(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム箔の表面に誘電体酸化皮膜を形成する第１化成工程と、続いてこのアルミニウム箔に直流電源の陽極に接続した給電電極が配設された給電槽のアルカリ金属イオンを添加した給電液中で給電する給電工程と、続いてこのアルミニウム箔の表面に上記第１化成工程の電圧よりも高い電圧を印加して誘電体酸化皮膜を形成する第２化成工程からなり、表面を粗面化したアルミニウム箔を連続走行させながら化成するようにしたアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
【請求項２】
給電工程で給電液中に添加するアルカリ金属イオンがＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓのいずれかである請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
【請求項３】
給電工程で給電液中に添加するアルカリ金属イオンの濃度が０．１ｐｐｍ以上である請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に使用されるアルミ電解コンデンサの電極箔を製造する際に利用される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ある。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造工程の中で、化成工程に用いる給電手段として、エッチング処理によって粗面化させたアルミニウム箔を給電ローラに接触させて給電する手段が用いられていたが、この方法では給電ローラの表面にアルミニウム粉などが付着したり、給電電流量を増加すると給電ローラとアルミニウム箔の間で火花放電を生じるという問題点があった。
【０００３】
このため、これらの欠点を除去できる液中で給電する方法が用いられていた。例えば、特開平３−８１２９２号公報には、高温の純水中での浸漬処理により疑似ベーマイトを形成する工程−１０〜１００Ｖの範囲の化成電圧を印加する第１化成工程−給電槽−第２化成工程の順にアルミニウム箔を走行させて化成する技術が記載されている。しかしながら、給電電極を配設した給電槽で給電すると、電極板−アルミニウム箔間で局部的に電流が集中し、この部分が水素脆性によりアルミニウム箔が歪んだり、端部が裂けたりするため、これらを防止するための具体的な手段として、実開昭６２−２０９９７号公報および実開昭６２−１８０２９号公報には電気的な絶縁性遮蔽板を設置する化成装置も記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の給電電極を配設した給電槽を使用する化成法では、給電槽からの給電量が増加すると第１化成工程の電圧範囲を規定もしくは絶縁性遮蔽板を設置しても、電流集中によるアルミニウム箔の歪みまたは端部の裂けを生じたりする問題があった。また、第１化成工程の化成電圧が高ければ高いほど形成された化成皮膜の抵抗が高くなり、これが給電槽の浴電圧を上昇させるとともに電流集中による水素脆性の現象が著しくなったり、給電槽での電力使用量が高くなるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、第１化成工程の電圧に係わらず、また給電槽内に絶縁性遮蔽板がなくてもアルミニウム箔の水素脆性を防ぎ、給電槽での電力使用量を削減することができ、さらに給電槽での給電量を増加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】
この課題を解決するために本発明によるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法は、第１化成工程と、直流電源の陽極に接続した給電電極が配設された給電槽のアルカリ金属イオンを添加した給電液中で給電する給電工程と、上記第１化成工程の電圧よりも高い電圧で化成する第２化成工程からなる製造方法としたものである。
【０００７】
この本発明により、第１化成工程でアルミニウム箔の表面に形成された誘電体酸化皮膜は多くの皮膜欠陥を有したままアルカリ金属イオンを含む給電液が充填された給電槽内でアルミニウム箔が陰極として作動するため、正電荷を有しているアルカリ金属イオンが給電槽内の給電液中に分散せずにアルミニウム箔の表面に集まり、局部的にアルカリ性となり誘電体酸化皮膜を溶解する。特に、誘電体酸化皮膜欠陥部分においては欠陥が暴露され、暴露された欠陥内に給電液が浸透し、皮膜抵抗が小さくなる。
【０００８】
この結果、第１化成電圧が高くても誘電体酸化皮膜の抵抗を小さくすることができるため、給電槽内の電流密度の均一化ができ、給電槽の浴電圧が低下する。また、発生した水素も暴露された欠陥部から給電液側に放出されるために水素脆性の発生が防止でき、給電槽の給電量増加ができる。すなわち、第１化成電圧の制限がなくなり、絶縁性遮蔽板の設置も不要となり、電力量削減と生産性向上ができるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、アルミニウム箔の表面に誘電体酸化皮膜を形成する第１化成工程と、続いてこのアルミニウム箔に直流電源の陽極に接続した給電電極が配設された給電槽のアルカリ金属イオンを添加した給電液中で給電する給電工程と、続いてこのアルミニウム箔の表面に上記第１化成工程の電圧よりも高い電圧を印加して誘電体酸化皮膜を形成する第２化成工程からなり、表面を粗面化したアルミニウム箔を連続走行させながら化成するようにしたアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法というものであり、この製造方法により、第１化成工程でアルミニウム箔の表面に形成された誘電体酸化皮膜は多くの皮膜欠陥を有したまま給電槽内の給電液に浸漬され、給電槽内でアルミニウム箔が陰極として作動するため、正電荷を有しているアルカリ金属イオンがアルミニウム箔の表面に集まり、局部的にアルカリ性となり誘電体酸化皮膜を溶解する。特に、誘電体酸化皮膜欠陥部分においては欠陥が暴露され、暴露された欠陥内に電解液が浸透し、皮膜抵抗が小さくなる。この結果、第１化成電圧が高くても誘電体酸化皮膜の抵抗を小さくすることができるため、給電槽内の電流密度の均一化ができ給電槽の浴電圧が低下する。