(57)【要約】【課題】  電解コンデンサのＥＳＲを低減することが可能な電解コンデンサ用電極箔を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、導電性多孔質箔の対極と対向する最表面から１〜３０μｍの部分は、酸化物から構成されることを特徴とする電解コンデンサ用電極箔により上記課題を解決する。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性多孔質箔の対極と対向する最表面から１〜３０μｍの部分は、酸化物から構成されることを特徴とする電解コンデンサ用電極箔。
【請求項２】
前記導電性多孔質箔表面に酸化皮膜が形成されてなる請求項１記載の電解コンデンサ用電極箔。
【請求項３】
前記導電性多孔質箔が、アルミニウム、タンタル、ニオブ、ケイ素、およびこれらの二種以上の合金からなる群から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１または２記載の電解コンデンサ用電極箔。
【請求項４】
陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔および前記陰極箔の間に介在されてなるセパレータおよび陰極電解質と、を有する電解コンデンサ素子において、
前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、請求項１〜３のいずれかに記載の電解コンデンサ用電極箔を用いたことを特徴とする電解コンデンサ素子。
【請求項５】
陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔および前記陰極箔の間に介在されてなる陰極電解質と、を有する電解コンデンサ素子において、
前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、請求項１〜３のいずれかに記載の電解コンデンサ用電極箔を用いたことを特徴とする電解コンデンサ素子。
【請求項６】
前記導電性多孔質箔の対極と対向する最表面から１〜３０μｍの部分は、酸化物から構成されることを特徴とする請求項５記載のコンデンサ素子。
【請求項７】
前記陰極電解質が、導電性高分子であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の電解コンデンサ素子。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかに記載の電解コンデンサ素子を用いたことを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項９】
請求項８記載の電解コンデンサを内蔵したモジュール。
【請求項１０】
請求項８記載の電解コンデンサおよび／または請求項９記載のモジュールを搭載したことを特徴とする自動車。
【請求項１１】
導電性多孔質箔の表面が露出するように前記導電性多孔質箔の一部に樹脂を注入し、前記露出部を電気化学酸化により酸化物に変換して前記樹脂を除去した後、前記導電性多孔質箔の表面全体を化成処理することにより酸化皮膜を形成することを特徴とする電解コンデンサ用電極箔の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサ用電極箔に関し、より詳細には、新規構成を有する電解コンデンサ用電極箔に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タンタルあるいはアルミニウムなどの弁金属を利用した電解コンデンサが、産業用インバータ機器やデジタル家電製品などへ利用されている。近年では、電解コンデンサは用途の広範囲化に伴い、車載等への用途が急速に拡大している。
【０００３】
電解コンデンサは、図１に模式的に示すように、陰極箔１１と陽極箔１２との間に電解液または固体電解質１４を保持させ、外装ケース（図示せず）に収納するなどして作製される。また、陽極箔および陰極箔は、外部へ取り出すために一部にリード線（図示せず）などが接続される。
【０００４】
電解コンデンサでは、電解液または固体電解質が実質的な陰極として働き、陽極箔との間で電荷を蓄積することによりコンデンサとしての機能を果たす。また、小型、大容量を得るために、陰極箔と陽極箔との間にセパレータを介在させて捲回させた構成を有する電解コンデンサ素子なども用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
