JP2002359165A - Electrolytic capacitor and electrode foil for electrolytic capacitor used therefor - Google Patents

Electrolytic capacitor and electrode foil for electrolytic capacitor used therefor

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JP2002359165A
JP2002359165A JP2001165939A JP2001165939A JP2002359165A JP 2002359165 A JP2002359165 A JP 2002359165A JP 2001165939 A JP2001165939 A JP 2001165939A JP 2001165939 A JP2001165939 A JP 2001165939A JP 2002359165 A JP2002359165 A JP 2002359165A
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JP
Japan
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foil
acid
electrolytic capacitor
porosity
etching
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Application number
JP2001165939A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Ozawa
正 小澤
Tatsunori Tsuji
達紀 辻
Akio Ishii
明生 石井
Ichihiro Saegusa
一大 三枝
Kazuhiro Higuchi
和浩 樋口
Akihiro Inoue
明広 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid electrolytic capacitor having a low ESR characteristic and an electrode foil used therefor. SOLUTION: The capacitor element uses an anode foil set for a porosity of 51% or less after etching and a cathode foil set for a porosity of 44% or less after etching. The capacitor element contains a bond of a water-soluble metal complex with phosphoric acid ions and a solvent containing water as a main component and hence a solid electrolytic capacitor having a low ESR characteristic and an electrode foil used therefor can be obtained.

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、電解コンデンサお
よびそれに用いる電解コンデンサ用電極箔に関する。
The present invention relates to an electrolytic capacitor and an electrode foil for the electrolytic capacitor used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミ電解コンデンサは一般的には以下
のような構成を取っている。すなわち、帯状に形成され
た高純度のアルミニウム箔を化学的あるいは電気化学的
にエッチングを行って拡面処理するとともに、拡面処理
した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することによりアルミニウム箔の表
面に酸化皮膜層を形成させた陽極箔と、同じく高純度の
アルミニウム箔を拡面処理した陰極箔をセパレータを介
して巻回してコンデンサ素子が形成される。そしてこの
コンデンサ素子には駆動用の電解液が含浸され、金属製
の有底筒状の外装ケースに収納される。さらに外装ケー
スの開口端部は弾性ゴムよりなる封口体が収納され、さ
らに外装ケースの開口端部を絞り加工により封口を行
い、アルミ電解コンデンサを構成する。
2. Description of the Related Art An aluminum electrolytic capacitor generally has the following configuration. That is, a high-purity aluminum foil formed in a belt shape is chemically or electrochemically etched to enlarge the surface, and the expanded aluminum foil is subjected to a chemical conversion treatment in a chemical conversion solution such as an ammonium borate aqueous solution. By doing so, a capacitor element is formed by winding, via a separator, an anode foil having an oxide film layer formed on the surface of an aluminum foil and a cathode foil having a high-purity aluminum foil expanded. The capacitor element is impregnated with a driving electrolyte, and is housed in a metal bottomed cylindrical outer case. Further, a sealing body made of elastic rubber is housed at the opening end of the outer case, and the opening end of the outer case is sealed by drawing to form an aluminum electrolytic capacitor.

【0003】そして、小型、低圧用のアルミ電解コンデ
ンサの、コンデンサ素子に含浸される電解液としては、
従来よりエチレングリコールを主溶媒としアジピン酸、
安息香酸などのアンモニウム塩を溶質とするもの、また
は、γ−ブチロラクトンを主溶媒としフタル酸、マレイ
ン酸などの四級化環状アミジニウム塩を溶質とするもの
等が知られている。
[0003] The electrolytic solution to be impregnated in the capacitor element of a small, low-pressure aluminum electrolytic capacitor includes:
Adipic acid, with ethylene glycol as the main solvent,
Known are those in which an ammonium salt such as benzoic acid is used as a solute, and those in which γ-butyrolactone is used as a main solvent and a quaternized cyclic amidinium salt such as phthalic acid or maleic acid is used as a solute.

【0004】ところで、近年、電子情報機器はデジタル
化され、さらにこれらの電子情報機器の心臓部であるマ
イクロプロセッサ(MPU)の駆動周波数の高速化がす
すんでいる。これに伴って、消費電力の増大化が進み、
発熱による信頼性の問題が顕在化し、対策として、駆動
電圧の低減化が図られてきた。ここで、マイクロプロセ
ッサに高精度な電力を供給する回路として、電圧制御モ
ジュール(VRM)と呼ばれるDC−DCコンバーター
が広く使用されており、その出力側コンデンサには電圧
降下を防ぐため直列等価抵抗(ESR)の低いコンデン
サが多数用いられている。この低ESR特性を有するコ
ンデンサとして、固体電解質を電解質として用いた固体
電解コンデンサが実用化され、これらの用途に合ったコ
ンデンサとして広く用いられている。
In recent years, electronic information devices have been digitized, and the driving frequency of a microprocessor (MPU), which is the heart of these electronic information devices, has been increasing. As a result, power consumption has increased,
The problem of reliability due to heat generation has become apparent, and as a countermeasure, drive voltage has been reduced. Here, a DC-DC converter called a voltage control module (VRM) is widely used as a circuit for supplying high-precision power to the microprocessor, and its output side capacitor has a series equivalent resistance (VRM) to prevent a voltage drop. Many capacitors with low ESR are used. As a capacitor having this low ESR characteristic, a solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte as an electrolyte has been put into practical use, and is widely used as a capacitor suitable for these uses.

【0005】しかしながら、マイクロプロセッサの駆動
周波数の高速化は著しく、それに伴って消費電力が増大
し、それに対応するために電圧降下を防ぐためのコンデ
ンサからの供給電力の増大化が求められている。すなわ
ち、大きな電力を短時間で供給することができなければ
ならず、このために前記の固体電解コンデンサには大容
量化、小型化、低電圧化と共に、これまでよりもさらに
低いESR特性が要求される。
However, the drive frequency of the microprocessor has been remarkably increased, and accordingly, the power consumption has been increased. In order to cope with this, it has been required to increase the power supplied from the capacitor to prevent a voltage drop. That is, it is necessary to be able to supply a large amount of electric power in a short time. For this reason, the above-mentioned solid electrolytic capacitor is required to have a larger capacity, a smaller size, a lower voltage, and a lower ESR characteristic than before. Is done.

【0006】そこで、電解液に水を多量に含有させて電
解液の比抵抗をさらに低減する試みがあるが、そうした
電解コンデンサでは電解質の比抵抗が低いのにも関わら
ず、コンデンサのESR低減の効果は十分なものではな
く、さらに放置特性も良好ではないという問題点があっ
た。
Therefore, there is an attempt to further reduce the specific resistance of the electrolytic solution by including a large amount of water in the electrolytic solution. However, in such an electrolytic capacitor, the ESR of the capacitor is reduced even though the specific resistance of the electrolyte is low. There is a problem that the effect is not sufficient, and that the leaving property is not good.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、電解コ
ンデンサ用電解液の改善によってコンデンサのESRを
低減するには限界があり、さらなるESRの低減は難し
いといった問題があった。
As described above, there is a limit in reducing the ESR of the capacitor by improving the electrolytic solution for the electrolytic capacitor, and there is a problem that it is difficult to further reduce the ESR.

