用于铝电解电容的电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种气孔率及静电容量大且不需要蚀刻处理的用于铝电解电容的电极材料。具体地说，本发明专利技术提供了一种用于铝电解电容的电极材料，其特征在于，该电极材料由铝及铝合金中的至少一种的烧结体构成，该烧结体的气孔率为35～55％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于铝电解电容的电极材料，尤其涉及用于中高压铝电解电容的阳极电极材料及其制备方法。
技术介绍
目前，用作电容器的主要有铝电解电容、钽电解电容及陶瓷电容。陶瓷电容是将钛酸钡用作电介质，用贵金属夹持后烧结制得。由于陶瓷电容的电介质厚，因此与铝电解电容、钽电解电容相比，其静电容量差，但具有小型、不易发热的特点。钽电解电容在钽粉体上形成有氧化膜。钽电解电容具有以下特点其静电容量比铝电解电容差，比陶瓷电容高；可靠性比陶瓷电容差，比铝电解电容高。由于上述特点的不同，因此其用途不同，例如，陶瓷电容常用于便携式电话等小型电子仪器中，钽电解电容常用于电视等家用电器产品中，铝电解电容常用于混合动力汽车的逆变电源或用于风力发电的蓄电中。如此，铝电解电容从其特性来看，广泛用于能源领域中，并且，作为用于铝电解电容的电极材料，通常使用铝箔。—般来说，用于铝电解电容的电极材料可以通过进行蚀刻处理形成蚀刻坑来增大其表面积。并且，在其表面实施阳极氧化处理，从而形成具有电介质功能的氧化膜。因此，通过蚀刻处理铝箔，并在其表面根据使用电压用各种不同电压形成阳极氧化膜，从而能够制备适合于不同用途的各种用于电解电容的铝阳极电极材料(箔)。在蚀刻处理中，在铝箔上形成被称为蚀刻坑的孔，蚀刻坑被处理成与阳极氧化电压相应的各种形状。具体地说，在应用于中高压电容时，需要形成厚的氧化膜。因此，为了避免蚀刻坑被如此厚的氧化膜掩埋，在用于中高压阳极的铝箔上，主要通过直流蚀刻，将蚀刻坑的形状制成隧道型，并按照电压处理成合适的尺寸。另一方面，在应用于低压电容时，需要使用细小的蚀刻坑，主要通过交流蚀刻形成海绵状的蚀刻坑。此外,对于阴极箔，同样通过蚀刻扩大其表面积。但是，这些蚀刻处理中均必须使用在盐酸中含有硫酸、磷酸、硝酸等的盐酸水溶液。即，盐酸在环境方面有较大影响，且该处理也会对工序上或经济上造成负担。因此，希望能够开发出不依赖于蚀刻的增大铝箔表面积的新方法。对此，已有文献提出了一种铝电解电容，其特征在于使用表面附着有微小的铝粉的铝箔(例如，专利文献I)。此外，还已知有一种使用电极箔的电解电容，所述电极箔是在箔厚为15 i! m以上且小于35 i! m的平滑铝箔的一个或两个表面上，在2iim 0. Oliim的长度范围内，附着有由自相似的铝和/或表面形成有氧化铝层的铝所构成的微粒聚集体(专利文献2)。但是，上述文献所公开的通过施镀和/或蒸镀使铝粉附着在铝箔上的方法，至少不能说是可以充分代替用于中高压电容的粗大的蚀刻坑。此外，还公开有不需要蚀刻处理的用于铝电解电容的电极材料，其由铝和铝合金中的至少一种的烧结体构成(例如，专利文献3)。该烧结体具有铝或铝合金的粉末粒子在相互保持空隙的同时进行烧结而成的特殊结构，因此能够获得与现有蚀刻箔同等或更高的静电容量(专利文献3的段)。但是，在专利文献3的技术中，由于所形成的空隙的控制技术和获得的气孔率不足，在根据使用电压用各种不同电压形成阳极氧化膜时，存在空隙被掩埋或空隙间距过宽而难以获得所需要的静电容量的问题。专利文献专利文献I :特开平2-267916号公报专利文献2 :特开2006-108159号公报专利文献3 :特开2008-98279号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种提高了气孔率及静电容量且不需要蚀刻处理的用于铝电解电容的电极材料，以及能控制静电容量且不需要蚀刻处理的用于铝电解电容的电极材料的制备方法。解决技术问题的技术手段本专利技术人为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现使用特定的糊状组合物的制备方法以及通过该方法制得的电极材料能够实现上述目的，至此完成了本专利技术。