JPH09167721A - アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents

アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法

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JPH09167721A
JPH09167721A JP7326768A JP32676895A JPH09167721A JP H09167721 A JPH09167721 A JP H09167721A JP 7326768 A JP7326768 A JP 7326768A JP 32676895 A JP32676895 A JP 32676895A JP H09167721 A JPH09167721 A JP H09167721A
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JP
Japan
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aluminum
foil
stage
aqueous solution
electrolytic capacitor
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JP7326768A
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English (en)
Inventor
Takeshi Torii
健 鳥居
Koichi Kojima
浩一 小島
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単位面積当たりの静電容量の高い電極箔を製
造することができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製
造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 前段のエッチングを行う前に、第1段の
前処理としてアルミ原箔をアルカリ性または酸性の水溶
液中に浸漬してアルミ原箔表面の不均一層を除去し、そ
の後、第2段の前処理としてアルミよりも自然電極電位
の高い金属イオンを少なくとも1種以上含ませた酸性水
溶液中でアルミ原箔にカソード電流を印加するようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミ電解コンデン
サ用電極箔の製造方法に関するもので、特に中高圧用の
陽極アルミニウム箔のエッチング技術に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、セットの小形化、高信頼性化に伴
い、アルミ電解コンデンサに対するユーザーからのニー
ズ(小形化、コストダウン)が急速に高まっているた
め、アルミ電解コンデンサ用電極箔(以下電極箔と称
す)も従来以上に単位面積当たりの静電容量を高める必
要が生じている。
【0003】以下に従来のアルミ電解コンデンサ用電極
箔の製造方法について説明する。電極箔はアルミ電解コ
ンデンサの小形化を図るために、アルミ箔を電気化学
的、あるいは化学的にエッチングして有効表面積を拡大
したものが使用されている。この表面積の拡大のために
種々のエッチング方法が研究されているが、一般にアル
ミ箔を数種類の異なるエッチング槽に連続的に挿入し、
各エッチング槽内に電流印加、あるいは化学溶解によっ
てアルミ箔の表面積を徐々に拡大し、そして最終洗浄を
行うことにより製造されている。特に、不可避不純物や
残留圧延油、圧延傷等で不均一になっているアルミ原箔
表面からいかに効率よく均一にピットを生成させるか
が、単位面積当たりの静電容量を高くする重要なポイン
トとなる。従来においては、フッ酸あるいはアルカリ金
属化合物の水溶液中に浸漬処理を行ってアルミ原箔表面
の不均一な部分を除去してから、塩素イオンを含む酸性
水溶液中での電気エッチングによってピットを発生させ
ており、これらは特開平2−303018号公報、特公
平5−12436号公報において公知となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の公知技術ではアルミ原箔の不均一な圧延傷や圧
延油等を除去することはできるが、前処理後の表面は非
常に純度や光沢度の高いものとなり、エッチング初期の
ピット発生起点として必要な自然酸化皮膜の欠陥部がほ
とんど存在しないものであった。
【0005】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、単位面積当たりの静電容量の高い電極箔を製造する
ことができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法
は、エッチング処理を前段、後段の少なくとも2段階に
分けて行うことにより製造されるアルミ電解コンデンサ
用電極箔の製造方法において、前段のエッチングを行う
前に、第1段の前処理としてアルミ原箔をアルカリ性ま
たは酸性の水溶液中に浸漬してアルミ原箔表面の不均一
層を除去し、その後、第2段の前処理としてアルミより
