特許 7172129 アルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-16

(54)【発明の名称】アルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01G 9/00 20060101AFI20221109BHJP

【ＦＩ】

H01G9/00 290A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2018095322

(22)【出願日】2018-05-17

(65)【公開番号】P2019201128

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2020-09-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000004743

【氏名又は名称】日本軽金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】清水 裕太

(72)【発明者】

【氏名】榎 修平

(72)【発明者】

【氏名】白井 麻美

(72)【発明者】

【氏名】片野 雅彦

【審査官】菊地 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－３６４０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－１３５４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１０２２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－００３８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２４６１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０７４６６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｇ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔性のアルミニウム電極を７０℃以上の純水に浸漬して当該アルミニウム電極に水和皮膜を形成する第１水和処理工程と、
前記アルミニウム電極を、温度が３００℃以上、かつ６００℃以下の雰囲気中で加熱する熱処理工程と、
前記アルミニウム電極を、純水に第１水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第２水和処理工程と、
前記アルミニウム電極を化成処理する化成処理工程と、
を有し、
前記第１水和処理工程と前記化成処理工程との間において、前記熱処理工程と前記第２水和処理工程とをこの順番で複数回繰り返すことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項2】

前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項3】

前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であり、
前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、ホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理することを特徴とする請求項２に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項4】

前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩であることを特徴とする請求項２または３に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項5】

前記第１水和処理工程と前記熱処理工程との間に、前記アルミニウム電極を、純水に第２水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第３水和処理工程を有することを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項6】

前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、であることを特徴とする請求項５に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項7】

前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であり、
前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であり、
前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、ホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理することを特徴とする請求項６に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項8】

前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩であることを特徴とする請求項６または７に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項9】

多孔性のアルミニウム電極を７０℃以上の純水に浸漬して当該アルミニウム電極に水和皮膜を形成する第１水和処理工程と、
前記アルミニウム電極を、温度が３００℃以上、かつ６００℃以下の雰囲気中で加熱する熱処理工程と、
前記アルミニウム電極を、純水に第１水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第２水和処理工程と、
前記アルミニウム電極を化成処理する化成処理工程と、
を有し、
前記第１水和処理工程と前記熱処理工程との間に、前記アルミニウム電極を、純水に第２水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第３水和処理工程を有することを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項10】

前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、であることを特徴とする請求項９に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項11】

前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であり、
前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であり、
前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、ホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理することを特徴とする請求項１０に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項12】

前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩であることを特徴とする請求項１０または１１に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項13】

前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、６００Ｖ以上の化成電圧で化成処理を行うことを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか一項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【請求項14】

前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、２００Ｖ以上、かつ６００Ｖ未満の
化成電圧で化成処理を行うことを特徴とする請求項１から１２のうちのいずれか一項に記載のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム電極を化成するアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

アルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法では、化成処理工程の前に、アルミニウム電極を７０℃から１００℃の純水に浸漬して水和皮膜を形成する水和処理工程を行うことが知られている。このようにすれば、化成処理工程において、水和皮膜中の擬ベーマイト等が脱水して化成皮膜に変換される場合に、結晶性の高い化成皮膜が得られるからである。結晶性が高い化成皮膜は、静電容量が高い。また、水和皮膜中の擬ベーマイトの量が多い場合、その後の化成処理工程において高い皮膜耐電圧を得られる。

【0003】

係る製造方法において、化成電圧を変更せずに皮膜耐電圧をさらに高くしようとする場合、擬ベーマイトの量を増加させる必要がある。擬ベーマイトの量を増加させるためには、アルミニウム電極を純水に浸漬する浸漬時間を長くして、水和皮膜の厚みを増大させる。しかし、水和皮膜の厚みを増大させると、アルミニウム電極の多孔質層に水和皮膜による目詰まりが発生する。目詰まりが発生すると、目詰まり部分では表面積が低下するので、静電容量が低下するという問題がある。また、目詰まりが発生すると、目詰まり部分に電解液が浸透しないので、化成皮膜が適正に形成されず、化成皮膜の耐水和性が低下するという問題がある。従って、純水への浸漬時間を長くして擬ベーマイトの量を増加させるのには、限界がある。