電解コンデンサの静電容量は電極面積に比例するため、陰極箔１１としては、アルミニウムなどの弁金属等からなる金属箔を電気化学的手法または化学的手法などにより表面を多孔質化させて実効面積を拡大させた導電性多孔質箔が用いられる。陰極箔に用いられるアルミニウムなどは活性な金属なため、空気、電解液、固体電解質などと接触することにより自然酸化皮膜が形成される。しかしながら、自然酸化皮膜が形成されると陰極箔容量は低下し、さらに、電解コンデンサの容量は陽極箔と陰極箔の合成容量となっているため電解コンデンサの容量をも低下させる恐れがある。
【０００６】
また、陽極箔としては、陰極箔と同様にして、弁金属などからなる金属箔を多孔質化させた導電性多孔質箔が用いられる。さらに、陽極箔１２は、図１に示すように、対極と対向する空孔表面および外部表面に、化成処理により弁金属の酸化物からなる酸化皮膜１３が形成され、この酸化皮膜１３が誘電体として作用する。酸化皮膜は、電解コンデンサの静電容量を高めるためには薄い方がよく、一般的には０．０３〜０．７μｍ程度の厚さとされている。
【０００７】
電解コンデンサでは、陰極箔と陽極箔との間にある程度の厚みがないと、陰極箔および陽極箔が接触して誘電体である酸化皮膜が破壊されて内部短絡を起こす。そのため従来の電解コンデンサは、図１に示すように、電極箔間の絶縁性の確保などのために、電極箔間に一定の厚みを有するセパレータ１５を介在させ、電解液または固体電解質１４を含浸させていた。
【０００８】
セパレータとしては、マニラ麻樹脂フィルム、多孔質樹脂フィルム、ガラス繊維紙などの不織布、多孔質膜など、ポーラスな電気的絶縁料からなり、電解コンデンサの性能には寄与しない。また、セパレータは、１０〜３００μｍ、特に２０〜６０μｍ程度の厚さを有するものが用いられている。
【特許文献１】特開平２０００−７７２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電解コンデンサは、小型化、大容量化が所望されており、電解コンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）を低くするための多くの試みがなされている。
【００１０】
例えば、従来ではセパレータの厚さを低減させるなどの試みがある。しかしながら、単にセパレータを薄くするのでは、セパレータの引張強度が低下して形状保持性が低下し、コンデンサ巻取り時など製造過程での破損、生産性の低下などの不具合を生じ、結果として内部短絡が多発する恐れがある。そのため、セパレータを薄くすることによる電解コンデンサのＥＳＲの低減には限界があった。
【００１１】
そこで、本発明が目的とするところは、電解コンデンサのＥＳＲを低減することが可能な電解コンデンサ用電極箔を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、対極と対向する面から所定の深さまでは電極箔を構成する金属が完全に酸化されている電解コンデンサ用電極箔によれば、電極箔間の絶縁などのセパレータに求められる機能を電解コンデンサ用電極箔が担うことができ、上記課題を解決できることを見出した。
【００１３】
すなわち、本発明は、導電性多孔質箔の対極と対向する最表面から１〜３０μｍの部分は、酸化物から構成されることを特徴とする電解コンデンサ用電極箔である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電解コンデンサ用電極箔によれば、セパレータの一層の薄膜化またはセパレータの省略をしても、内部短絡を大幅に削減し、等価直列抵抗が低減された電解コンデンサを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第一は、上述した通りであるが、導電性多孔質箔の対極と対向する最表面から１〜３０μｍの部分は、酸化物から構成されることを特徴とする電解コンデンサ用電極箔（以下、単に「電極箔」とも記載する。）である。
【００１６】
まず、本発明の電極箔を図２の模式断面図を用いて説明する。図２の電極箔２１は、導電性多孔質箔からなるが、最表面から厚さ方向に向かって所定の深さまでは、導電性多孔質箔を構成する金属が酸化された酸化物２２により構成されている。前記酸化物は電気的絶縁性を有する。従って、本発明によれば、ポーラスかつ絶縁性を有し、イオンを透過して電子を絶縁するというセパレータに求められる機能を電極箔に付与することができ、陽極箔と陰極箔との接触による内部短絡を防止することができる電極箔を提供することが可能となる。
【００１７】
好ましくは、本発明の電極箔は表面に酸化皮膜を有する。かような電極箔の模式断面図を図３に示す。図３に示す電極箔２１は、対極と対向する最表面から所定の深さまでは、導電性多孔質箔を構成する金属の酸化物２２で構成され、さらに化成処理などにより表面全体に酸化皮膜２３が形成されている。
【００１８】
