JPH10172869A - 電解コンデンサ用アルミ電極箔およびその製造方法 - Google Patents

電解コンデンサ用アルミ電極箔およびその製造方法

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JPH10172869A
JPH10172869A JP8334244A JP33424496A JPH10172869A JP H10172869 A JPH10172869 A JP H10172869A JP 8334244 A JP8334244 A JP 8334244A JP 33424496 A JP33424496 A JP 33424496A JP H10172869 A JPH10172869 A JP H10172869A
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JP
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electrode foil
aluminum electrode
aluminum
pit diameter
foil
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JP8334244A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Nakada
泰彦 中田
Mikiya Shimada
幹也 嶋田
Yoshihiro Watanabe
善博 渡辺
Yoshiki Murakami
義樹 村上
Masakazu Tanahashi
正和 棚橋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミ電極箔上のピット径を大きくし、かつ
ピット径の均一性を高めることにより、高圧用に適し、
単位面積当たりの静電容量を高めた電解コンデンサ用の
アルミ電極箔を提供する。 【解決手段】 アルミ箔を酸性水溶液中に浸漬させ、前
記アルミ箔に直流電圧を印加するエッチングにより、前
記アルミ箔上にピットを形成させる電解コンデンサ用の
アルミ電極箔の製造方法において、塩酸、およびりん酸
を含ませた酸性水溶液中のりん酸イオン濃度Pを変化さ
せることにより、ピット形状を平均ピット径が1.0μ
m以上、かつピット径の変動係数が0.55以下とし
て、高圧用に適し、単位面積当たりの静電容量Fを高め
たアルミ電極箔とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電解コンデンサ用ア
ルミ電極箔の特性、特に高圧用の静電容量特性に優れた
アルミ電極箔の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アルミ電解コンデンサは、近年の電子機
器の小型化に伴ってますますサイズの小さいものが求め
られている。したがって電極箔の単位面積当たりの静電
容量を大きくすることが重要な課題となっている。また
省資源・原材料コスト低減の面からも、このことは重要
である。
【0003】従来より、アルミ電解コンデンサ用電極箔
の単位面積当たりの静電容量を大きくするためには、ア
ルミ箔を酸性または中性の水溶液に浸漬させて、化学的
または電気的にエッチングを行うことにより、アルミ箔
表面を粗面化させて表面積を拡大する方法が用いられて
いる。
【0004】一般にエッチングを行うことにより、表面
積は拡大して容量は大きくなるが、箔の機械的強度は弱
くなる。したがって、形成するエッチピットの発生場所
と形状をコントロールして、箔の強度を保ちながら表面
積の拡大を図ることが重要である。
【0005】また、従来より高圧用のアルミ電解コンデ
ンサ用電極箔の製造においては、アルミ箔表面からその
内部に向けて垂直に柱状のエッチピットを多数形成する
エッチング法が用いられている。このエッチング法で得
られた電極箔は、隣接するピット同士が重なり合わない
ように最密充填されていること、さらに各ピットが錐形
ではなく均一な柱状をしていること等が理想的である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなエッチング法では下記のような問題があった。 (1)エッチング倍率を上げていくと、エッチング減量
に応じて表面積は増加していくが、ある程度までエッチ
ングが進行すると、隣接するエッチピット同士が重なり
合うため、逆に表面積は減少してしまう。 (2)ピット径にばらつきがあると、一定の径より小さ
いピットは化成後に化成被膜によってピットの凹部が埋
まってしまい、容量増大に寄与しないばかりでなく、化
成電力も無駄になってしまう。 (3)前記のようなことから、発生するピットの間隔、
ピット径を一定値以上にし、またピットの形状を均一な
柱状にすることは、エッチング倍率を上げるうえで重要
なポイントとなるが、従来の技術では発生するエッチピ
ットの間隔、形状を理想的にコントロールすることは困
難であった。 (4)1回のエッチングプロセスで、化成電圧に必要な
ピット径に成長させることは困難であった。
【0007】本発明は前記従来の問題を解決するもので
あり、エッチピット径を大きくし、かつピット径の均一
