铝化成箔、铝电解电容器用电极和铝化成箔的制造方法与流程
未命名
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铝化成箔、铝电解电容器用电极和铝化成箔的制造方法
1.本案是申请日为2020年04月30日、申请号为202080038627.x、
2.发明名称为“铝化成箔、铝电解电容器用电极和铝化成箔的制造方法”的分案申请
技术领域
3.本发明涉及对具有多孔层的铝箔进行化学转化得到的铝化成箔、铝电解电容器用电极和铝化成箔的制造方法,该多孔层包含铝或铝合金的粉体的烧结体。
背景技术:
4.作为铝电解电容器用电极,已知使用对具有包含铝的粉体的烧结体的多孔层的铝箔实施阳极氧化而成的铝化成箔。这样的铝化成箔中,在对铝箔实施阳极氧化形成化成被膜的阳极氧化工序中,如果铝箔发生折弯,则有铝箔断裂的问题。在专利文献1中,对烧结体的表面实施压花加工使烧结体的表面粗糙度达到规定值的范围内,然后进行阳极氧化工序,由此减少铝箔的断裂。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:国际公开2016/136804号公报
技术实现要素:
8.发明要解决的技术问题
9.阳极氧化工序中铝箔的折弯强度降低的理由是因为,随着化成被膜生长,难以从铝箔释放应力。即,阳极氧化工序中,化成被膜在包含粉体的烧结体的多孔层的表面生长。由此,相邻的粉体通过化成被膜结合。这样的状态下,当铝箔发生折弯时,由于粉体彼此的结合牢固,无法从铝箔释放因变形产生的应力。结果,粉体之间的结合发生局部的破裂。并且,该破裂扩展,使铝箔断裂。
10.在此,即使在对多孔层的表面实施了压花加工的铝箔上实施阳极氧化,随着化成被膜生长,相邻的粉体也会通过化成被膜结合。因此,即使在采用专利文献1的技术的情况下,也不容易从铝箔释放变形所引起的应力,难以充分地抑制铝箔的折弯强度的降低。
11.鉴于以上的问题,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种铝化成箔,其在对具有多孔层的铝箔实施阳极氧化时,能够防止或抑制由折弯导致的铝箔断裂,其中,该多孔层包含粉体的烧结体。还提供上述铝化成箔的制造方法。
12.用于解决技术问题的技术方案
13.为了解决上述技术问题,本发明的铝化成箔的特征在于,具有:铝箔,其在包含铝或铝合金的箔状基底层的两面中,在第一面上叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第一多孔层;和第一化成被膜,其形成在上述第一多孔层上,其中,在上述第一多孔层的表面,在面内方向以300μm以上的长度在第一方向上延伸的裂纹在上述面内方向且正交于上述第一方向的第二方向上以30μm~150μm的间隔设置有多个。
14.本发明的铝化成箔在第一多孔层的表面具有以300μm以上的长度在面内方向的第一方向上延伸的裂纹。并且,裂纹在铝化成箔的面内方向的第二方向上以30μm~150μm的间隔设置有多个。在具有这样的多个裂纹的铝化成箔中,即使在由于对铝箔实施阳极氧化而相邻的粉体通过第一化成被膜结合了的铝箔发生折弯的情况下,也能够在阳极氧化完成后从裂纹的部分释放因变形产生的应力。由此,能够防止或抑制粉体间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制该破裂扩展而使铝箔断裂。
15.本发明中,希望多个上述裂纹各自到达上述基底层与上述第一多孔层的边界。通过这样设置,即使在实施阳极氧化时铝箔发生折弯的情况下,也容易从铝箔释放因变形产生的应力。
16.本发明中,可以使上述铝箔在上述第二方向上的尺寸比在上述第一方向上的尺寸长。
17.本发明中,可以使上述第一多孔层的厚度为10μm以上且500μm以下。
18.本发明中,可以使上述粉体的平均粒径为1μm以上且20μm以下。
19.本发明中,可以使上述基底层的厚度为10μm以上且100μm以下。
20.本发明中,可以在上述基底层的与上述第一面相反的第二面上,叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第二多孔层,在上述第二多孔层上形成有第二化成被膜,在上述第二多孔层的表面,以上述间隔设置有多个在其面内方向上延伸的上述裂纹。通过这样设置,即使铝箔在基底层的两面具有多孔层的情况下,也能够释放在实施阳极氧化的铝箔中产生的应力。
21.在此,本发明可以为包含上述的铝化成箔的铝电解电容器用电极。
22.本发明的铝电解电容器用电极在第一多孔层具有多个裂纹。因此,在对铝箔实施阳极氧化并制造铝电解电容器用电极时,即使在铝箔发生折弯的情况下,也能够防止或抑制铝箔断裂。并且,由于铝电解电容器用电极在第一多孔层具有多个裂纹,与不具有裂纹的情况相比,比表面积增大。因此,与第一多孔层不具有多个裂纹的情况相比,能够增加铝电解电容器用电极的静电容量。
23.本发明中,上述铝化成箔可以是在上述第二方向上卷绕成旋涡曲线状的卷筒形状。在卷绕铝化成箔而形成卷筒形状的铝电解电容器用电极的情况下,容易在多个裂纹并排的第二方向上卷绕。因此,与铝化成箔不具有裂纹的情况相比,具有裂纹的铝化成箔能够卷绕成接近正圆的形状。即,铝化成箔能够成为在第二方向上卷绕的卷筒形状,且在中途不具有折弯部分。在此,如果将铝化成箔被卷绕成旋涡曲线状而成的卷筒形状的铝电解电容器用电极作为电容器元件,则在将电容器元件收纳于外包装壳时,与铝电解电容器用电极没有被卷绕成旋涡曲线状的情况相比,能够收纳在第二方向上具有更长的尺寸的铝电解电容器用电极。由此,铝电解电容器用电极的表面积增加,因而能够增加铝电解电容器的静电容量。并且,通过将铝化成箔卷绕成旋涡曲线状而形成卷筒形状,与铝化成箔在中途具有折弯部分的情况相比,能够防止在折弯部分发生的铝化成箔的断裂。因此,能够提高铝化成箔的卷绕性。
24.接下来,本发明的另一方式的铝化成箔的特征在于,具有:铝箔,其在包含铝或铝合金的箔状基底层的两面中,在第一面上叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第一多孔层;和第一化成被膜,其形成在上述第一多孔层上,其中,在上述第一多孔层的表面,在面
内方向的第一方向上延伸的裂纹在面内方向且正交于上述第一方向的第二方向上分开地设置有多个,多个上述裂纹各自到达上述基底层与上述第一多孔层的边界。
25.本发明的铝化成箔在第一多孔层的表面上,在面内方向的第二方向上分开地设置有多个在面内方向的第一方向上延伸的裂纹。并且,各裂纹到达基底层与第一多孔层的边界。就具有这样的多个裂纹的铝化成箔而言,即使由于对铝箔实施阳极氧化而相邻的粉体通过第一化成被膜结合了的铝箔发生折弯,也能够在阳极氧化完成后从裂纹的部分释放因变形产生的应力。由此,能够防止或抑制粉体间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制该破裂扩展而使铝箔断裂。
26.在此,本发明可以为包含上述的铝化成箔的铝电解电容器用电极。
27.本发明的铝电解电容器用电极在第一多孔层具有多个裂纹。因此,在对铝箔实施阳极氧化并制造铝电解电容器用电极时,即使在铝箔发生折弯的情况下,也能够防止或抑制铝箔断裂。并且,由于铝电解电容器用电极在第一多孔层具有多个裂纹,与不具有裂纹的情况相比,比表面积增大。因此,与第一多孔层不具有多个裂纹的情况相比,能够增加铝电解电容器用电极的静电容量。
28.在本发明中,上述铝化成箔可以是在上述第二方向上卷绕成旋涡曲线状的卷筒形状。在卷绕铝化成箔而形成卷筒形状的铝电解电容器用电极的情况下,容易在多个裂纹并排的第二方向上卷绕。因此,与铝化成箔不具有裂纹的情况相比,具有裂纹的铝化成箔能够卷绕成接近正圆的形状。即,具有多个裂纹的铝化成箔能够成为在第二方向上卷绕的卷筒形状,且中途不具有折弯部分。在此,如果将铝化成箔被被卷绕成旋涡曲线状而成的卷筒形状的铝电解电容器用电极作为电容器元件,则在将电容器元件收纳于外包装壳时,与铝电解电容器用电极没有被卷绕成旋涡曲线状的情况相比,能够收纳在第二方向上具有更长尺寸的铝电解电容器用电极。由此,铝电解电容器用电极的表面积增加,因而能够增加铝电解电容器的静电容量。并且,通过使铝化成箔卷绕成旋涡曲线状而形成卷筒形状,与铝化成箔在中途具有折弯部分的情况相比,能够防止在折弯部分发生的铝化成箔的断裂。因此,能够提高铝化成箔的卷绕性。
29.接下来,本发明的铝化成箔的制造方法的特征在于:包括在铝箔上形成第一化成被膜的化成工序,上述铝箔在包含铝或铝合金的箔状基底层的两面中,在第一面上叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第一多孔层,其中,上述化成工序包括对上述铝箔实施阳极氧化的阳极氧化工序,在上述化成工序中进行裂纹形成处理,上述裂纹形成处理中,使上述铝箔产生应力,在上述第一多孔层的表面上,在正交于第一方向的第二方向上分开地设置多个在上述第一方向上延伸的裂纹,在上述阳极氧化工序中进行裂纹形成后阳极氧化处理,上述裂纹形成后阳极氧化处理是在上述裂纹形成处理之后对上述铝箔实施阳极氧化的处理。
30.根据本发明,通过在化成工序中使铝箔产生应力,从而在第一多孔层的表面上,在第二方向上分开地设置多个在第一方向上延伸的裂纹。并且,在形成裂纹之后,对铝箔实施阳极氧化。在此,通过在化成工序的中途在第一多孔层先形成裂纹,即使第一化成被膜由于其后的阳极氧化而生长,也能够抑制由于第一化成被膜导致裂纹闭合。因此,能够得到具有多个裂纹的铝化成箔。因此,即使在随着第一化成被膜的生长而相邻的粉体通过第一化成被膜结合了的铝箔发生折弯的情况下,也能够从裂纹释放因变形产生的应力。由此,能够防
止或抑制粉体间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制局部的破裂扩展而使铝箔断裂。而且,由于在形成裂纹后对铝箔实施阳极氧化,能够在产生裂纹后的第一多孔层上再形成第一化成被膜。由此,能够利用再形成的第一化成被膜包覆因形成裂纹而露出在第一多孔层的表面的铝新生面(裸露的金属铝的表面)。因此,能够减低裂纹所引起的阳极氧化中的铝箔或铝电解电容器用电极的泄漏电流,并且防止或抑制断裂。
31.本发明中,在上述裂纹形成处理中,能够在上述第二方向上以30μm~150μm的间隔设置多个以300μm以上的长度在上述第一方向上延伸的上述裂纹。通过设置这样的裂纹,即使在由于阳极氧化而第一化成被膜生长的情况下,也能够防止或抑制因第一化成被膜导致裂纹闭合。
32.本发明中,在上述裂纹形成处理中,希望使各裂纹到达上述基底层与上述第一多孔层的边界。通过这样设置,由于裂纹深,即使在实施阳极氧化的期间铝箔发生折弯,也容易从裂纹释放因变形产生的应力。
