JPH0620879A - 電解コンデンサ用陽極材料 - Google Patents
電解コンデンサ用陽極材料Info
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- JPH0620879A JPH0620879A JP4632691A JP4632691A JPH0620879A JP H0620879 A JPH0620879 A JP H0620879A JP 4632691 A JP4632691 A JP 4632691A JP 4632691 A JP4632691 A JP 4632691A JP H0620879 A JPH0620879 A JP H0620879A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明は、単ロール法によって得られる急冷
凝固箔の箔厚さを最大限にし得る範囲内において、電極
材の厚さを更に大きくし、静電容量やＣＶ積等の優れた
特性を有する電解コンデンサ用陽極材料を提供する。 【構成】 本発明は芯材１の表面に、単ロール法によっ
て製造した急冷凝固箔２枚を互いの自由面ｆを重ね合わ
せて積層せしめたことを特徴とするものであって、エッ
チング深さを大きくすることが可能となって、静電容量
の極めて大きい陽極材料を得ることができ、電解コンデ
ンサを高性能化する。
凝固箔の箔厚さを最大限にし得る範囲内において、電極
材の厚さを更に大きくし、静電容量やＣＶ積等の優れた
特性を有する電解コンデンサ用陽極材料を提供する。 【構成】 本発明は芯材１の表面に、単ロール法によっ
て製造した急冷凝固箔２枚を互いの自由面ｆを重ね合わ
せて積層せしめたことを特徴とするものであって、エッ
チング深さを大きくすることが可能となって、静電容量
の極めて大きい陽極材料を得ることができ、電解コンデ
ンサを高性能化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、急冷凝固箔を重ね合わ
せて芯材に積層したＣＶ積の大きい電解コンデンサ用陽
極材料に関するものである。
せて芯材に積層したＣＶ積の大きい電解コンデンサ用陽
極材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電解コンデンサ電極用材料は、静電容量
を高めるために電解エッチング処理で粗面化して表面積
を拡大すると共に陽極酸化処理をして絶縁皮膜を形成す
る。
を高めるために電解エッチング処理で粗面化して表面積
を拡大すると共に陽極酸化処理をして絶縁皮膜を形成す
る。
【０００３】即ち、大容量のコンデンサを製造するに
は、電極材料の表面積を大きくし、また、薄く、かつ絶
縁性のよい皮膜を表面に形成することが、必要とされて
いる。従来用いられているＡｌ箔は、これを酸化処理し
てＡｌ2 Ｏ3 被膜を生成するが、Ａｌ2 Ｏ3 の誘電率
は、他の金属例えばＴａやＴｉの酸化被膜（Ｔａ2 Ｏ5
やＴｉＯ2 ）に比べてそれほど高くない。そのため機械
的手段あるいは電気化学的なエッチング方法によって、
表面積を増大すると共に一方で酸化皮膜の形成に、陽極
化成処理を改善し、静電容量を高める試みも行われてい
るが、これらの方法によっても、十分に高い特性改善に
は至っていない。
は、電極材料の表面積を大きくし、また、薄く、かつ絶
縁性のよい皮膜を表面に形成することが、必要とされて
いる。従来用いられているＡｌ箔は、これを酸化処理し
てＡｌ2 Ｏ3 被膜を生成するが、Ａｌ2 Ｏ3 の誘電率
は、他の金属例えばＴａやＴｉの酸化被膜（Ｔａ2 Ｏ5
やＴｉＯ2 ）に比べてそれほど高くない。そのため機械
的手段あるいは電気化学的なエッチング方法によって、
表面積を増大すると共に一方で酸化皮膜の形成に、陽極
化成処理を改善し、静電容量を高める試みも行われてい
るが、これらの方法によっても、十分に高い特性改善に
は至っていない。
【０００４】近時、陽極材料として、純Ａｌに他の合金
元素（いわゆるバルブメタル）を加えた合金を使用し、
この合金を急冷凝固法で製造することにより、大容量の
電解コンデンサを得ることを、例えば特開平１−１２４
２１２号公報で開示している。これには、Ａｌ中に、Ｔ
ｉ、Ｔａ、Ｚｒ、ＨｆおよびＮｂなどのバルブメタルの
少くとも１種を含み、これらのバルブメタルと、Ａｌと
の金属間化合物を微細に分散析出させた合金箔電極を提
示している。