【0008】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであり、低ESRを実現した電解コンデンサ
およびそれに用いる電解コンデンサ用電極箔を提供する
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides an electrolytic capacitor having a low ESR and an electrode foil for the electrolytic capacitor used therefor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0010】本発明の電解コンデンサは、空孔率が51
%以下であるエッチング箔を用いた陽極箔を備えるコン
デンサ素子内に、水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結
合した結合体及び水を主成分とする溶媒を含有してい
る。すなわち、空孔率が51%以下のエッチング箔を化
成、すなわち陽極酸化して本発明の陽極箔を得ることが
できる。このようにエッチング箔の空孔率を51%以下
とすることによって、陽極箔の導電部分が増大して陽極
箔の抵抗分が低減し、水を主成分とする溶媒を用いた低
比抵抗の電解液とあいまって、これまでにない低ESR
特性を有する電解コンデンサを実現することができる
が、空孔率が51%を越えると抵抗分が増大して所望の
ESR特性を得ることができない。さらに空孔率が20
%以上であると、高容量を得ることができるので好適で
ある。ここでエッチング箔の空孔率とはエッチング箔の
空孔容積を見かけのエッチング箔体積により除すること
により算出した値をいう。
The electrolytic capacitor of the present invention has a porosity of 51
% Or less, a capacitor element provided with an anode foil using an etched foil having a concentration of not more than 1% contains a conjugate in which phosphate ions are bonded to a water-soluble metal complex and a solvent mainly composed of water. That is, the etching foil having a porosity of 51% or less can be formed, that is, anodized to obtain the anode foil of the present invention. By setting the porosity of the etching foil to 51% or less as described above, the conductive portion of the anode foil increases, the resistance of the anode foil decreases, and a low specific resistance using a solvent containing water as a main component is obtained. Unprecedented low ESR combined with electrolyte
Although it is possible to realize an electrolytic capacitor having characteristics, if the porosity exceeds 51%, the resistance increases and the desired ESR characteristics cannot be obtained. Further, the porosity is 20
% Or more is preferable because a high capacity can be obtained. Here, the porosity of the etching foil refers to a value calculated by dividing the pore volume of the etching foil by the apparent etching foil volume.

【0011】ここで通常は電解液に水を主成分とする溶
媒を用いた場合、電極箔の水和劣化が著しくなって放置
後の特性の劣化、開弁の発生という問題があった。しか
しながら、本発明においては水溶性の金属錯体にリン酸
イオンが結合した結合体をコンデンサ素子内に含有して
いるので、この結合体が電解液中にリン酸イオンを放出
し、電解液中のリン酸イオンを適正量に保持して電極箔
の水和劣化を防止するので、放置後の特性も良好であ
る。
Here, usually, when a solvent containing water as a main component is used for the electrolytic solution, there is a problem that the hydration of the electrode foil is remarkably deteriorated, the characteristics are deteriorated after standing, and the valve is opened. However, in the present invention, since a capacitor in which a phosphate ion is bound to a water-soluble metal complex is contained in the capacitor element, the binder releases phosphate ions into the electrolytic solution, and Since the phosphate ion is held in an appropriate amount to prevent hydration deterioration of the electrode foil, the characteristics after standing are also good.

【0012】さらに、前記の電解コンデンサにおいて、
陽極箔の箔厚が70μm以上であると陽極箔の抵抗分が
低減してESRが低減し、150μm以下であると小型
化を図ることができるので箔厚は70〜150μmであ
ることが好ましい。
Further, in the above electrolytic capacitor,
When the foil thickness of the anode foil is 70 μm or more, the resistance of the anode foil is reduced and the ESR is reduced. When the foil thickness is 150 μm or less, downsizing can be achieved. Therefore, the foil thickness is preferably 70 to 150 μm.

【0013】また、本発明の電解コンデンサは、空孔率
が44%以下であるエッチング箔を用いた陰極箔を備え
るコンデンサ素子内に、水溶性の金属錯体にリン酸イオ
ンが結合した結合体及び水を主成分とする溶媒を含有し
ている。このようにエッチング箔の空孔率を44%以下
とすることによって、陰極箔の導電部分が増大して陽極
箔の抵抗分が低減し、水を主成分とする溶媒を用いた低
比抵抗の電解液とあいまって、これまでにない低ESR
特性を有する電解コンデンサを実現することができる
が、空孔率が44%を越えると抵抗分が増大して所望の
ESR特性を得ることができない。さらに空孔率が10
%以上であると、高容量を得ることができるので好適で
ある。
Further, the electrolytic capacitor of the present invention comprises a capacitor element having a cathode foil using an etching foil having a porosity of 44% or less, a conjugate comprising phosphate ions bonded to a water-soluble metal complex, Contains a solvent whose main component is water. By setting the porosity of the etching foil to 44% or less in this manner, the conductive portion of the cathode foil increases, the resistance of the anode foil decreases, and a low specific resistance using a solvent containing water as a main component is obtained. Unprecedented low ESR combined with electrolyte
Although it is possible to realize an electrolytic capacitor having characteristics, if the porosity exceeds 44%, the resistance increases and a desired ESR characteristic cannot be obtained. Further, the porosity is 10
% Or more is preferable because a high capacity can be obtained.

【0014】さらに、前記の固体電解コンデンサにおい
て、陰極箔の箔厚が50〜100μmの範囲にあると、
ESRがさらに低減し、小型化をも図ることができるの
で好ましい。
Further, in the above solid electrolytic capacitor, when the foil thickness of the cathode foil is in the range of 50 to 100 μm,
This is preferable because ESR can be further reduced and downsizing can be achieved.

【0015】さらに、前記の電極箔を巻回して構成され
る固体電解コンデンサにおいては、コンデンサの電極箔
が長く本質的に電極箔自体による抵抗分が大きいので、
コンデンサ全体のESRの低減効果は極めて大きくな
る。
Further, in a solid electrolytic capacitor formed by winding the above-mentioned electrode foil, the electrode foil of the capacitor is long and essentially has a large resistance component due to the electrode foil itself.
The effect of reducing the ESR of the entire capacitor is extremely large.

【0016】ここで、金属錯体がアルミニウム錯体であ
ると、アルミニウム電解コンデンサのコンデンサ素子内
で水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体を
形成することができる。
Here, when the metal complex is an aluminum complex, it is possible to form a complex in which phosphate ions are bonded to the water-soluble metal complex in the capacitor element of the aluminum electrolytic capacitor.

【0017】そして、溶媒中の水の含有率が35〜10
0wt%であると、電解コンデンサのESRが低減する
ので好ましい。
The content of water in the solvent is 35 to 10
It is preferable that the content is 0 wt% because the ESR of the electrolytic capacitor is reduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】さらに、具体的に本発明の実施の
形態について説明する。アルミニウム箔を塩酸水溶液等
からなるエッチング液中で交流エッチングで粗面化し、
空孔率を51%以下とする。さらに誘電体皮膜を形成す
るためにリン酸水溶液等からなる化成液中で化成を施
し、陽極箔を作成する。このようにエッチング箔の空孔
率を51%以下、好ましくは43%以下、さらに好まし
くは37%以下とすることにより陽極箔の導電部分が増
大して抵抗分が低減するので、電解コンデンサのESR
が低減する。このように本発明においては、空孔率を低
減させることにより電極箔の導電部分を増大させてES
Rの低減を図っているので、エッチングピットの深さ寸
法や面積比率などの状態にかかわらず、例えばエッチン
グ箔の両面のエッチングピットの深さが異なるような状
態でも、本発明の効果が減ずることはない。さらに最大
限の容量体積効率を確保するために、空孔率が20%以
上であると、エッチング面積が増大して高容量を得るこ
とができるので好適である。
Embodiments of the present invention will be described more specifically. The aluminum foil is roughened by AC etching in an etching solution composed of hydrochloric acid aqueous solution, etc.
The porosity is set to 51% or less. Further, in order to form a dielectric film, a chemical conversion is performed in a chemical conversion solution composed of a phosphoric acid aqueous solution or the like to prepare an anode foil. By setting the porosity of the etching foil to 51% or less, preferably 43% or less, and more preferably 37% or less, the conductive portion of the anode foil increases and the resistance decreases.
Is reduced. Thus, in the present invention, the porosity is reduced to increase the conductive portion of the electrode foil, and
Since R is reduced, the effect of the present invention is reduced regardless of the state of the etching pit, such as the depth dimension and the area ratio, even when the etching pits on both sides of the etching foil have different depths. There is no. Further, in order to secure the maximum capacity volume efficiency, it is preferable that the porosity is 20% or more, since the etching area increases and a high capacity can be obtained.