かような電極箔によっても、セパレータに求められる機能を電極箔に付与することができ、さらに、酸化皮膜の厚さを調整することにより、誘電体を有する電極箔または表面を不活性な状態にして自然酸化皮膜の形成を抑制する電極箔とすることができる。
【００１９】
本発明の電極箔において、最表面から厚さ方向に向かって、酸化物で構成される深さは、１〜３０μｍ、好ましくは２〜２５μｍ、より好ましくは５〜２０μｍとする。前記深さが、１μｍ未満であると電極箔に十分な絶縁性を付与することができない恐れがあり、３０μｍを超えると厚すぎて却って電解コンデンサが内部抵抗の増大、大型化を招く恐れがある。
【００２０】
前記電極箔において、酸化物が構成される深さは、電極箔の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察することで測定することができる。
【００２１】
電極箔に用いられる導電性多孔質箔は、金属箔を多孔質化させたものが用いられる。前記金属箔としては、特に限定されないが、絶縁性の酸化物を形成しやすい金属からなるものが好ましく用いられる。具体的には、アルミニウム、タンタル、ニオブ、珪素、およびこれらの二種以上の合金からなる群から選ばれる少なくとも一種などの金属が好ましく用いられる。これらの金属であれば、多孔質化が容易であり、かつ、緻密で絶縁性に富んだ酸化物を形成することができる。
【００２２】
前記金属箔を多孔質化させる方法としては、電気化学的手法または化学的手法など、従来一般的に用いられている方法を用いればよい。また、得られる導電性多孔質箔の空孔率などは、所望の特性を有する電極箔が得られるように、適宜決定すればよく、特に限定されない。
【００２３】
導電性多孔質箔は、前記金属を含む合金であってもよい。例えば、電極箔と電解液などとの反応性を低下させるために、アルミニウム母材に０．０１〜３．０質量％程度の範囲で銅を添加したアルミニウム合金などを用いてもよい。
【００２４】
電極箔の厚さは、特に限定されないが、陽極箔として用いる場合には、７０〜１００μｍ程度とするのが好ましい。また、陰極箔として用いる場合には、４０〜６０μｍ程度とするのが好ましい。かような範囲とすることにより、電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）の低減、小型化などが図れる。
【００２５】
本発明の電極箔表面にコンデンサ容量を得るための酸化皮膜を形成する場合、前記酸化皮膜は、特に限定されないが、アルミニウム、タンタル、ニオブ、および珪素からなる群から選択される少なくとも１種の金属の酸化物からなるのが好ましい。前記酸化皮膜は、電極箔を構成する金属と同様の金属の酸化物からなってもよく、異なる金属の酸化物からなってもよい。
【００２６】
酸化皮膜の厚さは、電極箔の用途に応じて所望する特性が得られるように適宜決定すればよい。電極箔を陽極箔として用いる場合には、使用するコンデンサの耐電圧によって異なるが１〜１０００ｎｍ程度の厚さの酸化皮膜を形成するのがよい。具体的にはアルミニウムを電極箔として使用した場合、使用電圧［Ｖ］の１〜２倍程度の厚み［ｎｍ］とするのが好ましい。また、陰極箔として用いる場合には、化成電圧０．０５〜５．０Ｖ程度の範囲で化成処理を施すことにより、酸化皮膜を形成するのがよい。
【００２７】
本発明の電極箔には、絶縁性、誘電率、および静電容量の向上、自然酸化皮膜の形成の抑制などを目的として従来公知の各種技術を適宜用いてもよい。
【００２８】
例えば、本発明の電極箔を陰極として用いた場合には、例えば、以下のようなものが挙げられる。自然酸化皮膜の形成の抑制を目的として、図２などに示す本発明の電極箔上に、ニッケル、金、銀、銅、白金、鉄、またはこれらの合金などからなる非弁金属膜を被着形成してもよい（例えば、特開平１０−２７０２９１号公報）。また、静電容量の向上を目的として、図３などに示す本発明の電極箔において、酸化アルミニウムなどからなる酸化皮膜上に、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＴａＮ、およびＮｂＮなどの金属窒化物からなる皮膜を形成してもよい（例えば、特開平２００１−３５８０４０号公報）。
【００２９】
本発明の電極箔を陽極として用いた場合には、静電容量の向上を目的として、酸化皮膜として、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ケイ素、酸化チタン、または酸化ハフニウムと、酸化アルミニウムと、の複合酸化皮膜を形成してもよい（例えば、特開平号公報２００３−２５７７９６号公報）。
【００３０】
本発明の第二は、上述した電極箔の製造方法である。まず、導電性多孔質箔の表面が露出するように前記導電性多孔質箔の一部に樹脂を注入し、前記露出部を電気化学酸化により酸化物に変換し、前記樹脂を除去する。これにより、図２に示すような対極と対向する最表面から所定の深さまで酸化物で構成された電極箔が得られる。また、図３に示すように電極箔に酸化皮膜を形成する場合には、さらに、前記導電性多孔質箔の表面全体を化成処理などにより酸化皮膜を形成すればよい。