また、発生した水素も暴露された欠陥部から給電液側に放出されるために水素脆性の発生が防止でき給電槽の給電量増加ができる。すなわち、第１化成電圧の制限がなくなり絶縁性遮蔽板の設置も不要となり、電力量削減と生産性向上ができるという作用を有する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、給電工程で給電液中に添加するアルカリ金属イオンがＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓのいずれかとしたものであり、請求項１に記載の発明による作用と同じ作用を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、給電工程で水溶液中に添加するアルカリ金属イオンの濃度が０．１ｐｐｍ以上であるとしたものであり、０．１ｐｐｍ未満では効果が現れないものである。
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
図１〜図２は本実施の形態によるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法を説明するための製造装置の概念図であり、図１〜図２において、１は第１化成工程を行うための第１化成槽、３は給電工程を行うための給電槽、４は第２化成工程を行うための第２化成槽、５は給電槽３に配設された給電電極、６は給電槽３に充填されたアルカリ金属イオンが添加された給電液、７は給電電極５が接続された直流電源である。
【００１４】
ここで、図１はアルミニウム箔１１を給電ローラに接触させて給電する方法を、図２は給電槽３に充填された給電液６にアルミニウム箔１１を浸漬して給電する方法を示したものである。
【００１５】
以上のように構成された同製造装置を用いたアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法について、図３を用いて説明する。まず図３（ａ）に示すように、第１化成工程でアルミニウム箔１１の表面に誘電体酸化皮膜１２が形成され、この誘電体酸化皮膜１２中に皮膜欠陥１３が存在する。次に、図３（ｂ）に示すように、給電槽３において添加したアルカリ金属イオン１４としてのナトリウムイオンがアルミニウム箔１１の表面に形成された誘電体酸化皮膜１２の表面に付着し、給電槽３において陰極として作動しているアルミニウム箔１１の誘電体酸化皮膜１２の表面にナトリウムイオン１４が近づき、誘電体酸化皮膜１２の近傍は局部的にアルカリ性となり、図３（ｃ）に示すように誘電体酸化皮膜１２を溶解する。特に皮膜欠陥１３の部分においては欠陥が暴露され、暴露された欠陥１５内に給電液６が浸透する。これと並行して給電電極５から給電液６を介して正電荷がアルミニウム箔１１に給電される。
【００１６】
本実施の形態によるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法と従来のアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法により得られたそれぞれのアルミ電解コンデンサ用電極箔の特性を（表１）に比較して示す。
【００１７】
【表１】
0003728976.tif 000002
【００１８】
この（表１）から明らかなように、本実施の形態によるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法により得られたアルミ電解コンデンサ用電極箔は、給電槽３の浴電圧低減および水素脆性防止の点で優れた効果が得られる。
【００１９】
以上のように本発明によれば、給電槽３にアルカリ金属イオンとしてのナトリウムイオンを０．１ｐｐｍ以上添加することにより、誘電体酸化皮膜１２の抵抗を小さくでき、浴電圧を低減し、水素脆性の防止と給電量増加ができる。なお、この効果は、他のアルカリ金属イオンであるＬｉ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓでも同様に得られるものであり、アルカリ金属イオンは電流給電中はアルミニウム箔１１の表面に電気的に固定されるので、給電電極５の材料を問わず、同様の効果が得られるものである。
【００２０】
また、アルカリ金属イオンの添加はアルカリ金属イオンを給電槽３に添加することにより容易に実現できるものであり、アルカリ金属イオンは給電槽３中では電気的にアルミニウム箔１１の表面近傍に固定されるため、このアルカリ金属イオンを給電槽３に直接添加する方法においても給電液６中に分散しない。なお、アルカリ金属イオンの濃度上限は給電液６の導電率とｐＨ、および給電槽３の給電電極５の寿命により決定されるものである。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、第１化成工程と、直流電源の陽極に接続した給電電極とアルカリ金属イオンを添加した給電液を有する給電槽より給電する給電工程と、第１化成工程の電圧よりも高い電圧で化成する第２化成工程を有し、粗面化したアルミニウム箔を連続走行させながら化成することにより、給電槽内の化成皮膜の抵抗を小さくするとともに給電槽内に流れる電流密度の均一化ができるため、給電槽の浴電圧が低下し、水素脆性の防止と給電槽の給電量を増加することができる優れたアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態におけるアルミ電解コンデンサ用電極箔の製造方法を説明するための製造装置の概念図
【図２】  同製造装置の概念図
【図３】  （ａ）同実施の形態の第１化成工程で形成された誘電体酸化皮膜の概略図
（ｂ）同給電槽内においてナトリウムイオンが誘電体酸化皮膜表面に近づいていく過程の概略図
（ｃ）同ナトリウムイオンが誘電体酸化皮膜の欠陥部を溶解し、欠陥を暴露する過程の概略図
【符号の説明】
１  第１化成槽
３  給電槽
４  第２化成槽
５  給電電極
６  給電液
７  直流電源
１１  アルミニウム箔
１２  誘電体酸化皮膜
１３  皮膜欠陥
１４  ナトリウムイオン
１５  暴露された皮膜欠陥
【図１】
0003728976.tif 000003
【図２】
0003728976.tif 000004
【図３】
0003728976.tif 000005