【0019】さらに、陽極箔の箔厚が70μm以上、さ
らに好ましくは90μm以上であると陽極箔の抵抗分が
低減してESRが低減し、150μm以下であるとコン
デンサの体積効率が向上して、小型化を図ることができ
るので箔厚は70〜150μm、さらに90〜150μ
mであることが好ましい。
Furthermore, when the foil thickness of the anode foil is 70 μm or more, more preferably 90 μm or more, the resistance component of the anode foil is reduced to reduce the ESR, and when it is 150 μm or less, the volume efficiency of the capacitor is improved. Since the size can be reduced, the foil thickness is 70 to 150 μm, and more preferably 90 to 150 μm.
m is preferable.

【0020】また、アルミニウム箔を陽極箔と同様に交
流エッチングあるいは化学エッチングで粗面化し、空孔
率を44%以下、好ましくは35%以下、さらに好まし
くは26%以下とすることにより陰極箔を作成する。こ
のようにすることで、陰極箔の抵抗分が低減し電解コン
デンサのESRが低減する。さらに最大限の容量体積効
率を確保するために、空孔率が10%以上であると、エ
ッチング面積が増大して高容量を得ることができるので
好適である。また陰極箔の箔厚が50〜100μm、さ
らに70〜100μmの範囲にあると、ESRが一層低
減し小型化を図ることができるので好ましい。
Further, the aluminum foil is roughened by AC etching or chemical etching in the same manner as the anode foil, and the porosity is adjusted to 44% or less, preferably 35% or less, more preferably 26% or less, to thereby reduce the cathode foil. create. By doing so, the resistance of the cathode foil is reduced, and the ESR of the electrolytic capacitor is reduced. Further, in order to secure the maximum capacity volume efficiency, it is preferable that the porosity is 10% or more, since the etching area increases and a high capacity can be obtained. When the thickness of the cathode foil is in the range of 50 to 100 μm, and more preferably in the range of 70 to 100 μm, ESR can be further reduced and downsizing can be achieved.

【0021】また、陰極箔に0.1〜10V、好ましく
は0.3〜5Vの化成皮膜を形成すると、ESRが低減
し、高温寿命特性が向上するので好適である。
Further, it is preferable to form a chemical conversion film of 0.1 to 10 V, preferably 0.3 to 5 V on the cathode foil since ESR is reduced and high-temperature life characteristics are improved.

【0022】また、陰極箔の表面に窒化チタンやチタン
などの酸化性の低い金属化合物や金属からなる層を形成
すると静電容量が増大するので好ましい。ここで、陰極
箔に化成皮膜を形成し、この化成皮膜の上に前記の酸化
性の低い金属や金属化合物からなる層を形成するとさら
に好ましい。
Further, it is preferable to form a layer made of a metal compound or a metal having low oxidizability such as titanium nitride or titanium on the surface of the cathode foil because the capacitance increases. Here, it is more preferable that a chemical conversion film is formed on the cathode foil, and a layer made of the above-mentioned low oxidizing metal or metal compound is formed on the chemical conversion film.

【0023】以上の陽極箔と陰極箔のそれぞれに電極引
出し手段を接続し、セパレータを介して巻回する。ここ
で前述した本発明の陽極泊と従来の陰極箔、従来の陽極
箔と本発明の陰極箔を用いて、本発明の効果を得ること
ができるが、本発明の陽極箔と陰極箔の双方を用いるこ
とによって、最大の効果を得ることができる。
An electrode lead-out means is connected to each of the above-mentioned anode foil and cathode foil, and is wound via a separator. The effects of the present invention can be obtained using the anode foil and the conventional cathode foil of the present invention described above, and the conventional anode foil and the cathode foil of the present invention. The maximum effect can be obtained by using.

【0024】なお、電極箔に電極引出し手段を接続する
際、本発明の導電部分が増大した電極箔を用いると、電
極箔と電極引出し手段の接合部分の接触抵抗が下がり電
解コンデンサのESRはさらに低減する。
When the electrode lead means is connected to the electrode foil, if the electrode foil having an increased conductive portion of the present invention is used, the contact resistance at the junction between the electrode foil and the electrode lead means decreases, and the ESR of the electrolytic capacitor further increases. Reduce.

【0025】そして、このようにして形成したコンデン
サ素子に本発明の水を主成分とする溶媒を用いた電解液
を含浸し、有低筒状の金属ケースに収納し、開口端部に
封口ゴムを装着して、加締め加工により封口する。
Then, the capacitor element thus formed is impregnated with the electrolytic solution using the solvent containing water as a main component of the present invention, housed in a metal case having a low cylindrical shape, and a sealing rubber is provided at the opening end. Is attached and sealed by caulking.

【0026】溶媒中の水の含有率は、35〜100wt
%であり、75wt%以下では低温特性が良好なので、
好ましくは、35〜75wt%である。
The content of water in the solvent is 35 to 100 wt.
%, The low-temperature characteristics are good at 75 wt% or less.
Preferably, it is 35 to 75 wt%.

【0027】ここで、コンデンサ素子内に水溶性の金属
錯体にリン酸イオンが結合した結合体を含有させる。こ
の水溶性結合体は、キレート化剤と水溶液中で金属イオ
ンを生成する化合物(以下、金属生成性化合物)とリン
酸イオンを生成する化合物(以下、リン酸生成性化合
物)とを溶媒に溶解することによって得ることができ
る。すなわち、この溶液中で、キレート化剤と金属生成
性化合物が溶液中で生成した金属がキレート化して水溶
性の金属錯体を形成する。さらにこの水溶性の金属錯体
にリン酸生成性化合物が溶液で生成したリン酸イオンが
反応して水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結
合体(以下、水溶性結合体)を形成する。ここで用いる
溶媒は、キレート化剤、金属生成性化合物、リン酸生成
性化合物を溶解する溶媒であればよく、なかでも水、エ
チレングリコール、γ−ブチロラクトン等が好ましい。
そして、このようにして形成した水溶性結合体を電解液
中に添加してコンデンサ素子内に含有させることができ
る。また、この水溶性結合体を電極箔またはセパレータ
に塗布等によって付着させて、コンデンサ素子内に含有
させてもよい。
Here, a conjugate in which a phosphate ion is bonded to a water-soluble metal complex is contained in the capacitor element. This water-soluble conjugate dissolves a chelating agent, a compound that generates metal ions in an aqueous solution (hereinafter, metal-forming compound) and a compound that generates phosphate ions (hereinafter, phosphoric acid-forming compound) in a solvent. Can be obtained. That is, in this solution, the metal formed in the solution by the chelating agent and the metal-forming compound is chelated to form a water-soluble metal complex. Further, a phosphate ion generated in a solution of the phosphate-generating compound reacts with the water-soluble metal complex to form a conjugate in which phosphate ion is bonded to the water-soluble metal complex (hereinafter, a water-soluble conjugate). . The solvent used here may be any solvent that dissolves the chelating agent, the metal-forming compound and the phosphoric acid-forming compound, and among them, water, ethylene glycol, γ-butyrolactone and the like are preferable.
Then, the water-soluble conjugate thus formed can be added to the electrolytic solution and contained in the capacitor element. Further, the water-soluble composite may be attached to the electrode foil or the separator by coating or the like, and may be contained in the capacitor element.

