JPH0543972A - 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその製造方法Info
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- JPH0543972A JPH0543972A JP22335591A JP22335591A JPH0543972A JP H0543972 A JPH0543972 A JP H0543972A JP 22335591 A JP22335591 A JP 22335591A JP 22335591 A JP22335591 A JP 22335591A JP H0543972 A JPH0543972 A JP H0543972A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチング特性の良好な、電解コンデンサ陰
極用アルミニウム合金箔及びその製造方法を提供する。 【構成】 Mg0.001〜0.10重量％、Zn0.001〜0.05重量
％、Cu0.001重量％以下、Ti0.001重量％以下、Ni0.002
重量％以下、残部Al及び不可避不純物からなる電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔である。この電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔の好ましい製造方法
は、以下のとおりである。即ち、Mg0.001〜0.10重量
％、Zn0.001〜0.05重量％、Cu0.001重量％以下、Ti0.00
1重量％以下、Ni0.002重量％以下、残部Al及び不可避不
純物からなる鋳塊を準備する。この鋳塊に、熱間圧延及
び冷間圧延を施してアルミニウム箔を得る。このアルミ
ニウム箔に、図１の斜線で示す範囲内の温度−時間条件
で最終焼鈍を施すことにより、電解コンデンサ陰極用ア
ルミニウム合金箔を得るのである。
極用アルミニウム合金箔及びその製造方法を提供する。 【構成】 Mg0.001〜0.10重量％、Zn0.001〜0.05重量
％、Cu0.001重量％以下、Ti0.001重量％以下、Ni0.002
重量％以下、残部Al及び不可避不純物からなる電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔である。この電解コン
デンサ陰極用アルミニウム合金箔の好ましい製造方法
は、以下のとおりである。即ち、Mg0.001〜0.10重量
％、Zn0.001〜0.05重量％、Cu0.001重量％以下、Ti0.00
1重量％以下、Ni0.002重量％以下、残部Al及び不可避不
純物からなる鋳塊を準備する。この鋳塊に、熱間圧延及
び冷間圧延を施してアルミニウム箔を得る。このアルミ
ニウム箔に、図１の斜線で示す範囲内の温度−時間条件
で最終焼鈍を施すことにより、電解コンデンサ陰極用ア
ルミニウム合金箔を得るのである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エッチング特性の良好
な、電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその
製造方法に関するものである。
な、電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電解コンデンサ陰極用アルミ
ニウム合金箔として、Cuを0.1〜0.5重量％添加したアル
ミニウム合金箔が使用されている。このように、Cuが比
較的多く含有されているのは、アルミニウム合金箔のエ
ッチング性を向上させるためである。しかしながら、Cu
を多く含有するアルミニウム合金箔を使用して、陰極箔
を作成すると、以下のような欠点があった。即ち、エッ
チング性向上のために添加したCuが、陰極箔をコンデン
サに組み込んだ後、充放電を繰り返す間に、電解液中に
溶出して析出し、陰極と陽極とを短絡させる危険性があ
った。また、陰極箔においても、自然酸化皮膜が形成さ
れたり、或いは耐電圧数ボルトの化成皮膜を付けること
もあり、この場合Cu等の添加元素及びFe等の析出物によ
り、その皮膜が不均一となり、経時変化に対してコンデ
ンサの信頼性が低下するという欠点があった。
ニウム合金箔として、Cuを0.1〜0.5重量％添加したアル
ミニウム合金箔が使用されている。このように、Cuが比
較的多く含有されているのは、アルミニウム合金箔のエ
ッチング性を向上させるためである。しかしながら、Cu
を多く含有するアルミニウム合金箔を使用して、陰極箔
を作成すると、以下のような欠点があった。即ち、エッ
