(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチング箔を直流電源の陽極に接続された給電ローラと接触させ、上記直流電源の陰極に接続された複数の陰極板と電解液を有した化成槽内で上記エッチング箔に一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程と、このエッチング箔の両面に機械的な応力を交互に加えて化成皮膜に亀裂を形成する工程と、上記直流電源とは別の直流電源の陽極に接続された電極板と給電液を有した給電槽内で上記エッチング箔に液体給電する工程と、上記別の直流電源の陰極に接続された複数の陰極板と電解液を有した複数の化成槽内で上記化成皮膜を再化成して所定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程とを備えたアルミ電解コンデンサ用電極箔の化成方法。
【請求項２】
化成皮膜に亀裂を形成する工程がエッチング箔の両面をローラで交互に少なくとも１回以上押しつけるようにした請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の化成方法。
【請求項３】
エッチング箔がローラと接触するときの接触角を１１０〜１６０度の範囲とした請求項２に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の化成方法。
【請求項４】
一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程を複数の直流電源と複数の化成槽を用いて段階的に耐電圧を有する化成皮膜を形成するようにした請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用電極箔の化成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルミ電解コンデンサ用電極箔の化成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なアルミ電解コンデンサは、アルミニウム箔をエッチング処理によって実効表面積を拡大させたエッチング箔の表面に化成処理により化成皮膜を形成した陽極箔と、アルミニウム箔をエッチング処理によって実効表面積を拡大させた陰極箔と、この陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデンサ素子を作製し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸させるとともに、このコンデンサ素子を金属ケース内に封止することにより構成されている。
【０００３】
図３は上記陽極箔に化成処理により化成皮膜を形成する製造装置を概念図で示したものであり、同図において、３１はアルミニウム箔を電気化学的にエッチング処理することによって実効表面積が拡大されたエッチング箔で、厚さ０．０７〜０．１２ｍｍ、幅が５００ｍｍ、長さ５００〜１０００ｍのものを用いる。このエッチング箔３１は第１直流電源３３の陽極に接続された給電ローラ３２と接触させ、第１直流電源３３の陰極に接続された複数の陰極板３４と電解液（図示せず）を有する化成槽３５内で一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する。なお、この電解液は、有機酸または無機酸もしくはこれらの塩からなる水溶液が用いられる。
【０００４】
次に、上記一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成したエッチング箔３１は化成皮膜に欠陥を作る減極処理槽３６を経て、第２直流電源３９の陽極を電極板３７に接続した給電槽３８にてエッチング箔３１に液体給電し、その後、上記第２直流電源３９の陰極を接続した陰極板４０，４２を設置した化成槽４１，４３にてエッチング箔３１を再化成し、所定の耐電圧を有する化成皮膜を形成した陽極箔４４が得られる。
【０００５】
なお、上記化成処理において、第１直流電源３３の電圧は、第２直流電源３９の電圧よりも低く設定するようにしている。
【０００６】
また、化成処理による化成皮膜の形成の別の方法として、特開平０２−１２８４１５号公報に記載の技術では、エッチング箔に異なる化成電圧を多段階に印加して化成処理するときに、少なくとも各化成段階の間に所定時間の減極処理を行うことにより陽極箔の漏れ電流を小さくすることができるということが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の化成処理による化成皮膜の形成において、減極処理槽３６による化成皮膜の欠陥が不充分であるために、第２直流電源３９の陽極を電極板３７に接続した給電槽３８にてエッチング箔３１に液体給電する電流量が低減してしまい、再化成での化成皮膜を均一に形成することができず、陽極箔４４の静電容量や耐電圧のばらつきが大きくなるという課題を有している。
【０００８】