33.另外,直至阳极氧化时的电压达到规定的阳极氧化电压为止所生长的第一化成被膜的厚度是可以推断的。因此,如果进行在裂纹形成处理之前对铝箔实施阳极氧化直至达到规定的阳极氧化电压的裂纹形成前阳极氧化处理,则能够避免第一化成被膜在进行裂纹形成处理的时间点变得过厚,铝箔变得过硬。由此,在使铝箔产生应力时,能够避免铝箔断裂。而且,在使铝箔产生应力时,能够在第一多孔层的表面均匀地设置多个裂纹。在此,如果在第一多孔层的表面均匀地形成多个裂纹,即使第一化成被膜的厚度增加至达到作为目标的被膜耐电压,也能够抑制折弯强度降低。
34.上述规定的阳极氧化电压可以为400v以下。另外,所谓直至达到规定的阳极氧化电压,包括达到规定的阳极氧化电压的时间点。通过这样设置,与在阳极氧化时的电压达到规定的阳极氧化电压之后进行裂纹形成处理的情况相比,在形成裂纹的时间点第一化成被膜不会变得过厚,铝箔不会变得过硬。由此,在铝箔中产生应力时,铝箔不容易断裂。另外,如果进行裂纹形成处理直至阳极氧化时的电压达到规定的阳极氧化电压,则第一化成被膜不会变得过厚,铝箔不会变得过硬,因此,通过使铝箔产生应力,能够在第一多孔层的表面均匀地设置多个裂纹。在此,如果能够在第一多孔层的表面均匀地设置多个裂纹,即使由于阳极氧化时的电压达到规定的阳极氧化电压之后的阳极氧化而第一化成被膜形成得较厚的情况下,也能够抑制折弯强度降低。
35.本发明中,在上述裂纹形成处理中,能够使在上述第一方向上延伸的第一裂纹形成用辊接触上述铝箔的两面中与上述第一面相反侧的第二面,使该铝箔与该第一裂纹形成用辊在上述第二方向上相对移动。通过这样设置,通过第一裂纹形成用辊使铝箔产生应力,能够在第一多孔层形成裂纹。
36.本发明中,可以在上述化成工序中,利用沿着上述第二方向配置的多个辊,使上述铝箔在上述第二方向上行进,且在多个上述辊中,将直径比其他辊小的辊配置为上述第一裂纹形成用辊。通过使用直径小的辊作为第一裂纹形成用辊,容易利用第一裂纹形成用辊使铝箔产生应力。
37.在本发明中,可以在上述铝箔中,在上述基底层的与上述第一面相反的第二面上,叠层包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第二多孔层,在上述化成工序中,在上述第二多孔层上形成第二化成被膜,在上述裂纹形成处理中,使在上述第一方向上延伸的第二裂纹形
成用辊在上述第二方向上在与上述第一裂纹形成用辊不同的位置接触上述第一面,使该铝箔与上述第二裂纹形成用辊在上述第二方向上相对移动。通过这样设置,能够利用第二裂纹形成用辊使铝箔产生应力,在第二多孔层形成多个裂纹。因此,即使在铝箔在基底层的两面具有多孔层的情况下,或者在实施阳极氧化时铝箔发生折弯的情况下,也能够从铝箔释放因变形产生的应力。因此,能够防止或抑制铝箔断裂。
38.在本发明中,可以使上述化成工序包括在上述阳极氧化工序之前在上述铝箔上形成水合被膜的水合工序,在上述阳极氧化工序中,对形成有上述水合被膜的上述铝箔实施阳极氧化,并在上述水合工序的中途进行上述裂纹形成处理。通过这样设置,在水合工序中,在第一多孔层的表面上形成水合被膜。而且,在水合工序的中途,在第一多孔层设置裂纹。由此,通过裂纹形成处理,铝新生面由于裂纹而露出在第一多孔层的表面。即,在由裂纹形成的第一多孔层的断裂面,有表面未形成水合被膜的粉体露出。其后,在裂纹形成处理后继续进行的水合工序中,在铝新生面上形成水合被膜。在此,包覆铝新生面的水合被膜阻碍或抑制在阳极氧化工序中夹着裂纹位于两侧的粉体彼此通过第一化成被膜结合。因此,如果在水合工序的中途进行裂纹形成处理,则在裂纹形成处理和水合工序后进行的阳极氧化工序中第一化成被膜生长时,能够防止或抑制因第一化成被膜导致裂纹闭合。
39.在本发明中,可以使上述化成工序包括在上述阳极氧化工序之前在上述铝箔上形成水合被膜的水合工序,在上述阳极氧化工序中,对形成有上述水合被膜的上述铝箔实施阳极氧化,并在上述水合工序之后进行上述裂纹形成处理。通过这样设置,在水合工序中,在第一多孔层的表面上形成水合被膜。在此,水合被膜成为阳极氧化工序中粉体彼此通过第一化成被膜结合的障碍,阻碍或抑制粉体彼此的结合。因此,通过在化成工序的中途进行的水合工序之后具备裂纹形成处理,容易抑制形成于第一多孔层的裂纹由于第一化成被膜而闭合的现象。
40.在本发明中,希望包括在上述裂纹形成处理之后在上述铝箔上形成水合被膜的再水合处理。通过这样设置,在裂纹形成处理后进行的再水合处理中,在由于形成裂纹而露出第一多孔层的表面的铝新生面上形成水合被膜。在此,包覆铝新生面的水合被膜阻碍或抑制夹着裂纹位于两侧的粉体彼此在阳极氧化工序中通过第一化成被膜结合。因此,通过在裂纹形成处理之后进行再水合处理,在其后第一化成被膜生长时,能够抑制裂纹因第一化成被膜而闭合。
41.发明的效果
42.本发明的铝化成箔在第一多孔层的表面具有以300μm以上的长度在面内方向的第一方向上延伸的裂纹。并且,裂纹在铝化成箔的面内方向的第二方向上以30μm~150μm的间隔设置有多个。在具有这样的多个裂纹的铝化成箔中,即使在对铝箔实施阳极氧化时铝箔发生折弯的情况下,也能够在阳极氧化完成后从裂纹的部分释放因变形产生的应力。由此,能够防止或抑制粉体间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制铝箔断裂。
43.本发明的另一方式的铝化成箔在第一多孔层的表面上,在面内方向的第二方向上分开地设置有多个在面内方向的第一方向上延伸的裂纹。并且,各裂纹到达基底层与第一多孔层的边界。在具有这样的多个裂纹的铝化成箔中,即使在对铝箔实施阳极氧化时铝箔发生折弯的情况下,也能够在阳极氧化完成后从裂纹的部分释放因变形产生的应力。由此,能够防止或抑制粉体间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制铝箔断裂。
44.本发明的铝化成箔的制造方法包括在叠层有第一多孔层的铝箔上形成第一化成被膜的化成工序,化成工序包括对铝箔实施阳极氧化的阳极氧化工序。并且,在化成工序中,在第一多孔层形成裂纹,在阳极氧化工序中,在形成裂纹后对铝箔实施阳极氧化。如此,通过在化成工序的中途在第一多孔层形成裂纹,能够得到具有多个裂纹的铝化成箔。因此,能够从裂纹释放铝化成箔的因变形产生的应力。由此,能够防止或抑制粉体间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制局部的破裂扩展而使铝箔断裂。另外,通过设置裂纹后的阳极氧化处理,能够在裂纹生成后的第一多孔层上再形成第一化成被膜。由此,能够通过再形成的化成被膜包覆因形成裂纹而裸露的金属铝的表面。因此,能够减低因裂纹引起的阳极氧化中的铝箔或铝电解电容器用电极的泄漏电流,并且防止或抑制断裂。
附图说明
45.图1是利用扫描型电子显微镜放大拍摄铝化成箔的表面的照片。
46.图2是利用扫描型电子显微镜放大拍摄将铝化成箔沿着长边方向切断的剖面的照片。
47.图3是铝化成箔的说明图。
48.图4是测定在铝化成箔的表面设置的裂纹的间隔的测定方法的说明图。
49.图5是卷筒形状的铝电解电容器用电极的示意图。
50.图6是成为铝化成箔的基材的铝箔的说明图。
51.图7是显示铝化成箔的第一制造方法的流程图。
52.图8是显示铝化成箔的第二制造方法的流程图。
53.图9是显示铝化成箔的第三制造方法的流程图。
54.图10是显示铝化成箔的第四制造方法的流程图。
55.图11是显示铝化成箔的第五制造方法的流程图。
56.图12是裂纹形成处理的说明图。
57.图13是在实施例1~5的铝化成箔的制造方法中,说明进行裂纹形成处理的时机的表。
58.图14是在实施例1~5的铝化成箔的制造方法中,进行裂纹形成处理的时机的说明图。
59.图15是关于实施例1~5、比较例1、2,显示铝化成箔的裂纹的间隔、折弯强度、拉伸强度、静电容量以及被膜耐电压的表。
60.图16是利用扫描型电子显微镜放大拍摄通过实施例5的制造方法制造的铝化成箔的表面的照片。
61.图17是利用扫描型电子显微镜放大拍摄比较例1的铝化成箔的表面的照片。
62.图18是利用扫描型电子显微镜放大拍摄比较例1的铝化成箔的剖面的照片。
63.图19是在实施例6~8的铝化成箔的制造方法中,说明进行裂纹形成处理的时机的表。
64.图20是在实施例6~8的铝化成箔的制造方法中,进行裂纹形成处理的时机的说明图。
65.图21是关于实施例6~8,显示铝化成箔的裂纹的间隔、折弯强度、拉伸强度、静电
容量以及被膜耐电压的表。
66.图22是在实施例9~11的铝化成箔的制造方法中,说明进行裂纹形成处理的时机的表。
67.图23是在实施例9~11的铝化成箔的制造方法中,进行裂纹形成处理的时机的说明图。
68.图24是关于实施例9~11,显示铝化成箔的裂纹的间隔、折弯强度、拉伸强度、静电容量以及被膜耐电压的表。
69.图25是显示铝化成箔的第六制造方法的流程图。
70.图26是显示铝化成箔的第七制造方法的流程图。
具体实施方式
71.以下,参照附图,说明本发明的铝化成箔和铝化成箔的制造方法的实施方式。但是,本发明不仅限于以下的实施方式。并且,实施方式中的构成要素可以适当组合一部分或全部。本例的铝化成箔作为铝电解电容器用电极使用。以下,说明将铝化成箔作为铝电解电容器用电极(阳极箔)的铝电解电容器后,说明铝化成箔和铝化成箔的制造方法。另外,在本说明书中,使用符号“~”由下限值和上限值表示数值范围时,包含该下限值和上限值双方。
72.(铝电解电容器)
73.为了使用铝化成箔制造铝电解电容器,隔着隔膜叠层由铝化成箔(铝电解电容器用电极)构成的阳极箔和阴极箔,进行卷绕,形成电容器元件。接着,使电容器元件含浸电解液(糊)。然后,将含有电解液的电容器元件收纳于外包装壳,用封口体将壳体封口。
74.另外,在使用固体电解质代替电解液的情况下,在由铝化成箔(铝电解电容器用电极)构成的阳极箔的表面上形成固体电解质层后,在固体电解质层的表面上形成阴极层,然后利用树脂等进行外装。此时,设置电连接至阳极的阳极端子和电连接至阴极层的阴极端子。此时,有时叠层多个阳极箔。
75.(铝化成箔)
76.图1是利用扫描型电子显微镜放大拍摄本发明的铝化成箔的表面的照片。图2是利用扫描型电子显微镜放大拍摄将图1的铝化成箔沿着长边方向切断的剖面的照片。图3是在铝化成箔中,表示构成多孔层的粉体与化成被膜的关系的说明图。在图3中,示意地显示构成铝化成箔的基底层、粉体和化成被膜。图4是测定在铝化成箔的表面设置的裂纹的间隔的测定方法的说明图。
77.铝化成箔1通过对包含基底层2和多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的铝箔实施阳极氧化而制造。铝化成箔1(铝电解电容器用电极)为长条状。