【0028】また、キレート化剤と金属生成性化合物と
リン酸生成性化合物とを添加した電解液をコンデンサ素
子に含浸することによって、コンデンサ素子内に水溶性
結合体を含有させることもできる。この電解液中では前
述したような溶媒中での反応と同様の反応によって水溶
性結合体が形成され、この電解液をコンデンサ素子に含
浸することによって水溶性結合体をコンデンサ素子内に
含有させることができる。また、電極箔がアルミニウム
の場合、電極箔からアルミニウムイオンが溶解するの
で、金属生成性化合物を添加することなく、水溶性のア
ルミニウム錯体にリン酸イオンが結合した結合体を形成
することができるので好適である。
The capacitor element may be impregnated with an electrolytic solution containing a chelating agent, a metal-forming compound and a phosphoric acid-forming compound, so that the capacitor element contains a water-soluble conjugate. In this electrolytic solution, a water-soluble conjugate is formed by a reaction similar to the reaction in the solvent as described above, and the electrolytic solution is impregnated into the capacitor element so that the water-soluble conjugate is contained in the capacitor element. Can be. In addition, when the electrode foil is aluminum, aluminum ions dissolve from the electrode foil, so that it is possible to form a conjugate in which phosphate ions are bonded to a water-soluble aluminum complex without adding a metal-forming compound. It is suitable.

【0029】このようにして含有させた水溶性結合体
が、電解液中にリン酸イオンを徐々に放出し、電解液中
のリン酸イオンを長期間にわたって適正量に保持する。
そして、この適正量に保持されたリン酸イオンによっ
て、放置特性が良好に保たれる。
The water-soluble conjugate thus contained gradually releases phosphate ions into the electrolytic solution, and maintains an appropriate amount of phosphate ions in the electrolytic solution over a long period of time.
And, by the phosphate ions held in this proper amount, the leaving characteristics are favorably maintained.

【0030】キレート化剤としては、以下のものが挙げ
られる。すなわち、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、リ
ンゴ酸、乳酸、グリコール酸、α−ヒドロキシ酪酸、ヒ
ドロキシマロン酸、α−メチルリンゴ酸、ジヒドロキシ
酒石酸等のα−ヒドロキシカルボン酸類、γ−レゾルシ
ル酸、β−レゾルシル酸、トリヒドロキシ安息香酸、ヒ
ドロキシフタル酸、ジヒドロキシフタル酸、フェノール
トリカルボン酸、アウリントリカルボン酸、エリオクロ
ムシアニンR等の芳香族ヒドロキシカルボン酸類、スル
ホサリチル酸等のスルホカルボン酸類、ジシアンジアミ
ド等のグアニジン類、ガラクトース、グルコース等の糖
類、リグノスルホン酸塩等のリグニン類、そして、エチ
レンジアミン四酢酸(EDTA)、ニトリロ三酢酸(N
TA)、グリコールエーテルジアミン四酢酸(GEDT
A)、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、ヒド
ロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、
トリエチレンテトラミン六酢酸(TTHA)等のアミノ
ポリカルボン酸類またはこれらの塩である。そして、こ
れらの塩としては、アンモニウム塩、アルミニウム塩、
ナトリウム塩、カリウム塩等を用いることができる。
Examples of the chelating agent include the following. That is, citric acid, tartaric acid, gluconic acid, malic acid, lactic acid, glycolic acid, α-hydroxybutyric acid, hydroxymalonic acid, α-methylmalic acid, α-hydroxycarboxylic acids such as dihydroxytartaric acid, γ-resorcylic acid, β- Resorcylic acid, trihydroxybenzoic acid, hydroxyphthalic acid, dihydroxyphthalic acid, phenoltricarboxylic acid, aurintricarboxylic acid, aromatic hydroxycarboxylic acids such as eriochrome cyanine R, sulfocarboxylic acids such as sulfosalicylic acid, guanidines such as dicyandiamide, Saccharides such as galactose and glucose, lignins such as lignosulfonate, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), nitrilotriacetic acid (N
TA), glycol ether diamine tetraacetic acid (GEDT)
A), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid (HEDTA),
Aminopolycarboxylic acids such as triethylenetetramine hexaacetic acid (TTHA) or salts thereof. And, as these salts, ammonium salts, aluminum salts,
Sodium salts, potassium salts and the like can be used.

【0031】金属生成性化合物としては金属または金属
化合物を挙げることができる。金属としては、アルミニ
ウム、鉄、銅、ニッケル、マンガン、亜鉛、カルシウ
ム、マグネシウム、バリウム、鉛、チタン、ニオブ、タ
ンタル等、キレート化剤と錯体を形成する金属を用いる
ことができる。また、金属化合物としては、酸化物、水
酸化物、塩化物、また硫酸塩、炭酸塩等の金属塩など、
溶媒中で金属イオンを生成する化合物を用いることがで
きる。なかでも、アルミニウムが好ましい。
Examples of the metal-forming compound include a metal and a metal compound. As the metal, a metal which forms a complex with a chelating agent such as aluminum, iron, copper, nickel, manganese, zinc, calcium, magnesium, barium, lead, titanium, niobium, and tantalum can be used. Examples of the metal compound include oxides, hydroxides, chlorides, and metal salts such as sulfates and carbonates.
A compound that generates a metal ion in a solvent can be used. Among them, aluminum is preferred.

【0032】そして、リン酸生成性化合物として、一般
式(化1)で示されるリン化合物又はこれらの塩もしく
はこれらの縮合体又はこれらの縮合体の塩を挙げること
ができる。
Examples of the phosphoric acid-forming compound include a phosphorus compound represented by the general formula (Chemical Formula 1), a salt thereof, a condensate thereof, or a salt of the condensate thereof.

【化1】 (式中、R1 、R2 は、−H、−OH、−R3 、−OR
4 :R3 、R4 は、アルキル基、アリール基、フェニル
基、エーテル基)
Embedded image (Wherein R 1 and R 2 represent —H, —OH, —R 3 , —OR
4 : R 3 and R 4 are an alkyl group, an aryl group, a phenyl group, an ether group)

【0033】これらのリン酸生成性化合物としては、以
下のものを挙げることができる。正リン酸、亜リン酸、
次亜リン酸、及びこれらの塩、これらの塩としては、ア
ンモニウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カルシ
ウム塩、カリウム塩である。正リン酸及びこの塩は、水
溶液中で分解してリン酸イオンを生じる。また、亜リン
酸、次亜リン酸、及びこれらの塩は、水溶液中で分解し
て、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオンを生じ、その後
に酸化してリン酸イオンとなる。
The following are examples of these phosphoric acid-generating compounds. Orthophosphoric acid, phosphorous acid,
Hypophosphorous acid, their salts, and ammonium salts, aluminum salts, sodium salts, calcium salts, and potassium salts. Orthophosphoric acid and its salts decompose in aqueous solution to produce phosphate ions. Phosphorous acid, hypophosphorous acid, and salts thereof are decomposed in an aqueous solution to generate phosphite ions and hypophosphite ions, and then oxidized to phosphate ions.

