JP2000223367A - 電解コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
電解コンデンサ及びその製造方法Info
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Abstract
して巻回してなるコンデンサ素子内に、導電性ポリマー
層を形成すると共に電解液を含浸させた電解コンデンサ
において、高温負荷試験等による特性の劣化を抑制す
る。 【解決手段】 導電性ポリマー層及び/又は電解液に、
ニトロ化合物を添加する。また、前記電解コンデンサの
製造方法は、酸化重合により導電性ポリマーとなるモノ
マーとニトロ化合物とを含む溶液を前記コンデンサ素子
に含浸させた後、該コンデンサ素子を酸化剤を含む溶液
に浸漬することにより、並びに前記導電性ポリマー層
は、酸化剤を含む溶液を前記コンデンサ素子に含浸させ
た後乾燥し、該コンデンサ素子に酸化重合により導電性
ポリマーとなるモノマーとニトロ化合物と含む溶液を含
浸させることにより、該コンデンサ素子内に導電性ポリ
マー層を形成することを特徴とする。
Description
陰極箔とをセパレータを介して巻回してなるコンデンサ
素子内に、導電性ポリマー層を形成すると共に電解液を
含浸させた電解コンデンサに関するものである。
用されるコンデンサにも小型、大容量で高周波領域にお
ける等価直列抵抗(以下、ESRと略す)の小さいもの
が求められるようになってきている。
プラスチックフイルムコンデンサ、積層セラミックコン
デンサ等が多用されているが、これらは比較的小容量で
ある。
ては、二酸化マンガン、TCNQ錯塩等の電子電導性固
体を陰極材として用いた固体電解コンデンサがある。こ
こでTCNQとは7,7,8,8−テトラシアノキノジ
メタンを意味する。
フラン、ポリアニリン等の導電性ポリマーを陰極材とし
て用いた固体電解コンデンサも有望である。
陰極材として用いた固体電解コンデンサの従来製法にお
いては、アルミニウム、タンタル等の弁作用金属からな
る陽極焼結体あるいは陽極箔の表面に、化成皮膜、導電
性ポリマー層、グラファイト層、銀ペイント層が順次形
成され、そこへ陰極リード線が導電性接着剤等により接
続されるが、この製法は、化成皮膜を形成した陽極箔と
対向陰極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ
素子に電解液を含浸するという通常の電解コンデンサの
製法に比べて、かなり煩雑である。又、上述の如き陰極
引き出し法では、対向陰極箔を用いる場合に比べてES
Rが大きくなる。
や気相重合法等により形成されるが、巻回型のコンデン
サ素子内に電解重合法や気相重合法により導電性ポリマ
ー層を形成するのは容易でない。陽極箔上に化成皮膜及
び導電性ポリマー層を形成した後、対向陰極箔とともに
巻き取るという製法も考えられるが、化成皮膜や導電性
ポリマー層を損傷することなく巻き取るのは困難であ
る。
24号において、酸化剤を含む溶液を巻回型のコンデン
サ素子に含浸させた後乾燥し、該コンデンサ素子に酸化
重合により導電性ポリマーとなるモノマーを含浸させる
ことにより、巻回型のコンデンサ素子内に導電性ポリマ
ー層を形成する技術を提案した。
号において、酸化重合により導電性ポリマーとなるモノ
マーを巻回型のコンデンサ素子に含浸させた後、該コン
デンサ素子を酸化剤を含む溶液に浸漬することにより、
巻回型のコンデンサ素子内に導電性ポリマー層を形成す
る技術を提案した。
9号において、巻回型のコンデンサ素子内に導電性ポリ
マー層を形成すると共に電解液を含浸させた電解コンデ
ンサを提案した。
解コンデンサにおいては、導電性ポリマーを陰極材とし
て用いることによるESRの低減と、電解液を含浸させ
ることによる漏れ電流の低減を両立させることができ
て、初期特性は良好であるが、高温負荷試験を行うと、
特性がやや劣化する傾向にあった。
パレータを介して巻回してなるコンデンサ素子内に、導
電性ポリマー層を形成すると共に電解液を含浸させた電
解コンデンサにおいて、高温負荷試験等による特性の劣
化を抑制するものである。
ンサは、陽極化成箔と対向陰極箔とをセパレータを介し
て巻回してなるコンデンサ素子内に、導電性ポリマー層
を形成すると共に電解液を含浸させた電解コンデンサに
おいて、前記導電性ポリマー層及び/又は前記電解液
に、ニトロ化合物を添加したことを特徴とするものであ
る。
量水分による導電性ポリマーの分解がニトロ化合物の作
用により抑制され、低ESRで漏れ電流が小さく、且つ
長寿命の電解コンデンサが提供される。
ンデンサは、図1に示すような巻回型のコンデンサ素子