【0004】

ここで、特許文献１には、水和処理工程と化成処理工程との間において、熱処理工程と水和処理工程とをこの順番で複数回繰り返すアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法が開示されている。熱処理工程では、アルミニウム電極を１００℃から６００℃の雰囲気中で加熱して脱水する。加熱処理工程の後の水和処理工程では、アルミニウム電極を９０℃の純水中に１０分間浸漬させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－３４７６８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法によれば、漏れ電流を低減することができるので皮膜耐電圧が高くなる。しかし、係る製造方法において、３００℃から６００℃の雰囲気中で加熱する熱処理工程と水和処理工程とを複数回繰り返した場合には、化成後のアルミニウム電極の静電容量が低下し、６００Ｖ未満では静電容量の低下が顕著である。また、６００Ｖ以上であっても、静電容量の低下が無視できない程度に大きい。

【0007】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、水和皮膜中の擬ベーマイトの量を増加させることができ、それによって皮膜耐電圧を高くしながら静電容量の低下も抑制できるアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、水和処理工程と化成処理工程との間に熱処理工程と水和処理工程とを行
った場合に静電容量が低下する理由は、熱処理工程によりアルミニウム電極の表面が非常に活性となるので、その後に水和処理工程を行うと水和反応が爆発的に進行し、水和皮膜で多孔質層のピットが埋まってしまうのに起因するという知見を得た。本発明は、係る知見に基づく。

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態に係るアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法は、多孔性のアルミニウム電極を７０℃以上の純水に浸漬して当該アルミニウム電極に水和皮膜を形成する第１水和処理工程と、前記アルミニウム電極を、温度が３００℃以上、かつ６００℃以下の雰囲気中で加熱する熱処理工程と、前記アルミニウム電極を、純水に第１水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第２水和処理工程と、前記アルミニウム電極を化成処理する化成処理工程と、を有し、前記第１水和処理工程と前記化成処理工程との間において、前記熱処理工程と前記第２水和処理工程とをこの順番で複数回繰り返すことを特徴とする。

【0010】

本発明によれば、熱処理工程の後に行われる第２水和処理工程では、水和処理溶液に水和抑制剤が配合されている。これにより、第２水和処理工程で水和反応の爆発的な進行を抑制できるので、水和皮膜により多孔性のアルミニウム電極のピットが埋まることを防止あるいは抑制できる。従って、多孔性のアルミニウム電極において、ピットの目詰まりにより表面積が低下することを防止或いは抑制できる。また、第２水和処理工程では、水和処理溶液に水和抑制剤が配合されているので、アルミニウム電極上に形成される水和皮膜の厚みはほとんど増加せず、その密度が増加して、擬ベーマイトの量が増加する。よって、化成処理後の静電容量の低下を防止或いは抑制できる。さらに、第２水和処理工程では、水和皮膜の厚みの増加を抑制しつつ、密度の増加によって水和皮膜が緻密になるので、化成処理後の皮膜耐電圧が高くなる。

【0011】

本発明において、前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、であるものとすることができる。

【0012】

この場合において、前記アルミニウム電極を、前記化成処理工程においてホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理する場合においては、前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であることが望ましい。このようにすれば、化成皮膜中に取り込まれるホウ素量を減らすことができる。アルミニウム電極を、化成処理工程においてホウ酸またはその塩を含まない化成液中で化成処理する場合においては、この限りではない。また、本発明において、前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩とすることができる。

【0013】

本発明において、前記第１水和処理工程と前記熱処理工程との間に、前記アルミニウム電極を、純水に第２水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第３水和処理工程を有することが望ましい。第３水和処理工程を有すれば、水和皮膜が緻密となるので、多孔性のアルミニウム電極のピットが埋まることを防止する効果が高くなる。よって、静電容量の低下を防止する効果が高まり、さらに皮膜耐電圧を高くしやすい。本発明において、前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン
酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、であるものとすることができる。

【0014】

この場合において、前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、ホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理する場合においては、前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であり、前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であることが望ましい。このようにすれば、化成皮膜中に取り込まれるホウ素量を減らすことができる。アルミニウム電極を、化成処理工程においてホウ酸またはその塩を含まない化成液中で化成処理する場合においては、この限りではない。また、本発明において、前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩とすることができる。

【0015】

次に、本発明の第２の形態に係る発明は、多孔性のアルミニウム電極を７０℃以上の純水に浸漬して当該アルミニウム電極に水和皮膜を形成する第１水和処理工程と、前記アルミニウム電極を、温度が３００℃以上、かつ６００℃以下の雰囲気中で加熱する熱処理工程と、前記アルミニウム電極を、純水に第１水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第２水和処理工程と、前記アルミニウム電極を化成処理する化成処理工程と、を有し、前記第１水和処理工程と前記熱処理工程との間に、前記アルミニウム電極を、純水に第２水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第３水和処理工程を有することを特徴とする。