78.如图2所示,铝化成箔1具有:包含铝或铝合金的箔状基底层2、叠层于基底层2的第一面2a的第一多孔层3;和叠层于基底层2的与第一面2a相反的第二面2b的第二多孔层4。第一多孔层3和第二多孔层4各自包含铝或铝合金的粉体的烧结体。并且,铝化成箔1具有形成于第一多孔层3的第一化成被膜5、和形成于第二多孔层4的第二化成被膜6。
79.以下的说明中,将彼此正交的3个方向作为x方向、y方向和z方向,将x方向作为铝化成箔1的长边方向。将y方向作为铝化成箔1的短边方向。z方向是对于基底层2叠层第一多孔层3和第二多孔层4的方向。
80.在本例中,基底层2是由纯铝构成的箔。作为基底层2,可以使用由铝合金构成的箔。铝合金是在铝中添加选自硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌、钛、钒、镓、镍和硼中的至少1种金属元素而得到的,或者是含有这些元素中的任一者作为不可避免的杂质元素的铝。基底层2的厚度尺寸t1通常为10μm以上,优选为20μm以上,并且通常为100μm以下,优选为50μm以下。
81.第一多孔层3和第二多孔层4是包含选自铝和铝合金中的至少1种的粉体的烧结体。如图3所示,第一多孔层3和第二多孔层4通过粉体彼此维持空隙并且烧结连接而具有三维网眼结构。第一化成被膜5和第二化成被膜6形成在粉体11的三维网眼结构的表面上。在此,第一多孔层3和第二多孔层4由于具有三维网眼结构,故其表面积大。因此,使用铝化成箔1作为铝电解电容器用电极时,能够制造静电容量大的电容器。
82.铝的粉体11中铝的纯度为99.80质量%以上。作为粉体11使用的铝合金在铝中包含选自硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌、钛、钒、镓、镍、硼、锆等中的1种以上。铝合金中的这些元素的含量希望为100质量ppm以下,特别是50质量ppm以下。
83.第一多孔层3的厚度和第二多孔层4的厚度通常相同或大致相同。但是,第一多孔层3的厚度与第二多孔层4的厚度可以不同。此时,可以使第一多孔层3的厚度比第二多孔层4的厚度大,也可以使第二多孔层4的厚度比第一多孔层3的厚度大。在本例中,第一多孔层3的厚度尺寸t2和第二多孔层4的厚度尺寸t3各自为10μm以上、500m以下。另外,第一多孔层3的厚度尺寸t2和第二多孔层4的厚度尺寸t3优选为50μm以上、200μm以下。即,将第一多孔层3的厚度和第二多孔层4的厚度合计的多孔层的厚度为20μm以上、1000μm以下。另外,将第一多孔层3的厚度和第二多孔层4的厚度合计的多孔层的厚度优选为100μm以上、400μm。另外,构成第一多孔层3和第二多孔层4的粉体11的平均粒径k为1μm以上且20μm以下。
84.粉体11的平均粒径k通过利用扫描型电子显微镜观察第一多孔层3或第二多孔层4的剖面而获得。具体而言,观察烧结后的粉体11时,处于一部分熔融的状态、或粉体11彼此相连的状态,但可以将具有略圆形状的部分近似地视为颗粒。因此,在剖面观察中,将具有略圆形状的颗粒各自的最大直径设为该颗粒的粒径,测定50左右的个数的颗粒的粒径,将它们的平均作为烧结后的粉体11的平均粒径k。
85.如图1所示,在第一多孔层3的表面,在面内方向的x方向(第二方向)上以30μm~150μm的间隔设置有多个在面内方向以300μm以上的长度在y方向(第一方向)上延伸的裂纹7。如图2所示,设置于第一多孔层3的各裂纹7到达基底层2与第一多孔层3的边界。同样,在第二多孔层4的表面,在正交于y方向的x方向上以30μm~150μm的间隔设置有多个以300μm以上的长度在y方向上延伸的裂纹7。设置于第二多孔层4的各裂纹7到达基底层2与第二多孔层4的边界。
86.第一多孔层3和第二多孔层4所具有的各裂纹7的长度和间隔通过利用扫描型电子显微镜进行观察而测定。更具体而言,如图4所示,在铝化成箔1的x方向500μm以上、y方向1000μm以上的范围的视野中观察,在视野的中央附近在x方向上画出参考线8。然后,计数与长度300μm以上的裂纹7的交点9的数目。然后,将根据比例尺换算的参考线8的长度除以交点9的数目,计算长度300μm以上的裂纹7的间隔。将该测定与计算在3个视野以上进行而得的平均作为相邻的裂纹7的间隔。
87.(铝化成箔的作用效果)
88.本例的铝化成箔1在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面具有以300μm以
上的长度在y方向上延伸的裂纹7。并且,裂纹7在铝化成箔1的x方向上以30μm~150μm的间隔设置有多个。在具有这样的多个裂纹7的铝化成箔1中,即使在由于阳极氧化而相邻的粉体11通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜)结合了的铝箔发生折弯的情况下,也能够在阳极氧化完成后从裂纹7的部分释放因变形产生的应力。由此,能够防止或抑制粉体11间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制该破裂扩展而使铝箔断裂。
89.另外,多个裂纹7各自到达基底层2与多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的边界。因此,能够容易从铝箔释放因变形产生的应力。
90.在此,在将铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况下,铝电解电容器用电极在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)具有多个裂纹7。因此,与在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)不具有裂纹7的情况相比,铝电解电容器用电极的比表面积更大。因此,如果将铝化成箔作为铝电解电容器用电极,能够增加静电容量。
91.另外,将铝化成箔1卷绕而制成卷筒形状的铝电解电容器用电极的情况下,容易在多个裂纹7并排的x方向上卷绕。因此,与铝化成箔不具有裂纹7的情况相比,具有裂纹7的铝化成箔1能够卷绕成接近正圆的形状。
92.图5是将铝化成箔1在第二方向上卷绕成旋涡曲线状而成的铝电解电容器用电极的示意图,显示从第一方向观察铝化成箔1的侧面图。图5中,将铝化成箔1卷绕于直径尺寸为1mm的辊16的外周面,形成卷筒形状。即使在如此卷绕于辊16的情况下,铝化成箔1(铝电解电容器用电极15)在中途也不折弯,能够卷绕成接近正圆的形状。即,在卷绕不具有裂纹7的铝化成箔的情况下,会在铝化成箔的中途形成多个弯曲部。相对于此,在卷绕具有多个裂纹7的铝化成箔1的情况下,能够成为在x方向上卷绕的卷筒形状且中途不具有折弯部分。
93.在此,如果将以接近正圆的形状卷绕铝化成箔1而成的卷筒形状的铝电解电容器用电极15作为电容器元件,在将电容器元件收纳于外包装壳时,与铝电解电容器用电极没有以接近正圆的状态卷绕的情况相比,能够收纳在x方向上具有更长尺寸的铝电解电容电极15。由此,由于铝电解电容器用电极15的表面积增加,能够增加铝电解电容器的静电容量。另外,如果将铝化成箔1卷绕成旋涡曲线状而形成卷筒形状,与铝化成箔1在中途具有折弯部分的情况相比,能够防止在折弯部分发生的铝化成箔1的断裂。因此,能够提高铝化成箔1的卷绕性。
94.(铝化成箔的制造方法)
95.图6是成为铝化成箔1的基材的铝箔的说明图。图6中,示意地显示铝箔。图7是显示铝化成箔1的第一制造方法的流程图。图8是显示铝化成箔1的第二制造方法的流程图。图9是显示铝化成箔1的第三制造方法的流程图。图10是显示铝化成箔1的第四制造方法的流程图。图11是显示铝化成箔1的第五制造方法的流程图。
96.接下来,参照图6~图11,说明铝化成箔1的制造方法。如图6所示,在制造铝化成箔1时,使用铝箔10作为基材。铝箔10具有包含铝或铝合金的箔状基底层2。在基底层2的第一面2a上,叠层包含铝或铝合金的粉体11的烧结体的第一多孔层3,在基底层2的第二面2b上,叠层包含铝或铝合金的粉体11的烧结体的第二多孔层4。在本例中,第一多孔层3的粉体11和第二多孔层4的粉体11由相同的金属的粉体11构成。另外,第一多孔层3的厚度与第二多孔层4的厚度相同或大致相同。
97.如图7~图11所示,铝化成箔1的制造方法包括:在铝箔10(基材)的第一多孔层3上
形成第一化成被膜5,并且在第二多孔层4上形成第二化成被膜6的化成工序st1。化成工序st1依次具有:进行在铝箔10上形成水合被膜的水合处理的水合工序st2;进行对形成有水合被膜的铝箔10实施阳极氧化的阳极氧化处理的阳极氧化工序st3。并且,本例中,在阳极氧化工序st3中,在恒电压化成处理工序的中途进行加热铝箔10而使缺陷部露出的热处理st31。即,如图7~图11所示,在阳极氧化工序st3中,在热处理st31的前后进行(末图示)阳极氧化处理。本说明书中,在其他使用流程图进行说明的情况下也同样。
98.另外,在化成工序st1中,进行裂纹形成处理st11,该裂纹形成处理st11中,对铝箔10赋予应力,在第一多孔层3的表面和第二多孔层4的表面,在x方向上分开地设置多个在y方向上延伸的裂纹7。
99.更详细地说明本例的铝化成箔1的制造方法,在阳极氧化工序st3中,进行在裂纹形成处理st11之后对铝箔10实施阳极氧化的裂纹形成后阳极氧化处理st3a。并且,在图中和以下的说明中,将裂纹形成后阳极氧化处理st3a简称为后阳极氧化处理st3a。
100.在此,在图7、图11中,在化成工序st1的中途且水合处理st2的中途,进行裂纹形成处理st11。即,在水合工序st2中,在裂纹形成处理st11的前后进行(未图示)水合处理。
101.另外,在图9、图10中,在化成工序st1的中途且阳极氧化工序st3的中途,进行裂纹形成处理st11。即,在阳极氧化工序st3中,在裂纹形成处理st11之前,进行对铝箔10实施阳极氧化直至阳极氧化时的电压达到规定的阳极氧化电压的裂纹形成前阳极氧化处理st3b。并且,在图中和以下的说明中,将裂纹形成前阳极氧化处理st3b简称为前阳极氧化处理st3b。即,在阳极氧化工序st3的中途进行裂纹形成处理st11的情况下,在阳极氧化工序st3中,依次进行前阳极氧化处理st3b、裂纹形成处理st11、后阳极氧化处理st3a。
102.在水合工序st2中,将铝箔10在液温为80℃以上的水合处理液中煮沸,在铝箔10上形成勃姆石等的铝水合被膜。作为水合处理液,可以使用纯水。另外,后述的再水合处理st21也可以同样地进行。
103.在阳极氧化工序st3中,将铝箔10浸渍在化成处理液中,使阳极氧化时的电压(从电源输出的电压)到达规定的阳极氧化电压。由此,在铝箔10上形成化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)。作为化成处理液,可以使用硫酸或其盐、硒酸或其盐、硼酸或其盐、磷酸或其盐、有机酸或其盐(例如己二酸或其盐、柠檬酸或其盐、癸二酸或其盐、草酸或其盐等)、氢氧化钠或其盐等。将阳极氧化电压设定在5v~1000v之间。当然,在阳极氧化工序st3中进行的阳极氧化处理(后阳极氧化处理st3a和前阳极氧化处理st3b)也可以同样地进行。