チング性向上のために添加したCuが、陰極箔をコンデン
サに組み込んだ後、充放電を繰り返す間に、電解液中に
溶出して析出し、陰極と陽極とを短絡させる危険性があ
った。また、陰極箔においても、自然酸化皮膜が形成さ
れたり、或いは耐電圧数ボルトの化成皮膜を付けること
もあり、この場合Cu等の添加元素及びFe等の析出物によ
り、その皮膜が不均一となり、経時変化に対してコンデ
ンサの信頼性が低下するという欠点があった。
【０００３】このため、電解コンデンサ陰極用アルミニ
ウム合金箔中における、Cuの添加量をなるべく少なくす
る方法が提案されている。例えば、アルミニウム合金箔
中にMg及びMoを添加して、Cuの添加量を少なくしてもエ
ッチング特性が低下しないようにすることが提案されて
いる（特開昭62-296410号公報）。これは、Mgが、アル
ミニウム合金箔を焼鈍する際において、箔表面に拡散濃
縮するという性質及びこれによって酸化皮膜の欠陥部を
増大させるということを利用したものである。即ち、酸
化皮膜の欠陥部を増大させることにより、初期のエッチ
ング開始点を増加させて、エッチングによって生じるピ
ットの密度を増加させ、Cuの添加量を少なくしたことに
よるエッチング特性の低下を防止しようというものであ
る。
ウム合金箔中における、Cuの添加量をなるべく少なくす
る方法が提案されている。例えば、アルミニウム合金箔
中にMg及びMoを添加して、Cuの添加量を少なくしてもエ
ッチング特性が低下しないようにすることが提案されて
いる（特開昭62-296410号公報）。これは、Mgが、アル
ミニウム合金箔を焼鈍する際において、箔表面に拡散濃
縮するという性質及びこれによって酸化皮膜の欠陥部を
増大させるということを利用したものである。即ち、酸
化皮膜の欠陥部を増大させることにより、初期のエッチ
ング開始点を増加させて、エッチングによって生じるピ
ットの密度を増加させ、Cuの添加量を少なくしたことに
よるエッチング特性の低下を防止しようというものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開昭62-296410号公報記載の方法によっても、十分にC
uの添加量を少なくすることができなかった。このこと
は、前記公報において、Cuの添加量が0.05〜0.5重量％
と記載されていることからも、明らかである。そこで、
本発明者は、Cuの添加量を0.05重量％未満としても、良
好なエッチング特性を持つアルミニウム合金箔を得るこ
とを試みた。この結果、上記の如き特性を持つMgと共に
Znを使用することにより、Mgの上記特性を更に増進させ
うることを見出し、本発明に到達したのである。
特開昭62-296410号公報記載の方法によっても、十分にC
uの添加量を少なくすることができなかった。このこと
は、前記公報において、Cuの添加量が0.05〜0.5重量％
と記載されていることからも、明らかである。そこで、
本発明者は、Cuの添加量を0.05重量％未満としても、良
好なエッチング特性を持つアルミニウム合金箔を得るこ
とを試みた。この結果、上記の如き特性を持つMgと共に
Znを使用することにより、Mgの上記特性を更に増進させ
うることを見出し、本発明に到達したのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、Mg0.00
1〜0.10重量％、Zn0.001〜0.05重量％、Cu0.001重量％
以下、Ti0.001重量％以下、Ni0.002重量％以下、残部Al
及び不可避不純物からなることを特徴とする電解コンデ
ンサ陰極用アルミニウム合金箔、及びその製造方法に関
するものである。
1〜0.10重量％、Zn0.001〜0.05重量％、Cu0.001重量％
以下、Ti0.001重量％以下、Ni0.002重量％以下、残部Al
及び不可避不純物からなることを特徴とする電解コンデ
ンサ陰極用アルミニウム合金箔、及びその製造方法に関
するものである。
【０００６】本発明に係るアルミニウム合金箔中におけ
るMgの添加量は、0.001〜0.10重量％である。Mgの添加
量が0.001重量％未満になると、焼鈍しても、箔表面へ
のMgの拡散及び濃縮が十分でなく、エッチング開始点の
増加が図れないので、好ましくない。また、Mgの添加量
が0.10重量％を超えると、エッチング開始点の増加が大
きくなりすぎて、エッチングが過剰となり、得られる陰
極箔の表面が剥離しやすくなるため、好ましくない。
るMgの添加量は、0.001〜0.10重量％である。Mgの添加
量が0.001重量％未満になると、焼鈍しても、箔表面へ
のMgの拡散及び濃縮が十分でなく、エッチング開始点の
増加が図れないので、好ましくない。また、Mgの添加量
