JP2000030984A - Polarizable aluminum electrolytic capacitor - Google Patents

Polarizable aluminum electrolytic capacitor

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JP2000030984A
JP2000030984A JP10199118A JP19911898A JP2000030984A JP 2000030984 A JP2000030984 A JP 2000030984A JP 10199118 A JP10199118 A JP 10199118A JP 19911898 A JP19911898 A JP 19911898A JP 2000030984 A JP2000030984 A JP 2000030984A
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Japan
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electrolytic capacitor
sealing body
aluminum electrolytic
aluminum
rubber sealing
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Akio Takazawa
昭雄 高澤
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Nichicon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizable aluminum electrolytic capacitor which has no leakage of the electrolyte for driving even if an active chemical is used for the electrolyte. SOLUTION: This polarizable aluminum electrolytic capacitor is constituted of a capacitor element 2 made by winding an anode foil and a cathode foil with electrolytic paper between, a rubber sealing body 5 with its terminal insertion holes 51, 52 fit with aluminum round bars 31, 41 of an anode lead terminal 3 and a cathode lead terminal 4 extracted from the anode foil and the cathode foil respectively, and an aluminum case 6 which seals the capacitor element 2 impregnated with the nonaqueous electrolyte for driving including imidazolinium salt of, for example, o-phthalic acid as amidine salt of organic acid, together with the sealing body 5. As the material of the rubber sealing body 5, butyl rubber using magnesium silicate as a filler is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウム電解コ
ンデンサに関するものである。さらに詳しくは、アルミ
ニウム電解コンデンサからの駆動用電解液の漏出防止技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum electrolytic capacitor. More specifically, the present invention relates to a technique for preventing a driving electrolyte from leaking from an aluminum electrolytic capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1および図2はそれぞれ、アルミニウ
ム電解コンデンサの構成要素を示す説明図、およびアル
ミニウム電解コンデンサの断面図である。小型アルミニ
ウム電解コンデンサは、一般に、図1および図2に示す
ように、陽極箔と陰極箔の間に電解紙を介して巻回した
コンデンサ素子2と、このコンデンサ素子2の陽極箔及
び陰極箔から引き出された陽極リード端子3及び陰極リ
ード端子4のアルミニウム製の各丸棒部31、41が各
端子挿通孔51、52にそれぞれ嵌められたゴム封口体
5と、駆動用電解液を含浸したコンデンサ素子2をゴム
封口体5とともに封止するアルミニウム製のケース6と
から構成されている。
2. Description of the Related Art FIGS. 1 and 2 are an explanatory view showing components of an aluminum electrolytic capacitor and a sectional view of the aluminum electrolytic capacitor, respectively. As shown in FIGS. 1 and 2, a small aluminum electrolytic capacitor generally includes a capacitor element 2 wound between an anode foil and a cathode foil via electrolytic paper, and an anode foil and a cathode foil of the capacitor element 2. The rubber sealing member 5 in which the aluminum round bar portions 31 and 41 of the extracted anode lead terminal 3 and cathode lead terminal 4 are fitted in the terminal insertion holes 51 and 52, respectively, and a capacitor impregnated with a driving electrolyte. And an aluminum case 6 for sealing the element 2 together with the rubber sealing body 5.

【0003】アルミニウム電解コンデンサにおいても近
年、デジタル回路等の発達に対応するため、低損失、低
インピーダンス特性が要求されている。これらの要求に
対応するための重要な技術は、主として、コンデンサ素
子に含浸される駆動用電解液の低比抵抗化である。この
要求を満たす駆動用電解液としては、γ−ブチロラクト
ン単独溶媒、あるいはγ−ブチロラクトンを主溶媒とし
それにエチレングリコールなどを配合した混合溶媒中
に、o−フタル酸やマレイン酸の4級アンモニウム塩な
どを溶質として溶解した駆動用電解液が用いられてい
る。
[0003] In recent years, aluminum electrolytic capacitors have also been required to have low loss and low impedance characteristics in order to cope with the development of digital circuits and the like. An important technique for meeting these demands is mainly to reduce the specific resistance of the driving electrolyte impregnated in the capacitor element. The driving electrolyte satisfying this requirement includes γ-butyrolactone alone or a mixed solvent of γ-butyrolactone as a main solvent and ethylene glycol mixed therein, such as a quaternary ammonium salt of o-phthalic acid or maleic acid. Is used as a solute.