元素（いわゆるバルブメタル）を加えた合金を使用し、
この合金を急冷凝固法で製造することにより、大容量の
電解コンデンサを得ることを、例えば特開平１−１２４
２１２号公報で開示している。これには、Ａｌ中に、Ｔ
ｉ、Ｔａ、Ｚｒ、ＨｆおよびＮｂなどのバルブメタルの
少くとも１種を含み、これらのバルブメタルと、Ａｌと
の金属間化合物を微細に分散析出させた合金箔電極を提
示している。
【０００５】このような合金箔に析出する金属間化合物
は硬く、合金箔の延性を低下させる。特に静電容量確保
のため、合金元素添加量を増加させると、この傾向が大
きくなり、電解コンデンサ電極材（箔）の重要な特性の
一つである折り曲げ強度が低下するという問題が生じ
る。
は硬く、合金箔の延性を低下させる。特に静電容量確保
のため、合金元素添加量を増加させると、この傾向が大
きくなり、電解コンデンサ電極材（箔）の重要な特性の
一つである折り曲げ強度が低下するという問題が生じ
る。
【０００６】この曲げ強度を改良するために、Ａｌ箔を
芯材とし、急冷凝固法で製造したＡｌ合金箔を両側に積
層した電解コンデンサ用電極材料が特開平１−２９０２
１７号公報に開示されている。
芯材とし、急冷凝固法で製造したＡｌ合金箔を両側に積
層した電解コンデンサ用電極材料が特開平１−２９０２
１７号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示された
発明によれば、それなりの高い特性が得られているが、
電極表面積を更に大きくすれば静電容量を増加すること
ができる。そのためには電極構成の厚さを大きくし、エ
ッチング深さを十分にとって表面積の増大を図らなけれ
ばならない。しかし単ロール法によって製造される急冷
凝固箔を、電極材に適する微細な凝固組織にして、即ち
冷却速度を大きくしたままで厚さを大きくするには限度
があり、従って表面積を増加するには、自ずから制約が
ある。
発明によれば、それなりの高い特性が得られているが、
電極表面積を更に大きくすれば静電容量を増加すること
ができる。そのためには電極構成の厚さを大きくし、エ
ッチング深さを十分にとって表面積の増大を図らなけれ
ばならない。しかし単ロール法によって製造される急冷
凝固箔を、電極材に適する微細な凝固組織にして、即ち
冷却速度を大きくしたままで厚さを大きくするには限度
があり、従って表面積を増加するには、自ずから制約が
ある。
【０００８】本発明は、このような現状に鑑み、単ロー
ル法によって得られる急冷凝固箔の箔厚さを最大限にし
得る範囲内において、電極材の厚さを更に大きくし、静
電容量等の優れた特性を有する電解コンデンサ用陽極材
料を提供することを目的とする。
ル法によって得られる急冷凝固箔の箔厚さを最大限にし
得る範囲内において、電極材の厚さを更に大きくし、静
電容量等の優れた特性を有する電解コンデンサ用陽極材
料を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下の構成を要旨とする。即ち、芯材の少
なくとも一面に、単ロール法によって製造した急冷凝固
箔２枚を互いの自由面を重ね合わせて積層せしめたこと
を特徴とする電解コンデンサ用陽極材料であり、上記芯
材はアルミニウムよりなり、急冷凝固箔はアルミニウム
合金よりなる構成とすることがよい。
に、本発明は以下の構成を要旨とする。即ち、芯材の少
なくとも一面に、単ロール法によって製造した急冷凝固
箔２枚を互いの自由面を重ね合わせて積層せしめたこと
を特徴とする電解コンデンサ用陽極材料であり、上記芯
材はアルミニウムよりなり、急冷凝固箔はアルミニウム
合金よりなる構成とすることがよい。
【００１０】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。
【００１１】本発明の対象とする急冷凝固箔は、Ａｌを
ベースにし、これにＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ及びＴａ，Ｎｂ等
のバルブメタルの少なくとも１種を含む合金であり、こ
れらのバルブメタルとＡｌとの金属間化合物が微細に析
出している。
ベースにし、これにＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ及びＴａ，Ｎｂ等
のバルブメタルの少なくとも１種を含む合金であり、こ
れらのバルブメタルとＡｌとの金属間化合物が微細に析
