JP2001326143A

JP2001326143A - 電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2001326143A
Application number: JP2001098534A
Authority: JP
Inventors: Norihito Fukui; 典仁福井; Hidehiko Ito; 英彦伊東
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2001-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】環状アミジン化合物の四級塩を含む電解液を用
いた電解コンデンサにおいて、液出を防止する。【解決手段】陰極引出し手段の封口体との接触部分、又
は陰極側のリベットの封口部材との接触部分、特にこれ
らの丸棒部、又は陰極引出し端子の表面に、絶縁性合成
樹脂層を形成するとともに陰極箔に化成処理をおこなっ
ている。このことによって、陰極引出し手段、又は陰極
側のリベット、又は陰極引出し端子に電流が流れること
を防止できる。さらに、陽極引出し手段に酸化アルミニ
ウムからなる絶縁層を形成して、陰極箔の電位を優位に
することができる。したがって、負荷、無負荷の双方に
おいて、液出を防止することができ、電解液の減少に伴
う静電容量の低下が防止され、電解コンデンサの長寿命
化、高信頼性化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電解コンデンサ、
特に電解液として、四級化環状アミジニウムイオンをカ
チオン成分に用いた電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】小型の電解コンデンサは、一般的には図
１、図２に示すような構造からなる。すなわち、帯状の
高純度のアルミニウム箔に、化学的あるいは電気化学的
にエッチング処理を施して、アルミニウム箔表面を拡大
させるとともに、このアルミニウム箔をホウ酸アンモニ
ウム水溶液等の化成液中にて化成処理して表面に酸化皮
膜層を形成させた陽極電極箔２と、エッチング処理のみ
を施した高純度のアルミニウム箔からなる陰極電極箔３
とを、マニラ紙等からなるセパレータ１１を介して巻回
してコンデンサ素子１を形成する。そして、このコンデ
ンサ素子１は、電解コンデンサ駆動用の電解液を含浸し
た後、アルミニウム等からなる有底筒状の外装ケース１
０に収納する。外装ケース１０の開口部には弾性ゴムか
らなる封口体９を装着し、絞り加工により外装ケース１
０を密封している。

【０００３】陽極電極箔２、陰極電極箔３には、図２に
示すように、それぞれ両極の電極を外部に引き出すのた
めの、陰極引出し手段であるリード線４、陽極引出し手
段であるリード線５が、ステッチ、超音波溶接等の手段
により接続されている。それぞれのリード線４、５は、
アルミニウムからなる丸棒部６と、両極電極箔２、３に
当接する平坦部７、及び丸棒部６の先端に溶接等により
固着させた半田付け可能な金属からなる外部接続部８か
ら構成されている。

【０００４】このような電解コンデンサにおいては、一
般に、リード線５の封口体との接触部分、すなわち挿通
部１２に介在する電解液とリード線５の丸棒部６との電
気化学的反応によって、液出が発生する傾向がある。そ
こで、通常、この丸棒部６に化成皮膜を形成することに
よって、この液出を防止する手段がとられている。

【０００５】そして、コンデンサ素子１に含浸される電
解コンデンサ駆動用の電解液には、使用される電解コン
デンサの性能によって種々のものが知られているが、そ
の中でγ−ブチロラクトンを主溶媒とし、溶質としてテ
トラアルキルアンモニウムイオンをカチオン成分とし、
酸の共役塩基をアニオン成分とした塩、いわゆる第四級
アンモニウム塩がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この第四級アンモニウ
ム塩を用いた電解液の場合は、電気抵抗が低く、かつ熱
安定性が優れているという特長をもつものの、丸棒部に
化成皮膜を形成したリード線を用いても、電解液が液出
しやすいという傾向がある。そのため、第四級アンモニ
ウム塩等を用いた電解液自体の安定性は高いものの、電
解液が液出するために電解コンデンサの静電容量の低下
等の電気的特性の悪化を招き、結果として電解コンデン
サとしての寿命が短いものとなってしまうという欠点が
あった。

【０００７】以上、小型の電解コンデンサの問題点につ
いて述べたが、大型の電解コンデンサについても同様の
問題があった。すなわち、図３に示すような電解コンデ
ンサにおいて、陰極側のリベット１５の封口部材１３と
の接触部分から液出が発生するという問題点があった。