【0016】

本発明によれば、熱処理工程の後に行われる第２水和処理工程では、水和処理溶液に水和抑制剤が配合されている。これにより、第２水和処理工程で水和反応の爆発的な進行を抑制できるので、水和皮膜により多孔性のアルミニウム電極のピットが埋まることを防止あるいは抑制できる。従って、多孔性のアルミニウム電極において、ピットの目詰まりにより表面積が低下することを防止或いは抑制できる。また、第２水和処理工程では、水和処理溶液に水和抑制剤が配合されているので、アルミニウム電極上に形成される水和皮膜の厚みはほとんど増加せず、その密度が増加して、擬ベーマイトの量が増加する。よって、化成処理後の静電容量の低下を防止或いは抑制できる。さらに、第２水和処理工程では、水和皮膜の厚みの増加を抑制しつつ、密度の増加によって水和皮膜が緻密になるので、化成処理後の皮膜耐電圧が高くなる。また、本発明によれば、前記第１水和処理工程と前記熱処理工程との間に、前記アルミニウム電極を、純水に第２水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第３水和処理工程を有する。第３水和処理工程を有すれば、水和皮膜が緻密となるので、多孔性のアルミニウム電極のピットが埋まることを防止する効果が高くなる。よって、静電容量の低下を防止する効果が高まり、さらに皮膜耐電
圧を高くしやすい。

【0017】

本発明において、前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、であるものとすることができる。

【0018】

この場合において、前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、ホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理する場合においては、前記第１水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であり、前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、若しくは、アルミン酸塩であることが望ましい。このようにすれば、化成皮膜中に取り込まれるホウ素量を減らすことができる。アルミニウム電極を、化成処理工程においてホウ酸またはその塩を含まない化成液中で化成処理する場合においては、この限りではない。また、本発明において、前記第２水和抑制剤は、リン酸またはその塩とすることができる。

【0019】

本発明の第１の形態および第２の形態において、前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を６００Ｖ以上の化成電圧で化成処理を行うものとすることができる。本発明によれば、係る化成電圧により化成処理を行う場合において、高い静電容量を発現できる。

【0020】

本発明の第１の形態および第２の形態において、前記化成処理工程では、前記アルミニウム電極を、２００Ｖ以上、かつ６００Ｖ未満の化成電圧で化成処理を行うものとすることができる。本発明によれば、係る化成電圧により化成処理を行う場合においても、高い静電容量を発現できる。また、このようにすれば、皮膜耐電圧を高くしやすい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、熱処理工程の後に行われる第２水和処理工程では、水和処理溶液に水
和抑制剤が配合されているので、水和反応の爆発的な進行を抑制できる。これにより、水和皮膜により多孔性のアルミニウム電極のピットが埋まることを防止あるいは抑制できる。よって、多孔性のアルミニウム電極の表面積が低下することを防止或いは抑制できる。また、第２水和処理工程では、アルミニウム電解に形成される水和皮膜の厚みはほとんど増加せず、その密度が増加して、擬ベーマイトの量が増加する。よって、化成処理後の静電容量の低下を防止或いは抑制できる。さらに、第２水和処理工程では、水和皮膜の厚みの増加を抑制でき、密度の増加によって水和皮膜が緻密になるので、化成処理後の皮膜耐電圧が高くなる。また、前記第１水和処理工程と前記熱処理工程との間に、前記アルミニウム電極を、純水に第２水和抑制剤を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬する第３水和処理工程を有する形態では、水和皮膜が緻密となるので、多孔性のアルミニウム電極のピットが埋まることを防止する効果が高くなる。よって、静電容量の低下を防止する効果が高まり、さらに皮膜耐電圧を高くしやすい。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】アルミニウム電解コンデンサ用電極の第１の製造方法のフローチャートである。

【図2】アルミニウム電解コンデンサ用電極の第２の製造方法のフローチャートである。

【図3】化成処理工程の説明図である。

【図4】実施例１～５、比較例１、２において化成処理工程よりも前に行われる前処理工程の説明図である。

【図5】実施例１～５、比較例１、２について、化成処理後のアルミニウム電極の静電容量および皮膜耐電圧を示す説明図である。

【図6】実施例１～５、比較例１、２の製造方法において、化成処理工程の直前におけるアルミニウム電極の水和皮膜の断面を電子顕微鏡で観察した場合の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明では、アルミニウム電解コンデンサ用電極を製造するにあたって、多孔性のアルミニウム電極の表面に化成処理を行ってアルミニウム電解コンデンサ用電極を製造する。本例では、多孔性のアルミニウム電極として、アルミニウム箔をエッチングしたエッチド箔に化成処理を行いてアルミニウム電解コンデンサ用電極を製造する。以下、アルミニウム電解コンデンサを説明した後に、アルミニウム電極の製造方法を説明する。

