JPH0462821A - 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は電解コンデンサ電極用アルミニウム箔、とく
に中高圧用の陽極材料として用いられるアルミニウム箔
に関する。

従来の技術 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔は、その実効表面
積を拡大して単位面積当りの静電容量を増大するため、
一般に電気的あるいは電気化学的なエツチング処理が施
される。そしてこの拡面率を上げるために、エツチング
処理により箔表面に形成されるエツチングピットの密度
を増大することについて、従来から多くの研究がなされ
てきた。なかでも、エツチングピットの密度は、アルミ
ニウム箔の表面部の組成、組織に大きく影響されること
の知見から、特公昭６２−４２３７０号公報に見られる
ように、表層部に、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎの群から選ばれた
１種以上の元素を高濃度に含有せしめるものとする技術
の有用性が提案されている。そしてか＼るアルミニウム
箔の製造は、その−例として、アルミニウム箔の表面に
Ｐｂ、Ｉｎ及びＢｉの少なくとも１種を化合物の状態で
付与し、これら金属の融点以上の温度で熱拡散処理し、
必要ならば常法に従って焼鈍を行うものとすることが提
案されている。

発明が解決しようとする課題 この発明は、上記のような従来技術の背景の中で、アル
ミニウム箔の表面に高濃度に含有せしめて拡面率の増大
に有効に寄与せしめうる上記以外の元素を探索し、その
分布状態と分布はとの関係から、最も拡面率の拡大に有
効な範囲を見出すことにより、静電容量の増大をはかり
うる電解コンデレザ電極用アルミニウム箔を提供するこ
とを目的とする。

課題を解決するための手段 この発明は、上記拡面率の増大に有効に作用する元素と
して、Ｍｇを選択するものである。

而して、この発明は、アルミニウム純度が９９．９％以
上でかっＭｇを１１−−５０ｐｐの範囲に含有し、表面
から厚さ０．　１μｍまでの表層部のＭｇ濃度か箔内部
のＭｇ含有量の３〜４００倍に設定されてなることを特
徴とする電解コンデンサ電極用アルミニウム箔を要旨と
する。

この発明において、アルミニウム箔の全体としてのアル
ミニウム純度に９９．９％以上を必要としかっＭｇの含
有量か１〜５０１）　Ｉ）　ｒｎの範囲に限定されるの
は、周知のごとく、上記未満の純度でかつＭｇを５０　
ｐ　Ｉ）　ｍを超えて含有するときは、電解エツチング
時にエツチングピットの成長が多くの不純物の存在によ
って阻害され、均一な深いトンネル状ピットを形成でき
ず、従って静電容量の高いアルミニウム箔を得ることが
できないためである。また、Ｍｇの含有量が１−１）　
Ｉ）　ｍ未満ては、エツチングピットが少ないものとな
り十分な静電容量の向上効果を得ることかできない。好
ましくはアルミニラ１、純度９９．９８％以上で、Ｍｇ
を５−４．０ｐｐｒｎ程度に含有せしめたものを用いる
のが良い。

アルミニウム箔の表面から０．１μｍの厚さの範囲内に
Ｍｇを高濃度に含有せしめることは、静電容量の増大効
果を得るための主要素をなすものであり、」−記高濃度
の含有によって箔表面の酸化皮膜が微細な欠陥部を無数
に有するものとなり、エツチングの初期の段階で上記欠
陥部がエツチングの開始点となり、多数のエツチングピ
ットが形成され、以降箔内面にトンネル状に深く進行す
るため、より大きな拡面率が得られることによるものと
考えられる。従って、表層部の厚さＯ，１μｍは、必ず
しもその数値臼体に作用効果上の臨界意義を有するもの
ではなく、その厚み範囲内の表面層においてＭｇの濃度
が箔内部のＭｇ含有量に対して３〜４００倍であるべき
ものとする点にその限定意義を有するものである。従っ
てまた、Ｍｇは」−記表局部に均一に分布していること
を要するものではなく、むしろその更に表面部に高濃度
に偏在することが好ましいものである。