が0.10重量％を超えると、エッチング開始点の増加が大
きくなりすぎて、エッチングが過剰となり、得られる陰
極箔の表面が剥離しやすくなるため、好ましくない。
【０００７】また、Znの添加量は、0.001〜0.05重量％
である。Znは、Alのマトリックスの電位を下げ、箔表面
に濃縮したMgによるエッチング開始後の金属酸化物界面
での反応を補助するものである。従って、Znの存在によ
って、エッチングによるピットの進行が良好となるので
ある。Znの添加量が0.001重量％未満であると、金属酸
化物界面での反応を補助する作用が十分に発揮できなく
なるので、好ましくない。また、Znの添加量が0.05重量
％を超えると、金属酸化物界面での反応が過剰となっ
て、エッチングが過剰となり、得られる陰極箔の表面が
剥離しやすくなるため、好ましくない。
である。Znは、Alのマトリックスの電位を下げ、箔表面
に濃縮したMgによるエッチング開始後の金属酸化物界面
での反応を補助するものである。従って、Znの存在によ
って、エッチングによるピットの進行が良好となるので
ある。Znの添加量が0.001重量％未満であると、金属酸
化物界面での反応を補助する作用が十分に発揮できなく
なるので、好ましくない。また、Znの添加量が0.05重量
％を超えると、金属酸化物界面での反応が過剰となっ
て、エッチングが過剰となり、得られる陰極箔の表面が
剥離しやすくなるため、好ましくない。
【０００８】本発明に係るアルミニウム合金箔中には、
なるべくCuが含有されていないのが好ましい。これは、
陰極箔としてコンデンサに使用した場合、充放電を繰り
返すことにより、電解液中にCuが溶出して電極に析出
し、短絡する危険性を回避するためである。従って、ア
ルミニウム合金箔中におけるCuの量は、0.001重量％以
下とする。Cuの量が0.001重量％を超えると、前記した
短絡する危険性が生じるので、好ましくない。
なるべくCuが含有されていないのが好ましい。これは、
陰極箔としてコンデンサに使用した場合、充放電を繰り
返すことにより、電解液中にCuが溶出して電極に析出
し、短絡する危険性を回避するためである。従って、ア
ルミニウム合金箔中におけるCuの量は、0.001重量％以
下とする。Cuの量が0.001重量％を超えると、前記した
短絡する危険性が生じるので、好ましくない。
【０００９】アルミニウム合金箔中におけるTiの量は、
0.001重量％以下とする。Tiの量が0.001重量％を超える
と、エッチング時に過溶解が生じる恐れがあるため、好
ましくない。また、アルミニウム合金箔中におけるNiの
量は、0.002重量％以下である。Niは、Alに比べて電位
が高いので、エッチング時におけるAlの溶解を促進する
ものである。しかし、0.002重量％を超えると、エッチ
ング時に過溶解が生じる恐れがあるため、好ましくな
い。
0.001重量％以下とする。Tiの量が0.001重量％を超える
と、エッチング時に過溶解が生じる恐れがあるため、好
ましくない。また、アルミニウム合金箔中におけるNiの
量は、0.002重量％以下である。Niは、Alに比べて電位
が高いので、エッチング時におけるAlの溶解を促進する
ものである。しかし、0.002重量％を超えると、エッチ
ング時に過溶解が生じる恐れがあるため、好ましくな
い。
【００１０】本発明に係るアルミニウム合金箔中には、
アルミニウム地金に通常含まれている不可避不純物を含
んでいてもよい。例えば、通常0.05〜0.8重量％程度含
まれているFeや0.05〜0.5重量％程度含まれているSiを
含んでいてもよい。
アルミニウム地金に通常含まれている不可避不純物を含
んでいてもよい。例えば、通常0.05〜0.8重量％程度含
まれているFeや0.05〜0.5重量％程度含まれているSiを
含んでいてもよい。
【００１１】本発明に係るアルミニウム合金箔は、特に
以下の如き最終焼鈍条件で焼鈍して製造するのが、好ま
しい。即ち、所定の元素組成を持つアルミニウム箔に、
温度150〜530℃及び時間1分〜100時間という条件であっ
て、図１の斜線で示す範囲内の温度−時間条件で最終焼
鈍を施すのが、好ましい。この条件で最終焼鈍を施す
と、アルミニウム箔中に存在するMgが箔表面に拡散して
濃縮し、エッチング特性が良好になるのである。この範
囲外の条件で最終焼鈍を施すと、アルミニウム箔中に存
在するMgが箔表面に拡散及び濃縮しにくく、エッチング
特性の更なる向上が認められない傾向が生じる。なお、
図１は、横軸が時間（hr）であって、対数目盛りで目盛
られており、縦軸は温度（℃）であって、普通目盛りで
目盛られている。
以下の如き最終焼鈍条件で焼鈍して製造するのが、好ま
しい。即ち、所定の元素組成を持つアルミニウム箔に、