104.在阳极氧化工序st3的中途进行的热处理st31中,铝箔10例如配置于热处理炉内而被加热。热处理炉内的气氛的温度为300℃以上、600℃以下。热处理炉内的气氛可以为大气气氛、不活泼气体气氛、水蒸气气氛的任一种。
105.本例的铝化成箔1的制造方法中,在设置化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)之前的水合工序st2的中途、或在水合工序st2与阳极氧化工序st3之间,进行裂纹形成处理st11。此时,在裂纹形成处理st11之后的阳极氧化工序st3(后阳极氧化处理st3a)中,对形成裂纹后的铝箔10实施阳极氧化。
106.或者,本例的铝化成箔1的制造方法中,在阳极氧化工序st3中,在阳极氧化时的电压达到作为最终目标的最终阳极氧化电压之前,进行裂纹形成处理st11。此时,由于在阳极氧化工序st3的中途进行裂纹形成处理st11,在形成裂纹之前和之后,进行前阳极氧化处理
st3b和后阳极氧化处理st3a。在后阳极氧化处理st3a中,对铝箔10实施达到比在前阳极氧化处理st3b中所达到的规定的阳极氧化电压更高的阳极氧化电压的阳极氧化。
107.上述规定的阳极氧化电压通常为400v以下。另外,规定的阳极氧化电压优选为300v以下,更优选为250v以下。本例中,在阳极氧化工序st3中,对铝箔10实施阳极氧化直至达到成为这些上限值的阳极氧化电压,其后进行裂纹形成处理st11。由此,可以在化成被膜不变得过厚、铝箔10不变得过硬的时机,使铝箔10产生应力。结果,在使铝箔10产生应力时,能够抑制铝箔10的断裂,在多孔层的表面均匀地设置多个裂纹。在此,裂纹形成处理st11只要是在化成工序st1的中途,则也可以在形成化成被膜之前进行,因此,规定的阳极氧化电压的下限值没有特别限定。因此,规定的阳极氧化电压的下限值通常为0v以上。另外,规定的阳极氧化电压的下限值优选为10v以上,更优选为50v以上。并且,在阳极氧化工序st3中,作为阳极氧化时的电压的最终目标的最终阳极氧化电压可以根据目的铝化成箔1的性状而适当设定。因此,最终阳极氧化电压没有特别限定,例如可以设定为1000v以下。
108.另外,在阳极氧化工序st3中,也可以利用其他公知的方法,对铝箔10实施阳极氧化。
109.在此,在化成工序st1中,在阳极氧化工序st3结束时,化成后的铝箔10即铝化成箔1被卷绕在卷取辊上而形成卷筒。
110.作为铝化成箔1的制造方法的具体例,可以列举实施裂纹形成处理st11的时机不同的以下的第一~第五制造方法。
111.铝化成箔1的第一制造方法如图7所示,在水合工序st2的中途进行裂纹形成处理st11。并且,在水合工序st2之后进行的阳极氧化工序st3中,进行后阳极氧化处理st3a。
112.铝化成箔1的第二制造方法如图8所示,在水合工序st2与阳极氧化工序st3之间进行裂纹形成处理st11。并且,在裂纹形成处理st11之后进行的阳极氧化工序st3中,进行后阳极氧化处理st3a。
113.铝化成箔1的第三制造方法如图9所示,在阳极氧化工序st3的中途进行裂纹形成处理st11。具体而言,在阳极氧化工序st3中,进行对铝箔10实施阳极氧化直至达到规定的阳极氧化电压的前阳极氧化处理st3b,在前阳极氧化处理st3b之后进行裂纹形成处理st11,在裂纹形成处理st11之后进行后阳极氧化处理st3a。
114.在铝化成箔1的第四制造方法中,如图10所示,与第三制造方法同样地,在阳极氧化工序st3的中途进行裂纹形成处理st11。具体而言,在阳极氧化工序st3中,进行对铝箔10实施阳极氧化直至达到规定的阳极氧化电压的前阳极氧化处理st3b,在前阳极氧化处理st3b之后进行裂纹形成处理st11。而且,在裂纹形成处理st11之后,进行在铝箔10上形成水合被膜的再水合处理st21,在再水合处理st21之后进行后阳极氧化处理st3a。即,在铝化成箔1的第四制造方法中,在阳极氧化工序st3的中途连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。
115.铝化成箔1的第五制造方法如图11所示,在水合工序st2的中途进行裂纹形成处理st11。而且,在阳极氧化工序st3的中途进行裂纹形成处理st11。具体而言,在水合工序st2中,进行裂纹形成处理st11,并且,在裂纹形成处理st11的前后进行水合处理。在阳极氧化工序st3中,进行对铝箔10实施阳极氧化直至达到规定的阳极氧化电压的前阳极氧化处理st3b,在前阳极氧化处理st3b之后,连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21,在再
水合处理st21之后进行后阳极氧化处理st3a。
116.接下来,例示在裂纹形成处理st11中使铝箔10产生应力的具体的方法。图12是裂纹形成处理st11的说明图。如图12所示,在裂纹形成处理st11中,使铝箔10沿着在x方向上排列的多个辊21行进。
117.多个辊21各自的旋转轴在y方向上延伸。并且,在x方向上排列的多个辊21中,配置有直径比其他辊21小的辊21。这些直径小的辊21中,接触行进的铝箔10的第二面2b的辊21作为第一裂纹形成用辊21(1)配置,该第一裂纹形成用辊21(1)是使铝箔10产生应力,使第一多孔层3产生裂纹7的辊。另外,这些直径小的辊21中,接触行进的铝箔10的第一面2a的辊21作为第二裂纹形成用辊21(2)配置,该第二裂纹形成用辊21(2)是使铝箔10产生应力,使第二多孔层4产生裂纹7的辊。第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)的直径尺寸m各自为5mm~60mm。在本例中,例示了第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)的直径尺寸m相同的情况,但它们的直径尺寸m可以不同。
118.在本例中,第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)是金属制。第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)分别被推压辊23所推压。各推压辊23的表面被橡胶等弹性部件所覆盖。希望各推压辊23的直径大于第一裂纹形成用辊21(1)的直径和第二裂纹形成用辊21(2)的直径。
119.当铝箔10在第一裂纹形成用辊21(1)与推压辊23之间行进时,在铝箔10中产生应力。随此,在第一多孔层3形成多个规定的裂纹7。并且,当铝箔10在第二裂纹形成用辊21(2)与推压辊23之间行进时,在铝箔10中产生应力。因此,在第二多孔层4形成多个规定的裂纹7。
120.铝箔10在第一裂纹形成用辊21(1)与推压辊23之间行进时的第一裂纹形成用辊21(1)的包角通常为﹣180
°
~180
°
,优选为﹣45
°
~45
°
。铝箔10在第二裂纹形成用辊21(2)与推压辊23之间行进时的第二裂纹形成用辊21(2)的包角通常为﹣180
°
~180
°
,优选为﹣45
°
~45
°
。另外,更希望第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)的包角为0
°
以上。因此,第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)的包角为0
°
~180
°
,优选为0
°
~45
°
。在此,通过使第一裂纹形成用辊21(1)的包角为上述范围,在使第一裂纹形成用辊21(1)接触铝箔10的第二面2b时,容易在第一多孔层3形成所希望的裂纹7。并且,通过使第二裂纹形成用辊21(2)的包角为上述范围,在使第二裂纹形成用辊21(2)接触铝箔10的第一面2a时,容易在第二多孔层4形成所希望的裂纹7。
121.另外,在多个辊21中,可以具有多个第一裂纹形成用辊21(1)。在具有多个第一裂纹形成用辊21(1)的情况下,多个辊21中,希望具有与第一裂纹形成用辊21(1)相同数量的第二裂纹形成用辊21(2)。此时,第一裂纹形成用辊21(1)与第二裂纹形成用辊21(2)优选在不同的位置接触铝箔10。
122.(作用效果)
123.本例的铝化成箔1的制造方法中,通过在化成工序st1中使铝箔10产生应力,在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面上,在x方向上分开地设置多个在y方向上延伸的裂纹7。并且,进行在形成裂纹7后对铝箔10实施阳极氧化的后阳极氧化处理st3a。在此,通过在化成工序st1的中途在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)先形成裂纹7,即使在由于其后的阳极氧化而化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)生长的情况下,也能够抑制
由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)导致裂纹7闭合的现象。因此,能够得到具有多个裂纹7的铝化成箔1。因此,即使在随着化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)的生长而相邻的粉体11通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合了的铝箔10发生折弯的情况下,也能够从裂纹7释放因变形产生的应力。由此,能够防止或抑制粉体11间的结合发生局部的破裂,因而能够防止或抑制局部的破裂扩展而使铝箔10断裂。而且,由于在形成裂纹7后对铝箔10实施阳极氧化,能够在生成裂纹7后的多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)上再形成化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)。由此,能够通过再形成的化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)包覆因形成裂纹7而露出在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面的铝新生面(裸露的金属铝的表面)。因此,能够减低因裂纹7引起的阳极氧化中的铝箔10或铝电解电容器用电极的泄漏电流,并且防止或抑制断裂。