7内に、導電性ポリマー層を形成する共に電解液を含浸
させた電解コンデンサにおいて、前記導電性ポリマー層
又は前記電解液に、ニトロ化合物を添加したことを特徴
とするものである。或いは、前記導電性ポリマー層と前
記電解液の両者に、ニトロ化合物を添加してもよい。
ム、タンタル、ニオブ、チタン等の弁作用金属からなる
箔に粗面化のためのエッチング処理及び誘電体皮膜形成
のための化成処理を施した陽極化成箔1と、対向陰極箔
2とをセパレータ3を介して巻き取ることにより形成さ
れる。前記陽極化成箔1及び対向陰極箔2には、それぞ
れリードタブ61、62を介してリード線51、52が
取り付けられている。4は巻き止めテープである。
ール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン、或
いはそれらの誘導体等からなるものを用いることができ
る。
サ用電解液を用いることができ、例えば、γブチロラク
トン、エチレングリコール、キシレン等を主溶媒とし、
フタル酸、アジピン酸等のアミジン塩、アミン塩、アン
モニウム塩等を主溶質とするものを用いることができ
る。
ベンゼン、o−ニトロアニリン、p−ニトロ安息香酸、
4−ニトロカテコール、2,4−ジニトロトルエン等の
芳香族ニトロ化合物を用いることができる。
形態には、溶媒としてのγブチロラクトン、エチレング
リコール、キシレン等を電解液の均等物と考え、それに
ニトロ化合物を添加しただけのものも含まれる。
を形成するには、該コンデンサ素子に適量のピロール、
チオフェン、フラン、アニリン、或いはそれらの誘導体
等、酸化重合により導電性ポリマーとなるモノマーを含
浸させた後、該コンデンサ素子を過硫酸アンモニウム、
過硫酸ナトリウム等の酸化剤を含む水溶液に浸漬するこ
とにより、前記モノマーを酸化重合させる。・・・・・導電
性ポリマー層の形成法[A] 或いは、前記コンデンサ素子に過硫酸アンモニウム、過
硫酸ナトリウム等の酸化剤を含む水溶液を含浸させた
後、乾燥して素子内部に酸化剤を析出させ、その後、該
コンデンサ素子に適量のピロール、チオフェン、フラ
ン、アニリン、或いはそれらの誘導体等、酸化重合によ
り導電性ポリマーとなるモノマーを含浸させることによ
り、前記モノマーを酸化重合させて導電性ポリマー層を
形成してもよい。・・・・・導電性ポリマー層の形成法
[B] 上記導電性ポリマー層の形成法[A]、[B]は、それ
ぞれ複数回繰り返してもよい。
[B]において、ニトロ化合物が添加された導電性ポリ
マー層を形成するには、前記モノマーにニトロ化合物を
添加しておけばよい。
を形成する工程の前に、加熱処理等を施すことによりコ
ンデンサ素子内のセパレータを炭化(すなわち、低密度
化)しておけば、該コンデンサ素子内に導電性ポリマー
層が形成されやすくなる。
たコンデンサ素子は、水洗、乾燥された後、電解液の含
浸に供される。この時、前記導電性ポリマー層にニトロ
化合物が添加されていない場合には、電解液にニトロ化
合物を添加する。前記導電性ポリマー層にニトロ化合物
が添加されている場合には、電解液にニトロ化合物を添
加してもよいし、添加しなくてもよい。
うに有底筒状のアルミニウム製ケース8に収納し、その
開口部にゴムパッキング9を装着すると共にカーリング
して封止し、定格電圧を印加しながら約85℃で約1時
間のエージング処理を行うことにより、所望の電解コン
デンサが完成する。
格6.3V−56μFのアルミニウム巻回型コンデンサ
素子を用い、上記本発明の実施形態に準じながら表1及
び表2に示すような条件で試作した実施例1〜12及び
比較例1、2の電解コンデンサについて、105℃×1
000時間の高温負荷試験を行った。高温負荷試験前の
静電容量:C(μF)、高温負荷試験前後における静電
容量変化率:ΔC/C(%)、損失角の正接:tan
δ、定格電圧を印加してから15秒後の漏れ電流:LC
(μA)、100kHzでの等価直列抵抗:ESR(m
Ω)の測定結果を表3に示す。
明に従って導電性ポリマー層及び/又は電解液にニトロ
化合物を添加した実施例1〜12における高温負荷試験
後の特性劣化は、ニトロ化合物を添加しない比較例1、
2に比べて著しく小さくなっている。
子を用いた電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子内
に導電性ポリマー層を形成することによるESRの低減
と、電解液を含浸させることによる漏れ電流の低減に加
え、導電性ポリマー層及び/又は電解液にニトロ化合物
を添加することにより、電解液中の微量水分による導電
性ポリマーの分解が抑制され、高温負荷試験等による特
性の劣化が抑制されて、長寿命の電解コンデンサが提供
される。