温度150〜530℃及び時間1分〜100時間という条件であっ
て、図１の斜線で示す範囲内の温度−時間条件で最終焼
鈍を施すのが、好ましい。この条件で最終焼鈍を施す
と、アルミニウム箔中に存在するMgが箔表面に拡散して
濃縮し、エッチング特性が良好になるのである。この範
囲外の条件で最終焼鈍を施すと、アルミニウム箔中に存
在するMgが箔表面に拡散及び濃縮しにくく、エッチング
特性の更なる向上が認められない傾向が生じる。なお、
図１は、横軸が時間（hr）であって、対数目盛りで目盛
られており、縦軸は温度（℃）であって、普通目盛りで
目盛られている。
【００１２】
実施例１〜19及び比較例１〜６ 表１に示す元素組成のアルミニウム鋳塊（厚さ400mm）
を、温度520℃で25時間均質化処理した後、熱間粗圧延
開始温度480℃で熱間粗圧延終了温度400℃として熱間粗
圧延機を用いて圧延し、厚さ25mm程度のアルミニウム板
を得た。このアルミニウム板を、熱間仕上圧延開始温度
380℃で熱間仕上圧延終了温度230℃として熱間仕上圧延
機を用いて圧延し、厚さ3mmのアルミニウム薄板を得
た。このアルミニウム薄板をコイル状に巻き上げて冷却
し、その後冷間圧延を施して、厚さ0.05mmのアルミニウ
ム箔を得た。
を、温度520℃で25時間均質化処理した後、熱間粗圧延
開始温度480℃で熱間粗圧延終了温度400℃として熱間粗
圧延機を用いて圧延し、厚さ25mm程度のアルミニウム板
を得た。このアルミニウム板を、熱間仕上圧延開始温度
380℃で熱間仕上圧延終了温度230℃として熱間仕上圧延
機を用いて圧延し、厚さ3mmのアルミニウム薄板を得
た。このアルミニウム薄板をコイル状に巻き上げて冷却
し、その後冷間圧延を施して、厚さ0.05mmのアルミニウ
ム箔を得た。
【表１】
【００１３】このアルミニウム箔を表２及び表３に示し
た条件で最終焼鈍を施し、電解コンデンサ用アルミニウ
ム合金箔を得た。このアルミニウム合金箔を、以下に示
すエッチング条件でエッチングした。エッチングは、30
℃の2.8重量％塩酸＋7.5重量％塩化アルミニウム（6水
和物）＋0.1重量％蓚酸（2水和物）水溶液中で、10Hzの
矩形波交流を用いて、0.2Ａ／cm2で210秒間処理するこ
とにより行なった。そして、エッチング後に、以下の条
件で静電容量（μＦ／cm2）を測定した。即ち、静電容
量は、0vf.で30℃の8.0重量％硝酸溶液中で120Hzの直列
等価回路でLCRメーターを用いて測定した。この結果
を、表２及び表３に示した。
た条件で最終焼鈍を施し、電解コンデンサ用アルミニウ
ム合金箔を得た。このアルミニウム合金箔を、以下に示
すエッチング条件でエッチングした。エッチングは、30
℃の2.8重量％塩酸＋7.5重量％塩化アルミニウム（6水
和物）＋0.1重量％蓚酸（2水和物）水溶液中で、10Hzの
矩形波交流を用いて、0.2Ａ／cm2で210秒間処理するこ
とにより行なった。そして、エッチング後に、以下の条
件で静電容量（μＦ／cm2）を測定した。即ち、静電容
量は、0vf.で30℃の8.0重量％硝酸溶液中で120Hzの直列
等価回路でLCRメーターを用いて測定した。この結果
を、表２及び表３に示した。
【表２】
【表３】 表２及び表３から明らかなように、実施例に係るアルミ
ニウム合金箔にエッチングを施した場合には、比較例に
係る場合に比べて、高静電容量を示すことが分かる。
ニウム合金箔にエッチングを施した場合には、比較例に
係る場合に比べて、高静電容量を示すことが分かる。
【００１４】実施例20〜34 上記の実施例で使用したアルミニウム箔に、表４に示し
た条件で最終焼鈍を施した。そして、上記の実施例と同
一の条件でエッチングを施し、静電容量（μＦ／cm2）
を測定した。その結果を、表４に示した。
た条件で最終焼鈍を施した。そして、上記の実施例と同
一の条件でエッチングを施し、静電容量（μＦ／cm2）
を測定した。その結果を、表４に示した。
【表４】 実施例20〜34における最終焼鈍の条件は、図１の斜線で
示す範囲内の温度−時間条件で最終焼鈍を施していない
ため、得られるアルミニウム合金箔のエッチング後にお
ける静電容量は、実施例１〜19の場合に比べて、低いも
のであった。
示す範囲内の温度−時間条件で最終焼鈍を施していない
ため、得られるアルミニウム合金箔のエッチング後にお
ける静電容量は、実施例１〜19の場合に比べて、低いも
のであった。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電解
コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔には、Cuの量が0.