【0024】

（アルミニウム電解コンデンサ）
本形態の化成処理済みのアルミニウム電極１（アルミニウム電解コンデンサ用電極）を用いてアルミニウム電解コンデンサを製造するには、例えば、化成処理済みのアルミニウム電極１（アルミニウム電解コンデンサ用電極）からなる陽極箔と、陰極箔とをセパレータを介在させて積層してコンデンサ素子を形成する。次に、コンデンサ素子を電解液（ペースト）に含浸する。しかる後には、電解液を含んだコンデンサ素子を外装ケースに収納し、封口体でケースを封口する。

【0025】

また、電解液に代えて固体電解質を用いる場合、化成処理済みのアルミニウム電極１（アルミニウム電解コンデンサ用電極）からなる陽極箔の表面に固体電解質層を形成した後、固体電解質層の表面に陰極層を形成し、しかる後に、樹脂等により外装する。その際、陽極に電気的接続する陽極端子と陰極層に電気的接続する陰極端子とを設ける。この場合、陽極箔が複数枚積層されることがある。

【0026】

（アルミニウム電極の製造方法）
図１は本発明を適用したアルミニウム電解コンデンサ用電極の第１の製造方法を示すフローチャートである。図２は本発明を適用したアルミニウム電解コンデンサ用電極の第２の製造方法を示すフローチャートである。図３は化成処理工程の説明図である。

【0027】

本例発明に係るアルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の第１の製造方法は、図１に示すように、水和処理工程ＳＴ１１（第１水和処理工程）、熱処理工程ＳＴ１２、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３（第２水和処理工程）、および、化成処理工程ＳＴ１４を有する。熱処理工程ＳＴ１２および熱処理後水和処理工程ＳＴ１３は、水和処理工程ＳＴ１１と化成処理工程ＳＴ１４との間において、この順番で、１回、または複数回、繰り返される。

【0028】

本発明に係るアルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の第２の製造方法は、図２に示すように、水和処理工程ＳＴ２１（第１水和処理工程）、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２（第３水和処理工程）、熱処理工程ＳＴ２３、熱処理後水和処理工程ＳＴ２４（第２水和処理工程）、および、化成処理工程ＳＴ２５を有する。熱処理工程ＳＴ２３および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４は、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２と化成処理工程ＳＴ２５との間において、この順番で、１回、または複数回、繰り返される。

【0029】

第１の製造方法の水和処理工程ＳＴ１１および第２の製造方法の水和処理工程ＳＴ２１では、アルミニウム電極１を７０℃以上の純水に浸漬させ、アルミニウム電極１に水和皮膜を形成する。本例では、９０℃に加熱した純水にアルミニウム電極１を浸漬させる。アルミニウム電極１の純水への浸漬時間は、本例では１０分である。

【0030】

第１の製造方法の熱処理工程ＳＴ１２および第２の製造方法の熱処理工程ＳＴ２３では、アルミニウム電極１を、温度が３００℃以上、６００℃以下の雰囲気中で加熱して脱水する。アルミニウム電極１は、例えば、熱処理炉内に配置して加熱する。熱処理炉内の雰囲気は、大気雰囲気、不活性ガス雰囲気、水蒸気雰囲気のいずれでもよい。本例では、アルミニウム電極１を５００℃の雰囲気中で、５分間、加熱する。

【0031】

第１の製造方法の熱処理後水和処理工程ＳＴ１３および第２の製造方法の熱処理後水和処理工程ＳＴ２４では、アルミニウム電極１を、純水に水和抑制剤（第１水和抑制剤）を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬させて、水和皮膜を形成する。本例では、９５℃に加熱した水和処理溶液に、５分間、アルミニウム電極１を浸漬させる。水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、である。

【0032】

ここで、第２の製造方法の熱処理前水和処理工程ＳＴ２２では、アルミニウム電極１を、純水に水和抑制剤（第２水和抑制剤）を配合した７０℃以上の水和処理溶液に浸漬させて、水和皮膜を形成する。本例では、９５℃に加熱した水和処理溶液にアルミニウム電極１を浸漬させる。アルミニウム電極１の水和処理溶液への浸漬時間は、本例では５分である。水和抑制剤は、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩、アルミン酸塩、炭素数が３以上の糖または炭素数が３以上の糖アルコール、若しくは、炭素数が３以上の有機酸またはその塩、である。

