电极箔及其制造方法以及电解电容器技术

本发明专利技术涉及一种电极箔以及具有所述电极箔的电解电容器。所述电极箔具有如下结构：在金属箔表面上堆积有以具有介电常数的阀金属颗粒和／或陶瓷颗粒为主成分的金属颗粒和陶瓷颗粒，该电极箔是如下制造的：在气溶胶腔室的制膜室内设置铝箔，使铝粉末气溶胶化，将所述被气溶胶化的铝粉末向设置在所述制膜室内的铝箔喷射，在所述铝箔上堆积铝颗粒，由此制造电极箔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于电解电容器的阳极箔的电极箔及其制造方法以及电解电容器。
技术介绍
(A)电极箔及其制造方法通常，铝电解电容器用电极箔是以压延制成箔状的98%以上的高纯度的铝作为起始材料进行制造的。使用前，在使铝溶解的酸或碱溶液中，采用公知的直流电解蚀刻法、交流电解蚀刻方法或两种方法交替使用，在铝箔的表面上形成无数的凹坑，扩大实质的表面积，增大静电容量。通过所述蚀刻方法，每单位面积的倍数达到了数百倍，大约是300倍 400倍。由于电介质层是由极薄的氧化皮膜层构成的，所以电解电容器的特点在于，电极每单位面积的静电容量值高，能得到容量大、体积小的电容器。另一方面，随着电子机器的小型化，要求电解电容器进一步小型且大容量化。要通过上述那样的蚀刻处理来增大单位面积的容量时，铝箔全体覆盖有蚀刻凹坑，电极箔变脆，导致电极箔强度降低。作为与此相对的一个方法，为了在保持箔强度的同时加大电极箔的表面积，对增厚的铝箔进行蚀刻，从而增大每单位面积的容量。该方法中，单位面积的容量变大，但使用上述的电极箔制成普通的巻绕型电解电容器时，由于电极箔的厚度大，所以能使用的电极箔的长度受限，所形成的元件不能装进外壳。另外，对于层压型固体电解电容器来说，因其形状的性质，在高度方面有限，高度不能过高。对于上述的强度下降了的箔来说，不易设定5层压时的熔接条件，熔接后的强度方面也存在问题。因此，要加大容量时，不得不增加层压片数或使用厚的电极箔，电 容器的高度尺寸变大。基于上述的一般现有技术，对于巻绕型电解电容器来说，着眼于能 够通过合成容量计算出容量这一点，已知有专利文献1记载的那样的方 法，其中，在基材表面形成金属氮化物的蒸镀皮膜以实现容量的增大。 另外，还提出了专利文献2记载的那样的方法，其中，在阴极使用与碳 物理接触过的箔，忽略阴极侧的容量，仅将阳极侧的容量反映在合成容 量上，由此实现容量的增大。(B)电解电容器电解电容器是广泛用于电子机器的电子部件，其通常具有下述那样 的构成。施加某一方向的电压时具有耐压，反方向施加电压时，失去耐压， 这种作用被称作所谓的阀作用，电解电容器在阳极使用具有这种阀作用 的铝等阀金属，并通过阳极氧化处理等在阳极表面形成有绝缘性氧化皮 膜。该氧化皮膜成为了电介质层，电解液、导电性高分子等电解质或者 固体电解质作为实质的阴极与氧化皮膜接触。巻绕型电容器中，电解质采取用电解纸(隔板)等保持的形态。平板型 的电容器中，在电解质上依次形成有碳糊、含有树脂材料的金属颗粒作、、对^任意形态的电解电容器，都是从由铝等金属构成的阴极引出阴 极侧电极。阳极侧电极和阴极侧电极通常由切成带状的箔构成，巻绕型中，将 其与隔板一同巻绕，形成电容器元件。平板型中，将四边形的阳极侧电 极、阴极层、阴极侧电极等叠置而形成电容器元件。另外，将该电容器 元件层压则构成层压型。另外，阴极层中，与外部进行电连接的金属与主体的引出电极连接， 从覆盖电容器元件的各种包装向外部引出。此处，由于电介质层是由极薄的氧化皮膜层构成的，所以电解电容 器的特点是电极每单位面积的静电容量值高，能得到容量大、体积小的 电容器。但是，随着电子机器的小型化，要求电解电容器也小型且大容 量化。为了实现电解电容器容量的增加，迄今一直进行的是通过蚀刻处理 等对电极表面进行粗面化，实现表面积的扩大。但是，近年来，该粗面 化所带来的表面积扩大逐渐接近极限，期待有增大静电容量的新的对策。例如增加每单位面积的容量(即蚀刻)时，使蚀刻凹坑形状更细，蚀刻 到铝箔中心部深处，并大量进行蚀刻，以较大地获得每单位面积的容量。