JP3043029B2 - Ａｌ電解コンデンサ陰極用Ａｌ合金箔 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電解エッチング処理で大きな拡面率を示
し、靜電容量の向上をはかることができるAl電解コンデ
ンサ陰極用Al合金箔に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、Al電解コンデンサの陰極に、例えば特公昭４−
25016号公報に記載される通り、純度:99.3〜99.3％のAl
に、Cu0を0.1〜0.5％含有させた組成（以上重量％、以
下％は重量％を示す）を有するAl合金で構成されたAl合
金箔はじめ、その他多くのAl合金箔が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、近年、電解コンデンサの小型化および軽量化が
強く望まれるようになり、これには電解コンデンサの靜
電容量の向上が不可欠であり、この靜電容量の向上に
は、これを構成する陰極、すなわちAl合金箔の表面積の
増大をはからなければならない。

しかし、上記の従来Al合金箔はじめ、多くのAl合金箔
の場合、電解エッチング処理による表面積の増大は難し
く、上記の要求に十分満足して対応することができない
のが現状である。

〔課題を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点から、電解
エッチング処理で大きな拡面率を示すAl合金箔を開発す
べく研究を行なった結果、 Al合金箔を、 Si:0.02〜0.1％、Fe:0.02〜0.1％、 Mn:0.003〜0.009％、Cu:0.001〜0.009％、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなり、かつ前記
不可避不純物の含有量を0.02％以下とした組成を有する
Al合金で構成すると、このAl合金箔は電解エッチングで
大きな拡面率を示し、これを電解コンデンサの陰極とし
て用いた場合、靜電容量の向上がはかられるようになる
という研究結果を得たのである。

この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたもの
であって、 Si:0.02〜0.1％、Fe:0.02〜0.1％、 Mn:0.003〜0.009％、 Cu:0.001〜0.009％、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなり、かつ前記
不可避不純物の含有量を0.02％以下とした組成を有する
Al合金で構成してなるAl電解コンデンサ陰極用Al合金箔
に特徴を有するものである。

つぎに、この発明のAl合金箔を構成するAl合金の成分
組成を上記に通りに限定した理由を説明する。

（ａ） Si Si成分は、単体で析出するほか、AlやFeと結合してAl
−Si系金属間化合物やAl−Si−Fe系金属間化合物を形成
し、これらは素地に微細均一に析出し、電解エッチング
で除去されるので、拡面率の向上に寄与する作用をもつ
が、その含有量が0.02％未満ではこれらの析出物の量が
少なすぎ、電解エッチング時に所望の高い拡面率を確保
することができず、一方その含有量が0.1％を越える
と、上記析出物が粗大化し、電解エッチングで相対的に
大きなビットが形成されるようになり、この場合表面積
の増加は小さく、所定の靜電容量の向上をはかることが
できないことから、その含有量を0.02〜0.1％と定め
た。

（ｂ） Fe Fe成分にも、Alと結合して素地に微細均一に分散析出
するAl−Fe系金属間化合物や、上記の通りAl−Si−Fe系
金属間化合物を形成し、この金属間化合物が同様に電解
エッチング処理で除去される結果形成される微細なピッ
トにより高い拡面率で箔表面積を増加するようになる作
用があるが、その含有量が0.02％未満では、上記の金属
間化合物の形成が少なすぎ、電解エッチングで所望の高
い拡面率を確保することができず、一方その含有量が0.
01％を越えると、Siの場合と同様に金属間化合物が粗大
化し、電解エッチングにより所望の表面積増加がはかれ
ず、十分な靜電容量の改善がなされないことから、その
含有量を0.02〜0.1％と定めた。

（ｃ） MnおよびCu これらの成分には、いずれも素地に固溶し、共存した
状態で素地を強化するほか、上記金属間化合物の析出を
促進する作用があるが、その含有量がそれぞれMn:0.003
％未満およびCu:0.001％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その含有量がそれぞれ0.009％を越え
ると、前記金属間化合物が粗大化し、上記の通り表面積
の増加が抑制されるようになることから、その含有量を
Mn:0.003〜0.009％、Cu:0.001〜0.009％と定めた。