【0033】

第１の製造方法の化成処理工程ＳＴ１４および第２の製造方法の化成処理工程ＳＴ２５では、アルミニウム電極１を化成液中で化成処理を行う。化成液としては、ホウ酸あるいはその塩を含むホウ酸系化成液や、アジピン酸アンモニウム等を配合した有機酸系化成液を用いる。また、化成処理工程ＳＴ１４および化成処理工程ＳＴ２５では、図３に示すように、電源電圧が化成電圧Ｖｆまで到達する定電流化成処理工程ＳＴ３１を行った後、電源電圧を化成電圧Ｖｆに保持した定電圧化成処理工程ＳＴ３２を行う。さらに、定電圧化成処理工程ＳＴ３２では、複数回の化成処理ＳＴ３３を行い、化成処理ＳＴ３３と化成処理ＳＴ３３との間に熱処理ＳＴ３４（熱デポラリゼーション処理）を行う。熱処理ＳＴ３４の温度は、例えば、３５０℃以上、かつ６００℃以下であり、加熱時間は２分以上、かつ１０分以下である。

【0034】

本例では、化成液としてホウ酸系化成液を用いる。また、化成電圧を６００Ｖ以上とする。定電圧化成処理工程ＳＴ３２では２回の化成処理ＳＴ３３の間に１回の熱処理ＳＴ３４を含む。熱処理ＳＴ３４では、アルミニウム電極１を５００℃の雰囲気中で５分間加熱する。

【0035】

なお、第１の製造方法の化成処理工程ＳＴ１４および第２の製造方法の化成処理工程ＳＴ２５では、他の公知の方法によってアルミニウム電極１の化成処理を行っても良い。

【0036】

（実施例）
図４は、本発明を適用した実施例１～５において、化成処理工程の前に行われる前処理工程の説明図である。図５には、アルミニウム電解コンデンサ用電極の従来の製造方法における前処理工程を比較例１、２として示してある。

【0037】

図５に示すように、実施例１のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法は、第１の製造方法である。第１の製造方法は、前処理工程として、水和処理工程ＳＴ１１、熱処理工程ＳＴ１２、および、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３を有する。熱処理工程ＳＴ１２と熱処理後水和処理工程ＳＴ１３とは、それぞれ１回行われる。熱処理後水和処理工程ＳＴ１３において、純水に配合された水和抑制剤は、リン酸またはその塩であり、水和処理溶液はリン酸二水素アンモニウムを含む。

【0038】

実施例２のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法は、第２の製造方法である。第２の製造方法は、前処理工程として、水和処理工程ＳＴ２１、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２、熱処理工程ＳＴ２３、および、熱処理後水和処理工程ＳＴ２４を有する。熱処理工程ＳＴ２３と熱処理後水和処理工程ＳＴ２４とは、この順番で４回繰り返される。熱処理前水和処理工程ＳＴ２２および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４のそれぞれにおいて、純水に配合された水和抑制剤はリン酸塩であり、水和処理溶液はリン酸二水素アンモニウムを含む。

【0039】

実施例３のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法は、第１の製造方法である。第１の製造方法は、前処理工程として、水和処理工程ＳＴ１１、熱処理工程ＳＴ１２、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３を有する。熱処理工程ＳＴ１２と熱処理後水和処理工程ＳＴ
１３とは、この順番で４回繰り返される。熱処理後水和処理工程ＳＴ１３において、純水に配合された水和抑制剤はケイ酸塩であり、水和処理溶液はケイ酸ナトリウムを含む。

【0040】

実施例４のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法は、第２の製造方法である。第２の製造方法は、前処理工程として、水和処理工程ＳＴ２１、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２、熱処理工程ＳＴ２３、熱処理後水和処理工程ＳＴ２４を有する。熱処理工程ＳＴ２３と熱処理後水和処理工程ＳＴ２４とは、この順番で４回繰り返される。熱処理前水和処理工程ＳＴ２２において、純水に配合された水和抑制剤はリン酸塩であり、水和処理溶液はリン酸二水素アンモニウムを含む。４回繰り返される熱処理後水和処理工程ＳＴ２４において、前半に繰り返される２回の熱処理後水和処理工程ＳＴ２４では、純水に配合された水和抑制剤はケイ酸塩であり、水和処理溶液はケイ酸ナトリウムを含む。後半に繰り返される２回の熱処理後水和処理工程ＳＴ２４では、純水に配合された水和抑制剤はリン酸塩であり、水和処理溶液はリン酸二水素アンモニウムを含む。