性を高めることにより、高圧用に適し、かつ単位面積当
たりの静電容量を大きくした電解コンデンサ用アルミ電
極箔およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のアルミ電極箔は、アルミ箔を酸性水溶液に
浸漬させ、前記アルミ箔に直流電圧を印加してエッチン
グを行うことにより、前記アルミ箔上にピットを形成し
た電解コンデンサ用アルミ電極箔であって、前記ピット
の平均ピット径が1.0μm以上で、かつピット径の変
動係数が0.45以下であることを特徴とする。
【0009】本発明のアルミ電極箔によれば、ピット径
が大きく、かつピット径の均一性が高められていること
により、高電圧に適したものとすることができ、さらに
単位面積当たりの静電容量を高めることができる。
【0010】次に、本発明のアルミ電極箔の製造方法
は、前記本発明のアルミ電極箔の製造方法であって、塩
酸、およびりん酸を含む酸性水溶液中でエッチングを行
うことを特徴とする。
【0011】前記アルミ電極箔の製造方法においては、
りん酸イオンの濃度が6.0〜10.0Nであることが
好ましい。
【0012】また、前記アルミ電極箔の製造方法におい
ては、塩素イオンの濃度が0.5〜2.0Nであること
が好ましい。
【0013】前記本発明のアルミ電極箔の製造方法によ
れば、電極箔を塩酸、およびりん酸を含む水溶液中でエ
ッチングすることにより、1回のエッチングプロセスで
ピット径を大きくし、かつピット径の均一性を高めたア
ルミ電極箔を製造することができる。
【0014】前記本発明のアルミ電極箔の製造方法によ
れば、エッチングプロセスが1回だけであるため、製造
効率を高めることができる。
【0015】次に、本発明のアルミ電解コンデンサは、
前記本発明のアルミ電極箔を用いて製造されたことを特
徴とする。
【0016】前記本発明のアルミ電解コンデンサによれ
ば、アルミ電極箔のピット径が大きく、かつピット径の
均一性が高められていることにより、抵抗の大きい径の
小さいピットが少なくなるため、ESR成分が小さく優
れた周波数特性が得られる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明する。アルミ電極箔においては、単位面積当たり
の静電容量を上げるためには、エッチング倍率を上げる
必要がある。ただし、エッチング倍率が高くても、ピッ
ト径のばらつきが大きければ、一定の径より小さいピッ
トは化成後に化成被膜によって、ピットの凹部が埋まっ
てしまい静電容量に寄与しないばかりか、化成電力も無
駄になる。したがって、ピット径のばらつきを小さくし
て、化成被膜によって埋まるピットの数を少なくするほ
ど、静電容量に寄与する度合いが高くなることになる。
また、各ピット径が一定値以上の寸法が確保されていれ
ば、化成被膜の厚さを増すことができ、高電圧に適した
アルミ電極箔が得られる。
【0018】前記のようなことから、一定の静電容量を
確保し、かつ高電圧に適したアルミ電極箔は、一定値以
上のピット径が確保され、ピット径が均一であるといえ
る。本実施形態のアルミ電極箔は、このことに着目して
製造したものである。
【0019】本実施形態では、ピット径の均一性の指標
として変動係数を用いた。ピット径の変動係数Cは、ピ
ット径の標準偏差sを平均ピット径RAで割った値であ
る。アルミ電極箔上のピット個数をn、i番目のピット
径をRiとすると、以下の(数1)で表される。
【0020】
【数1】
【0021】すなわち本変動係数Cは、ピット径のばら
つきを相対的に表したものであり、仮にピット径が完全
に均一であれば、ピット径変動係数Cは0となる。本変
動係数Cは、実際のアルミ電極箔の走査顕微鏡写真を画
像解析装置にかけ、得られた個々のピットの座標と円相
当径のデータを(数1)に代入して求めた。
【0022】次に、本実施形態のアルミ電極箔およびそ
の製造方法について具体的に説明する。本実施形態に用
いたアルミ箔は、結晶方位が均一に揃った4Nの高純度
箔である。これを塩素イオン濃度が1.0N、およびり
ん酸イオン濃度が1.0〜10.0N添加された水溶液
に浸漬させ、アルミ箔を正極にして直流電圧を印加して
エッチングを1回だけ行い、最後に580Vで化成をし
て、アルミ電極箔を完成させた。りん酸イオン濃度と平
均ピット径、ピット変動係数、静電容量との関係を以下
の表1に示す。なお、りん酸イオン濃度0Nのものは、
従来例である。
【0023】
【表1】
【0024】表1より、りん酸を添加してエッチングを
行った本実施形態のものは、従来例と比較すると、ピッ
ト径が均一でかつ大きく成長していることがわかる。こ
れは、りん酸の粘性によるものであると考えられる。
【0025】図1に、添加するりん酸濃度を0Nから1
0.0Nまで変化させた場合の、静電容量の変化の様子
を示す。本図において、横軸Pはりん酸イオン濃度を示
し、縦軸Fは静電容量を示している。表1より、添加す
るりん酸濃度が6.0N〜10.0Nの実施形態は、ピ
ット径が1.20μm以上、かつピット径変動係数が
0.45以下である。この範囲のものは図1からも分か
るように、静電容量が6.0μF/10cm2以上の大
きな容量が確保されている。
【0026】これは、りん酸濃度が本範囲であれば、過