124.另外,在化成工序st1中,阳极氧化时由电源输出的电压达到规定的阳极氧化电压为止所生长的化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)的厚度是可以推断的。因此,化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)的厚度可以根据阳极氧化时由电源输出的电压进行管理。因此,如果在裂纹形成处理st11之前,进行对铝箔10实施阳极氧化直至阳极氧化时的电压达到规定的阳极氧化电压的前阳极氧化处理st3b,然后进行裂纹形成处理st11,则能够避免在进行裂纹形成处理st11的时间点,化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)变得过厚,铝箔10变得过硬的现象。因此,在裂纹形成处理st11中对铝箔10赋予应力时,能够避免铝箔10断裂。
125.而且,本例中,能够避免在进行裂纹形成处理st11时铝箔10变得过硬,因此,能够通过使铝箔10产生应力从而在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面均匀地设置多个裂纹7。在此,如果在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面均匀地形成多个裂纹7,即使化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)的厚度增加至达到目标的被膜耐电压,也能够抑制折弯强度降低。
126.另外,在裂纹形成处理st11中,在x方向上以30μm~150μm的间隔设置多个以300μm以上的长度在y方向上延伸的裂纹7。如果设置这样的裂纹7,即使在化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)由于阳极氧化而生长的情况下,也能够防止或抑制由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)导致裂纹7闭合。
127.而且,在裂纹形成处理st11中,使各裂纹7到达基底层2与多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的边界。由此,即使在实施阳极氧化的期间铝箔10发生折弯的情况下,也容易从裂纹7释放因变形产生的应力。
128.并且,如后述的实施例所示,直至阳极氧化时的电压(阳极氧化电压)达到250v的期间,化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)不会变得过厚,铝箔10的硬度适合形成裂纹7。因此,通过在化成工序st1中,进行裂纹形成前阳极氧化处理st3b直至达到250v,然后设置裂纹形成处理st11对铝箔10赋予应力,更容易在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面均匀地设置多个裂纹7。
129.另外,在裂纹形成处理st11中,利用裂纹形成用辊(第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2))在铝箔10中产生应力。由此,容易在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)形成多个裂纹7。
130.并且,在裂纹形成处理st11中,在使铝箔10行进的多个辊21中,将直径比其他辊21
小的辊21配置为裂纹形成用辊(第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2))。通过使用直径小的辊作为裂纹形成用辊(第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)),容易使铝箔10产生应力,形成裂纹7。
131.另外,在第一制造方法和第五制造方法中,化成工序st1包括在阳极氧化工序st3之前在铝箔10上形成水合被膜的水合工序st2。并且,在水合工序st2的中途进行裂纹形成处理st11。通过这样设置,首先,在水合工序st2中,在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面上形成水合被膜。然后,在水合工序st2的中途,在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)设置裂纹7。由此,通过裂纹形成处理st11,铝新生面(裸露的金属铝的表面)由于裂纹7而露出在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面。即,表面未形成水合被膜的粉体11露出在由裂纹7造成的多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的断裂面。然后,在裂纹形成处理st11之后继续进行的水合工序st2中,在铝新生面上形成水合被膜。在此,包覆铝新生面的水合被膜阻碍或抑制夹着裂纹7位于两侧的粉体11彼此在阳极氧化工序st3中通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合。因此,通过在水合工序st2的中途进行裂纹形成处理st11,在裂纹形成处理st11和水合工序st2之后进行的阳极氧化工序st3中化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)生长时,能够防止或抑制因化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)导致裂纹7闭合。
132.在第二制造方法、第三制造方法和第四制造方法中,化成工序st1包括在阳极氧化工序st3之前在铝箔10上形成水合被膜的水合工序st2。阳极氧化工序st3中,对形成有水合被膜的铝箔10实施阳极氧化。并且,在第二制造方法和第三制造方法中,在水合工序st2之后进行裂纹形成处理st11。通过这样设置,在水合工序st2中,在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面上形成水合被膜。在此,水合被膜阻碍或抑制在阳极氧化工序st3中粉体11彼此通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合。因此,通过在水合工序st2后具有裂纹形成处理st11,容易抑制形成在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的裂纹7由于在水合工序st2后形成的化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)而闭合。
133.第四制造方法和第五制造方法中,在阳极氧化工序st3中,进行裂纹形成前阳极氧化处理st3b直至达到规定的阳极氧化电压,然后进行裂纹形成处理st11。并且,在裂纹形成处理st11之后,连续地进行在铝箔10上形成水合被膜的再水合处理st21。而且,在再水合处理st21之后进行后阳极氧化处理st3a。通过这样设置,在水合工序st2中,在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面上形成水合被膜。在此,水合被膜阻碍或抑制在阳极氧化工序st3中粉体11彼此通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合。由此,容易抑制形成在多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的裂纹7由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)闭合的现象。另外,在裂纹形成处理st11之后继续进行的再水合处理st21中,在因形成裂纹7而露出多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面的铝新生面上,形成水合被膜。在此,包覆铝新生面的水合被膜阻碍或抑制夹着裂纹7位于两侧的粉体11彼此在其后的阳极氧化中通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合。因此,通过在裂纹形成处理st11之后进行再水合处理st21,在后阳极氧化处理st3a中化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)生长时,能够进一步抑制因化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)导致裂纹7闭合。
134.在此,各制造方法中,在阳极氧化工序st3结束时,化成后的铝箔10,即,铝化成箔1
被卷绕在卷取辊上,成为卷绕成旋涡曲线状的卷筒形状。此时,由于铝化成箔1具有多个裂纹7,容易在x方向上卷绕。因此,铝化成箔1与铝化成箔1不具有裂纹7的情况相比,能够以接近正圆的形状卷绕。即,卷绕不具有裂纹的铝化成箔1时,会在铝化成箔1的中途形成多个弯曲部。相对于此,卷绕具有多个裂纹7的铝化成箔1时,能够形成在x方向上卷绕的卷筒形状,且在中途不具有折弯部分。结果,卷绕铝化成箔1而成的卷筒,与铝化成箔1不具有裂纹时的卷筒相比,卷绕后的铝化成箔1的对于x方向的尺寸的卷筒的外形尺寸变小。换言之,在卷绕成卷筒的外形尺寸相同时,卷绕铝化成箔1而成的卷筒与铝化成箔1不具有裂纹时的卷筒相比,卷绕后的铝化成箔1的x方向的尺寸更长。因此,在本例中,能够提高将铝化成箔1制成卷筒的卷取作业的作业效率。而且,通过将铝化成箔1卷绕成旋涡曲线状而形成卷筒形状,与铝化成箔1在中途具有折弯部分的情况相比,能够防止在折弯部分发生的铝化成箔1的断裂。因此,能够提高铝化成箔1的卷绕性。
135.(实施例)
136.图13是在实施例1~5的铝化成箔1的制造方法中,说明进行裂纹形成处理st11的时机的表。图14是在实施例1~5的铝化成箔1的制造方法中,进行裂纹形成处理st11的时机的说明图。虽然在实施例1~5的铝化成箔1的制造方法中进行裂纹形成处理st11的时机不同,但在化成工序st1中对铝箔10实施的处理是相同的。
137.在实施例1~5中,作为基材,使用基底层2的厚度尺寸t1为30μm、第一多孔层3的厚度尺寸t2和第二多孔层4的厚度尺寸t3各自为50μm、形成第一多孔层3和第二多孔层4的粉体11的平均粒径k为3μm的铝箔10。在水合工序st2中,使用纯水作为水合处理溶液。并且,在水合工序st2中,将铝箔10在95℃煮沸10分钟。在阳极氧化工序st3中,进行第一阳极氧化处理st41、第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43。而且,在阳极氧化工序st3中,在第二阳极氧化处理st42与第三阳极氧化处理st43之间,进行热处理st31。在热处理st31中,将铝箔10在500℃的气氛中加热2分钟,使缺陷部露出。