001重量％以下しか含有されていないため、このアルミ
ニウム合金箔を使用して作成した陰極箔をコンデンサに
組み込んで、繰り返し使用してもCuが析出しにくい。従
って、Cuの析出によるコンデンサの短絡を防止しうると
いう効果を奏する。また、エッチング特性を向上させる
Cuに代えて、Mg及びZnをアルミニウム合金箔中に含有さ
せたので、エッチング開始点が増大し、且つエッチング
開始後における金属酸化物界面での反応性が向上するの
で、ピットを密に且つ深く形成しうる。従って、エッチ
ングによって得られた陰極箔の表面積の拡大が十分に図
れ、高静電容量の陰極箔を得ることができるという効果
を奏する。
コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔には、Cuの量が0.
001重量％以下しか含有されていないため、このアルミ
ニウム合金箔を使用して作成した陰極箔をコンデンサに
組み込んで、繰り返し使用してもCuが析出しにくい。従
って、Cuの析出によるコンデンサの短絡を防止しうると
いう効果を奏する。また、エッチング特性を向上させる
Cuに代えて、Mg及びZnをアルミニウム合金箔中に含有さ
せたので、エッチング開始点が増大し、且つエッチング
開始後における金属酸化物界面での反応性が向上するの
で、ピットを密に且つ深く形成しうる。従って、エッチ
ングによって得られた陰極箔の表面積の拡大が十分に図
れ、高静電容量の陰極箔を得ることができるという効果
を奏する。
【００１６】また、本発明に係る電解コンデンサ陰極用
アルミニウム合金箔を、請求項２記載の方法で得れば、
Mg及びZnの箔表面への拡散及び濃縮が十分に図れ、エッ
チング特性を飛躍的に向上させることができる。従っ
て、請求項２記載の方法で得られた電解コンデンサ陰極
用アルミニウム合金箔をエッチングすれば、高静電容量
の陰極箔を得ることができるという効果を奏する。
アルミニウム合金箔を、請求項２記載の方法で得れば、
Mg及びZnの箔表面への拡散及び濃縮が十分に図れ、エッ
チング特性を飛躍的に向上させることができる。従っ
て、請求項２記載の方法で得られた電解コンデンサ陰極
用アルミニウム合金箔をエッチングすれば、高静電容量
の陰極箔を得ることができるという効果を奏する。
【図１】請求項２記載の電解コンデンサ陰極用アルミニ
ウム合金箔の製造方法を使用する際における、最終焼鈍
の温度−時間条件を示したものである。
ウム合金箔の製造方法を使用する際における、最終焼鈍
の温度−時間条件を示したものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 Mg0.001〜0.10重量％、Zn0.001〜0.05重
量％、Cu0.001重量％以下、Ti0.001重量％以下、Ni0.00
2重量％以下、残部Al及び不可避不純物からなることを
特徴とする電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔。 - 【請求項２】 Mg0.001〜0.10重量％、Zn0.001〜0.05重
量％、Cu0.001重量％以下、Ti0.001重量％以下、Ni0.00
2重量％以下、残部Al及び不可避不純物からなる鋳塊を
使用してアルミニウム箔を得た後、該アルミニウム箔
に、温度150〜530℃及び時間1分〜100時間という条件で
あって、図１の斜線で示す範囲内の温度−時間条件で最
終焼鈍を施すことを特徴とする電解コンデンサ陰極用ア
ルミニウム合金箔の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22335591A JPH0543972A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22335591A JPH0543972A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543972A true JPH0543972A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16796861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22335591A Pending JPH0543972A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電解コンデンサ陰極用アルミニウム合金箔及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543972A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09256126A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-09-30 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 |
| US5714271A (en) * | 1993-12-29 | 1998-02-03 | Showa Aluminum Corporation | Electrolytic condenser electrode and aluminum foil therefor |
-
1991
- 1991-08-07 JP JP22335591A patent/JPH0543972A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5714271A (en) * | 1993-12-29 | 1998-02-03 | Showa Aluminum Corporation | Electrolytic condenser electrode and aluminum foil therefor |
| JPH09256126A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-09-30 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔の製造方法 |
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