出している。
【００１２】この急冷凝固箔は、一つの高速に回転する
ロール表面に、容器内に収容している前記合金の溶湯を
噴出し、回転するロール上で急冷されて箔と成るが、こ
の箔形成の際に、ロール側の箔面（ロール面）にはロー
ルと直接コンタクトする部分の冷却が急速となり、エッ
チングしにくい相（以下固溶相と呼ぶ）が生成する。そ
してロール面より自由面に向かって前記金属間化合物が
晶出した凝固組織が形成される。
ロール表面に、容器内に収容している前記合金の溶湯を
噴出し、回転するロール上で急冷されて箔と成るが、こ
の箔形成の際に、ロール側の箔面（ロール面）にはロー
ルと直接コンタクトする部分の冷却が急速となり、エッ
チングしにくい相（以下固溶相と呼ぶ）が生成する。そ
してロール面より自由面に向かって前記金属間化合物が
晶出した凝固組織が形成される。
【００１３】この様な組織を有する急冷凝固箔を，単ロ
ール法で製造するには冷却速度を早くしなければなら
ず、即ち、ロールの回転速度を高速（表面速度で１０／
秒以上）にするため、ロールと溶湯噴射ノズルとのギャ
ップとの微妙な調整が必要であり、従って、箔厚をそれ
程大きくすることができず、せいぜい１００μｍ程度で
ある。
ール法で製造するには冷却速度を早くしなければなら
ず、即ち、ロールの回転速度を高速（表面速度で１０／
秒以上）にするため、ロールと溶湯噴射ノズルとのギャ
ップとの微妙な調整が必要であり、従って、箔厚をそれ
程大きくすることができず、せいぜい１００μｍ程度で
ある。
【００１４】表面積を増大するために、急冷凝固箔はエ
ッチングされるが、この際、自由面からのエッチングで
はＡｌ地を腐食しこれが次第に面方向に広がって、表面
が溶解され単に箔厚を薄くするにとどまって表面積の拡
大を期待できないのに対して、ロール面ではエッチング
されにくい固溶相が腐食のバリヤーになり、固溶相間に
露出するＡｌ地が腐食孔となってエッチングが奥深く、
しかも、微細に晶出した凝固組織に沿って進行するため
に、表面積の増大が顕著になる。
ッチングされるが、この際、自由面からのエッチングで
はＡｌ地を腐食しこれが次第に面方向に広がって、表面
が溶解され単に箔厚を薄くするにとどまって表面積の拡
大を期待できないのに対して、ロール面ではエッチング
されにくい固溶相が腐食のバリヤーになり、固溶相間に
露出するＡｌ地が腐食孔となってエッチングが奥深く、
しかも、微細に晶出した凝固組織に沿って進行するため
に、表面積の増大が顕著になる。
【００１５】本発明は、この様な急冷凝固箔の各面の特
性を活用し、一枚の急冷凝固箔であるならばそれだけの
表面積拡大しか図れないものを、２枚重ね、しかも重ね
面をエッチングの進行しやすい自由面とすることを特徴
とするものであり、これによって、大容量の電解コンデ
ンサ用の陽極材料を提供できる。
性を活用し、一枚の急冷凝固箔であるならばそれだけの
表面積拡大しか図れないものを、２枚重ね、しかも重ね
面をエッチングの進行しやすい自由面とすることを特徴
とするものであり、これによって、大容量の電解コンデ
ンサ用の陽極材料を提供できる。
【００１６】図１は、本発明の電解コンデンサ用陽極材
料の断面概要図であり、１は芯材、２（２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ）は急冷凝固箔を示す。図中ｒはロール面、ｆ
は自由面である。
料の断面概要図であり、１は芯材、２（２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ）は急冷凝固箔を示す。図中ｒはロール面、ｆ
は自由面である。
【００１７】芯材１は、導電性に優れ、曲げ加工性の良
好な純Ａｌが良く、また急冷凝固箔２は高誘電率を有す
るバルブメタル、例えばＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｎｂ
等の少なくとも１種とＡｌとの合金箔を用いる。図示の
例では、芯材１の各面に、急冷凝固合金箔２ａ，２ｂと
２ｃ，２ｄが、それぞれの箔２ａと２ｂの自由面ｆ、及
び箔２ｃと２ｄの自由面f で対向し重ね合わさった５層
積層の場合を示している。しかし、本発明はこれに限定
するものでなく、芯材１の１面だけに積層する場合も包
含する。積層の方法は、芯材１と急冷凝固合金箔２とを
加熱圧着や圧延等すでに知られている手段で実施すれば