【0034】また、リン酸エチル、リン酸ジエチル、リ
ン酸ブチル、リン酸ジブチル等のリン酸化合物、1−ヒ
ドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、アミノト
リメチレンホスホン酸、フェニルホスホン酸等のホスホ
ン酸化合物等が挙げられる。また、メチルホスフィン
酸、ホスフィン酸ブチル等のホスフィン酸化合物が挙げ
られる。
Phosphoric acid compounds such as ethyl phosphate, diethyl phosphate, butyl phosphate and dibutyl phosphate; and phosphonic compounds such as 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotrimethylene phosphonic acid and phenylphosphonic acid. Acid compounds and the like. In addition, phosphinic acid compounds such as methylphosphinic acid and butyl phosphinate are exemplified.

【0035】さらに、以下のような、縮合リン酸又はこ
れらの塩をあげることができる。ピロリン酸、トリポリ
リン酸、テトラポリリン酸等の直鎖状の縮合リン酸、メ
タリン酸、ヘキサメタリン酸等の環状の縮合リン酸、又
はこのような鎖状、環状の縮合リン酸が結合したもので
ある。そして、これらの縮合リン酸の塩として、アンモ
ニウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カルシウム
塩、カリウム塩等を用いることができる。
Furthermore, the following condensed phosphoric acids or salts thereof can be mentioned. It is a linear condensed phosphoric acid such as pyrophosphoric acid, tripolyphosphoric acid, or tetrapolyphosphoric acid, or a cyclic condensed phosphoric acid such as metaphosphoric acid or hexametaphosphoric acid, or a combination of such linear or cyclic condensed phosphoric acids. . And, as salts of these condensed phosphoric acids, ammonium salts, aluminum salts, sodium salts, calcium salts, potassium salts and the like can be used.

【0036】これらも、水溶液中でリン酸イオンを生ず
るか、もしくは、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオンを
生じ、その後に酸化してリン酸イオンとなる、リン酸生
成性化合物である。
These are also phosphoric acid-generating compounds that generate phosphate ions in an aqueous solution, or generate phosphite ions and hypophosphite ions, and then oxidize to phosphate ions.

【0037】なお、これらの中でも、容易にリン酸イオ
ンを生ずる正リン酸またはその塩、縮合リン酸、または
リン酸化合物が好ましい。さらに、添加量に対して、比
較的速やかに、多くのリン酸イオンを生ずる正リン酸、
ピロリン酸、トリポリリン酸等の直鎖状の縮合リン酸、
またはその塩が好ましい。なお、これらの化合物以外で
も、水溶液中でリン酸イオンを生ずる物質であれば、本
発明の効果を得ることができる。
Among these, orthophosphoric acid or a salt thereof, a condensed phosphoric acid, or a phosphoric acid compound which easily generates a phosphate ion is preferable. Further, orthophosphoric acid which generates a lot of phosphate ions relatively quickly with respect to the amount added,
Linear condensed phosphoric acid such as pyrophosphoric acid and tripolyphosphoric acid,
Or a salt thereof is preferred. In addition, other than these compounds, the effect of the present invention can be obtained as long as the substance generates phosphate ions in an aqueous solution.

【0038】また、電解液に含まれる溶質としては、通
常電解コンデンサ用電解液に用いられる、酸の共役塩基
をアニオン成分とする、アンモニウム塩、アミン塩、四
級アンモニウム塩および環状アミジン化合物の四級塩が
挙げられる。アミン塩を構成するアミンとしては一級ア
ミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、
ブチルアミン、エチレンジアミン等)、二級アミン(ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メ
チルエチルアミン、ジフェニルアミン等)、三級アミン
(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピル
アミン、トリフェニルアミン、1,8−ジアザビシクロ
(5,4,0)─ウンデセン─7等)が挙げられる。第
四級アンモニウム塩を構成する第四級アンモニウムとし
てはテトラアルキルアンモニウム(テトラメチルアンモ
ニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルア
ンモニウム、テトラブチルアンモニウム、メチルトリエ
チルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウム
等)、ピリジウム(1−メチルピリジウム、1−エチル
ピリジウム、1,3−ジエチルピリジウム等)が挙げら
れる。また、環状アミジン化合物の四級塩を構成するカ
チオンとしては、以下の化合物を四級化したカチオンが
挙げられる。すなわち、イミダゾール単環化合物(1─
メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、
1,4−ジメチル−2−エチルイミダゾール、1−フェ
ニ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、1,2−ジ
メチル−5(4)−アミノイミダゾール等のニトロおよ
びアミノ誘導体)、ベンゾイミダゾール(1−メチルベ
ンゾイミダゾール、1−メチル−2−ベンジルベンゾイ
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、1,4−
ジメチル−2−エチルイミダゾリン、1−メチル−2−
フェニルイミダゾリン等)、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、1,8−ジアザビシクロ
〔5.4.0〕ウンデセン−7、1,5−ジアザビシク
ロ〔4.3.0〕ノネン−5等)等である。
As the solute contained in the electrolytic solution, ammonium salts, amine salts, quaternary ammonium salts and cyclic amidine compounds, which are usually used in electrolytic solutions for electrolytic capacitors and have an anionic component of a conjugate base of an acid, can be used. Grade salts. Primary amines (methylamine, ethylamine, propylamine,
Butylamine, ethylenediamine, etc., secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylethylamine, diphenylamine, etc.), tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triphenylamine, 1,8-diazabicyclo (5, 4,0) {undecene} 7 etc.). As the quaternary ammonium constituting the quaternary ammonium salt, tetraalkylammonium (tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, methyltriethylammonium, dimethyldiethylammonium, etc.), pyridium (1-methylpyridium) , 1-ethylpyridium, 1,3-diethylpyridium, etc.). In addition, examples of the cation constituting the quaternary salt of the cyclic amidine compound include cations obtained by quaternizing the following compounds. That is, the imidazole monocyclic compound (1─
Methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole,
Imidazole homologs such as 1,4-dimethyl-2-ethylimidazole and 1-phenylimidazole, oxyalkyl derivatives such as 1-methyl-2-oxymethylimidazole and 1-methyl-2-oxyethylimidazole,
-Methyl-4 (5) -nitroimidazole, nitro and amino derivatives such as 1,2-dimethyl-5 (4) -aminoimidazole, etc., benzimidazole (1-methylbenzimidazole, 1-methyl-2-benzylbenzimidazole) Etc.), compounds having a 2-imidazoline ring (1-methylimidazoline, 1,2-dimethylimidazoline, 1,2,4-trimethylimidazoline, 1,4-
Dimethyl-2-ethylimidazoline, 1-methyl-2-
Phenylimidazoline, etc.), compounds having a tetrahydropyrimidine ring (1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, 1,2-dimethyl-1,4,5,6)
-Tetrahydropyrimidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5, and the like.