【0004】このような有機溶剤を用いた駆動用電解液
は、高温雰囲気中でゴム封口体を透過しての消失が激し
く、このような消失はコンデンサ特性の著しい劣化を招
来させる。そこで、このような駆動用電解液を用いる際
には、ゴム封口体としてガス透過性の低いブチルゴムを
使用するなど、気密面で各種の設計的配慮がなされてい
る。ここで、ブチルゴムの充填剤としては、従来、炭酸
カルシウムが用いられている。
[0004] Such a driving electrolyte solution using an organic solvent is drastically lost after passing through a rubber sealing body in a high-temperature atmosphere, and such a loss causes remarkable deterioration of capacitor characteristics. Therefore, when such a driving electrolyte is used, various design considerations have been made in terms of airtightness, such as using butyl rubber having low gas permeability as a rubber sealing member. Here, calcium carbonate is conventionally used as a filler for butyl rubber.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
駆動用電解液を用いたアルミニウム電解コンデンサで
は、従来のアルミニウム電解コンデンサではみられない
新たな不具合が指摘されている。すなわち、アルミニウ
ム電解コンデンサを負荷状態で長期間の使用、あるいは
無負荷状態で長期間の放置を行ったときに、ゴム封口体
の陰極側の端子挿通孔部から駆動用電解液が漏出し、漏
出した駆動用電解液によって回路基板上で配線パターン
がショートを発生するという不具合である。
However, in the aluminum electrolytic capacitor using the above-mentioned driving electrolytic solution, a new problem not pointed out in the conventional aluminum electrolytic capacitor has been pointed out. That is, when the aluminum electrolytic capacitor is used for a long time in a loaded state or left for a long time in a no-load state, the driving electrolyte leaks from the terminal insertion hole on the cathode side of the rubber sealing body and leaks. This is a problem that the wiring pattern causes a short circuit on the circuit board due to the driving electrolyte solution.

【0006】そこで、本発明の課題は、前記のような活
性な薬品を駆動用電解液に用いても、電解液の漏出の発
生しない有極性アルミニウム電解コンデンサを実現する
ことにある。
Accordingly, an object of the present invention is to realize a polar aluminum electrolytic capacitor which does not cause leakage of the electrolytic solution even when the above-mentioned active chemical is used for the driving electrolytic solution.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、ゴム封口体の
陰極側の端子挿通孔部から駆動用電解液が漏出するのを
防止するために行った各種検討から得られた新たな知見
に基づくものであり、ゴム封口体の陰極側の端子挿通部
に接するリード端子のアルミニウム製の丸棒部と、該端
子に接続されている陰極箔の電極電位差に着目したもの
である。すなわち、従来の有極性アルミニウム電解コン
デンサにおいて、陰極箔はこれに接続するリード端子の
アルミニウム製の丸棒部より電極電位が卑であるため、
陰極箔とアルミニウム製の丸棒部とによって局部電池が
形成される。このため、従来の有極性アルミニウム電解
コンデンサにおいて、陰極側のリード端子の丸棒部での
電極反応により、該丸棒部付近の駆動用電解液でアルカ
リ化が進行してしまう。その結果、陰極側のリード端子
の丸棒部付近で駆動用電解液に接するゴム封口体にアル
カリ劣化、すなわち、端子挿通孔の内面のゴム弾性の低
下が進行し、この部分からの駆動用電解液の漏出が起こ
るのである。
Means for Solving the Problems The present invention is based on new findings obtained from various studies conducted to prevent the driving electrolyte from leaking from the terminal insertion hole on the cathode side of the rubber sealing body. The present invention is based on an aluminum round bar portion of a lead terminal that is in contact with a terminal insertion portion on the cathode side of a rubber sealing body and an electrode potential difference of a cathode foil connected to the terminal. That is, in the conventional polar aluminum electrolytic capacitor, the cathode foil has a lower electrode potential than the aluminum round bar portion of the lead terminal connected thereto,
A local battery is formed by the cathode foil and the aluminum round bar. Therefore, in the conventional polar aluminum electrolytic capacitor, the electrode reaction at the round bar portion of the lead terminal on the cathode side causes alkalinization of the driving electrolyte near the round bar portion. As a result, alkali deterioration of the rubber sealing body in contact with the driving electrolyte near the round bar portion of the lead terminal on the cathode side, that is, the rubber elasticity of the inner surface of the terminal insertion hole is reduced, and the driving electrolyte from this portion is reduced. Liquid leakage will occur.