【0041】

実施例５のアルミニウム電解コンデンサ用電極の製造方法は、第２の製造方法である。第２の製造方法は、前処理工程として、水和処理工程ＳＴ２１、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２、熱処理工程ＳＴ２３、熱処理後水和処理工程ＳＴ２４を有する。熱処理工程ＳＴ２３と熱処理後水和処理工程ＳＴ２４とは、この順番で４回繰り返される。熱処理前水和処理工程ＳＴ２２において、純水に配合された水和抑制剤はリン酸塩であり、水和処理溶液はリン酸二水素アンモニウムを含む。４回繰り返される熱処理後水和処理工程ＳＴ２４において、最初から３回目まで繰り返される熱処理後水和処理工程ＳＴ２４では、純水に配合された水和抑制剤はリン酸塩であり、水和処理溶液はリン酸二水素アンモニウムを含む。４回目の熱処理後水和処理工程ＳＴ２４では、純水に配合された水和抑制剤はリン酸である。

【0042】

第１の製造方法の熱処理後水和処理工程ＳＴ１３、第２の製造方法の熱処理前水和処理工程ＳＴ２２および処理後水和処理工程ＳＴ２４において、水和処理溶液がリン酸二水素アンモニウムを含む実施例１、２、４、５では、リン酸二水素アンモニウムは１ｇ／Ｌ配合されている。水和処理溶液がケイ酸ナトリウムを含む実施例２では、ケイ酸ナトリウムは５ｇ／Ｌ配合されている。水和処理溶液がリン酸を含む実施例５では、リン酸は０．１ｇ／Ｌ配合されている。

【0043】

なお、第１の製造方法の化成処理工程ＳＴ１４および第２の製造方法の化成処理工程ＳＲ２５では、それぞれ、ホウ酸８０ｇ／Ｌ、五ホウ酸アンモニウム八水和物０．５ｇ／Ｌを配合した化成液を用いる。また、化成電圧Ｖｆを６６０Ｖとして、定電流化成処理工程ＳＴ３１および定電圧化成処理工程ＳＴ３２を行う。定電圧化成処理工程ＳＴ３２においては、化成液中にアルミニウム電極１を２０分間保持して化成処理を行った後、アルミニウム電極１を５００℃の雰囲気中で５分間加熱する熱処理ＳＴ３４を行い、しかる後に、化成液中にアルミニウム電極１を１０分間保持して化成処理を行う。

【0044】

次に、比較例１は、化成処理工程の前に、前処理工程として水和処理工程のみを行う。比較例１では、水和処理工程において、９５℃に加熱した純水にアルミニウム電極１を２０分間浸漬させている。比較例１において、アルミニウム電極１を純水に浸漬される浸漬時間は、実施例１～５の２倍である。

【0045】

比較例２は、化成処理工程の前に、前処理工程として水和処理工程、熱処理工程、および、熱処理後水和処理工程を行う。比較例２では、水和処理工程において、９５℃に加熱した純水にアルミニウム電極１を１０分間浸漬させる。熱処理工程では、アルミニウム電極１を５００℃の雰囲気中で５分間加熱する。熱処理後水和処理工程では、９５℃に加熱した純水にアルミニウム電極１を１０分間浸漬させる。比較例２では、熱処理後水和処理
工程においてアルミニウム電極１を浸漬させる水和処理溶液は、純水であり、純水に水和抑制剤を調合したものではない。

【0046】

図５は、実施例１～５、比較例１、２について、化成処理後のアルミニウム電極１の静電容量および皮膜耐電圧を示す説明図である。静電容量は、比較例１における化成処理後のアルミニウム電極１の静電容量を１００とした場合の相対値を示す。

【0047】

実施例１～５によれば、比較例２と比較して、化成処理後のアルミニウム電極１の静電容量が低下することを抑制できる。すなわち、熱処理後水和処理工程においてアルミニウム電極１を純水に浸漬させる比較例２では、静電容量が比較例１の６０％まで低下するのに対して、実施例１～５では、静電容量は比較例１の９６％～９９％であり、その低下が抑制される。