【００３１】
前記導電性多孔質箔としては、金属箔を多孔質化させたものが用いられる。前記金属箔としては、本発明の第一において上述した通りである。
【００３２】
前記金属箔を多孔質化させる方法としては、特に限定されないが、塩素イオンを含む水溶液中にリン酸、硫酸、硝酸などを添加した電解液中で、金属箔を正極とし、かつ金属箔に隣接させて配置された電極を負極として直流電流を流してエッチングする直流電解エッチング法、塩素イオンを含む水溶液中にリン酸、硫酸、硝酸等を添加した電解液中で、金属箔の両側に配置された電極間（間接給電）あるいは金属箔とその両側に配置された電極との間（直接給電）に交流電流を印加しエッチングする交流電解エッチング法、などを用いて行えばよい。
【００３３】
次に、前記導電性多孔質箔の一部に注入する樹脂としては、電解液などとの接触を防止して前記導電性多孔質箔の表面付近のみを選択的に酸化することができるものであれば特に限定されない。
【００３４】
前記樹脂として、好ましいものは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロトリル、ブタンジエン、スチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル、スチレン樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの非水溶性の熱可塑性樹脂である。
【００３５】
前記樹脂を導電性多孔質箔に注入するには、例えば、所定の温度で加熱融解させた前記樹脂に、減圧または真空雰囲気下で前記導電性多孔質箔を浸漬させる方法などが用いられる。その後、アセトン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、または、テトラヒドロフラン等の有機溶媒などを用いて表面近傍を洗浄することにより、最表面から所望する深さまで前記導電性多孔質箔を構成する金属を露出させる。
【００３６】
次に、露出させた金属を酸化物に変換する方法としては、特に限定されないが、酸素雰囲気下での加熱、電解液中での電気化学的酸化などによる方法などが挙げられる。しかしながら、緻密な酸化物を形成できることから、ホウ酸及びホウ酸塩、アジピン酸及びアジピン酸塩、リン酸塩の単独水溶液、またはこれらの混合液などの電解液中で電圧を印加する電気化学的酸化による方法を用いるのが好ましい。
【００３７】
上述の通りにして前記導電性多孔質箔表面近傍の金属を酸化させた後、注入した樹脂を除去するには、アセトン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、またはテトラヒドロフランの有機溶媒等を用いて前記樹脂を溶解させる、または、水素、一酸化炭素、窒素、アルゴンなどの還元雰囲気下で４００〜６００℃程度の温度により焼成して除去する、などの方法を用いて行うことができる。
【００３８】
さらに、前記導電性多孔質箔の表面全体に酸化皮膜を形成する場合には、電解液中で電圧を印加する電気化学的酸化による方法など、従来一般的に行われている化成処理を用いればよい。この時、化成電圧などを任意に変えることにより、酸化皮膜の厚さを調整することができる。この他にも、化学蒸着（ＣＶＤ）法、スパッタリング法、ゾル−ゲル法、ゾル−ゲル電気泳動電着法、なども適宜用いられる。
【００３９】
本発明の第三は、上述した電極箔を用いた電解コンデンサ素子である。すなわち、陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔および前記陰極箔の間に介在されてなるセパレータおよび陰極電解質と、を有する電解コンデンサ素子において、前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、上述した電極箔を用いたことを特徴とする電解コンデンサ素子である。
【００４０】
上述した通り、本発明の電極箔は、セパレータに求められる機能が付与され、内部短絡を起こし難い構造となっている。従って、かような電極箔を用いて電解コンデンサ素子を形成することにより、電導度を阻害するセパレータの厚さの低減または省略することが可能となり、これによりＥＳＲの低減、歩留まりの向上、製造コストの大幅な削減などが図れる。
【００４１】
陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させる場合、用いるセパレータとしては、特に限定されない。例えば、ビニロン繊維、またはビニロン繊維とガラス繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、紙繊維とを混抄した不織布からなるセパレータなどが挙げられる。