しては、既存のアルミニウム電解コンデンサ用の巻回型
コンデンサ素子そのものを転用することが可能であるの
で、部品の共通化によるコストダウンを図ることもでき
る。
子の分解斜視図である。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 陽極化成箔と対向陰極箔とをセパレータ
を介して巻回してなるコンデンサ素子内に、導電性ポリ
マー層を形成すると共に電解液を含浸させた電解コンデ
ンサにおいて、 前記導電性ポリマー層及び/又は前記電解液に、ニトロ
化合物を添加したことを特徴とする電解コンデンサ。 - 【請求項2】 前記ニトロ化合物は、芳香族ニトロ化合
物であることを特徴とする請求項1記載の電解コンデン
サ。 - 【請求項3】 陽極化成箔と対向陰極箔とをセパレータ
を介して巻回してなるコンデンサ素子内に、導電性ポリ
マー層を形成すると共に電解液を含浸させた電解コンデ
ンサの製造方法において、 酸化重合により導電性ポリマーとなるモノマーとニトロ
化合物とを含む溶液を前記コンデンサ素子に含浸させた
後、該コンデンサ素子を酸化剤を含む溶液に浸漬するこ
とにより、該コンデンサ素子内に導電性ポリマー層を形
成することを特徴とする電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項4】 陽極化成箔と対向陰極箔とをセパレータ
を介して巻回してなるコンデンサ素子内に、導電性ポリ
マー層を形成すると共に電解液を含浸させた電解コンデ
ンサの製造方法において、 前記導電性ポリマー層は、酸化剤を含む溶液を前記コン
デンサ素子に含浸させた後乾燥し、該コンデンサ素子に
酸化重合により導電性ポリマーとなるモノマーとニトロ
化合物と含む溶液を含浸させることにより、該コンデン
サ素子内に導電性ポリマー層を形成することを特徴とす
る電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項5】 前記コンデンサ素子内に導電性ポリマー
層を形成した後、該コンデンサ素子内にニトロ化合物を
含む電解液を含浸させることを特徴とする請求項3又は
4記載の電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項6】 陽極化成箔と対向陰極箔とをセパレータ
を介して巻回してなるコンデンサ素子内に、導電性ポリ
マー層を形成すると共に電解液を含浸させた電解コンデ
ンサの製造方法において、 前記コンデンサ素子内に導電性ポリマー層を形成した
後、該コンデンサ素子内にニトロ化合物を含む電解液を
含浸させることを特徴とする電解コンデンサの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02616499A JP3548034B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02616499A JP3548034B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000223367A true JP2000223367A (ja) | 2000-08-11 |
JP3548034B2 JP3548034B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=12185923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02616499A Expired - Lifetime JP3548034B2 (ja) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3548034B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006165001A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Nichicon Corp | アルミニウム電解コンデンサ |
-
1999
- 1999-02-03 JP JP02616499A patent/JP3548034B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006165001A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Nichicon Corp | アルミニウム電解コンデンサ |
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