138.在第一阳极氧化处理st41中,对铝箔10实施阳极氧化直至阳极氧化电压达到400v。第一阳极氧化处理st41的化成处理液含有己二酸铵。化成处理液中的己二酸铵的量为1g/l。化成处理液的温度为80℃。在第二阳极氧化处理st42中,通过使阳极氧化电压升压到550v,再保持30分钟,从而对铝箔10实施阳极氧化。第二阳极氧化处理st42的化成处理液含有硼酸和五硼酸铵八水合物。化成处理液中的硼酸的量为80g/l,五硼酸铵八水合物的量为0.5g/l。化成处理液的温度为80℃。在第三阳极氧化处理st43中,使阳极氧化电压升压到550v,再保持10分钟,从而对铝箔10实施阳极氧化。在第三阳极氧化处理st43中,使用与第二阳极氧化处理st42相同的化成处理液。化成处理液的温度为80℃。裂纹形成处理st11中所使用的第一裂纹形成用辊21(1)的直径尺寸m和第二裂纹形成用辊21(2)的直径尺寸m为10mm。
139.如图13、图14所示,实施例1为第一制造方法,在水合工序st2的中途具有裂纹形成处理st11。实施例2为第二制造方法,在水合工序st2与阳极氧化工序st3之间,具有裂纹形成处理st11。在实施例1、2中,第一阳极氧化处理st41、第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
140.实施例3~5为第三制造方法,在化成工序st1所包含的阳极氧化工序st3中,在达到最终目标的阳极氧化电压(550v)之前,进行裂纹形成处理st11。
141.实施例3中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到100v的时间点,进行裂纹形成处理st11。在实施例3中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到100v为止相当于前阳极氧化处理st3b,在第一阳极氧化处理st41的裂纹形成处理st11以后,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
142.实施例4中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到200v的时间点,进行裂纹形成处理st11。在实施例4中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到200v为止相当于前阳极氧化处理st3b,在第一阳极氧化处理st41的裂纹形成处理st11以后,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
143.实施例5中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到400v的时间点,进行裂纹形成处理st11。在实施例5中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到400v为止相当于前阳极氧化处理st3b,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
144.另外,比较例1的制造方法中,在化成工序st1的中途不具有裂纹形成处理st11。比较例2的制造方法中,在阳极氧化工序st3中,在第二阳极氧化处理st42之后立即进行裂纹形成处理st11。比较例2的制造方法中,在进行裂纹形成处理st11的时间点,阳极氧化时从电源输出的电压超过规定的阳极氧化电压(400v),达到了作为阳极氧化时的电压的最终目标的最终阳极氧化电压(550v)。
145.图15是关于实施例1~5、比较例1、2,显示化成处理后的铝箔10即铝化成箔1的裂纹7的间隔、折弯强度、拉伸强度、静电容量以及被膜耐电压的表。另外,比较例1的制造方法中,不具有裂纹形成处理st11。因此,如图15所示,通过比较例1的制造方法得到的铝化成箔1在第一多孔层3和第二多孔层4不具有裂纹。因此,在图15的裂纹的间隔的栏中记载为无法测定。
146.在此,折弯强度、拉伸强度、静电容量依据日本电子机械工业会标准“eiaj rc-2364a”进行测定。折弯强度用铝化成箔1发生断裂的折弯次数来表示。关于折弯次数,将在x方向上延伸的铝化成箔1向与x方向和y方向交叉的z方向弯曲90
°
计数为1次,将弯曲复原计数为2次,将在z方向上与第一次相反地弯曲90
°
计数为3次,将弯曲复原计数为4次。从5次以后,与1次至4次同样地折弯并计数。拉伸强度是将铝化成箔1在x方向上拉伸而发生断裂时的拉伸力。
147.图16是利用扫描型电子显微镜放大拍摄通过实施例5的制造方法制造的铝化成箔1的表面的照片。并且,图1是利用扫描型电子显微镜放大拍摄通过实施例1的制造方法制造的铝化成箔1的表面的照片。图2是利用扫描型电子显微镜放大拍摄通过实施例1的制造方法制造的铝化成箔1的剖面的照片。
148.如图1、图2、图16所示,在通过实施例1~5的制造方法得到的铝化成箔1中,在第一多孔层3和第二多孔层4的表面上,以30μm~150μm的间隔设置有多个以300μm以上的长度在y方向上延伸的裂纹7。具体而言,如图15所示,以95μm~110μm的间隔设置有多个裂纹7。
149.在这样的铝化成箔1中,即使在由于对铝箔10实施阳极氧化而相邻的粉体11通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合时铝箔10发生折弯的情况下,也能够从裂纹7释放因变形产生的应力。因此,在通过实施例1~5的制造方法得到的铝化成箔1中,折弯强度为折弯次数150次以上,与通过比较例1、2的制造方法得到的铝化成箔1相比,更耐得住
折弯。
150.在此,在通过实施例1~4的制造方法得到的铝化成箔1(参照图1)中,裂纹7的间隔比通过实施例5的制造方法得到的铝化成箔1(参照图16)更窄。因此,如图15所示,表示折弯强度的折弯次数比通过实施例5的制造方法得到的铝化成箔1更多,更耐得住折弯。在此,根据发明人的验证,在阳极氧化工序st3中,如果在阳极氧化电压达到250v为止的期间进行裂纹形成处理st11,与在阳极氧化电压超过250v后进行裂纹形成处理st11的情况相比,能够使铝化成箔1更耐得住折弯。
151.另外,在使用通过实施例1~5的制造方法得到的铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况下,与使用通过比较例1的制造方法得到的铝化成箔作为铝电解电容器用电极的情况相比,静电容量高。即,通过实施例1~5的制造方法得到的铝化成箔1由于具有裂纹7,与通过比较例1的制造方法得到的铝化成箔1相比,比表面积大。结果,在通过例1~5的制造方法得到的铝化成箔1(铝电解电容器用电极)中,静电容量变高。
152.在此,图17是利用扫描型电子显微镜放大拍摄通过比较例1的制造方法制造的铝化成箔1
′
的表面的照片。图18是利用扫描型电子显微镜放大拍摄比较例1的铝化成箔1
′
的剖面的照片。如图17和图18所示,通过比较例1的制造方法制造的铝化成箔1
′
不具有裂纹。在这样的铝化成箔1
′
中,在阳极氧化工序st3中,化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)在包含粉体11的烧结体的多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)的表面生长时,相邻的粉体11通过化成被膜结合。因此,在铝箔发生折弯的情况下,由于粉体11彼此的结合牢固,无法从铝箔释放因变形产生的应力。结果,粉体11间的结合发生局部的破裂。而且,该破裂扩展,使铝箔断裂。因此,如图15所示,在通过比较例1的制造方法制造的铝化成箔1
′
中,折弯强度低。
153.图19是在实施例6~8的铝化成箔1的制造方法中,说明进行裂纹形成处理st11的时机的表。图20是在实施例6~8的铝化成箔1的制造方法中,进行裂纹形成处理st11的时机的说明图。
154.实施例6~8为第四制造方法,在化成工序st1所包含的阳极氧化工序st3中,在达到作为最终目标的最终阳极氧化电压(550v)之前,连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。在实施例6~8中,作为基材使用的铝箔10与实施例1~5相同。即,在实施例6~8中,作为基材,使用基底层2的厚度尺寸t1为30μm、第一多孔层3的厚度尺寸t2和第二多孔层4的厚度尺寸t3各自为50μm、形成第一多孔层3和第二多孔层4的粉体11的平均粒径k为3μm的铝箔10。
155.另外,实施例6~8的铝化成箔1的制造方法中,在化成工序st1中对铝箔10实施的处理与实施例1~5相同。裂纹形成处理st11中所使用的第一裂纹形成用辊21(1)的直径尺寸m和第二裂纹形成用辊21(2)的直径尺寸m为10mm。在再水合处理st21中,使用纯水作为水合处理液。并且,在再水合处理st21中,将铝箔10在95℃煮沸2分钟。
156.在此,在实施例6中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到100v的时间点,连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。在实施例6中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到100v为止相当于前阳极氧化处理st3b,在第一阳极氧化处理st41的裂纹形成处理st11和再水合处理st21以后,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
157.在实施例7中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到200v的时间点,连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。在实施例7中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到200v为止相当于前阳极氧化处理st3b,在第一阳极氧化处理st41的裂纹形成处理st11和再水合处理st21以后,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