よく、これらがエッチングや加工によって剥離しないよ
う密に接着すればいずれの方法を採用してもよい。
好な純Ａｌが良く、また急冷凝固箔２は高誘電率を有す
るバルブメタル、例えばＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｎｂ
等の少なくとも１種とＡｌとの合金箔を用いる。図示の
例では、芯材１の各面に、急冷凝固合金箔２ａ，２ｂと
２ｃ，２ｄが、それぞれの箔２ａと２ｂの自由面ｆ、及
び箔２ｃと２ｄの自由面f で対向し重ね合わさった５層
積層の場合を示している。しかし、本発明はこれに限定
するものでなく、芯材１の１面だけに積層する場合も包
含する。積層の方法は、芯材１と急冷凝固合金箔２とを
加熱圧着や圧延等すでに知られている手段で実施すれば
よく、これらがエッチングや加工によって剥離しないよ
う密に接着すればいずれの方法を採用してもよい。
【００１８】上記積層後の本発明陽極用材料はエッチン
グ処理に付されるが、このエッチングは、積層した急冷
凝固合金箔２ａ，２ｄの最表面はロール面であり、エッ
チングされにくい固溶相が存在することにより、その間
に露出しているＡｌ素地を起点として開始し、箔内部に
凝固組織に沿って進行する。しかもエッチングされ易い
それぞれの自由面を通って２層目の急冷凝固合金箔２
ｂ，２ｄの奥深くまで達する。芯材１と急冷凝固合金箔
２ｂ，２ｄとの境界には、それぞれの合金箔２ｂ，２ｄ
に形成された固溶層が存在するため、そこまでエッチン
グが進行してもこれによって阻止される。本発明は、こ
の様にしてエッチング深さを大きくし、材料の表面積を
極めて拡大することができる。
グ処理に付されるが、このエッチングは、積層した急冷
凝固合金箔２ａ，２ｄの最表面はロール面であり、エッ
チングされにくい固溶相が存在することにより、その間
に露出しているＡｌ素地を起点として開始し、箔内部に
凝固組織に沿って進行する。しかもエッチングされ易い
それぞれの自由面を通って２層目の急冷凝固合金箔２
ｂ，２ｄの奥深くまで達する。芯材１と急冷凝固合金箔
２ｂ，２ｄとの境界には、それぞれの合金箔２ｂ，２ｄ
に形成された固溶層が存在するため、そこまでエッチン
グが進行してもこれによって阻止される。本発明は、こ
の様にしてエッチング深さを大きくし、材料の表面積を
極めて拡大することができる。
【００１９】
【実施例】表１のＮｏ．１〜３に示す成分よりなる３種
の合金を溶かし、この溶湯を１６００rpm で回転してい
る直径３００mmの単ロール上に噴出し、表１に示す板厚
の急冷凝固箔を製造した。この急冷凝固箔を２００mmに
切断し、同一成分の合金箔４枚を、２００μｍ厚の純Ａ
ｌを芯材として表裏に２枚づつ重ねて圧下率ほぼ１０％
でロール圧延し、表１に示した板厚のクラッド箔にし
た。
の合金を溶かし、この溶湯を１６００rpm で回転してい
る直径３００mmの単ロール上に噴出し、表１に示す板厚
の急冷凝固箔を製造した。この急冷凝固箔を２００mmに
切断し、同一成分の合金箔４枚を、２００μｍ厚の純Ａ
ｌを芯材として表裏に２枚づつ重ねて圧下率ほぼ１０％
でロール圧延し、表１に示した板厚のクラッド箔にし
た。
【００２０】これらの各クラッド箔を、６％塩酸溶液で
直流２００クーロン／cm2 でエッチングし、ホウ酸溶液
によって２０Ｖの化成を行い、静電容量及び皮膜耐圧を
測定した。その結果を表１に示す。
直流２００クーロン／cm2 でエッチングし、ホウ酸溶液
によって２０Ｖの化成を行い、静電容量及び皮膜耐圧を
測定した。その結果を表１に示す。
【００２１】比較例として、上記本発明Ｎｏ．１〜３に
対応するこれらと同一成分のＮｏ．４〜６の各急冷凝固
箔２を、図２に示すように、純Ａｌ芯材１の両面にそれ
ぞれ１枚ずつ圧着してクラッド箔とした。圧着は、上記
本発明例と同様ロール圧延によって行った。エッチング
は、各クラッド箔を６％塩酸溶液で直流１００クーロン
／cm2 で行い、その後の化成を本発明例と同一条件で実
施した。静電容量及び皮膜耐圧の測定結果を表１に併記
した。
対応するこれらと同一成分のＮｏ．４〜６の各急冷凝固
箔２を、図２に示すように、純Ａｌ芯材１の両面にそれ
ぞれ１枚ずつ圧着してクラッド箔とした。圧着は、上記
本発明例と同様ロール圧延によって行った。エッチング
は、各クラッド箔を６％塩酸溶液で直流１００クーロン
／cm2 で行い、その後の化成を本発明例と同一条件で実