但是，向上述那样加大单位面积的容量时，铝箔全体覆盖有蚀刻凹 坑，电极箔变脆，导致电极箔强度降低。与此相对，作为一种方法，为了在保持箔强度的同时加大电极箔的 表面积，对增厚的铝箔进行蚀刻，从而增大每单位面积的容量。该方法 中，单位面积的容量变大，但使用上述的电极箔制成普通的巻绕型电解 电容器时，由于电极箔的厚度大，所以能使用的电极箔的长度受限，所 形成的元件不能装进外壳。另外，对于层压型固体电解电容器来说，因其形状的性质，在高度 方面有限，高度不能过高。对于上述的强度下降了的箔来说，不易设定 层压时的熔接条件，熔接后的强度方面也存在问题。因此，要加大容量时，不得不增加层压片数或使用厚的电极箔，电 容器的高度尺寸变大。基于上述的一般现有技术，对于巻绕型电解电容器来说，着眼于能 够通过合成容量计算出容量这一点，己知有专利文献1记载的那样的方 法，其中，在基材表面形成金属氮化物的蒸镀皮膜以实现容量的增大。另外，还提出了专利文献2记载的那样的方法，其中，在阴极使用与碳 物理接触过的箔，忽略阴极侧的容量，仅将阳极侧的容量反映在合成容 量上，由此实现容量的增大。专利文献1 :日本特开平2-117123号公报专利文献2 :日本特许第3875705号200880012854.4说明书第4/22页(A) 电极箔及其制造方法但是，对于今后市场所要求的更大容量化，即使使用这些现有的方 法，在保持与现状同等的厚度、强度和耐压的前提下，如果不使用能够 实现大容量的阳极材料，则不能得到充分对应的电解电容器。所以，本专利技术的第1的目的在于提供一种电极箔的结构及其制造方 法，所述电极箔保持与现有同等的厚度、强度、耐压性，且适合能够飞 跃性增大涉及电容器的容量的阳极箔表面积的阳极箔。(B) 电解电容器前面已经说过了，对于今后市场所要求的更大容量化，即使使用这 些现有的方法，在保持与现状同等的厚度、强度和耐压的前提下，如果 不使用能够实现大容量的阳极材料，则不能得到充分对应的电解电容器。所以，本专利技术的第2的目的在于提出一种阳极电极箔结构并提供采 用这种结构的大容量电解电容器，所述电极箔在保持与现有同等的厚度、 强度、耐压性的条件下，飞跃性增大涉及电容器的容量的阳极箔表面积。
技术实现思路
(A)电极箔及其制造方法为了实现上述的第1目的，本专利技术的电极箔的特征在于，其具有如下结构在金属箔表面上堆积有以具有介电常数的阀金属颗粒和/或陶瓷颗粒为主成分的"金属颗粒和陶瓷颗粒"(本专利技术中，"金属颗粒和陶瓷 颗粒"为一特定名词)。另外，其特征在于，所述金属颗粒和/或陶瓷颗粒的堆积是使用气溶 胶沉积法形成的。另外，为了实现上述的第1目的，本专利技术的电极箔的制造方法的特 征在于，在气溶胶腔室的制膜室内设置铝箔，使铝粉末气溶胶化，将所 述气溶胶化的铝粉末向设置在所述制膜室内的铝箔喷射，在所述铝箔上 堆积铝颗粒，由此制造电极箔。优选在高速的气体中使具有介电常数的超微细 均匀扩散，将所述 的气体喷射到对象物金属箔或经蚀刻的箔表面，对于铝箔的表面上或者在铝箔的表面经电解蚀刻得到的蚀刻箔的表面上如此地形成超微细粉的 成型膜后，逐个地对微细粉进行蚀刻，与现有的铝单质的经蚀刻的箔相 比，这样能够在相同的厚度的箔上增大铝的表面积。 (B)电解电容器为了实现上述的第2目的，本专利技术的第1方面是具有阳极箔、阴极层和夹在所述阳极箔和阴极层之间的电解质层的电解电容器，所述阳极 箔由具有阀作用的金属构成，所述电解电容器的特征在于，在所述阳极 箔的表面上具有电介质氧化皮膜层，所述电介质氧化皮膜层是通过气溶 胶沉积法在所述阳极箔的表面上堆积具有介电常数的颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极箔，其具有如下结构：在金属箔表面上堆积有以具有介电常数的阀金属颗粒和／或陶瓷颗粒为主成分的金属颗粒和陶瓷颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：今中佳彦，船桥稔，石塚英俊，山田胜治，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]