【０００８】また、最近、国際出願、ＰＣＴ／ＪＰ９４
／０２０２８に示されるように、四級化環状アミジニウ
ム塩を四級アンモニウム塩にかわって用いることによっ
て、電解液の液出を防止しようとする試みが行われてい
る。この四級化環状アミジニウム塩は、従来の四級アン
モニウム塩を用いた場合に比較すると、電解液の液出を
かなり抑制することができるが、小型、大型の電解コン
デンサについて、負荷、無負荷の双方の状態において、
まだ実用上十分なレベルではない。

【０００９】この発明はこの欠点を改善するもので、四
級化環状アミジニウム塩等を用いた電解コンデンサの液
出を防止し寿命特性の向上を図ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決しようとする手段】第一の発明は、陽極引
出し手段を備えた陽極電極箔と、陰極引出し手段を備え
た陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回して形成し
たコンデンサ素子に、環状アミジン化合物の四級塩を含
む電解液を含浸し、該コンデンサ素子を有底筒状の外装
ケースに収納するとともに、該外装ケースの開口端部を
封口体で封口してなる電解コンデンサにおいて、前記陰
極引出し手段の前記封口体との接触部分に、絶縁性合成
樹脂層を形成するとともに陰極電極箔に化成処理をおこ
なったことを特徴としている。

【００１１】また、前記陰極引出し手段は、丸棒部と平
坦部とからなるアルミニウム導体を含み、絶縁性合成樹
脂層は、前記丸棒部にコンデンサ製造工程の前に予め形
成することを特徴としている。

【００１２】さらに、陽極引出し手段が、アルミニウム
からなる丸棒部と平板状の接続部を含むとともに、酸化
アルミニウムからなる絶縁層が少なくとも丸棒部の表面
のほぼ全部を覆っていることを特徴としている。

【００１３】また、第二の発明として、陽極引出し端子
を備えた陽極箔と陰極引出し端子を備えた陰極箔の間に
セパレータを介在させ巻回したコンデンサ素子に、環状
アミジン化合物の四級塩を含む電解液を含浸し、このコ
ンデンサ素子を有底筒状の外装ケースに収納し、このケ
ースの開口端部を、前記陰極引出し端子と外部端子とを
接続するリベットを備えた封口部材で封口してなる電解
コンデンサにおいて、前記リベットの封口部材との接触
部分に、絶縁性合成樹脂層を形成するとともに陰極箔に
化成処理をおこなったことを特徴としている。

【００１４】さらに、前記リベットは、丸棒部と頭部か
らなるアルミニウム導体を含み、絶縁性合成樹脂層は、
前記丸棒部に形成してなることを特徴としている。

【００１５】また、陽極引出し端子を備えた陽極箔と陰
極引出し端子を備えた陰極箔の間にセパレータを介在さ
せ巻回したコンデンサ素子に、環状アミジン化合物の四
級塩を含む電解液を含浸し、このコンデンサ素子を有底
筒状の外装ケースに収納し、このケースの開口端部を、
前記陰極引出し端子と外部端子とを接続するリベットを
備えた封口部材で封口してなる電解コンデンサにおい
て、前記陰極引出し端子に、絶縁性合成樹脂層を形成す
るとともに陰極箔に化成処理をおこなったことを特徴と
している。

【００１６】さらに、前記陰極引出し端子は、アルミニ
ウムからなることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】まず、第一の発明について述べ
る。アルミニウム電解コンデンサの構造は図１、図２に
示すように、従来と同じ構造をとっている。コンデンサ
素子１は陽極箔２と、陰極箔３をセパレータ８を介して
巻回して形成する。また図２に示すように陽極箔２、陰
極箔３にはリード線４、５がそれぞれ接続されている。
これらのリード線４、５は、アルミニウムよりなり、そ
れぞれの箔と接続する平坦部７と平坦部７と連続した丸
棒部６及び丸棒部６に接続された外部接続部８から構成
されている。なお、それぞれの電極箔２、３と平坦部７
はステッチ法や超音波溶接等により機械的に接続されて
いる。

【００１８】陽極箔２は、純度９９％以上のアルミニウ
ム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッチ
ングして拡面処理した後、ホウ酸アンモニウムあるいは
アジピン酸アンモニウム等の水溶液中で化成処理を行
い、その表面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用い
る。

【００１９】また、陰極箔３は、陽極箔２と同様に純度
９９％以上のアルミニウム箔をエッチングしたものを用
いる。ここで、陽極箔２と同様にして、１〜２Ｖの化成
処理を行う。

【００２０】そして、本発明においては、電極引出し手
段を作成するに際し、まず、断続的にプレス加工したア
ルミニウム線材を、所定の寸法に裁断して形成した丸棒
部６および平坦部７からなるアルミニウム導体を作成
し、その後に化成処理を行って、表面に陽極酸化皮膜を
形成する。その後に、このアルミニウム導体の端面に、
ＣＰ線からなる外部接続部８を溶接して、リード線４、
５を構成する。