即，本专利技术涉及下述。I、用于铝电解电容的电极材料，其特征在于，该电极材料由铝及铝合金中的至少一种的烧结体构成，该烧结体的气孔率为35 55%。2、制备用于铝电解电容的电极材料的方法，其特征在于，该方法包括(I)第一工序，在基材上形成由糊状组合物构成的膜，所述糊状组合物含有铝及铝合金中的至少一种的粉末，以及除硝化纤维素树脂以外的纤维素树脂；以及(2)第二工序，将所述膜在560°C 660°C的温度下烧结；并且，不包括蚀刻工序。3、上述第2项所述的制备方法，所述除硝化纤维素树脂以外的纤维素树脂为选自甲基纤维素、乙基纤维素、苄基纤维素、三苯甲基纤维素、氰乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、氨乙基纤维素以及乙氧基纤维素中的至少一种。4、上述第2项所述的制备方法，所述粉末的平均粒径为I ii m 80 ii m。5、上述第2项所述的制备方法，其还包括第三工序，将上述烧结后的膜进行阳极氧化处理。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种由烧结体构成的电极材料，其与具有蚀刻坑的现有电极材料(压延箔)不同。特别地，所述烧结体具有特异性结构，该结构是粒子(铝或铝合金的粉末粒子)在相互保持适当空隙的同时进行烧结而形成的，从而可获得高于现有蚀刻箔和电极材料的静电容量。粒子间的空隙换算成烧结体的气孔率较高，为35 55%，可获得与如此高的气孔率相应的大静电容量。根据本专利技术的制备方法，通过使用特定的糊状组合物(尤其是树脂粘合剂)易于控制上述气孔率，从而易于控制静电容量。因此，本专利技术尤其可作为用于中高压电容的具有粗大蚀刻坑的蚀刻箔的代用品。这样一来，本专利技术的电极材料不实施蚀刻处理就能够使用，因此能够一举解决因蚀刻中使用的盐酸引起的问题(环境问题，废液、污染问题等)。并且，现有蚀刻箔由于存在蚀刻坑而有箔强度降低的问题，但本专利技术的电极材料由多孔质烧结体构成，因而在强度方面也有利。因此，本专利技术的电极箔能够良好地进行卷绕。具体实施例方式I、用于铝电解电容的电极材料本专利技术的电极材料为用于铝电解电容的电极材料，其特征在于，该电极材料由铝及铝合金中的至少一种的烧结体构成，该烧结体的气孔率为35 55%。。上述烧结体实质上是由铝及铝合金中的至少一种所构成的。在材质方面，其可以采用与公知的压延Al箔相同的组成。例如，可以例举由铝构成的烧结体或由铝合金构成的烧结体。在铝烧结体中，优选由铝纯度在99.8重量％以上的铝构成的烧结体。此外，在为铝合金的情况下，例如可以使用含硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、镁(Mg)、铬(Cr)、锌(Zn)、钛(Ti)、钒(V)、镓(Ga)、镍(Ni)、硼(B)及锆(Zr)等元素中的一种或两种以上的合金。此时，这些元素中每一种的含量分别在100重量ppm以下,尤其优选在50重量ppm以下。所述烧结体可以在由铝及铝合金中的至少一种构成的粒子之间相互保持空隙的同时进行烧结。各粒子之间保持适当的空隙且相互连接，具有三维网状结构。通过制成这种多孔质烧结体，即使不实施蚀刻处理也能够获得所需的静电容量。本专利技术中，各粒子间的空隙换算成气孔率较高，为35 55%，优选为40 50%。气孔率小于35%或者气孔率超过55%时，均难以获得与具有蚀刻坑的现有电极材料相比同等或更高的静电容量。气孔率可以通过例如控制作为起始原料的铝或铝合金粉末的形状、粒径或含该粉末的糊状组合物的组成(尤其是树脂粘结剂)等来进行控制。所述烧结体的形状没有特别限定，但通常平均厚度在5 y m 1000 U m，尤其优选5 y m 50 y m的箔状。平均厚度为用测微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：平敏文，目秦将志，
申请(专利权)人：东洋铝株式会社，
类型：发明
国别省市：