【0008】このような知見に基づいて、本発明は、ゴ
ム封口体の耐アルカリ性自身を向上させることによっ
て、駆動用電解液の漏出を防ぐことに特徴を有する。す
なわち、本発明では、陽極箔と陰極箔の間に電解紙を介
して巻回したコンデンサ素子と、該コンデンサ素子の前
記陽極箔及び前記陰極箔から引き出された陽極リード端
子及び陰極リード端子のアルミニウム製の各丸棒部が各
端子挿通孔にそれぞれ嵌められたゴム封口体と、少なく
とも有機酸のアミジン塩、たとえば有機酸のイミダゾリ
ニウム塩を含む非水系の駆動用電解液を含浸した前記コ
ンデンサ素子を前記ゴム封口体とともに封止するケース
とを有する有極性アルミニウム電解コンデンサにおい
て、前記ゴム封口体として、珪酸マグネシウムを充填剤
として含むブチルゴムを用いることに特徴を有する。
Based on such findings, the present invention is characterized in that the leakage of the driving electrolyte is prevented by improving the alkali resistance itself of the rubber sealing body. That is, in the present invention, a capacitor element wound between an anode foil and a cathode foil via an electrolytic paper, and aluminum of an anode lead terminal and a cathode lead terminal pulled out from the anode foil and the cathode foil of the capacitor element. And a capacitor sealed with a non-aqueous driving electrolyte containing at least an amidine salt of an organic acid, for example, an imidazolinium salt of an organic acid. A polar aluminum electrolytic capacitor having a case for sealing an element together with the rubber sealing body, characterized in that butyl rubber containing magnesium silicate as a filler is used as the rubber sealing body.

【0009】本願明細書でいう非水系の駆動用電解液と
は、水を10%以上も配合するエチレングリコール−水
系の駆動用電解液とは違って、水を全く配合しないか、
あるいは配合しても5%以下の駆動用電解液のことをい
う。従来であれば炭酸カルシウムを充填剤として用いた
ブチルゴムを使用していたところ、本発明では、珪酸マ
グネシウムを充填剤として用いたブチルゴムを用いるこ
とによりその耐アルカリ性を高めたので、陰極側のリー
ド端子の丸棒部付近でゴム封口体に接する駆動用電解液
においてアルカリ化が進行しても、ゴム封口体が劣化す
ることがない。それ故、駆動用電解液の漏出を防ぐこと
ができる。
[0009] The non-aqueous driving electrolyte referred to in the specification of the present application is different from an ethylene glycol-water driving electrolyte containing 10% or more of water, in which no water is added or not.
Alternatively, it refers to a driving electrolyte of 5% or less even when blended. Conventionally, butyl rubber using calcium carbonate as a filler was used.In the present invention, the butyl rubber using magnesium silicate as a filler was used to enhance its alkali resistance. Even when alkalizing progresses in the driving electrolyte in contact with the rubber sealing member near the round bar portion, the rubber sealing member does not deteriorate. Therefore, leakage of the driving electrolyte can be prevented.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
ここで用いるアルミニウム電解コンデンサの構造は、図
1および図2を参照して説明したとおりなので、その説
明を省略する。まず、γ−ブチロラクトンを主成分とす
る溶媒に、イミダゾリニウムのフタル酸塩を主溶質とし
て15重量%配合して駆動用電解液を調製した。次に、
この駆動用電解液を用い、定格電圧16V、静電容量3
30μF、ケースサイズ10mm、長さ12.5mmの
電解コンデンサを作製する。
Embodiments of the present invention will be described.
The structure of the aluminum electrolytic capacitor used here is as described with reference to FIG. 1 and FIG. First, a driving electrolyte was prepared by mixing imidazolinium phthalate as a main solute in a solvent containing γ-butyrolactone as a main component at 15% by weight. next,
Using this driving electrolyte, rated voltage 16V, capacitance 3
An electrolytic capacitor having a size of 30 μF, a case size of 10 mm, and a length of 12.5 mm is manufactured.

【0011】ここで用いた実施例に係るゴム封口体とし
ては珪酸マグネシウムを充填剤として15%配合したブ
チルゴムを用い、従来例に係るゴム封口体としては炭酸
カルシウムを充填剤として15%配合したブチルゴムを
用いた。これらのゴム封口体を用いて電解コンデンサを
それぞれ500個作製し、エージング処理を施した後、
温度85℃、湿度85%の高温高湿雰囲気中にて定格電
圧印加、無負荷放置試験を7000時間行い、試験後の
各コンデンサ試料について駆動用電解液の漏出状況を確
認した。
The rubber seal according to the embodiment used herein is butyl rubber containing 15% magnesium silicate as a filler, and the rubber seal according to the prior art is butyl rubber containing 15% calcium carbonate as a filler. Was used. After each of the 500 electrolytic capacitors was manufactured using these rubber sealing bodies and subjected to an aging treatment,
A rated voltage application and a no-load standing test were performed for 7000 hours in a high-temperature, high-humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%, and the leakage state of the driving electrolyte solution was confirmed for each capacitor sample after the test.