【００２１】ここで、陰極引出し手段となるアルミニウ
ム導体については、絶縁性合成樹脂層のコーティングを
行う。

【００２２】絶縁性の合成樹脂材料としては、例えば、
エポキシ、フェノール、フラン、メラミン、キシレン、
グアナミン樹脂等の熱硬化性樹脂、フッ素、ブタジエ
ン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリレート、
ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリカーボネート、ポリビニルホルマール、
ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ケトン、
クマロン、ＭＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂等が挙げられ
る。そしてこれらのものには、１０重量％以下の割合
で、例えばシラン系、チタネート系等のカップリング剤
を配合して使用することもできる。

【００２３】すなわち、上記のように表面に陽極酸化皮
膜を形成したアルミニウム導体の丸棒部６に、カップリ
ング剤を塗布乾燥してカップリング剤層を形成せしめた
後、あるいはカップリング剤を適用せず、加熱もしくは
適当な溶剤によって調整された絶縁性合成樹脂の液状溶
融物からなるコーティング剤を、吐出、コートし、その
後乾燥処理することにより、アルミニウム導体上に絶縁
性合成樹脂層を形成する。

【００２４】あるいは、熱溶融性の合成樹脂フィルムを
成形したものを丸棒部６に適用した後、加熱処理して形
成してもよい。

【００２５】また、コーティング方法として、丸棒部６
をコーティング剤を浸漬してコーティングする方法もあ
る。すなわち、アルミニウム導体をコーティング剤に浸
漬し、その後乾燥処理し、アルミニウム導体上にコーテ
ィング層を形成する。その後に、平坦部７をメタノール
溶液中に浸漬し、超音波等によってコーティング層を除
去し、丸棒部６にのみ絶縁性合成樹脂層を残存させる方
法である。しかしながら、この方法では、コーティング
層を除去する際の調整が容易ではなく、丸棒部に精度良
くコーティング層を形成するには、前述した吐出、コー
トによる方法の方がのぞましい。

【００２６】上記のように作成したリード線４、５の平
坦部７を、電極箔２、３にステッチ法や超音波溶接等に
より機械的に接続する。ここで、リード線５を陰極箔３
に接続した後に、絶縁性合成樹脂を行う方法もあるが、
コーティング精度を考慮すると、絶縁性合成樹脂層は、
コンデンサ製造工程の前に予め形成することが好まし
い。さらに、十分な液出防止効果を得るためには、リー
ド線５の少なくとも丸棒部６に形成されていなければな
らない。

【００２７】上記のように構成したコンデンサ素子１
に、電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。電解
液としてはγ−ブチロラクトンやエチレングリコールを
主溶媒とし、酸の共役塩基をアニオン成分とし、四級化
環状アミジニウムをカチオン成分とする塩を溶解した電
解液を用いた。

【００２８】アニオン成分となる酸としては、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、安息香
酸、トルイル酸、エナント酸、マロン酸等を挙げること
ができる。

【００２９】また、カチオン成分となる四級化環状アミ
ジニウムイオンは、Ｎ，Ｎ，Ｎ' −置換アミジン基をも
つ環状化合物を四級化したカチオンであり、Ｎ，Ｎ，
Ｎ' −置換アミジン基をもつ環状化合物としては、以下
の化合物が挙げられる。イミダゾール単環化合物（１−
メチルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール、１，
２−ジメチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイ
ミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−エチ
ル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダ
ゾール、１，２，４−トリメチルイミダゾール等のイミ
ダゾール同族体、１−メチル−２−オキシメチルイミダ
ゾール、１−メチル−２−オキシエチルイミダゾール等
のオキシアルキル誘導体、１−メチル−４（５）−ニト
ロイミダゾール等のニトロ誘導体、１，２−ジメチル−
５（４）−アミノイミダゾール等のアミノ誘導体等）、
ベンゾイミダゾール化合物（１−メチルベンゾイミダゾ
ール、１−メチル−２−ベンゾイミダゾール、１−メチ
ル−５（６）−ニトロベンゾイミダゾール等）、２−イ
ミダゾリン環を有する化合物（１−メチルイミダゾリ
ン、１，２−ジメチルイミダゾリン、１，２，４−トリ
メチルイミダゾリン、１−メチル−２−フェニルイミダ
ゾリン、１−エチル−２−メチル−イミダゾリン、１，
４−ジメチル−２−エチルイミダゾリン、１−メチル−
２−エトキシメチルイミダゾリン等）、テトラヒドロピ
リミジン環を有する化合物（１−メチル−１，４，５，
６−テトラヒドロピリミジン、１，２−ジメチル−１，
４，５，６−テトラヒドロピリミジン、１，５−ジアザ
ビシクロ〔４，３，０〕ノネン−５等）等である。