特に、耐電圧が高電圧になるほど、エッチング箔３１に充分な電流量を供給することができず、陽極箔４４の静電容量や耐電圧のばらつきが大きくなるばかりでなく、給電槽３８でエッチング箔３１が箔切れするトラブルやエッチング箔３１の表面に凹凸が発生するなどの品質問題が起きていた。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、陽極箔の静電容量、耐電圧のばらつきを低減し、化成処理の工程不良を低減することができるアルミ電解コンデンサ用電極箔の化成方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、エッチング箔を直流電源の陽極に接続された給電ローラと接触させ、上記直流電源の陰極に接続された複数の陰極板と電解液を有した化成槽内で上記エッチング箔に一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程と、このエッチング箔の両面に機械的な応力を交互に加えて化成皮膜に亀裂を形成する工程と、上記直流電源とは別の直流電源の陽極に接続された電極板と給電液を有した給電槽内で上記エッチング箔に液体給電する工程と、上記別の直流電源の陰極に接続された複数の陰極板と電解液を有した複数の化成槽内で上記化成皮膜を再化成して所定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程とを備えたもので、この方法により、化成皮膜に均一な亀裂を形成することができるので、静電容量、耐電圧の特性のばらつきを低減し、化成処理における工程不良を低減した陽極箔を得ることができるという作用を有する。
【００１１】
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、化成皮膜に亀裂を形成する工程がエッチング箔の両面をローラに交互に少なくとも１回以上押しつけるようにしたもので、エッチング箔の両面の化成皮膜に均一に亀裂を形成することができるという作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、エッチング箔がローラと接触するときの接触角を１１０〜１６０度の範囲としたもので、請求項２に記載の発明による作用効果よりもさらに化成皮膜に亀裂を形成することができるという作用を有する。
【００１３】
なお、エッチング箔の接触角が１１０度未満では、エッチング箔への機械的応力が強くなりすぎて箔切れを起こしやすくなり、また、接触角が１６０度を越えると化成皮膜に亀裂を形成しにくくなる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程を複数の直流電源と複数の化成槽により段階的に耐電圧を有する化成皮膜を形成するようにしたもので、一定の耐電圧を有する化成皮膜を均一に形成することができるという作用を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
本発明の一実施の形態による化成処理による化成皮膜を形成する製造装置の概念図を図１に示す。同図１において、１はアルミニウム箔をエッチング処理したエッチング箔で、厚さ０．０７〜０．１２ｍｍ、幅が５００ｍｍ、長さ１００〜２０００ｍのものが用いられる。２は第１直流電源３および第２直流電源６の陽極側が接続されてエッチング箔１に電流を供給する給電ローラ、５および８は化成槽で、この化成槽５，８内には複数の陰極板４，７がそれぞれ設置され、電解液（図示せず）で満たされている。上記複数の陰極板４，７には第１直流電源３および第２直流電源６の陰極がそれぞれ接続されており、上記エッチング箔１が複数の陰極板４，７の間を通過することにより一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する。
【００１７】
９は亀裂形成部で、上記化成槽５および化成槽８で一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成したエッチング箔１の表裏に、ローラで交互に機械的な応力を加えることにより上記化成皮膜に均一な亀裂を形成することができる。１２は給電槽で、第３直流電源１０の陽極を接続した電極板１１と給電液（図示せず）を有しており、この電極板１１の間をエッチング箔１が通過することにより電流をエッチング箔１に液体給電することができる。１４および１６は上記第３直流電源１０の陰極と接続された陰極板１３，１５を有した化成槽で、エッチング箔１を上記化成槽１４および化成槽１６にて再化成して、所定の耐電圧を有する化成皮膜を形成した陽極箔１７を得ることができる。
【００１８】
このようにして得られた陽極箔１７は、静電容量および耐電圧のばらつきが小さく、また、給電槽１２でのエッチング箔１の箔切れや表面の凹凸などの問題を起こすことがないので、化成処理の工程不良を低減することができるという効果を奏するものである。
【００１９】
なお、上記亀裂形成部９はローラとローラの距離やローラの大小、ローラとローラの中心軸の違いなどにより、エッチング箔１がローラと接触するときの接触角を１１０〜１６０度の範囲になるようにする。
【００２０】
図２は上記ローラとエッチング箔の関係を示す概念図である。同図２（ａ）は複数のローラ２１ａを同一軸上に設置し、ローラ２１ａ間の距離でエッチング箔２２ａの接触角２３ａを変えるようにしたものである。同図２（ｂ）は上記同図２（ａ）の構成において、ローラ２１ｂを大きくすることによりエッチング箔２２ｂの接触角２３ｂを変えるようにしたものである。同図２（ｃ）はローラ２１ｃとローラ２１ｃの中心軸を違うようにしてエッチング箔２２ｃの接触角２３ｃを変えるようにしたものである。
【００２１】
以下、本実施の形態について実施例を用いて説明する。
【００２２】
（実施例１）
上記実施の形態に示す製造装置において、（表１）に示す化成条件でエッチング箔を化成処理して陽極箔を作製した。