【0039】アニオン成分としては、アジピン酸、グル
タル酸、コハク酸、安息香酸、イソフタル酸、フタル
酸、テレフタル酸、マレイン酸、トルイル酸、エナント
酸、マロン酸、蟻酸、1,6−デカンジカルボン酸、
5,6−デカンジカルボン酸等のデカンジカルボン酸、
1,7−オクタンジカルボン酸等のオクタンジカルボン
酸、アゼライン酸、セバシン酸等の有機酸、あるいは、
硼酸、硼酸と多価アルコールより得られる硼酸の多価ア
ルコール錯化合物、りん酸、炭酸、けい酸等の無機酸の
共役塩基を挙げることができる。これらの中で好ましい
のは、デカンジカルボン酸、オクタンジカルボン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、アジピン酸、グルタル酸、コ
ハク酸、安息香酸、イソフタル酸、蟻酸等の有機カルボ
ン酸、または、硼酸、硼酸の多価アルコール錯化合物で
ある。
Examples of the anionic component include adipic acid, glutaric acid, succinic acid, benzoic acid, isophthalic acid, phthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, toluic acid, enanthic acid, malonic acid, formic acid and 1,6-decanedicarboxylic acid. ,
Decanedicarboxylic acid such as 5,6-decanedicarboxylic acid,
Octanedicarboxylic acid such as 1,7-octanedicarboxylic acid, azelaic acid, organic acid such as sebacic acid, or
Examples thereof include boric acid, a polyhydric alcohol complex compound of boric acid obtained from boric acid and a polyhydric alcohol, and conjugate bases of inorganic acids such as phosphoric acid, carbonic acid, and silicic acid. Of these, preferred are decanedicarboxylic acid, octanedicarboxylic acid, azelaic acid, sebacic acid, adipic acid, glutaric acid, succinic acid, benzoic acid, isophthalic acid, organic carboxylic acids such as formic acid, or boric acid, boric acid. It is a polyhydric alcohol complex compound.

【0040】そして、溶質としてアジピン酸またはその
塩の少なくとも一種を用いると、さらにESRが低減す
る。このアジピン酸またはその塩の含有率は電解液中、
5〜23wt%であり、好ましくは8〜18wt%であ
る。この範囲以上では、比抵抗が低下し、この範囲以下
では、低温特性が良好である。その他の上記溶質の含有
率も電解液全体の約5〜23wt%、好ましくは8〜1
8wt%である。
When at least one of adipic acid or a salt thereof is used as a solute, the ESR is further reduced. The content of adipic acid or its salt in the electrolytic solution,
It is 5 to 23 wt%, preferably 8 to 18 wt%. Above this range, the specific resistance decreases, and below this range, the low-temperature characteristics are good. The content of the other solutes is also about 5 to 23 wt%, preferably 8 to 1 wt% of the whole electrolytic solution.
8 wt%.

【0041】さらにESRを低減するには、溶質として
蟻酸またはその塩を用いることが好ましい。これらの含
有量は電解液中、3〜15wt%、好ましくは6〜12
wt%である。この範囲未満ではESR低減の効果が少
なく、この範囲を越えるとガス発生によってフクレ、開
弁が発生する。さらに、3〜15wt%の有機酸または
それらの塩を添加するとESRは低減する。この有機酸
としては、前記のアジピン酸、グルタル酸等を挙げるこ
とができる。これらの中でアジピン酸が好ましい。
In order to further reduce ESR, it is preferable to use formic acid or a salt thereof as a solute. Their content is 3 to 15 wt%, preferably 6 to 12 wt% in the electrolytic solution.
wt%. Below this range, the effect of reducing the ESR is small, and above this range, blistering and valve opening occur due to gas generation. Further, when 3 to 15 wt% of an organic acid or a salt thereof is added, the ESR is reduced. Examples of the organic acid include the above-mentioned adipic acid and glutaric acid. Of these, adipic acid is preferred.

【0042】また、本発明の電解液においては、水を主
成分とする溶媒を用いるものであるが、副溶媒として、
プロトン性極性溶媒、非プロトン性極性溶媒、水、及び
これらの混合物を用いることができる。プロトン性極性
溶媒としては、一価アルコール(メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロ
ヘキサノール、シクロペンタノール、ベンジルアルコー
ル、等)、多価アルコール及びオキシアルコール化合物
類(エチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、1,3
−ブタンジオール、メトキシプロピレングリコール等)
などがあげられる。非プロトン性極性溶媒としては、ア
ミド系(N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、ヘキサメチ
ルホスホリックアミド等)、ラクトン類(γ−ブチロラ
クトン、δ−バレロラクトン等)、環状アミド類(N−
メチル−2−ピロリドン等)、カーボネート類(エチレ
ンカーボネート、プロピレンカーボネート等)、ニトリ
ル類(アセトニトリル等)、オキシド類(ジメチルスル
ホキシド等)、2−イミダゾリジノン系〔1,3−ジア
ルキル−2−イミダゾリジノン(1,3−ジメチル−2
−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾ
リジノン、1,3−ジ(n−プロピル)−2−イミダゾ
リジノン等)、1,3,4−トリアルキル−2−イミダ
ゾリジノン(1,3,4−トリメチル−2−イミダゾリ
ジノン等)〕などが代表としてあげられる。
In the electrolytic solution of the present invention, a solvent containing water as a main component is used.
Protic polar solvents, aprotic polar solvents, water, and mixtures thereof can be used. Examples of the protic polar solvent include monohydric alcohols (methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, cyclopentanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols and oxyalcohol compounds (ethylene glycol, propylene glycol, glycerin) , Methyl cellosolve, ethyl cellosolve, 1,3
-Butanediol, methoxypropylene glycol, etc.)
And so on. Examples of aprotic polar solvents include amides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, hexamethylphosphoramide, etc.), lactones (Γ-butyrolactone, δ-valerolactone, etc.), cyclic amides (N-
Methyl-2-pyrrolidone, etc.), carbonates (ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), nitriles (acetonitrile, etc.), oxides (dimethylsulfoxide, etc.), 2-imidazolidinone [1,3-dialkyl-2-imidazo] Ridinone (1,3-dimethyl-2
-Imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-di (n-propyl) -2-imidazolidinone, etc., 1,3,4-trialkyl-2-imidazolidinone (1,3,4-trimethyl-2-imidazolidinone and the like)] and the like.

【0043】また、電解コンデンサの寿命特性を安定化
する目的で、ニトロフェノール、ニトロ安息香酸、ニト
ロアセトフェノン、ニトロベンジルアルコール、2−
(ニトロフェノキシ)エタノール、ニトロアニソール、
ニトロフェネトール、ニトロトルエン、ジニトロベンゼ
ン等の芳香族ニトロ化合物を添加することができる。
In order to stabilize the life characteristics of the electrolytic capacitor, nitrophenol, nitrobenzoic acid, nitroacetophenone, nitrobenzyl alcohol,
(Nitrophenoxy) ethanol, nitroanisole,
Aromatic nitro compounds such as nitrophenetol, nitrotoluene, dinitrobenzene and the like can be added.

【0044】また、電解コンデンサの安全性向上を目的
として、電解液の耐電圧向上を図ることができる非イオ
ン性界面活性剤、多価アルコールと酸化エチレン及び/
または酸化プロピレンを付加重合して得られるポリオキ
シアルキレン多価アルコールエーテル化合物、ポリビニ
ルアルコールを添加することもできる。
For the purpose of improving the safety of the electrolytic capacitor, a nonionic surfactant, polyhydric alcohol, ethylene oxide and / or
Alternatively, a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound or polyvinyl alcohol obtained by addition polymerization of propylene oxide can also be added.