【００３０】以上のような電解液を含浸したコンデンサ
素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース
１０に収納し、外装ケース１０の開口端部に、丸棒部
６、接続部７を導出する貫通孔を有するブチルゴム製の
封口体９を挿入し、さらに外装ケース１０の端部を加締
めることにより電解コンデンサの封口を行う。

【００３１】次に、第二の発明について述べる。アルミ
ニウム電解コンデンサの構造は図３に示すように、コン
デンサ素子１は陽極箔と、陰極箔をセパレータを介して
巻回して形成する。また陽極箔、陰極箔には陽極引き出
し端子１８、陰極引出し端子１９がそれぞれ接続されて
いる。

【００３２】陽極箔は、純度９９％以上のアルミニウム
箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッチン
グして拡面処理した後、ホウ酸アンモニウムあるいはア
ジピン酸アンモニウム等の水溶液中で化成処理を行い、
その表面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用いる。

【００３３】また、陰極箔は、陽極箔と同様に純度９９
％以上のアルミニウム箔をエッチングしたものを用い
る。ここで、陽極箔と同様に、１〜２Ｖの化成処理を行
う。

【００３４】陽極引き出し端子１８、陰極引出し端子１
９はそれぞれ、純度９９％以上のアルミニウム箔を用い
る。

【００３５】そして、アルミニウムからなるリベット１
４、１５を、フェノール樹脂積層板などの硬質絶縁板と
ゴム板などの弾性部材を張り合わせて形成された封口部
材１３の中央部付近に埋設する。これらのリベット１
４、１５は丸棒部１６、頭部１７からなっている。

【００３６】本発明においては、陰極側のリベット１５
に、絶縁性合成樹脂層のコーティングを行う。すなわ
ち、リベット１５の丸棒部１６に、絶縁性の合成樹脂材
料からなるコーティング剤を吐出、コートし、その後乾
燥処理することにより、アルミニウム導体上にコーティ
ング層を形成する。ここで、液出防止効果を考慮する
と、リベット１５の少なくとも丸棒部１６に形成されな
ければならない。また、コーティングする前に、リベッ
トに化成処理を行って、表面に陽極酸化皮膜を形成する
と、さらに好適である。

【００３７】ここで用いる絶縁性合成樹脂材料及び、コ
ーティング方法は、第一の発明と同様である。

【００３８】上記のように作成したリベット１４、１５
を、フェノール樹脂積層板などの硬質絶縁板とゴム板な
どの弾性部材を張り合わせて形成された封口部材１３の
中央部付近に埋設する。そして、リベット１４、１５の
頭部１７に外部端子２０を設け、リベット１４、１５の
端部を加締めて、この外部端子２０を固着する。

【００３９】ここで陰極側リベット１５に代えて、陰極
引出し端子１９に、同様にコーティングを行ってもよ
い。

【００４０】そして、上記のように構成したコンデンサ
素子１に、電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸す
る。電解液は、第一の発明と同様のものを用いる。

【００４１】以上のような電解液を含浸したコンデンサ
素子１の電極引出し端子を、リベット１４、１５の下端
部に接続し、コンデンサ素子１を有底筒状のアルミニウ
ムよりなる外装ケース１０に収納する。そして、外装ケ
ース１０の開口端部に、封口部材１３をを挿入し、さら
に外装ケース１０の端部を絞り加工及びカール加工する
ことにより電解コンデンサの封口を行う。

【００４２】以上のような本発明の電解コンデンサは、
液出特性が非常に良好である。この理由は以下のようで
あると推察される。

【００４３】このような電解液の液出は第四級アンモニ
ウムを用いた電解液の電気化学的作用により起こること
が判明している。まず、小型の電解コンデンサについて
説明すると、一般的な電解コンデンサでは、陽極電極箔
に形成された酸化皮膜の損傷等により、直流電圧を印加
した際に陽極電極箔と陰極電極箔との間で漏れ電流が発
生する。このような漏れ電流の発生により陰極側で溶存
酸素又は水素イオンの還元反応が起こり、陰極側電極−
電解液界面部分の水酸化物イオンの濃度が高くなる。こ
れは陰極電極箔とリード線５の両方で発生しており、特
にリード線５の近傍での水酸化物イオン濃度の上昇、す
なわち塩基性度の上昇が見られる。そして、このような
塩基性度の上昇に伴ってリード線５と接触している封口
体９の破損が進み、リード線５と封口体９との密着性が
損なわれることから、強塩基性の水酸化物溶液が外部に
漏れ出しているものと考えられている。