（ｄ） 不可避不純物 不可避不純物が0.02％を越えると、上記金属間化合物
の析出が抑制されるようになるほか、析出した金属間化
合物の粗大化が起り易くなり、所望の高い拡面率の確保
は困難になることから、その上限値を0.02％と定めた。

なお、この発明のAl合金箔は、所定組成のAl合金溶湯
を調製し、スラブに鋳造し、これに500〜620℃の範囲内
の温度に１時間以上保持の条件で均質化処理を施して合
金成分を素地に完全に固溶させ、この状態で、これに通
常の条件で、熱間圧延を施し、ついで必要に応じて中間
焼鈍をはさみながら冷間圧延を施し、さらに冷間圧延に
てAl合金箔を形成し、最終的にこのAl合金箔に250〜400
℃の範囲内の所定温度に0.5時間以上保持の条件で焼鈍
処理を施して素地に微細均一にSiや、Al−Si系、Al−Si
−Fe系、およびAl−Fe系金属間化合物を析出させること
により製造されるものである。

〔実 施 例〕

つぎに、この発明のAl合金箔を実施例により具体的に
説明する。

通常の溶解法にて、それぞれ第１表に示される成分組
成をもったAl合金溶湯を調製し、幅:1450mm×長さ:2800
mm×厚さ:400mmの寸法をもったスラブに鋳造し、このス
ラブに575℃に９時間保持の条件で均質化処理を施し、
熱間圧延にて厚さ:6mmの熱延板とし、さらに中間焼鈍を
はさみながらの冷間圧延にて厚さ:50μｍの箔材とし、
最終的にこの箔材に、温度:300℃に２時間保持の条件で
焼鈍処理を施すことにより本発明Al合金箔１〜８、比較
Al合金箔１〜９、および従来Al合金箔１〜３をそれぞれ
製造した。

なお、比較Al合金箔１〜９は、いずれも不可避不純物
を含め、構成成分のうちのいずれかの成分含有量（第１
表に※印を付す）がこの発明の範囲から外れた組成を有
するAl合金で構成されたものである。

つぎに、この結果得られた各種のAl合金箔について、 エッチング液:10容量％の塩酸および１容量％の硝酸
を含有する60℃の水溶液、 電流密度:200mA/cm²、 周波数 :50Hz、 の条件で交流電解エッチング処理を施した状態で、 測定液 :10％アジピン酸アンモニウム、 化成電圧:0V（未化成）、 温 度:30℃、 周波数 :120Hz、 の条件でLCRメーターを用い、靜電容量を測定した。こ
の測定結果を第１表に示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明Al合金箔１〜８
は、いずれも従来Al合金箔１〜３に比して一段と高い靜
電容量を示し、これは電解エッチング処理での拡面率が
高いことを示し、一方比較Al合金箔１〜９に見られるよ
うに、構成成分のうちのいずれかの成分含有量および不
可避不純物含有量がこの発明の範囲から外れても所望の
高い靜電容量を確保することができないことが明らかで
ある。

上述のように、この発明のAl合金箔は、素地に均一に
分散した微細なAl−Fe系金属間化合物により電解エッチ
ング処理での表面積の増加はめざましく、したがってこ
れをAl電解コンデンサとして用いた場合には著しく高い
靜電容量が得られるようになるなどの工業上有用な特性
を有するのである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−39437（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−158352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−146211（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−25978（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18 H01G 9/042

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Si:0.02〜0.1％、Fe:0.02〜0.1％、 Mn:0.003〜0.009％、 Cu:0.001〜0.009％、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなり、かつ前記
   不可避不純物の含有量を0.02％以下とした組成（以下重
   量％）を有するAl合金で構成したことを特徴とするAl電
   解コンデンサ陰極用Al合金箔。