158.实施例8中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到400v的时间点,连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。在实施例8中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到400v为止相当于前阳极氧化处理st3b,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
159.图21是关于实施例6~8,显示化成处理后的铝箔10即铝化成箔1的裂纹7的间隔、折弯强度、拉伸强度、静电容量以及被膜耐电压的说明图。在通过实施例6~8的制造方法得到的铝化成箔1中,在第一多孔层3和第二多孔层4的表面上,以30μm~150μm的间隔设置有多个以300μm以上的长度在y方向上延伸的裂纹7。即,如图21所示,在通过实施例6~8的制造方法得到的铝化成箔1中,以105μm~110μm的间隔设置有多个裂纹7。因此,即使在由于对铝箔10实施阳极氧化而相邻的粉体11通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合时铝箔10发生折弯的情况下,也能够从裂纹7释放因变形产生的应力。
160.因此,在通过实施例6~8的制造方法得到的铝化成箔1中,折弯强度为折弯次数161次以上,与通过比较例1、2的制造方法得到的铝化成箔1相比,更耐得住折弯。
161.另外,通过实施例6~8的制造方法得到的铝化成箔1,由于依次连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21,因此在阳极氧化工序st3中化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)生长时,能够防止或抑制由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)导致裂纹7闭合。而且,由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)具有裂纹7,在将通过实施例6~8的制造方法得到的铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况下,与将通过比较例1、2的制造方法得到的铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况相比,静电容量高。
162.在此,在通过实施例6、7的制造方法得到的铝化成箔1中,裂纹7的间隔比通过实施例8的制造方法得到的铝化成箔1更窄。因此,如图21所示,通过实施例6、7的制造方法得到的铝化成箔1的表示折弯强度的折弯次数比通过实施例8的制造方法得到的铝化成箔1更多,更耐得住折弯。另外,根据发明人的验证,在阳极氧化工序st3中,通过在阳极氧化电压达到250v为止的期间进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21,与在阳极氧化电压超过250v后进行裂纹形成处理st11的情况相比,能够使铝化成箔1更耐得住折弯。
163.图22是在实施例9~11的铝化成箔1的制造方法中,说明进行裂纹形成处理st11的时机的表。图23是在实施例9~11的铝化成箔1的制造方法中,进行裂纹形成处理st11的时机的说明图。
164.实施例9~11为第五制造方法,在化成工序st1所包含的水合工序st2的中途进行裂纹形成处理st11。而且,实施例9~11中,在化成工序st1所包含的阳极氧化工序st3中,在从电源输出的电压达到作为最终目标的最终阳极氧化电压(550v)之前,连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。并且,在实施例9~11中,作为基材,使用基底层2的厚度尺寸t1为30μm、第一多孔层3的厚度尺寸t2和第二多孔层4的厚度尺寸t3各自为100μm、形成第一多孔层3和第二多孔层4的粉体11的平均粒径k为3μm的铝箔10。即,在实施例9~11中,作
为基材,使用多孔层的厚度尺寸(第一多孔层3的厚度尺寸t2和第二多孔层4的厚度尺寸t3的合计)为200μm的铝箔10。
165.在实施例9~11中,在化成工序st1中对铝箔10实施的处理与实施例1~8相同。并且,裂纹形成处理st11中所使用的第一裂纹形成用辊21(1)的直径尺寸m和第二裂纹形成用辊21(2)的直径尺寸m为10mm。再水合处理st21中,使用纯水作为水合处理液。再水合处理st21中,将铝箔10在95℃煮沸2分钟。
166.在此,实施例9中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到100v的时间点连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。在实施例9中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到100v为止相当于前阳极氧化处理st3b,在第一阳极氧化处理st41的裂纹形成处理st11和再水合处理st21以后,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
167.实施例10中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到200v的时间点连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。在实施例10中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到200v为止相当于前阳极氧化处理st3b,在第一阳极氧化处理st41的裂纹形成处理st11和再水合处理st21以后,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
168.实施例11中,在第一阳极氧化处理st41中,在阳极氧化电压达到400v的时间点连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。在实施例11中,第一阳极氧化处理st41的阳极氧化电压达到400v为止相当于前阳极氧化处理st3b,第二阳极氧化处理st42和第三阳极氧化处理st43相当于后阳极氧化处理st3a。
169.图24是关于实施例9~11,显示化成处理后的铝箔10即铝化成箔1的裂纹7的间隔、折弯强度、拉伸强度、静电容量以及被膜耐电压的说明图。在通过实施例9~11的制造方法得到的铝化成箔1中,在第一多孔层3和第二多孔层4的表面,以35μm~150μm的间隔设置有多个以300μm以上的长度在y方向上延伸的裂纹7。即,如图24所示,以135μm~150μm的间隔设置有多个裂纹7。在这样的铝化成箔1中,即使在由于对铝箔10实施阳极氧化而相邻的粉体11通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合时铝箔10发生折弯的情况下,也能够从裂纹7释放因变形产生的应力。
170.因此,在通过实施例9~11的制造方法得到的铝化成箔1中,折弯强度为折弯次数120次以上,与通过比较例1、2的制造方法得到的铝化成箔1相比,更耐得住折弯。
171.另外,通过实施例9~11的制造方法得到的铝化成箔1进行2次裂纹形成处理st11,并且,在水合工序st2的中途进行第一次裂纹形成处理st11,在第二次裂纹形成处理st11中,在裂纹形成处理st11之后连续地进行再水合处理st21。因此,作为基材,即使使用多孔层的厚度尺寸(第一多孔层3的厚度尺寸t2和第二多孔层4的厚度尺寸t3的合计)为200μm的铝箔10的情况下,也能够在阳极氧化工序st3中化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)生长时,防止或抑制由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)导致裂纹7闭合。
172.而且,由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)具有裂纹7,在将通过实施例9~11的制造方法得到的铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况下,与将通过比较例1、2的制造方法得到的铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况相比,静电容量高。
173.在此,在通过实施例9、10的制造方法得到的铝化成箔1中,裂纹7的间隔比通过实
施例11的制造方法得到的铝化成箔1更窄。因此,如图24所示,通过实施例9、10的制造方法得到的铝化成箔1的表示折弯强度的折弯次数比通过实施例11的制造方法得到的铝化成箔1更多,更耐得住折弯。并且,根据发明人的验证,在阳极氧化工序st3中,通过在阳极氧化电压达到250v为止的期间进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21,与在阳极氧化电压超过250v后进行裂纹形成处理st11的情况相比,能够使铝化成箔1更耐得住折弯。
174.另外,在实施例8~11中,叠层在铝化成箔1的基底层2上的多孔层(第一多孔层3和第二多孔层4)较厚。因此,在将通过实施例8~11的制造方法制造的铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况下,与将通过其他实施例的制造方法得到的铝化成箔1作为铝电解电容器用电极的情况相比,静电容量高。
175.(其他实施方式)
176.图25是铝化成箔1的第六制造方法的流程图。图26是铝化成箔1的第七制造方法的流程图。在铝化成箔1的第六制造方法中,在图8所示的第二制造方法的基础上,具有在裂纹形成处理st11之后在铝箔10上形成水合被膜的再水合处理st21。即,如图25所示,铝化成箔1的第六制造方法中,在水合工序st2与阳极氧化工序st3之间,连续地进行裂纹形成处理st11和再水合处理st21。通过这样设置,对于由于通过裂纹形成处理st11设置的裂纹7而露出的铝新生面,能够通过再水合处理st21设置水合被膜。因此,在其后的阳极氧化工序st3中的后阳极氧化处理st3a中化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)生长时,容易防止或抑制由于化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)导致裂纹7闭合。