【００４４】すなわち、図４に示すように、電解コンデ
ンサの漏れ電流は、陰極部においては陰極電極箔に流れ
る電流Ｉ₂と陰極引出し用のリード線５に流れる電流Ｉ
₁の和となっている。通常は、陰極引出し用のリード線
５の自然電位Ｅ₁の方が陰極電極箔の自然電位Ｅ₂より
も貴な電位を示すので、直流負荷状態では陰極側がカソ
ード分極するとき、まず、リード線５に電流が流れて溶
存酸素又は水素イオンの還元反応が発生する。そして、
このリード線５上での溶存酸素又は水素イオンの還元反
応では処理できなくなる電流が陰極電極箔に流れて陰極
電極箔上での還元反応が発生する。そして、陰極電極箔
の活表面積はリード線５の活表面積に比べ大きく、陰極
電極箔の分極抵抗はリード線４の分極抵抗よりも小さく
なる。したがって、電解コンデンサの漏れ電流の定格値
Ｉ_Tとなる電位Ｅ_Tでは、陰極電極箔に流れる電流Ｉ₂
の方が大きいものの、リード線５でも電流Ｉ₁が流れて
いる状態となる。そのため、直流負荷状態ではリード線
５にも電流が流れる状態が続き、リード線５の表面にお
いて常に溶存酸素又は水素イオンの還元反応が生じ、生
成した塩基性水酸化物イオンが封口精度の悪化を引き起
こしている。以上のことは、実際に、初期のｐＨ値＝７
程度が、使用時にはｐＨ値＝１０〜１５程度に上昇して
いることによって確認されている。

【００４５】このような電極箔およびリード線の界面に
おける電解液の挙動は、第四級アンモニウム塩を含まな
い電解液においても同様に起こり得るが、例えば第三級
アンモニウム塩を用いた場合は、塩基性塩の生成自体が
ないか、あるいは生成されたカチオンの揮発性が高いこ
とから液出などの不都合が生じていないものと考えられ
る。

【００４６】このように、第四級アンモニウム塩を含む
電解液を用いた電解コンデンサにおいては、陰極引出し
用のリード線５の自然電位が陰極電極箔の自然電位より
貴であるため、直流負荷時にはリード線５にカソード電
流が集中し、生成した塩基性水酸化物イオンによって封
口精度の悪化をもたらすことになる。

【００４７】さらに、四級化アミジニウム塩を溶解した
電解液の場合は、このような溶存酸素又は水素イオンの
還元反応によって生成した水酸化物イオンが四級化アミ
ジニウムと反応して消失するので、液出が防止できると
考えられていた。しかしながら、陰極側電極−電解液界
面部分のｐＨ値が１２以下では、水酸化物イオンと四級
化アミジニウムとの反応が完全に進行せず水酸化物イオ
ンが残存することが判明した。したがって、液出は四級
アンモニウム塩より改善されるものの、完全には抑制し
きれない。

【００４８】これに対して本願発明では、リード線の前
記封口体との接触部分、すなわち丸棒部に、絶縁性合成
樹脂層を形成しているので、丸棒部に電流が流れること
がない。したがって、丸棒部の近傍における塩基性水酸
化物が生成することがなく、封口体等への悪影響を防止
することができるようになる。

【００４９】また、無負荷で放置した場合、従来の電解
コンデンサにおいては、上記のように、自然浸漬電位Ｅ
₁の方が陰極箔の自然浸漬電位Ｅ₂よりも貴な電位を示
すので、陰極引出し用のリード線と陰極箔で局部電池が
構成され、リード線側に溶存酸素又は水素イオンの還元
反応が発生する。その結果、水酸化物イオンを生成し
て、封口精度の悪化を引き起こすことになる。

【００５０】しかしながら、本発明においては、リード
線の前記封口体との接触部分、すなわち丸棒部に、絶縁
性合成樹脂層を形成しているので、少なくともリード線
の丸棒部と陰極箔との間で局部電池を構成することがな
く、丸棒部近傍において水酸化物イオンが発生せず、し
たがって、リード線と封口ゴムの密着精度が悪化して液
出を引き起こすようなことはない。