剰な溶解が起きず、ピット密度が適度に高くなり、さら
にりん酸の粘性によりピットが均一でかつ大きく成長し
たためと考えられる。
【0027】なお、塩素イオン濃度は本実施形態のもの
に、限定されるものではなく、0.5〜2.0N程度の
範囲内で設定してもよい。
【0028】
【実施例】以下、実施例について説明する。以下の実施
例については、前記実施形態と同様に、用いたアルミ箔
は、結晶方位が均一に揃った4Nの高純度箔である。こ
れを塩酸、およびりん酸を添加した水溶液に浸漬し、ア
ルミ箔を正極にして直流電圧を印加してエッチングを1
回だけ行い、最後に580Vで化成をして、アルミ電極
箔を完成させた。
【0029】本実施例では、塩素イオン濃度を0.5〜
2.0N、りん酸イオン濃度4.0Nとした。各塩素イ
オン濃度における平均ピット径、ピット径変動係数の値
を以下の表2に示す。
【0030】
【表2】
【0031】表2から分かるように、塩素イオン濃度が
0.5〜2.0Nのいずれにおいても、平均ピット径は
1.10以上で、かつピット径変動係数0.45以下の
良好な結果が得られた。前記実施形態で示した表1の関
係より、このような平均ピット径、ピット径変動係数の
値であれば、静電容量についても6.0μF/10cm
2以上の大きな容量であることが予想される。
【0032】
【発明の効果】以上のように本発明の電解コンデンサ用
アルミ電極箔によれば、平均ピット径を大きくし、かつ
ピット径の均一性を高めることにより、高電圧に適した
ものとすることができ、さらに単位面積当たりの静電容
量を高めることができる。
【0033】また、本発明の電解コンデンサ用アルミ電
極箔を用いたアルミ電解コンデンサは、アルミ電極箔の
平均ピット径が大きく、ピット径の均一性が高められて
いることにより、ESR成分が小さく周波数特性に優れ
たものとなる。
【0034】また、本発明のアルミ電極箔の製造方法に
よれば、電極箔を、塩酸、およびりん酸を含む水溶液中
でエッチングすることにより、1回のエッチングプロセ
スで平均ピット径が大きく、かつピット径の均一性を高
めたアルミ電極箔を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における、りん酸イオン濃度
と静電容量との関係を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 義樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 棚橋 正和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミ箔を酸性水溶液に浸漬させ、前記
    アルミ箔に直流電圧を印加してエッチングを行うことに
    より、前記アルミ箔上にピットを形成した電解コンデン
    サ用アルミ電極箔であって、前記ピットの平均ピット径
    が1.0μm以上で、かつピット径の変動係数が0.5
    5以下であることを特徴とするアルミ電極箔。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアルミ電極箔の製造方法
    であって、塩酸、およりん酸を含む酸性水溶液中でエッ
    チングを行うことを特徴とするアルミ電極箔の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 りん酸イオンの濃度が6.0〜10.0
    Nである請求項2記載のアルミ電極箔の製造方法。
  4. 【請求項4】 塩素イオンの濃度が0.5〜2.0Nで
    ある請求項2記載のアルミ電極箔の製造方法。
  5. 【請求項5】 エッチングプロセスが1回である請求項
    2記載のアルミ電極箔の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1記載のアルミ電極箔を用いて製
    造されたことを特徴とするアルミ電解コンデンサ。
JP8334244A 1996-12-13 1996-12-13 電解コンデンサ用アルミ電極箔およびその製造方法 Pending JPH10172869A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100732705B1 (ko) 2005-09-29 2007-06-27 한국제이씨씨(주) 알루미늄 전해커패시터용 음극박의 에칭방법
JP2008192647A (ja) * 2007-01-31 2008-08-21 Nichicon Corp 電解コンデンサ用アルミニウム電極箔の製造方法
CN102723205A (zh) * 2012-06-30 2012-10-10 佛山科学技术学院 中高压铝电解电容器阳极箔的腐蚀方法
JP2014068048A (ja) * 2003-06-03 2014-04-17 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
WO2024187363A1 (zh) * 2023-03-14 2024-09-19 佛山科学技术学院 一种电解电容器阳极箔及其制备方法与应用

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