も自然電極電位の高い金属イオンを少なくとも1種以上
含ませた酸性水溶液中で、アルミ原箔にカソード電流を
印加するようにしたもので、この製造方法によれば、単
位面積当たりの静電容量の高い電極箔を製造することが
できるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、エッチング処理を前段、後段の少なくとも2段階に
分けて行うことにより製造するアルミ電解コンデンサ用
電極箔の製造方法において、前段のエッチングを行う前
に、第1段の前処理としてアルミ原箔をアルカリ性また
は酸性の水溶液中に浸漬してアルミ原箔表面の不均一層
を除去し、その後、第2段の前処理としてアルミよりも
自然電極電位の高い金属イオンを少なくとも1種以上含
ませた酸性水溶液中で、アルミ原箔にカソード電流を印
加するようにしたものであり、前段のエッチングを行う
前に、第1段の前処理としてアルミ原箔をアルカリ性ま
たは酸性の水溶液中に浸漬して表面の自然酸化皮膜を完
全に除去するようにしているため、アルミ原箔の最終焼
鈍段階で表面、特に表層の自然酸化皮膜近傍に集中する
不可避不純物元素のばらつきの影響や残留圧延傷、圧延
油の影響を低減することができる。その後、第2段の前
処理としてアルミよりも自然電極電位の高い金属イオン
を少なくとも1種以上含ませた酸性水溶液中でアルミ原
箔にカソード電流を印加するようにしているもので、こ
の場合、第2段の前処理における処理槽内の液は循環ポ
ンプによって強制対流を生じさせているため、前記金属
イオンは液中に均一に溶解して分散しており、そして処
理槽内を通過するアルミ原箔にカソード電流を印加する
と、液に対してアルミ原箔は負の電位を持つため、正の
電荷を持つ金属イオンはアルミ原箔の表面に強制的にか
つ均一に吸着する。
【0008】上記した本発明の2段階の前処理を行え
ば、第1段の前処理によってアルミ原箔表面の不均一
層、すなわち不可避不純物を含んだ自然酸化皮膜ならび
に圧延傷、圧延油がほぼ完全に除去され、そして第2段
の前処理によってアルミ原箔表面に強制吸着した金属イ
オンはアルミ原箔表面の欠陥部となって、次のエッチン
グ工程、すなわちアノード溶解反応において初期ピット
の発生起点となるため、アルミ原箔の表面から均一に、
かつ高密度にピットが生成されて、単位面積当たりの静
電容量の高い電極箔を得ることができる。
【0009】なお、上記した2段階の前処理においてカ
ソード電流を印加せずにそのまま浸漬処理するだけで
も、アルミイオンと金属イオンの電位差で局部電池を形
成して金属イオンがアルミ原箔表面に吸着するので効果
は期待できるが、カソード電流を印加した方がアルミ素
地の溶解反応が緩和されて金属イオンの吸着をより一層
促進するため、効果は大きいものである。
【0010】請求項2に記載の発明は、第1段の前処理
に用いる水溶液として、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、フッ化水素、リン酸、硝酸のうちから選択された
1種類の水溶液を特定したものである。
【0011】請求項3に記載の発明は、第1段の前処理
におけるアルミ原箔の溶解量を全体の0.1〜5%の範
囲に設定したもので、0.1%より少ないと、自然酸化
皮膜や圧延油の除去が不十分となるものであり、一方、
5%を越えると、箔厚の減少が激しくなって、かえって
静電容量が減少するものである。
【0012】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。純度99.98%、厚み100μmのアルミ原箔
を、濃度4%、液温25℃の水酸化ナトリウム水溶液中
に浸漬して表面の自然酸化皮膜を除去する第1段の前処
理を行った後、濃度1%の塩酸と濃度2%の硝酸からな
る混酸に鉛イオンを30ppm、亜鉛イオンを40pp
m添加した液温50℃の水溶液中で、電流密度5A/d
2のカソード電流を180秒印加する第2段の前処理
を行う。その後、引き続いて液温85℃の酸性水溶液
(塩酸濃度10%、硫酸濃度10%)中に浸漬し、電流
密度20A/dm2の直流を250秒印加して前段のエ
ッチング処理を行った後、濃度10%、液温60℃の硝
酸水溶液中で洗浄し、次に液温80℃、濃度5%の塩酸
水溶液中に浸漬し、かつ電流密度10A/dm2の直流
を600秒印加して後段、すなわち最終段のエッチング
処理を行う。
【0013】(比較例)上記した本発明の実施の形態と
同一のアルミ原箔で第2段の前処理を行わずに同一のエ
ッチングを行う。
【0014】上記した比較例および本発明の実施の形態
におけるエッチング箔を濃度10%、液温50℃の硝酸
水溶液中で1分間洗浄した後、濃度8%、液温90℃の
硼酸水溶液中で500V化成を行い、それらの各試料に
ついて静電容量と折り曲げ強度(1.0mmR、50g荷
重、折り曲げ角90度の条件下1往復で1回とする)を
測定した結果を(表1)に示す。
【0015】
【表1】
【0016】この(表1)では比較例の電極箔特性と、
第1段の前処理におけるアルミ原箔の溶解量の違いに基
づく実施の形態1〜5の電極箔特性を示しているが、こ
の(表1)から明らかなように、溶解量を全体の0.1
〜5%にコントロールし、さらに第2段の前処理も施す
ことによって、表面のピット密度が増大し、単位面積当
たりの静電容量アップを図ることができるものである。