【００４２】
なお、前記セパレータの厚さは、１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜６０μｍとするのが好ましい。これにより安定な等価直列抵抗が得られる。
【００４３】
また、上述した本発明の第一の電極箔を用いることにより、セパレータを省略し、陽極箔と陰極箔とを直接接触させて電解コンデンサ素子を形成することも可能である。すなわち、陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔および前記陰極箔の間に介在されてなる陰極電解質と、を有する電解コンデンサ素子において、前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、上記電極箔を用いた構成を有する電解コンデンサ素子とすることも可能である。
【００４４】
本発明による電解コンデンサ素子において、上述した本発明の第一の電極箔は、陽極箔および陰極箔の少なくとも一方に用いられればよい。例えば、陽極箔のみに用いる場合には電極箔表面に酸化皮膜が形成されたものを用いるのが好ましく、この時用いられる陰極箔としては特に限定されず従来一般的に用いられているものであればよい。また、陽極箔および陰極箔の双方に用いる場合には、各電極箔の最表面に形成される酸化物から構成される部分は、陽極箔と陰極箔との合計が３０μｍ以下となるようにするのがよい。
【００４５】
セパレータを介在させない電解コンデンサ素子の場合、本発明の第一の電極箔における導電性多孔質箔の酸化物で構成される部分は、対極と対向する最表面から１〜３０μｍとするが、好ましくは５〜３０μｍ、特に好ましくは１０〜２０μｍとするのがよい。これにより、内部短絡を防止し、かつ、高い静電容量を有する電解コンデンサ素子とすることができる。
【００４６】
本発明によるコンデンサ素子に用いられる陰極電解質としては、電解質溶液、または、二酸化マンガン、７，７，８，８―テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、導電性高分子などの固体電解質などが挙げられる。
【００４７】
前記電解質溶液としては、エチレングリコールを主溶媒とし、アジピン酸、安息香酸などのアンモニウム塩を溶質とするもの、または、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、フタル酸、マレイン酸などの四級化環状アミジニウム塩を溶質とするもの等、従来一般的に用いられているものであればよく、特に限定されない。
【００４８】
前記陰極電解質としては、より高い電導度が得られ低等価直列抵抗であり、小型化、大容量など各種特性に優れることから、導電性高分子を用いるのが好ましい。これにより、コンデンサ素子の電気特性の更なる向上が図れる。
【００４９】
前記導電性高分子としては、例えば、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、またはそれらの誘導体などが好ましく挙げられる。なかでも、反応速度が穏やかで、酸化皮膜との密着性が高いことから、ポリピロール、ポリチオフェン、特にポリエチレンジオキシチオフェンが好ましく挙げられる。
【００５０】
本発明による電解コンデンサ素子の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、陽極箔および陰極箔を、セパレータを介してまたは直接重ね合わせ、前記陽極箔と前記陰極箔との間にモノマー溶液および酸化剤を含浸させた後、重合反応を促進させる方法などが用いられる。
【００５１】
なお、陽極箔及び陰極箔は、加工段階で受けた皮膜損傷部分や切断面を修復するために、化成液中で修復化成を行ない、さらに、硼酸水溶液に浸漬する等、修復化成してもよい。これにより酸化皮膜を安定化させ、高耐電圧を高めることができる。また、陽極箔及び陰極箔にはそれぞれの電極を外部に接続するため、ステッチ、超音波溶接等の公知の手段によりリード線などを接続してもよい。
【００５２】
電解コンデンサ素子の製造方法として、具体的には、特開２００２−７５７９２号公報、特開２００３−２９７６８６号公報に記載の方法などを用いることができる。
【００５３】
また、静電容量を向上させるために、帯状の陽極箔および陰極箔を用い、両箔をセパレータを介して捲回させた構造、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して交互に積層させて両箔を導電性高分子などで電気的に接続させた構造などとすることもできる。この際にも、本発明の第一の電極箔を用いることにより、セパレータの厚さの低減もしくはセパレータの省略をすることが可能である。