【0045】また、本発明の電解コンデンサ用電解液
に、硼酸、多糖類(マンニット、ソルビット、ペンタエ
リスリトールなど)、硼酸と多糖類との錯化合物、コロ
イダルシリカ等を添加することによって、さらに耐電圧
の向上をはかることができる。
Further, by adding boric acid, polysaccharides (such as mannitol, sorbite, pentaerythritol), complex compounds of boric acid and polysaccharides, colloidal silica, etc. to the electrolytic solution for electrolytic capacitors of the present invention. The voltage can be improved.

【0046】また、漏れ電流の低減の目的で、オキシカ
ルボン酸化合物等を添加することができる。
For the purpose of reducing the leakage current, an oxycarboxylic acid compound or the like can be added.

【0047】以上のようにして形成した本発明の電解コ
ンデンサは、低ESR特性を有し、放置特性も良好であ
る。
The electrolytic capacitor of the present invention formed as described above has low ESR characteristics and good standing characteristics.

【0048】[0048]

【実施例】以下、本発明の電解コンデンサについて具体
的な実施例を述べる。 (実施例1)アルミニウム箔を交流エッチングにより粗
面化し、さらに誘電体酸化皮膜を形成するための化成を
施し、本発明の陽極箔を作成する。また、アルミニウム
箔を同じく交流エッチングにより粗面化し、表面に化成
皮膜を形成して陰極箔を作成する。この陽極箔と陰極箔
をセパレータを介して巻回し、コンデンサ素子を形成す
る。
EXAMPLES Specific examples of the electrolytic capacitor of the present invention will be described below. (Example 1) An aluminum foil is roughened by AC etching, and then subjected to a chemical conversion for forming a dielectric oxide film, thereby producing an anode foil of the present invention. Also, the aluminum foil is similarly roughened by AC etching, and a conversion film is formed on the surface to form a cathode foil. The anode foil and the cathode foil are wound around a separator to form a capacitor element.

【0049】上記のように構成したコンデンサ素子に、
アルミ電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。こ
の電解液を含浸したコンデンサ素子を、有底筒状のアル
ミニウムよりなる外装ケースに収納し、外装ケースの開
口端部に、ブチルゴム製の封口体を挿入し、さらに外装
ケースの端部を絞り加工することによりアルミ電解コン
デンサの封口を行う。このようにして、10φ×20L
の電解コンデンサを作成した。
In the capacitor element configured as described above,
Impregnate the electrolytic solution for driving the aluminum electrolytic capacitor. The capacitor element impregnated with this electrolytic solution is housed in a cylindrical outer case made of aluminum with a bottom, a butyl rubber sealing body is inserted into the open end of the outer case, and the end of the outer case is drawn. To seal the aluminum electrolytic capacitor. Thus, 10φ × 20L
Was made.

【0050】ここで用いる電解液は以下のように作成し
た。まず水10部にジエチレントリアミン五酢酸1部、
水酸化アルミニウム0.2部、リン酸二水素アンモニウ
ム1.5部を添加し、キレート化反応及びリン酸イオン
結合反応を完結させ、水溶性結合体を作成した。次い
で、この水溶性結合体の水溶液を、水50部、エチレン
グリコール18部、アジピン酸アンモニウム10部、蟻
酸アンモニウム8部からなる電解液に添加して、本発明
の電解液を作成した。
The electrolyte used here was prepared as follows. First, 1 part of diethylenetriaminepentaacetic acid in 10 parts of water,
0.2 parts of aluminum hydroxide and 1.5 parts of ammonium dihydrogen phosphate were added to complete the chelation reaction and the phosphate ion binding reaction to prepare a water-soluble conjugate. Next, the aqueous solution of the water-soluble conjugate was added to an electrolytic solution comprising 50 parts of water, 18 parts of ethylene glycol, 10 parts of ammonium adipate, and 8 parts of ammonium formate to prepare an electrolytic solution of the present invention.

【0051】(実施例1−1)ここで、このようにして
形成する電解コンデンサにおいて、陽極箔として厚さが
100μm、エッチング後の空孔率が26%である箔、
陰極箔として厚さが85μm、エッチング後の空孔率が
19%である箔を用いて、実施例1−1とした。
(Example 1-1) In the electrolytic capacitor thus formed, a foil having a thickness of 100 μm and a porosity of 26% after etching was used as an anode foil.
Example 1-1 was used as a cathode foil having a thickness of 85 μm and a porosity of 19% after etching.

【0052】(実施例1−2)また、陽極箔として厚さ
が100μm、エッチング後の空孔率が46%である
箔、陰極箔として厚さが50μm、エッチング後の空孔
率が39%である箔を用いて、実施例1−2とした。
Example 1-2 The anode foil had a thickness of 100 μm and the porosity after etching was 46%, and the cathode foil had a thickness of 50 μm and a porosity of 39% after etching. Was used as Example 1-2.

【0053】(実施例1−3)また、陽極箔として厚さ
が100μm、エッチング後の空孔率が33%である箔
を用いた他は、実施例1−2と同様の手段により電解コ
ンデンサを作成し、実施例1−3とした。
Example 1-3 An electrolytic capacitor was manufactured in the same manner as in Example 1-2 except that a foil having a thickness of 100 μm and a porosity of 33% after etching was used as the anode foil. Was prepared as Example 1-3.

【0054】(実施例1−4)また、陽極箔として厚さ
が100μm、エッチング後の空孔率が52%である
箔、陰極箔として厚さが75μm、エッチング後の空孔
率が22%である箔を用いて、実施例1−4とした。
(Example 1-4) A foil having a thickness of 100 µm and a porosity of 52% after etching was used as an anode foil, and a thickness of 75 µm and a porosity of 22% after etching as a cathode foil. Example 1-4 was made using a foil of

【0055】(比較例1)また、陽極箔として厚さが1
00μm、エッチング後の空孔率が52%である箔、陰
極箔として厚さが50μm、エッチング後の空孔率が3
9%である箔を用いて、比較例1とした。
(Comparative Example 1) Further, the thickness of the anode foil was 1
A foil having a porosity of 52% after etching, a thickness of 50 μm as a cathode foil, and a porosity of 3 after etching;
Comparative Example 1 was made using a 9% foil.

【0056】(実施例2)実施例1と同様にして10φ
×12.5Lの電解コンデンサを作成した。そして、実
施例1−1、1−3と同様の電極箔を用いたものを実施
例2−1、2−2とし、比較例1と同様の電極箔を用い
たものを比較例2とした。
(Embodiment 2) In the same manner as in Embodiment 1, 10φ
A 12.5 L electrolytic capacitor was prepared. Then, those using the same electrode foils as in Examples 1-1 and 1-3 were referred to as Examples 2-1 and 2-2, and those using the same electrode foil as Comparative Example 1 were referred to as Comparative Example 2. .

【0057】陽極箔の箔抵抗と、実施例1−1〜1−
4、2−1、2−2及び比較例1、2による電解コンデ
ンサのESRを比較したのが、(表1)である。
The foil resistance of the anode foil and Examples 1-1 to 1-1
Table 1 shows a comparison of the ESR of the electrolytic capacitors according to 4, 2-1, 2-2 and Comparative Examples 1 and 2.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】(表1)よりわかるように、10φ×20
Lの電解コンデンサにおいて、本発明の陽極箔を用いた
実施例1−2、1−3、本発明の陰極箔を用いた実施例
1−4は比較例1に比べてESRは低減している。さら
に、空孔率が26%の陽極箔と19%の陰極箔を用いた
実施例1−1では8.7mΩまでに低減しており、従来
にない低ESRを実現している。また、空孔率が33%
の陽極箔を用いた実施例1−3は46%の陽極箔を用い
た実施例1−2よりESRは低減されている。
As can be seen from (Table 1), 10φ × 20
In the electrolytic capacitor L, the ESR of Examples 1-2 and 1-3 using the anode foil of the present invention and the Example 1-4 using the cathode foil of the present invention are lower than those of Comparative Example 1. . Further, in the example 1-1 using the anode foil having a porosity of 26% and the cathode foil having a porosity of 19%, the porosity is reduced to 8.7 mΩ, and a low ESR which has not been achieved conventionally is realized. The porosity is 33%.
In Example 1-3 using the anode foil of Example 1-3, the ESR was reduced as compared with Example 1-2 using the anode foil of 46%.