【００５１】以上、小型の電解コンデンサにおける、第
一の発明について述べたが、大型の電解コンデンサにお
いては、ここに述べた、第一の発明の陰極リード線５と
陰極箔との間の電気化学的な関係が、陰極側リベット１
５、又は陰極引出し端子１９と陰極箔との間に、同様に
存在して、液出が発生しているものと思われる。これに
対して、第二の発明においては、陰極側リベット１５、
又は陰極引出し端子１９に、絶縁性合成樹脂層を形成し
ているので、負荷、無負荷の双方において、陰極側リベ
ット１５、又は陰極引出し端子１９に電流が流れること
がなく、第一の発明と同様に、液出が防止されているも
のと考えられる。

【００５２】さらに、第一の発明においては、無負荷放
置の際に、陰極リード線と陽極リード線が接触すること
があり，この場合に、陽極リード線が陰極箔よりも貴で
あると、陽極リード線と陰極箔で局部電池を構成するこ
とになり、陽極リード側で溶存酸素又は水素イオンの還
元反応が発生する。その結果、水酸化物イオンを生成し
て、封口精度の悪化を引き起こすことになる。したがっ
て、陽極リード線は、陰極箔よりも卑となるように、ア
ルミニウムからなる丸棒部と平板状の接続部とを含むと
ともに、酸化アルミニウムからなる絶縁層が少なくとも
丸棒部の表面のほぼ全部を覆っていることが好ましい。
また、陰極リード線の丸棒部と同様に、陽極リード線の
丸棒部に絶縁性合成樹脂層を形成しても同様に効果が得
られる。

【００５３】以上のような理由によって、本願発明にお
いては、負荷、無負荷ともに、液出が防止されているも
のと思われる。

【００５４】

【実施例】次に第一の発明について実施例を示して説明
する。電解コンデンサの構造は従来と同じ構造をとって
いるので、図１、図２を参照して説明する。コンデンサ
素子１は陽極電極箔２と陰極電極箔３をセパレータ１１
を介して巻回して形成する。また図２に示すように陽極
電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出し用のリード線
４、陰極引出し用のリード線５がそれぞれ接続されてい
る。

【００５５】９９％のアルミニウムからなる、電極箔に
当接する平坦部７とこの平坦部７と一体に形成した丸棒
部６からなるアルミニウム導体を形成する。次いで、こ
のアルミニウム導体の表面に化成処理によって、酸化ア
ルミニウム皮膜を形成する。この丸棒部６の端面にＣＰ
線よりなる、リード線８を溶接して、リード線４、５を
構成する。

【００５６】そして、陰極引出し手段に用いるアルミニ
ウム導体の丸棒部６の表面に、絶縁性合成樹脂層を形成
する。以下に具体的に実施例を挙げて説明する。

【００５７】（実施例１）エポキシ樹脂９７重量部に、
β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン３重量部を混合し、吐出法によって、丸棒
部にコーティングした後、乾燥して、エポキシ樹脂層を
形成させた。

【００５８】そして、リード線４、５は、接続部７にお
いてそれぞれステッチや超音波溶接等の手段により両極
電極箔２、３に電気的に接続する。

【００５９】陽極電極箔２は、純度９９．９％のアルミ
ニウム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエ
ッチングして拡面処理した後、アジピン酸アンモニウム
の水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜
層を形成したものを用いる。

【００６０】また、陰極電極箔３は、陽極電極箔２と同
様に純度９９．９％のアルミニウム箔をエッチングし、
１Ｖの化成処理を行ったものを用いる。

【００６１】上記のように構成したコンデンサ素子１
に、電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。電解
液としてはγ−ブチロラクトン（７５部）を溶媒とし、
溶質としてフタル酸モノ（１，２，４−トリメチルイミ
ダゾリン）メチル４級化塩又はフタル酸モノ（１−エチ
ル−２−メチルイミダゾリン）メチル４級化塩（２５
部）を溶解したものを用いた。

【００６２】以上のような電解液を含浸したコンデンサ
素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース
１０に収納し、外装ケース１０の開口部に封口体９を装
着するとともに、外装ケース１０の端部に絞り加工を施
して外装ケース１０を密封する。封口体９は、例えばブ
チルゴム等の弾性ゴムからなり、リード線４、５をそれ
ぞれ導出する貫通孔を備えている。

【００６３】（実施例２）フェノール樹脂９８重量部
に、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン２重量部を用いて、実施例１と同様にし
て、電解コンデンサを形成した。