【００５４】
本発明による電解コンデンサ素子は、本発明の第一の電極箔を陽極箔または陰極箔のいずれか一方に用いる点に特徴を有する。従って、その他の構成要件として、上述したものはその一例を示したに過ぎず、従来公知の各種技術を適宜用いることができる。
【００５５】
上述した電解コンデンサ素子は、アルミニウムなどの金属製ケース、または合成樹脂製ケースなどに収納され、密閉することにより電解コンデンサとすることができる。
【００５６】
本発明による電解コンデンサは、単独で種々の用途へ用いてもよいが、好ましくは電子回路と組み合わせることでエネルギー密度などをさらに向上させたモジュールとするのが好ましい。これにより、デジタル家電、情報・通信機器を始め、自動車電装などにおける主動力源、回生エネルギーなどを利用する補助動力源、発電・蓄電部品、電子制御システム、など様々な用途へ適用することができる。
【００５７】
モジュールとは、例えば、車載モータの駆動用電源等として適した電圧を得るために、本発明による電解コンデンサ等からなる複数のキャパシタセルを最適数直列に接続して形成されたキャパシタを蓄電装置として用い、他に、燃料電池、リチウムイオン二次電池、電流・電圧制御器、出力制御器、走行用モータ、保護装置、または制御装置などと組み合わせることにより構成される。モジュールの構成は、本発明による電解コンデンサを用いる以外は特に限定されず、特開２００２−１５８６６４号公報、特開２００４−１７３４２４号公報などの従来公知のモジュールを適宜適用することができる。
【００５８】
本発明による電解コンデンサは、ＥＳＲが低減されることにより、エネルギー密度が向上し、大電流での放電、急速な充電が可能となり、さらに、内部短絡が抑制されることにより、安全性・信頼性が高い。従って、本発明による電解コンデンサ、および、前記電解コンデンサを内蔵したモジュールは、大出力が要求される用途、例えば、電気自動車、燃料電池自動車、ハイブリッド電気自動車などの自動車に好適に用いられ、燃費、走行性能に優れた自動車を提供することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。本発明は、下記実施例のみに限定されることはない。
【００６０】
＜比較例１＞
（１）コイン型電解コンデンサの作製
片面をポリイミドテープによってシールしたアルミニウム箔（純度９９．９質量％、厚さ６０μｍ、幅１００ｍｍ）を、１０質量％塩酸、０．１質量％硫酸、２質量％塩化アルミを含む４０℃の電解液中で、電流密度５０Ａ／ｍ２、交流５０Ｈｚで２分間印加してエッチングした後、エタノール及び純水で洗浄し、導電性多孔質箔（多孔部の空孔率７０％）を得た。
【００６１】
この導電性多孔質箔を、１８０℃、真空状態で融解したポリスチレンに浸漬させ、導電性多孔質箔にポリスチレンを充填した。次に、導電性多孔質箔の表面をアセトンで洗浄することにより、導電性多孔質箔表面のアルミニウムを露出させた。次に、導電性多孔質箔を、８０℃の１００ｇ／ｌアジピン酸アンモニウム水溶液中に浸漬させ、２５ｍＡ／ｃｍ２の低電流密度で１００Ｖを１０分間印加し、露出させたアルミニウムを酸化した。この後、アセトンで導電性多孔質箔を十分洗浄してポリスチレンを除去し、導電性多孔質箔断面を走査型電子顕微鏡で観察して、表面に形成された酸化部分の厚みが０．５μｍとなっている導電性多孔質箔を得た。
【００６２】
さらに、導電性多孔質箔を、アジピン酸アンモニウム１０ｗｔ％水溶液の化成液中、８０℃において５０Ｖ化成処理を行ない、多孔質部分全体に酸化皮膜を形成した。その後、裏面を保護していたポリイミドテープを剥離し、円盤状（直径Φ１５ｍｍ）に打ち抜き、これを陽極箔として用いた。
【００６３】
得られた陽極箔１２と、これとは別に用意した陰極箔１１としてのアルミニウム箔（厚さ６０μｍ、直径Φ１５ｍｍ）とを、セパレータ１５としてのポリプロピレン微多孔膜（厚さ３０μｍ、直径Φ１５ｍｍ）を介して、アルミニウム製の外装缶１６内に収納した。これに、エチレングリコール８５ｗｔ％、水５ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１０ｗｔ％からなる電解液を充分に含浸させた後、アルミニウム製キャップ１７を載せて、ポリプロピレン樹脂からなるガスケット１８を装填した後に外装缶をかしめて封口して、図４（Ａ）に示すようなコイン型電解コンデンサを作製した。なお、厚さを調整するため、陽極箔の外装缶と当たる面にはステンレス製のスペーサ１９を介在させた。
【００６４】
（２）評価