表層部におけるＭｇの含有量が箔内部のＭｇの含有量の
３倍未満ては、エツチングピットの密度が不十分なもの
となり、十分な静電容量の増大効果を得ることかできな
い。一方、Ｍｇの表層部含有量が内部含有量の４００倍
を超えると、アルミニウム箔表面の耐食性が著しく低下
し、箔表面の全面溶解につながり、かえって表面積が小
さいものとなる。上記表層部におけるＭｇの含有量の最
も好ましい範囲は、箔内部のＭｇ含有量に対し概ね５〜
２００倍である。

上記の如く表層部にＭｇを高濃度に含有するアルミニウ
ム箔の製造は、アルミニウム地金を溶解する段階で所要
量のＭｇを添加し、鋳造後、常法に従って熱間圧延、冷
間圧延、箔圧延、要すればその間に更に中間焼鈍を行っ
て製箔し、この箔を例えば４６０〜５８０°Ｃで１〜２
４時間、好ましくは４７０〜５４０°Ｃで２〜５時間の
加熱処理を施すことによって製造することができる。地
金中に添加したＭｇは、上記加熱処理によって表層部に
濃化し、上記添加量との関係においてこの発明の規定範
囲に表層部に集中的に含有せしめたものとすることがで
きる。

もっとも、この発明に係るアルミニウム箔の製造は、上
記に限定されるものではなり、Ｍｇを添加しないアルミ
ニウム箔の表面に別途ＭｇをイオンスパッタリングやＭ
ｇを含む溶液への浸漬等の方法で適宜厚みの皮膜として
付与し、然るのち熱処理を行うことによってＭｇを表層
部に拡散せしめるものとしても良い。更には、上記両手
段を併用するものとしても良い。

発明の効果 この発明に係る電解コンデンサの電極用アルミニラム箔
は、エツチング性に優れ、エツチング処理により極めて
大きな拡面率を得ることができると共に、該エツチング
時において箔表面の全面溶解を抑制しうる。

従って、大きな静電容量を有し、電気的特性に優れると
共に、強度にも優れたものとなしうる。

実施例 純度９９．９９％の純アルミニウム地金（Ｓｉ：０．０
０２％、Ｆｅ：０．００２％）にＭｇを第１表に示す各
種の含有量（アルミ箔中のＭｇ含有量）となるように添
加し、溶解鋳造、熱間圧延、冷間圧延、箔圧延、中間焼
鈍、箔圧延を順次実施して厚さ０．１−ｍｍのアルミニ
ウム箔に製造した。そして、このアルミニウム箔の表面
に、Ｍｇをイオンスパッタリングにより所定量付与した
ものと、付与しないそのま＼のものとを各種作製した。

次いて、これらのアルミニウム箔に、真空下で５２０℃
×３時間の最終焼鈍処理を施し、電解コンデンサ電極材
とじての各種供試料を得た。

これらの各種供試料は、表面から０．　１−μｍの表層
部におけるＭｇの濃度が該表層部を除いた箔内部におけ
るＭｇの含有量との比較において第１表に併記する倍率
を有するものとした。

次いて、−上記の各種アルミニウム箔を、液温８５°Ｃ
の５ｗ１％塩酸及び２０Ｗ１％硫酸を含むエツチング液
で、電流密度２ＯＡ／ｄｉの直流電流を通じて１分３０
秒間の第１段エツチングを施したのち、液温８５°Ｃの
５ｗｔ％塩酸及び屹２ｗ１％蓚酸を含むエツチング液で
、電流密度５Ａ／ｄ靜の直流電流により９分間の第２段
エツチングを施した。

そして、上記エツチド箔を３８０■に化成したのち、そ
れぞれの静電容量を測定し、比較例７の試料の静電容量
を１−００％とした場合との対比において、他の各種試
料の静電容量比を求めた。その結果を第１表に併記する
。

上記第１表の結果から分かるように、表層部にＭｇを本
発明の規定量の範囲で含有する電極箔は、実質的にそれ
を含まない箔及び表層部に過多にＭｇを含有する箔に較
べ、静電容量の増大効果を有し、併せて強度に優れるも
のである。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム純度が９９．９％以上でかつＭｇを１〜５
   ０ｐｐｍの範囲に含有し、表面から厚さ０．１μｍまで
   の表層部のＭｇ濃度が箔内部のＭｇ含有量の３〜４００
   倍に設定されてなることを特徴とする電解コンデンサ電
   極用アルミニウム箔。