【0048】

さらに、実施例１～５によれば、比較例１と比較して、アルミニウム電極１の皮膜耐電圧が向上する。

【0049】

ここで、第１の製造方法を採用した実施例１、３では、化成処理工程ＳＴ１４においてアルミニウム電極１をホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理するのに際し、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３で用いる水和抑制剤として、リン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩を採用している。これにより、実施例１、３では、化成皮膜中に取り込まれるホウ素量を減らすことができる。また、第２の製造方法を採用した実施例２、４、５では、化成処理工程ＳＴ２５においてアルミニウム電極１をホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理するのに際し、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４で用いる水和抑制剤としてリン酸またはその塩、ケイ酸またはその塩を採用している。これにより、実施例２、４、５では、化成皮膜中に取り込まれるホウ素量を減らすことができる。実施例１～５では、化成皮膜中のホウ素濃度を１００質量ｐｐｍ～６０００質量ｐｐｍとすることができる。

【0050】

なお、第１の製造方法の化成処理工程ＳＴ１４においてアルミニウム電極１をホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理するのに際し、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３で用いる水和抑制剤としてアルミン酸塩を採用した場合でも化成皮膜中に取り込まれるホウ素量を減らすことができる。また、第２の製造方法の化成処理工程ＳＴ２５においてアルミニウム電極１をホウ酸またはその塩を含む化成液中で化成処理するのに際して、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４で用いる水和抑制剤としてアルミン酸塩を採用した場合でも化成皮膜中に取り込まれるホウ素量を減らすことができる。

【0051】

ここで、図６（ａ）は、実施例１～５の製造方法において化成処理工程の直前におけるアルミニウム電極１の水和皮膜の断面を電子顕微鏡により拡大して撮影した画像である。図６（ｂ）は、比較例１の製造方法において化成処理工程の直前におけるアルミニウム電極の水和皮膜の断面を電子顕微鏡により拡大して撮影した画像である。図６（ｃ）は、比較例２の製造方法において化成処理工程の直前におけるアルミニウム電極の水和皮膜の断面を電子顕微鏡により拡大して撮影した画像である。

【0052】

図６（ａ）に示すように、実施例１～５では、比較例１、２と比較して、水和皮膜３が密であることが判る。また、実施例１～５では、比較例２と比較して、多孔性のアルミニウム電極１のピット５が埋まっていないことが判る。

【0053】

すなわち、実施例１、３では、熱処理工程ＳＴ１２の後に行われる熱処理後水和処理工程ＳＴ１３において水和処理溶液に水和抑制剤が配合されている。これにより、熱処理後
水和処理工程ＳＴ１３で水和反応の爆発的な進行を抑制できるので、水和皮膜３によりアルミニウム電極１のピット５が埋まることを防止あるいは抑制できる。従って、ピット５の目詰まりによりアルミニウム電極１の表面積が低下することを防止或いは抑制できる。また、実施例１、３では、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３において水和処理溶液に水和抑制剤が配合されている。この結果、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３においてアルミニウム電極１に水和皮膜３が形成される際に、水和皮膜３の厚みはほとんど増加せず、その密度が増加して、擬ベーマイトの量が増加する。よって、実施例１、３では、静電容量の低下が抑制される。

【0054】

さらに、熱処理後水和処理工程ＳＴ１３では、水和皮膜３の厚みの増加を抑制でき、密度の増加によって水和皮膜３が緻密になる。よって、実施例１、３では、皮膜耐電圧を高くできる。

【0055】

また、実施例２、４、５では、熱処理工程ＳＴ２３の後に行われる熱処理後水和処理工程ＳＴ２４において水和処理溶液に水和抑制剤が配合されている。さらに、実施例２、４、５では、熱処理工程ＳＴ２３の前に、純水に水和抑制剤を配合した水和処理溶液にアルミニウム電極１を浸漬する熱処理前水和処理工程ＳＴ２２を備える。これにより、熱処理後水和処理工程ＳＴ２４で水和反応の爆発的な進行を抑制できるので、水和皮膜３によりアルミニウム電極１のピット５が埋まることが防止あるいは抑制できる。従って、ピット５の目詰まりによりアルミニウム電極１の表面積が低下することを防止或いは抑制できる。また、実施例２、４、５では、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４において水和処理溶液に水和抑制剤が配合されている。この結果、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４においてアルミニウム電極１に水和皮膜３が形成される際に、水和皮膜３の厚みはほとんど増加せず、その密度が増加して、擬ベーマイトの量が増加する。よって、実施例２、４、５では、静電容量の低下が抑制される。

【0056】

さらに、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４では、水和皮膜３の厚みの増加を抑制でき、密度の増加によって水和皮膜３が緻密になる。よって、実施例２、４、５では、皮膜耐電圧を高くできる。