この電解コンデンサを１０個作製し、初期特性として１ｋＨｚでの容量測定を行ない、平均を出した。また、陽極箔、陰極箔、およびセパレータの体積から単位体積あたりの容量を計算した。表１に、電解コンデンサを１０個組立てた後にショートした個数、電解コンデンサの容量、および容量密度を示す。
【００６５】
＜実施例１＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを１μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００６６】
＜実施例２＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを３μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００６７】
＜実施例３＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを５μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００６８】
＜実施例４＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを１０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
＜実施例５＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを２０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００７０】
＜実施例６＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを３０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００７１】
＜比較例２＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを４０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００７２】
＜比較例３＞
導電性多孔質箔の表面に酸化部分の形成を行わなかった以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
2006024733.tif 000002
【００７４】
＜実施例１ａ〜６ａ、および、比較例１ａ〜３ａ＞
セパレータを用いずに陽極箔および陰極箔を直接重ね合わせた以外は、各実施例１〜６および各比較例１〜３と同様にしてコイン型電解コンデンサをそれぞれ作製し、その評価を行った。結果を表２に示す。
【００７５】
また、作製したコイン型電解コンデンサの模式断面図を図４（Ｂ）に示す。なお、図４（Ｂ）において用いた各符号は図４（Ａ）と同様である。
【００７６】
【表２】
2006024733.tif 000003
【００７７】
＜実施例１ｂ〜６ｂ、および、比較例１ｂ〜３ｂ＞
片面をポリイミドテープによってシールしたアルミニウム箔（純度９９．９質量％、厚さ９０μｍ、幅１００ｍｍ）を用い、エッチング時間を３分１２秒間とし、導電性多孔質箔（多孔部の空孔率７０％）を作製し、さらにセパレータを用いずに陽極箔と陰極箔を直接重ね合わせた以外は、各実施例１〜６および各比較例１〜３と同様にしてコイン型電解コンデンサをそれぞれ作製し、その評価を行った。結果を表３に示す。
【００７８】
【表３】
2006024733.tif 000004
【００７９】
比較例３と実施例１ｂ〜６ｂを比較すると、セルが同体積であれば、容量がより高く、ショート不良の少ないコンデンサを作ることができる。また、実施例４ａおよび実施例４ｂなどからセパレータなしでも電解コンデンサを実現可能であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来の電解コンデンサの模式断面図である。
【図２】本発明による電解コンデンサ用電極箔を示す模式断面図を示す。
【図３】本発明による表面に酸化皮膜を有する電解コンデンサ用電極箔の模式断面図を示す。
【図４】実施例において作製したコイン型電解コンデンサの模式断面図である（図４（Ａ）はセパレータを用いたコイン型電解コンデンサであり、図４（Ｂ）はセパレータを用いていないコイン型電解コンデンサである）。
【符号の説明】
【００８１】
１１…陰極箔、１２…陽極箔、１３…酸化皮膜、１４…電解質、１５…セパレータ、１６…外装缶、１７…キャップ、１８…ガスケット、１９スペーサ、２１…電極箔、２２…酸化物、２３…酸化皮膜。
【図１】
2006024733.tif 000005
【図２】
2006024733.tif 000006
【図３】
2006024733.tif 000007
【図４】
2006024733.tif 000008