【００２３】
【表１】
0004474802.tif 000002
【００２４】
なお、亀裂形成部９は図２（ａ）に示す構成のものを用い、エッチング箔１がローラ２１ａと接触するときの接触角を１１０度とした。
【００２５】
（実施例２）
上記実施例１において、亀裂形成部９を図２（ａ）に示す構成のものを用い、ローラ間の距離を調整して、エッチング箔１がローラ２１ａと接触するときの接触角を１３０度とした以外は実施例１と同様にして陽極箔を作製した。
【００２６】
（実施例３）
上記実施例１において、亀裂形成部９を図２（ａ）に示す構成のものを用い、ローラ間の距離を調整して、エッチング箔１がローラ２１ａと接触するときの接触角を１６０度とした以外は実施例１と同様にして陽極箔を作製した。
【００２７】
（実施例４）
上記実施例１において、亀裂形成部９を図２（ｃ）に示す構成のものを用い、エッチング箔１がローラ２１ｃと接触するときの接触角を１３０度とした以外は実施例１と同様にして陽極箔を作製した。
【００２８】
（実施例５）
上記実施例１において、亀裂形成部９を図２（ｂ）に示す構成のものを用い、ローラ径を図２（ａ）のローラ径の１．５倍にしたローラ２１ｂを使用し、エッチング箔１がローラ２１ｂと接触するときの接触角を１３０度とした以外は実施例１と同様にして陽極箔を作製した。
【００２９】
（比較例１）
上記実施の形態１に示す製造装置において、亀裂形成部の代わりに、温度３０℃の５％のアジピン酸アンモニウム水溶液を満たした減極処理槽を用いて化成皮膜に亀裂を形成するようにした以外は実施例１と同様にして陽極箔を作製した。
【００３０】
上記の実施例１〜５と比較例１の陽極箔について、静電容量および耐電圧を測定した。その結果を（表２）に示す。
【００３１】
【表２】
0004474802.tif 000003
【００３２】
なお、静電容量および耐電圧の測定は、陽極箔１７を５０ｍごとに切断し、その部分を１０ｃｍ2に切断した試験片を用意し、静電容量はアジピン酸アンモニウム１５０ｇ／ｌ、３０℃の水溶液中で測定した値を示し、耐電圧はアジピン酸アンモニウム３０ｇ／ｌ、７０℃の水溶液中で、０．２ｍＡ／ｃｍ2で電流を流して所望の電圧の９０％の電圧値に到達後、５分間保持したときの電圧を値とし、そのときの電流値を漏れ電流の値とした。
【００３３】
（表２）から明らかなように、実施例１〜５の陽極箔１７は、エッチング箔１が給電槽１２に入る前に機械的な応力を加えて上記エッチング箔１の表面に形成した化成皮膜に亀裂を形成することにより、エッチング箔１への液体給電を均一に給電することができ、その後の再化成により、所定の耐電圧を有する化成皮膜を均一に形成することができるので、静電容量および耐電圧のばらつきが少なくて漏れ電流特性の優れた陽極箔１７を得ることができる。
【００３４】
また、比較例１では給電槽でエッチング箔の表面に凹凸が発生し、陽極箔としての品質が悪いものであったが、実施例１〜５の陽極箔１７は給電槽１２でのエッチング箔１の表面に凹凸の発生がなく、品質的にも優れている。
【００３５】
なお、上記実施例１〜５では一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する化成層と、所定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する２つの化成槽を用いて、その各化成槽内をエッチング箔が１往復するようにしたが、化成槽の数および往復回数をさらに増しても、陽極箔の化成皮膜特性を向上させる効果を発揮することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、エッチング箔を直流電源の陽極に接続された給電ローラと接触させ、上記直流電源の陰極に接続された複数の陰極板と電解液を有した化成槽内で上記エッチング箔に一定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程と、このエッチング箔の両面に機械的な応力を交互に加えて化成皮膜に亀裂を形成する工程と、上記直流電源とは別の直流電源の陽極に接続された電極板と給電液を有した給電槽内で上記エッチング箔に液体給電する工程と、上記別の直流電源の陰極に接続された複数の陰極板と電解液を有した複数の化成槽内で上記化成皮膜を再化成して所定の耐電圧を有する化成皮膜を形成する工程とを備えた化成方法にすることにより、静電容量、耐電圧の特性のばらつきを低減した陽極箔を得ることができ、化成処理の工程不良を低減することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による化成皮膜を形成する製造装置を示す概念図
【図２】（ａ）同実施の形態による亀裂形成部の構成を示す概念図
（ｂ）同実施の形態による他の亀裂形成部の構成を示す概念図
（ｃ）同実施の形態による別の他の亀裂形成部の構成を示す概念図
【図３】従来の化成皮膜を形成する製造装置を示す概念図
【符号の説明】
１  エッチング箔
２  給電ローラ
３  第１直流電源
４，７  陰極板
５，８  化成槽
６  第２直流電源
９  亀裂形成部
１０  第３直流電源
１１  電極板
１２  給電槽
１３，１５  陰極板
１４，１６  化成槽
１７  陽極箔
【図１】
0004474802.tif 000004
【図２】
0004474802.tif 000005
【図３】
0004474802.tif 000006