【００６４】（実施例３）メラミン樹脂９７重量部に、
イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）
チタネート３重量部を用いて、実施例１と同様にして、
電解コンデンサを形成した。

【００６５】（実施例４）ブタジエン樹脂９７重量部
に、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン３
重量部を用いて、実施例１と同様にして、電解コンデン
サを形成した。

【００６６】（実施例５）予め、丸棒部にγ−グリコキ
シドプロピルトリメトキシシラン３重量％水溶液を塗布
しておき、その後、ポリフェルニレンサルファイドのコ
ーティング層を形成し、以下実施例１と同様にして、電
解コンデンサを形成した。

【００６７】以上のように構成した電解コンデンサと、
従来例としてリード線に絶縁性合成樹脂層を形成しなか
った電解コンデンサとを比較した。条件は、１０５℃で
２０００時間、定格電圧を３５Ｖ負荷し、その後の電解
液の液出の有無について判定を行った。その結果を（表
１）に示す。また、１０５°Ｃで２０００時間放置し、
同様に電解液の液出の有無について判定を行った。その
結果を（表２）に示す。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【表２】

【００７０】（表１）、（表２）から明らかなように、
負荷、無負荷の両方において、電解液の溶質としていず
れの環状アミジンの四級塩を用いても、本願発明におい
ては、液出は発生していない。

【００７１】次いで、第二の発明について実施例を示し
て説明する。電解コンデンサの構造は従来と同じ構造を
とっているので、図３を参照して説明する。コンデンサ
素子１は陽極電極箔と陰極電極箔をセパレータを介して
巻回して形成する。また、陽極電極箔、陰極電極箔には
陽極引出し端子１８、陰極引出し端子１９がそれぞれ接
続されている。

【００７２】陽極電極箔は、純度９９．９％のアルミニ
ウム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッ
チングして拡面処理した後、アジピン酸アンモニウムの
水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜層
を形成したものを用いる。

【００７３】また、陰極電極箔は、陽極電極箔と同様に
純度９９．９％のアルミニウム箔をエッチングし、１Ｖ
で化成処理したものを用いる。

【００７４】陽極引出し端子１８、陰極引出し端子１９
は、９９％のアルミニウム箔を用いる。

【００７５】上記のように構成したコンデンサ素子１
に、電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。電解
液としてはγ−ブチロラクトン（７５部）を溶媒とし、
溶質としてフタル酸モノ（１，２，４−トリメチルイミ
ダゾリン）メチル４級化塩及びフタル酸モノ（１−エチ
ル−２−メチルイミダゾリン）メチル４級化塩（２５
部）を溶解したものを用いた。

【００７６】次いで、９９％のアルミニウムからなり、
丸棒部１６と頭部１７を含むリベット１４、１５を形成
する。

【００７７】そして、陰極側のリベット１５の丸棒部１
６の表面に、実施例６〜１０として、絶縁性合成樹脂層
を形成する。形成する絶縁性合成樹脂層は、第一の発明
の実施例１〜５と同様である。

【００７８】次に、リベット１４、１５を、フェノール
樹脂積層板などの硬質絶縁板とゴム板などの弾性部材を
張り合わせて形成された封口部材１３の中央部付近に埋
設する。そして、頭部１７に、外部端子２０を設け、リ
ベット１４、１５の端部を加締めて、この外部端子２０
を固着する。

【００７９】また、実施例１１〜１５として、リベット
１５の丸棒部１６に代えて、陰極引出し端子１９の表面
に、絶縁性合成樹脂を形成した。形成する絶縁性合成樹
脂は、実施例１〜５と同様である。

【００８０】そして、コンデンサ素子１の電極引出し端
子をリベット１４、１５の下端部に接続した後、コンデ
ンサ素子１を有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケー
ス１０に収納する。

【００８１】そして、外装ケース１０の開口端部に、封
口部材１３を挿入し、さらに外装ケース１０の端部を絞
り加工及びカール加工することにより電解コンデンサの
封口を行う。

【００８２】以上のように構成した電解コンデンサと、
従来例としてリベットに絶縁性合成樹脂層を形成しなか
った電解コンデンサとを比較した。条件は、１０５℃で
２０００時間、３５Ｖを負荷し、その後の電解液の液出
の有無について判定を行った。その結果を（表３）、
（表４）に示す。また、１０５°Ｃで２０００時間放置
し、同様に電解液の液出の有無について判定を行った。
その結果を（表５）、（表６）に示す。