施した。静電容量及び皮膜耐圧の測定結果を表１に併記
した。
【００２２】表１の結果から分かるように、本発明例Ｎ
ｏ．１〜３は何れも極めて優れた静電容量を示し、ＣＶ
積が顕著に増大している。
ｏ．１〜３は何れも極めて優れた静電容量を示し、ＣＶ
積が顕著に増大している。
【００２３】
【表１】
【００２４】上記特性測定後の本発明例Ｎｏ．１と比較
例Ｎｏ．４の各クラッド箔から光学顕微鏡用サンプルを
作成し、研磨後光学顕微鏡で板厚横断面を観察したとこ
ろ、エッチング深さは、比較例で凡そ５５μｍであり、
部分的にほぼ芯材の近くまで達していたが、本発明例で
は、接合自由面を越え凡そ１００μｍの深さになってお
り、これに比例して表面積が拡大し、大きなＣＶ積が得
られたものである。
例Ｎｏ．４の各クラッド箔から光学顕微鏡用サンプルを
作成し、研磨後光学顕微鏡で板厚横断面を観察したとこ
ろ、エッチング深さは、比較例で凡そ５５μｍであり、
部分的にほぼ芯材の近くまで達していたが、本発明例で
は、接合自由面を越え凡そ１００μｍの深さになってお
り、これに比例して表面積が拡大し、大きなＣＶ積が得
られたものである。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、芯材の
一面或いは両面に、単ロール法で製造した急冷凝固合金
箔をエッチングに支障のないように２層に積層圧着する
ことにより、エッチング深さを大きくすることが可能と
なって、静電容量の極めて大きい陽極材料を得ることが
でき、電解コンデンサを一層高性能に成し得る。
一面或いは両面に、単ロール法で製造した急冷凝固合金
箔をエッチングに支障のないように２層に積層圧着する
ことにより、エッチング深さを大きくすることが可能と
なって、静電容量の極めて大きい陽極材料を得ることが
でき、電解コンデンサを一層高性能に成し得る。
【図１】本発明の陽極用材料の横断面図である。
【図２】比較例の陽極用材料の横断面図である。
１：芯材 ２：急冷凝固（合金）箔
Claims (2)
- 【請求項１】 芯材の少なくとも一面に、単ロール法に
よって製造した急冷凝固箔２枚を互いの自由面を重ね合
わせて積層せしめたことを特徴とする電解コンデンサ用
陽極材料。 - 【請求項２】 アルミニウムよりなる芯材と、アルミニ
ウム合金よりなる急冷凝固箔で構成されることを特徴と
する請求項１記載の電解コンデンサ用陽極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4632691A JPH0734423B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 電解コンデンサ用陽極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4632691A JPH0734423B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 電解コンデンサ用陽極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620879A true JPH0620879A (ja) | 1994-01-28 |
| JPH0734423B2 JPH0734423B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=12744029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4632691A Expired - Lifetime JPH0734423B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 電解コンデンサ用陽極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734423B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP4632691A patent/JPH0734423B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0734423B2 (ja) | 1995-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19950926 |