【0057】

一方、比較例１では、図６（ｂ）に示すように、水和皮膜３が粗い。従って、皮膜耐電圧が低い。

【0058】

比較例２では、図６（ｃ）に示すように、比較例１と比較して水和皮膜３は密となる。従って、擬ベーマイトの量は増加する。しかし、アルミニウム電極１のピット５は埋まっている。すなわち、比較例２では、熱処理工程によりアルミニウム電極１の表面が非常に活性となった状態で純水にアルミニウム電極１を浸漬させるので、水和反応が爆発的に進行して、水和皮膜３によりピット５が埋まる。従って、化成処理後のアルミニウム電極１の静電容量は低下する。

【0059】

（その他の実施の形態）
なお、水和抑制剤としては、以下のものを用いることができる。すなわち、水和抑制剤として、リン酸の塩を用いる場合には、第２水和処理液は、オルトリン酸、次亜リン酸、亜リン酸、二リン酸、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、およびリン酸三アンモニウムのうちの１種または２種以上を含むものとすることができる。

【0060】

また、水和抑制剤はケイ酸またはその塩とすることができる。この場合には、上記のとおり、第２水和処理液は、ケイ酸ナトリウムを含むものとすることができる。

【0061】

さらに、水和抑制剤は、アルミン酸塩とすることができる。この場合には、第２水和処理液は、アルミン酸ナトリウムを含むものとすることができる。

【0062】

また、水和抑制剤は、炭素数が３以上の糖、または炭素数が３以上の糖アルコールとすることができる。この場合には、水和抑制剤は、リブロース、キシルロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、デオキシリボース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、フコース、フクロース、ラムノース、セドヘプツロース、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、スクロース、ラクツロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、セロビオース、ラクチトール、マルチトール、ニゲロース、ラフィノース、マルトトリオース、メレジトース、スタキオース、アカルボース、およびアミロースのうちのいずれか、とすることができる。

【0063】

さらに、水和抑制剤は、炭素数が３以上の有機酸またはその塩とすることができる。この場合には、有機酸は、ドデカン酸、安息香酸、プロパン二酸、ブタン二酸、（Ｅ）－２－ブテン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、デカン二酸、ドデカン二酸、２－ヒドロキシプロパン－１，２，３－トリカルボン酸、および（Ｅ）－１－プロペン－１，２，３－トリカルボン酸のうちのいずれか、とすることができる。

【0064】

なお、第２の製造方法では、熱処理前水和処理工程ＳＴ２２と熱処理後水和処理工程ＳＴ２４とにおいて、純水に配合する水和抑制剤は、同一でもよく、相違していてもよい。

【0065】

また、第１の製造方法では、熱処理工程ＳＴ１２および熱処理後水和処理工程ＳＴ１３を何回繰り返してもよい。第２の製造方法では、熱処理工程ＳＴ２３および熱処理後水和処理工程ＳＴ２４を何回繰り返してもよい。

【0066】

さらに、上記の例では、化成処理工程ＳＴ１４、ＳＴ２５における化成電圧を６００Ｖ以上としているが、化成電圧を２００Ｖ以上、かつ６００Ｖ未満とした場合でも、比較例２などと比較して、高い静電容量を発現できることが認められる。すなわち、本発明では、水和皮膜の厚みが増加することを抑制しながら、擬ベーマイトの量を増加させることができるので、化成電圧を比較的低く設定した場合でも、高い静電容量を発現できる。

【符号の説明】

【0067】

１…アルミニウム電極、３…水和皮膜、５…ピット、ＳＴ１１…第１の製造方法の水和処理工程（第１水和処理工程）、ＳＴ１２…第１の製造方法の熱処理工程、ＳＴ１３…第１の製造方法の熱処理後水和処理工程（第２水和処理工程）、ＳＴ１４…第１の製造方法の化成処理工程、ＳＴ２１…第２の製造方法の水和処理工程（第１水和処理工程）、ＳＴ２２…第２の製造方法の熱処理前水和処理工程（第３水和処理工程）、ＳＴ２３…第２の製造方法の熱処理工程、ＳＴ２４…第２の製造方法の熱処理後水和処理工程（第２水和処理工程）、ＳＴ２５…第２の製造方法の化成処理工程、ＳＴ３１…定電流化成処理工程、ＳＴ３２…定電圧化成処理工程、ＳＴ３３…化成処理、ＳＴ３４…熱処理

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】