177.另外,在裂纹形成处理st11之前进行的前阳极氧化处理st3b中,在裂纹形成处理st11之前实施阳极氧化时所达到的规定的阳极氧化电压低的情况下,例如规定的阳极氧化电压设为5v以上、150v以下的情况下,可以省略水合工序st2。即,可以使化成工序st1仅具有阳极氧化工序st3。
178.此时的第七制造方法的制造方法中,如图26所示,关于裂纹形成处理st11,在阳极氧化工序st3中,进行对铝箔10实施阳极氧化直至达到上述规定的阳极氧化电压的前阳极氧化处理st3b,然后进行裂纹形成处理st11。并且,在裂纹形成处理st11之后,进行后阳极氧化处理st3a。通过这样设置,也能够在第一多孔层3的表面上,在x方向(x方向)上以30μm~150μm的间隔设置多个以300μm以上的长度在y方向(y方向)上延伸的裂纹7。并且,能够在第二多孔层4的表面上,在正交于y方向的x方向上以30μm~150μm的间隔设置多个以300μm以上的长度在y方向上延伸的裂纹7。因此,即使在由于对铝箔10实施阳极氧化而相邻的粉体11通过化成被膜(第一化成被膜5和第二化成被膜6)结合时铝箔10发生折弯的情况下,也能够从裂纹7释放因变形产生的应力。
179.另外,在参照图7~图11、图25、图26进行说明的铝化成箔1的制造方法中,例示了在后阳极氧化处理st3a之后进行热处理st31的情况。热处理st31只要在阳极氧化工序st3的中途进行即可,可以在前阳极氧化处理st3b之前进行,也可以在之后进行,另外,可以在后阳极氧化处理st3a之前进行,也可以在之后进行。并且,热处理st31可以在前阳极氧化处理st3b的中途进行,也可以在后阳极氧化处理st3a的中途进行。而且,也可以省略热处理st31。
180.另外,作为铝化成箔1的基材,也可以使用仅具有基底层2和叠层在基底层2的第一面2a上的第一多孔层3的铝箔10。这种情况下,在化成工序st1的中途所进行的裂纹形成处
理st11中,仅使用第一裂纹形成用辊21(1),在第一多孔层3中设置裂纹7。
181.另外,在裂纹形成处理st11中,可以对于铝箔10,使第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)接触,使第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)的任一者移动,从而使铝箔10产生应力。即,在裂纹形成处理st11中,只要使铝箔10与第一裂纹形成用辊21(1)和第二裂纹形成用辊21(2)在x方向上相对移动,就能够在铝箔10上赋予裂纹7。
182.而且,在裂纹形成处理st11中,可以使铝箔10与第一裂纹形成用辊21(1)或第二裂纹形成用辊21(2)以规定的包角接触,使铝箔10行进。即,铝箔10可以不在第一裂纹形成用辊21(1)或第二裂纹形成用辊21(2)与推压辊23之间行进,而是通过接触铝箔10的第二面2b的第一裂纹形成用辊21(1)或接触第一面2a的第二裂纹形成用辊21(2)来赋予应力。此时,第一裂纹形成用辊21(1)的包角和第二裂纹形成用辊21(2)的包角通常可以设为大于0
°
且为180
°
以下。另外,此时,第一裂纹形成用辊21(1)的包角和第二裂纹形成用辊21(2)的包角优选大于0
°
且为45
°
以下。只要第一裂纹形成用辊21(1)的包角和第二裂纹形成用辊21(2)的包角为上述范围,就容易在第一多孔层3或第二多孔层4形成所希望的裂纹7。
183.在此,本发明的铝化成箔1能够作为使试液或血液等液体在其表面上扩散的扩散部件。此时,由于铝化成箔1在表面具有裂纹7,因而容易使液体扩散。
技术特征:
1.一种铝化成箔,其特征在于,具有:铝箔,其在包含铝或铝合金的箔状基底层的两面中,在第一面上叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第一多孔层;和第一化成被膜,其形成在所述第一多孔层上,在所述第一多孔层的表面,在面内方向以300μm以上的长度在第一方向上延伸的裂纹在所述面内方向且正交于所述第一方向的第二方向上以30μm~150μm的间隔设置有多个。2.如权利要求1所述的铝化成箔,其特征在于:多个所述裂纹各自到达所述基底层与所述第一多孔层的边界。3.如权利要求1或2所述的铝化成箔,其特征在于:所述铝箔在所述第二方向上的尺寸比在所述第一方向上的尺寸长。4.如权利要求1~3中任一项所述的铝化成箔,其特征在于:所述第一多孔层的厚度为10μm以上且500μm以下。5.如权利要求1~4中任一项所述的铝化成箔,其特征在于:所述粉体的平均粒径为1μm以上且20μm以下。6.如权利要求1~5中任一项所述的铝化成箔,其特征在于:所述基底层的厚度为10μm以上且100μm以下。7.如权利要求1~6中任一项所述的铝化成箔,其特征在于:在所述基底层的与所述第一面相反的第二面上,叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第二多孔层,在所述第二多孔层上形成有第二化成被膜,在所述第二多孔层的表面,以所述间隔设置有多个在其面内方向上延伸的所述裂纹。8.一种铝电解电容器用电极,其特征在于:包含权利要求1~7中任一项所述的铝化成箔。9.如权利要求8所述的铝电解电容器用电极,其特征在于:所述铝化成箔是在所述第二方向上卷绕成旋涡曲线状的卷筒形状。10.一种铝化成箔,其特征在于,具有:铝箔,其在包含铝或铝合金的箔状基底层的两面中,在第一面上叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第一多孔层;和第一化成被膜,其形成在所述第一多孔层上,在所述第一多孔层的表面,在面内方向的第一方向上延伸的裂纹在面内方向且正交于所述第一方向的第二方向上分开地设置有多个,多个所述裂纹各自到达所述基底层与所述第一多孔层的边界。11.一种铝电解电容器用电极,其特征在于:包含权利要求10所述的铝化成箔。12.如权利要求11所述的铝电解电容器用电极,其特征在于:所述铝化成箔是在所述第二方向上卷绕成旋涡曲线状的卷筒形状。13.一种铝化成箔的制造方法,其特征在于:包括在铝箔上形成第一化成被膜的化成工序,所述铝箔在包含铝或铝合金的箔状基底层的两面中,在第一面上叠层有包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第一多孔层,
所述化成工序包括对所述铝箔实施阳极氧化的阳极氧化工序,在所述化成工序中进行裂纹形成处理,所述裂纹形成处理中,使所述铝箔产生应力,在所述第一多孔层的表面上,在正交于第一方向的第二方向上分开地设置多个在所述第一方向上延伸的裂纹,在所述阳极氧化工序中进行裂纹形成后阳极氧化处理,所述裂纹形成后阳极氧化处理是在所述裂纹形成处理之后对所述铝箔实施阳极氧化的处理。14.如权利要求13所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:在所述裂纹形成处理中,在所述第二方向上以30μm~150μm的间隔设置多个以300μm以上的长度在所述第一方向上延伸的所述裂纹。15.如权利要求13或14所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:在所述裂纹形成处理中,使各裂纹到达所述基底层与所述第一多孔层的边界。16.如权利要求13~15中任一项所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:在所述阳极氧化工序中进行裂纹形成前阳极氧化处理,所述裂纹形成前阳极氧化处理是在所述裂纹形成处理之前对所述铝箔实施阳极氧化直至达到规定的阳极氧化电压的处理,所述裂纹形成前阳极氧化处理中的所述规定的阳极氧化电压为400v以下。17.如权利要求13~16中任一项所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:在所述裂纹形成处理中,使在所述第一方向上延伸的第一裂纹形成用辊接触所述铝箔的两面中与所述第一面相反侧的第二面,并使该铝箔与该第一裂纹形成用辊在所述第二方向上相对移动。18.如权利要求17所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:在所述化成工序中,利用沿着所述第二方向配置的多个辊使所述铝箔在所述第二方向上行进,多个所述辊中,直径比其他辊小的辊配置为所述第一裂纹形成用辊。19.如权利要求17或18所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:在所述铝箔中,在所述基底层的与所述第一面相反的第二面上,叠层包含铝或铝合金的粉体的烧结体的第二多孔层,在所述化成工序中,在所述第二多孔层上形成第二化成被膜,在所述裂纹形成处理中,使在所述第一方向上延伸的第二裂纹形成用辊在所述第二方向上在与所述第一裂纹形成用辊不同的位置接触所述第一面,并使该铝箔与所述第二裂纹形成用辊在所述第二方向上相对移动。20.如权利要求13~19中任一项所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:所述化成工序包括在所述阳极氧化工序之前在所述铝箔上形成水合被膜的水合工序,所述阳极氧化工序中,对形成有所述水合被膜的所述铝箔实施阳极氧化,在所述水合工序的中途进行所述裂纹形成处理。21.如权利要求13~19中任一项所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:所述化成工序包括在所述阳极氧化工序之前在所述铝箔上形成水合被膜的水合工序,所述阳极氧化工序中,对形成有所述水合被膜的所述铝箔实施阳极氧化,在所述水合工序之后进行所述裂纹形成处理。
22.如权利要求21所述的铝化成箔的制造方法,其特征在于:包括在所述裂纹形成处理之后在所述铝箔上形成水合被膜的再水合处理。
技术总结
本发明提供一种铝化成箔(1),具有:铝箔(10),其在包含铝或铝合金的箔状基底层(2)的两面中,在第一面(2a)上叠层有包含铝或铝合金的粉体(11)的烧结体的第一多孔层(3);和第一化成被膜(5),其形成在上述第一多孔层(3)上。在第一多孔层(3)的表面,在X方向上以30μm~150μm的间隔设置有多个以300μm以上的长度在Y方向上延伸的裂纹(7)。在Y方向上延伸的裂纹(7)。在Y方向上延伸的裂纹(7)。
技术研发人员:清水裕太 片野雅彦 榎修平
受保护的技术使用者:日本轻金属株式会社
技术研发日:2020.04.30
技术公布日:2023/10/20
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