【0060】また、空孔率が比較例の52%から実施例
の26、33、46%と小さくなることによって、実施
例1においては箔抵抗は103mΩ/mから34〜68
mΩ/mへ、実施例2においては箔抵抗は213mΩ/
mから70〜84mΩ/mへと低減しており、電極箔の
導電部分が増大して抵抗分が低減していることがわか
る。
Also, the porosity is reduced from 52% in the comparative example to 26, 33, 46% in the example, so that the foil resistance in the example 1 is from 103 mΩ / m to 34 to 68%.
mΩ / m, and in Example 2, the foil resistance was 213 mΩ / m.
m to 70 to 84 mΩ / m, which indicates that the conductive portion of the electrode foil is increased and the resistance is reduced.

【0061】また、比較例として、実施例1−1と同様
にしてコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に
従来の四級化アミジニウム塩を溶質とする電解液を含浸
して電解コンデンサを形成した。用いた電解液はγ−ブ
チロラクトン75部、フタル酸エチル−ジメチル−イミ
ダゾリニウム25部である。得られたESRは29mΩ
と高い値を示しており、本発明の電極箔を用いても本発
明の水を主成分とする実施例を用いなければ本発明の効
果がえられないことが判明した。
As a comparative example, a capacitor element was formed in the same manner as in Example 1-1, and this capacitor element was impregnated with an electrolytic solution containing a conventional quaternized amidinium salt as a solute to form an electrolytic capacitor. . The used electrolyte was 75 parts of γ-butyrolactone and 25 parts of ethyl dimethyl-imidazolinium phthalate. The resulting ESR is 29 mΩ
This indicates that even if the electrode foil of the present invention is used, the effect of the present invention cannot be obtained unless the embodiment of the present invention containing water as a main component is used.

【0062】また、10φ×12.5Lの電解コンデン
サにおいても、同様の結果となっており、本発明の効果
が明らかである。
The same result is obtained with an electrolytic capacitor of 10φ × 12.5 L, and the effect of the present invention is clear.

【0063】次いで、実施例1−1〜1−4、2−1、
2−2及び、比較例1の電極箔を用い、本発明の水溶性
結合体を添加しない従来の電解液を用いた従来例とを1
05℃、1000時間の高温負荷、無負荷試験を行っ
た。結果は実施例については良好な値を得たが、従来例
は試験開始後数時間で全数開弁にいたっており、本発明
の電解コンデンサにおいては、水を主成分とする溶媒を
含有しているのにもかかわらず、放置特性が良好である
ことが判明した。
Then, Examples 1-1 to 1-4, 2-1,
2-2 and a conventional example using the electrode foil of Comparative Example 1 and using the conventional electrolyte solution without adding the water-soluble binder of the present invention.
A high-temperature load and no-load test was performed at 05 ° C. for 1000 hours. The results obtained good values for the examples, but in the conventional example, all valves were opened several hours after the start of the test, and the electrolytic capacitor of the present invention contained a solvent containing water as a main component. Despite this, it was found that the standing characteristics were good.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、こ
れまでにない低ESR特性を有し、放置特性も良好な電
解コンデンサおよびそれに用いる電解コンデンサ用電極
箔を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electrolytic capacitor having an unprecedented low ESR characteristic and a good standing characteristic, and an electrode foil for an electrolytic capacitor used therefor.

フロントページの続き (72)発明者 三枝 一大 東京都青梅市東青梅1丁目167番地の1 日本ケミコン株式会社内 (72)発明者 樋口 和浩 山形県長井市幸町1番1号 マルコン電子 株式会社内 (72)発明者 井上 明広 山形県長井市幸町1番1号 マルコン電子 株式会社内Continued on the front page (72) Kazuhiro Saegusa 1-167-1, Higashi-Ome, Ome-shi, Tokyo Inside Nippon Chemi-Con Corporation (72) Inventor Kazuhiro Higuchi 1-1, Sachimachi, Nagai-shi, Yamagata Prefecture (72) Inventor Akihiro Inoue 1-1, Sachimachi, Nagai City, Yamagata Prefecture Marcon Electronics Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空孔率が51%以下であるエッチング箔
を用いた陽極箔を備えるコンデンサ素子内に、水溶性の
金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体及び水を主成
分とする溶媒を含有した電解コンデンサ。
In a capacitor element having an anode foil using an etching foil having a porosity of 51% or less, a conjugate comprising phosphate ions bonded to a water-soluble metal complex and a solvent containing water as a main component. An electrolytic capacitor containing.
【請求項2】 空孔率が44%以下であるエッチング箔
を用いた陰極箔を備えるコンデンサ素子内に、水溶性の
金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体及び水を主成
分とする溶媒を含有した電解コンデンサ。
2. A capacitor comprising a cathode foil using an etching foil having a porosity of 44% or less, a conjugate in which phosphate ions are bonded to a water-soluble metal complex, and a solvent containing water as a main component. An electrolytic capacitor containing.
【請求項3】 前記空孔率が20%以上であることを特
徴とする請求項1記載の電解コンデンサ。
3. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the porosity is 20% or more.
【請求項4】 前記空孔率が10%以上であることを特
徴とする請求項2記載の電解コンデンサ。
4. The electrolytic capacitor according to claim 2, wherein the porosity is 10% or more.
【請求項5】 陽極箔の箔厚が70〜150μm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。
5. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the thickness of the anode foil is 70 to 150 μm.
【請求項6】 陰極箔の箔厚が50〜100μmである
ことを特徴とする請求項2記載の電解コンデンサ。
6. The electrolytic capacitor according to claim 2, wherein the thickness of the cathode foil is 50 to 100 μm.
【請求項7】 コンデンサ素子が、陽極引出し手段を備
えた前記陽極箔と陰極引出し手段を備えた前記陰極箔間
にセパレータを介して巻回してなることを特徴とする請
求項1〜6に記載の電解コンデンサ。
7. The capacitor element according to claim 1, wherein a capacitor element is wound between said anode foil provided with anode extraction means and said cathode foil provided with cathode extraction means via a separator. Electrolytic capacitors.
【請求項8】 金属錯体がアルミニウム錯体である請求
項1〜7記載の電解コンデンサ。
8. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the metal complex is an aluminum complex.
【請求項9】 溶媒中の水の含有率が35〜100wt
%である、請求項1〜8記載のアルミ電解コンデンサ。
9. The content of water in the solvent is 35 to 100 wt.
%. The aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein
【請求項10】 空孔率が51%以下のエッチング箔を
用いたことを特徴とする電解コンデンサ用陽極箔。
10. An anode foil for an electrolytic capacitor, wherein an etching foil having a porosity of 51% or less is used.
【請求項11】 空孔率が44%以下のエッチング箔を
用いたことを特徴とする電解コンデンサ用陰極箔。
11. A cathode foil for an electrolytic capacitor, wherein an etching foil having a porosity of 44% or less is used.
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