铝电解电容器用电极的制造方法_2

文档序号:8303543阅读:来源:国知局
,对化学转化方法进行说明。
[002引(多孔性侣电极的构成)
[0029] 图1是表示应用了本发明的多孔性侣电极的截面结构的说明图,图1 (a)、化)为利 用电子显微镜将多孔性侣电极的截面扩大为120倍而拍摄的照片、和利用电子显微镜将多 孔性侣电极的巧椿附近扩大为600倍而拍摄的照片。图2是表示应用了本发明的多孔性侣 电极的详细结构的说明图,图2(a)、化)为利用电子显微镜将多孔性侣电极的表面扩大而 拍摄的照片、和利用电子显微镜将化学转化多孔性侣电极而得到的侣电解电容器用电极的 截面扩大为3000倍而拍摄的照片。需要说明的是,在图2(a)中表示W 1000倍扩大多孔性 侣电极的表面的照片和W 3000倍扩大多孔性侣电极的表面的照片。
[0030] 图1和图2所示的多孔性侣电极10具有侣巧材20和叠层在侣巧材20的表面的 多孔层30,多孔层30为烧结侣粉体而得到的层。在本方式中,多孔性侣电极10在侣巧材 20的两面具有多孔层30。
[0031] 在本方式中,侣巧材20的厚度为10 ym?50 ym。在图1中表示使用了厚度约为 30 ym的侣巧材20的多孔性侣电极10。多孔层30的厚度例如为150 ym?3000 ym,在图 1中表示在厚度为30 y m的侣巧材20的两面形成厚度约为350 y m的多孔层30而得到的多 孔性侣电极10。多孔层30的厚度越厚,静电容量越增大,因此,优选较厚的多孔层30,但若 厚度超过3000 y m,则不易进行化学转化至多孔层30的空隙35的深部,因此优选多孔层30 的厚度为3000 ym W下。
[0032] 侣巧材20的含铁量低于1000重量ppm。另外,多孔层30为烧结含铁量低于1000 重量ppm的侣粉体而得到的层,一边互相维持空隙35, 一边烧结侣粉体。
[0033] 在本方式中,侣粉体的形状没有特别限定,可W优选使用近球状、无定形状、鱗片 状、短纤维状等任意形状。为了维持侣粉体间的空隙,特别优选由近球状颗粒构成的粉体。 本方式中的侣粉体的平均粒径为lym?10 ym。因此,可W有效地扩大表面积。更具体而 言,若侣粉体的平均粒径低于1 ym,则侣粉体间的间隙过窄而使作为电极等不起作用的无 效部分增大,另一方面,若侣粉体的平均粒径超过10 ym,则侣粉体间的间隙过宽而使表面 积的扩大不充分。目P,若侣粉体的平均粒径低于1 ym,则在形成薄膜耐电压为200V W上的 化学转化薄膜时,侣粉体间的空隙35埋没、使静电容量降低。另一方面,若平均粒径超过 10 ym,则空隙35过于变大,不能期望静电容量的大幅度提高。因此,在形成薄膜耐电压为 200VW上的较厚的化学转化薄膜的情况下,若从得到较高的容量的观点考虑,则用于多孔 层30的侣粉体的平均粒径优选1 ym?10 ym,根据该种构成,可W得到与现有的蚀刻巧同 等或其W上的静电容量。另外,若用于多孔层30的侣粉体的平均粒径为1 y m?5 y m,则可 W更可靠地得到较高的静电容量,若侣粉体的平均粒径为2 y m?5 y m,则可W进一步得到 较高的静电容量。
[0034] 在本方式中,由于侣巧材20的含铁量和用于多孔层30的侣粉体的含铁量低于 1000重量ppm,因此在对多孔层30进行化学转化时,可W形成优质的化学转化薄膜。目P,若 含铁量为1000重量ppm W上,则化学转化薄膜中残留的粗大的A1-化系金属间化合物成为 起点使泄露电流值变大,但若含铁量低于1000重量ppm,则不会产生该种泄露电流值的增 大。
[0035] 在本方式中,在将多孔性侣电极10用作侣电解电容器的阳极时,如图2(b)所示的 阳极(侣电解电容器用电极1),在多孔层30上形成化学转化薄膜31。此时,在侣巧材20 中有从多孔层30露出的部分的情况下,在侣巧材20上也形成化学转化薄膜31。需要说明 的是,在本方式中,在形成化学转化薄膜31时,在对多孔性侣电极10进行纯水煮沸后,进行 化学转化,因此,在图2化)中,多孔层30的表面所形成的膜的一部分为化学转化薄膜31。