【００８３】

【表３】

【００８４】

【表４】

【００８５】

【表５】

【００８６】

【表６】

【００８７】（表３）〜（表６）から明らかなように、
負荷、無負荷の両方において、電解液の溶質としていず
れの環状アミジンの四級塩を用いても、本願発明におい
ては、液出は発生していない。

【００８８】

【発明の効果】この発明によれば、環状アミジン化合物
の四級塩を含む電解液を用いた電解コンデンサにおい
て、陰極引出し手段の封口体との接触部分、又は陰極側
のリベットの封口部材との接触部分、特にこれらの丸棒
部、又は陰極引出し端子の表面に、絶縁性合成樹脂層を
形成とともに陰極箔に化成処理をおこなっている。この
ことによって、陰極引出し手段、又は陰極側のリベッ
ト、又は陰極引出し端子に電流が流れることがなく、塩
基性水酸化物が発生しない。さらに、陽極引出し手段に
酸化アルミニウムからなる絶縁層を形成して、陰極箔の
電位を優位にすることができる。したがって、負荷、無
負荷の双方において、環状アミジン化合物の四級塩を電
解液の溶質に用いた電解コンデンサでの、液出を防止す
ることができ、電解液の減少に伴う静電容量の低下が防
止され、電解コンデンサの長寿命化、高信頼性化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】小型の電解コンデンサの構造を示す内部断面図
である。

【図２】小型のコンデンサ素子の構造を示す分解斜視図
である。

【図３】大型の電解コンデンサの構造を示す内部断面図
である。

【図４】電解コンデンサの陰極部でのカソード分極抵抗
を示すグラフである。

【符号の説明】

１コンデンサ素子２陽極電極箔３陰極電極箔４陽極引出し用のリード線５陰極引出し用のリード線６リード線の丸棒部７リード線の平坦部８外部接続部９封口体１０外装ケース１１セパレータ１２挿通部１３封口部材１４陽極側のリベット１５陰極側のリベット１６リベットの丸棒部１７リベットの頭部１８陽極引出し端子１９陰極引出し端子２０外部端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、陰
極引出し手段を備えた陰極電極箔とを、セパレータを介
して巻回して形成したコンデンサ素子に、環状アミジン
化合物の四級塩を含む電解液を含浸し、該コンデンサ素
子を有底筒状の外装ケースに収納するとともに、該外装
ケースの開口端部を封口体で封口してなる電解コンデン
サにおいて、前記陰極引出し手段の前記封口体との接触
部分に、絶縁性合成樹脂層を形成するとともに陰極電極
箔に化成処理をおこなったことを特徴とする電解コンデ
ンサ。
【請求項２】陰極引出し手段は、丸棒部と平坦部とから
なるアルミニウム導体を含み、絶縁性合成樹脂層は、前
記丸棒部にコンデンサ製造工程の前に予め形成してなる
請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項３】陽極引出し手段が、アルミニウムからなる
丸棒部と平板状の接続部を含むとともに、酸化アルミニ
ウムからなる絶縁層が少なくとも丸棒部の表面のほぼ全
部を覆っている請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項４】陽極引出し端子を備えた陽極箔と陰極引出
し端子を備えた陰極箔の間にセパレータを介在させ巻回
したコンデンサ素子に、環状アミジン化合物の四級塩を
含む電解液を含浸し、このコンデンサ素子を有底筒状の
外装ケースに収納し、このケースの開口端部を、前記陰
極引出し端子と外部端子とを接続するリベットを備えた
封口部材で封口してなる電解コンデンサにおいて、前記
リベットの封口部材との接触部分に、絶縁性合成樹脂層
を形成するとともに陰極箔に化成処理をおこなったこと
を特徴とする電解コンデンサ。
【請求項５】陽極引出し端子を備えた陽極箔と陰極引出
し端子を備えた陰極箔の間にセパレータを介在させ巻回
したコンデンサ素子に、環状アミジン化合物の四級塩を
含む電解液を含浸し、このコンデンサ素子を有底筒状の
外装ケースに収納し、このケースの開口端部を、前記陰
極引出し端子と外部端子とを接続するリベットを備えた
封口部材で封口してなる電解コンデンサにおいて、前記
陰極引出し端子に、絶縁性合成樹脂層を形成するととも
に陰極箔に化成処理をおこなったことを特徴とする電解
コンデンサ。
【請求項６】リベットは、丸棒部と頭部からなるアルミ
ニウム導体を含み、絶縁性合成樹脂層は、少なくとも前
記丸棒部に形成してなる請求項４記載の電解コンデン
サ。
【請求項７】陰極引出し端子は、アルミニウムからな
る、請求項５記載の電解コンデンサ。