[发明专利]用于铝电解电容的电极材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

一般来说，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1)。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15μm以上且小于35μm的平滑铝箔的一个或两个表面上，在2μm～0.01μm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[0012]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1：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

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明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

本发明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，至此完成了本发明。

即，本发明涉及下述用于铝电解电容的电极材料及其制备方法。

1、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：

(1)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℃～660℃的温度下烧结；