【0012】その結果を表1及び表2に示す。The results are shown in Tables 1 and 2.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】[0014]

【表2】 表1及び表2より明らかなように、珪酸マグネシウムを
充填剤として用いたブチルゴムをゴム封口体として用い
たアルミニウム電解コンデンサでは駆動用電解液の漏出
が発生せず、高い信頼性が得られることが判明した。ま
た、ゴム封口体において充填剤としての珪酸マグネシウ
ムの配合量を種々変えて評価したが、いずれの配合量に
おいても、炭酸カルシウムを充填剤として用いたブチル
ゴムよりも、珪酸マグネシウムを充填剤として用いたブ
チルゴムの方が駆動用電解液の漏出を抑えることができ
ることが確認できた。
[Table 2] As is clear from Tables 1 and 2, an aluminum electrolytic capacitor using butyl rubber containing magnesium silicate as a filler as a rubber sealing member does not cause leakage of the driving electrolyte and high reliability can be obtained. found. In addition, the amount of magnesium silicate as a filler in the rubber sealing body was evaluated by variously changing the amount.In any of the amounts, magnesium silicate was used as a filler rather than butyl rubber using calcium carbonate as a filler. It was confirmed that butyl rubber can suppress the leakage of the driving electrolyte.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアル
ミニウム電解コンデンサでは、充填剤として珪酸マグネ
シウムを用いることによりゴム封口体の耐アルカリ性を
向上させたので、駆動用電解液の漏出を防ぐことができ
る。それ故、低損失、低インピーダンス特性を有するア
ルミニウム電解コンデンサの信頼性を向上させることが
できるので、本発明の持つ工業的、実用的価値は大なる
ものである。
As described above, in the aluminum electrolytic capacitor according to the present invention, the use of magnesium silicate as a filler improves the alkali resistance of the rubber sealing body, thereby preventing leakage of the driving electrolyte. Can be. Therefore, the reliability of the aluminum electrolytic capacitor having low loss and low impedance characteristics can be improved, so that the present invention has great industrial and practical value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】アルミニウム電解コンデンサの構成要素を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing components of an aluminum electrolytic capacitor.

【図2】アルミニウム電解コンデンサの縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a vertical sectional view of the aluminum electrolytic capacitor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 コンデンサ素子 3 陽極リード端子 4 陰極リード端子 5 ゴム封口体 6 アルミニウム製のケース 31、41 アルミニウム製の丸棒部 51、52 ゴム封口体の端子挿通孔 2 Capacitor element 3 Anode lead terminal 4 Cathode lead terminal 5 Rubber sealing body 6 Aluminum case 31, 41 Aluminum round bar part 51, 52 Terminal insertion hole of rubber sealing body

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極箔と陰極箔の間に電解紙を介して巻
回したコンデンサ素子と、該コンデンサ素子の前記陽極
箔及び前記陰極箔から引き出された陽極リード端子及び
陰極リード端子のアルミニウム製の各丸棒部が各端子挿
通孔にそれぞれ嵌められたゴム封口体と、少なくとも有
機酸のアミジン塩を含む非水系の駆動用電解液を含浸し
た前記コンデンサ素子を前記ゴム封口体とともに封止す
るケースとを有する有極性アルミニウム電解コンデンサ
において、 前記ゴム封口体は、珪酸マグネシウムを充填剤として含
むブチルゴムであることを特徴とする有極性アルミニウ
ム電解コンデンサ。
1. A capacitor element wound between an anode foil and a cathode foil via an electrolytic paper, and an aluminum lead terminal and a cathode lead terminal of the capacitor element drawn out from the anode foil and the cathode foil. Each of the round bar portions is fitted in each of the terminal insertion holes, and the capacitor element impregnated with a non-aqueous driving electrolyte containing at least an amidine salt of an organic acid is sealed together with the rubber sealing body. A polar aluminum electrolytic capacitor having a case and a case, wherein the rubber sealing body is a butyl rubber containing magnesium silicate as a filler.
【請求項2】 請求項1において、前記アミジン塩は、
イミダゾリニウム塩であることを特徴とする有極性アル
ミニウム電解コンデンサ。
2. The method according to claim 1, wherein the amidine salt is
A polar aluminum electrolytic capacitor characterized by being an imidazolinium salt.
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