この場合、比較例のように第2段の前処理を行っていな
いと、アルミ原箔表面の純度や光沢度が高すぎてピット
密度が不足するため、電極箔の容量アップが図れない。
一方、第1段の前処理での溶解量が全体の0.1%より
少ないと、自然酸化皮膜や圧延油の除去が不十分となる
ため、本発明の効果が現れにくい。一方、溶解量が全体
の5%を越えると、箔厚の減少が激しくなって、かえっ
て静電容量が減少するものである。
【0017】以上のように、前段のエッチングを行う前
に、第1段の前処理としてアルミ原箔をアルカリ性また
は酸性の水溶液中に浸漬して表面の不均一層を除去した
後に、第2段の前処理としてアルミよりも自然電極電位
の高い金属イオンを少なくとも1種以上含ませた酸性水
溶液中で、アルミ原箔にカソード電流を印加することに
より、従来法(比較例)に比べて静電容量が約10%ア
ップした。
【0018】なお、上記本発明の実施の形態では、第1
段の前処理の水溶液として、水酸化ナトリウム水溶液の
例を示しているが、これは前処理に利用した後の液をそ
の後のエッチング液の中和処理に活用できるメリットも
考えた結果であって、アルミ原箔の表面を均一に溶解す
る他の水溶液、例えば水酸化カリウム、フッ化水素、リ
ン酸、硝酸等を用いても上記本発明の実施の形態とほぼ
同様の効果が得られるものである。
【0019】また、第2段の前処理における酸性水溶液
としては塩酸と硝酸の混酸を用いた実施の形態を示した
が、これに限定されるものではなく、塩酸単体または硝
酸単体でもよく、さらにアルミ表面を極度に酸化して過
剰な皮膜を生成させない条件においてはリン酸、硫酸、
蓚酸等を用いてもほぼ同様の効果が得られるものであ
る。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明のアルミ電解コンデ
ンサ用電極箔の製造方法によれば、前段のエッチングを
行う前に、第1段の前処理としてアルミ原箔をアルカリ
性または酸性の水溶液中に浸漬して表面の不均一層を除
去した後に、第2段の前処理としてアルミよりも自然電
極電位の高い金属イオンを少なくとも1種以上含ませた
酸性水溶液中で、アルミ原箔にカソード電流を印加する
ようにしているため、第2段の前処理液中に均一に溶解
した金属イオンはカソード電流を印加されたアルミ原箔
表面に強制吸着されてアルミ原箔表面の欠陥部を増大さ
せることになり、これによりアルミ原箔の表面から均一
に、かつ高密度にピットが生成されるため、電極箔の表
面積は拡大されてその静電容量アップを図ることができ
るものである。またこの静電容量アップはアルミ電解コ
ンデンサの小形化、コストダウンに寄与し得るものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25F 3/04 C25F 3/04 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エッチング処理を前段、後段の少なくと
    も2段階に分けて行うことにより製造するアルミ電解コ
    ンデンサ用電極箔の製造方法において、前段のエッチン
    グを行う前に、第1段の前処理としてアルミ原箔をアル
    カリ性または酸性の水溶液中に浸漬してアルミ原箔表面
    の不均一層を除去し、その後、第2段の前処理としてア
    ルミよりも自然電極電位の高い金属イオンを少なくとも
    1種以上含ませた酸性水溶液中で、アルミ原箔にカソー
    ド電流を印加することを特徴とするアルミ電解コンデン
    サ用電極箔の製造方法。
  2. 【請求項2】 第1段の前処理に用いる水溶液が水酸化
    ナトリウム、水酸化カリウム、フッ化水素、リン酸、硝
    酸のうちから選択された1種類の水溶液である請求項1
    記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
  3. 【請求項3】 第1段の前処理におけるアルミ原箔の溶
    解量が、全体の0.1〜5%である請求項1または2記
    載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
JP7326768A 1995-12-15 1995-12-15 アルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法 Pending JPH09167721A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005015916A (ja) * 2003-06-03 2005-01-20 Showa Denko Kk 電解コンデンサ電極用アルミニウム材の製造方法、電解コンデンサ電極用アルミニウム材、電解コンデンサ用電極材の製造方法およびアルミニウム電解コンデンサ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005015916A (ja) * 2003-06-03 2005-01-20 Showa Denko Kk 電解コンデンサ電極用アルミニウム材の製造方法、電解コンデンサ電極用アルミニウム材、電解コンデンサ用電極材の製造方法およびアルミニウム電解コンデンサ

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