[0036] (多孔性侣电极10的制造方法)
[0037] 就应用了本发明的多孔性侣电极10的制造方法而言,首先,在第一工序中,在厚 度为10?50 ym、含铁量低于1000重量ppm的侣巧材20的表面形成由含有含铁量低于 1000重量ppm的侣粉体的组合物构成的薄膜。在此,侣巧材20和侣粉体可化含有铜(化)、 车孟(Mn)、儀(Mg)、铭府)、锋狂n)、铁灯U、饥(V)、嫁(Ga)、镶肌)、棚做、错狂r)等元 素的1种或2种W上。其中,此时,该些元素的含量分别优选为100重量ppm W下,特别优 选为50重量ppm W下。侣粉体为利用雾化法、烙体旋出(melt-spinning)法、旋转圆盘法、 旋转电极法、其它的急冷凝固法等制造而成的物质。在该些方法中,在工业生产上优选雾化 法,特别优选气雾化法,在雾化法中,通过对烙融金属进行雾化而得到粉体。
[003引上述组合物可W根据需要含有树脂粘合剂、溶剂、烧结助剂、表面活性剂等。该些 均可W使用公知或市售的物质。在本方式中,优选含有树脂粘合剂和溶剂的至少1种,作为 膏状组合物使用。由此,可W有效地形成薄膜。作为树脂粘合剂,例如可W优选使用駿基改 性聚締姪树脂、醋酸己締醋树脂、氯己締树脂、氯醋酸己締醋共聚树脂、己締醇树脂、了缩醒 树脂、氣代己締树脂、丙締酸树脂、聚醋树脂、聚氨醋树脂、环氧树脂、尿素树脂、酪醒树脂、 丙締膳树脂、硝基纤维素树脂、石蜡、聚己締蜡等合成树脂或蜡、焦油、胶、漆、松脂、蜂蜡等 天然树脂或蜡。该些粘合剂分别根据分子量、树脂的种类等,有加热时挥发的物质、和由于 热分解其残渣与侣粉末一同残留的物质,可W根据静电特性等要求区分使用。在制备上述 组合物时,添加溶剂,作为该种溶剂,可W单独或者混合使用水、己醇、甲苯、酬类、醋类等。
[0039] 另外,上述薄膜的形成可W根据组合物的性状等从公知的方法中适宜选择。例如, 在组合物为粉末(固体)的情况下,只要在基材上形成(或热压接)其压粉体即可。此时, 通过烧结压粉体使其固化,并且能够使侣粉末固着在侣巧材20上。另外,在为液状(膏状) 的情况下,可W利用漉、刷子、喷雾、浸溃等涂布方法形成,此外,也可W利用公知的印刷方 法形成。需要说明的是,可W根据需要使薄膜W20°CW上300°CW下的范围内的温度进行 干燥。
[0040] 需要说明的是,关于侣巧材20,可W在薄膜的形成之前进行对侣巧材20的表面进 行粗趟化的工序。作为该种粗趟化的方法,例如可W使用清洗、蚀刻、鼓风等公知的技术。
[0041] 接着,在第二工序中,W 560°CW上660°cw下的温度烧结薄膜。烧结时间根据烧 结温度等而不同,但通常可W在5?24小时左右的范围内适宜确定。烧结气氛没有特别限 审ij,例如可W为真空气氛、不活泼气体气氛、氧化性气体气氛(大气)、还原性气氛等中的任 意气氛,特别优选设为真空气氛或还原性气氛。另外,关于压力条件,可W为常压、减压或加 压中的任意压力条件。需要说明的是,在组合物中(薄膜中)含有树脂粘合剂等有机成分 的情况下,优选在第一工序后、第二工序之前预先W l〇〇°CW上至600°CW下的温度范围进 行保持时间为5小时W上的加热处理(脱脂处理)。此时的加热处理气氛没有特别限定,例 如可W为真空气氛、不活泼气体气氛或氧化性气体气氛中的任意气氛。另外,压力条件也可 W为常压、减压或加压中的任意压力条件。
[0042] 为了使用本方式的化学转化后的多孔性侣电极10(侣电解电容器用电极1)制造 侣电解电容器,例如使由化学转化后的多孔性侣电极1〇(侣电解电容器用电极1)构成的 阳极巧和阴极巧隔着隔膜进行缠绕,形成电容器元件。接着,将电容器元件含浸于电解液 (膏)中。然后,将含有电解液的电容器元件收纳于外壳中,用封口体将壳体封口。另外,在 使用固体电解质代
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