JP2003059774A

JP2003059774A - 電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2003059774A
Application number: JP2001244533A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ozawa; 正小澤; Tatsunori Tsuji; 達紀辻; Kazuhiro Higuchi; 和浩樋口; Akihiro Inoue; 明広井上
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】低ＥＳＲ特性を有する電解コンデンサを提供
する。【解決手段】本発明においては、残芯厚が３５〜６５
μｍであり、かつ残芯厚がほぼ同一である陽極箔と陰極
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
を含有しているので、電極箔の抵抗分が低下し、さらに
電極箔と電極引出し端子の接合部分の接触抵抗も低下し
て、低ＥＳＲ特性を有する電解コンデンサを得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサに
関する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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
を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電解コンデンサ
は、残芯厚が３５〜６５ｍΩ／ｍ²、さらに好ましくは
４５〜５５ｍΩ／ｍ²の陽極箔および陰極箔（両極箔）
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。そして、両極箔の残芯厚はほぼ同一であ
る。このような両極箔を用いることによって両極箔の抵
抗分が低下して、ＥＳＲが低減する。この範囲未満では
ＥＳＲの低減効果が少なく、この範囲を越えるとＥＳＲ
の低減率が低下する。

【００１０】通常、電解コンデンサ用電極箔は以下のよ
うにして作成する。まず、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アルミニウム箔の表面部分
を粗面化して穴状のエッチングピットを形成する。この
ようにしていわゆるエッチング箔を形成し、このエッチ
ング箔を陰極箔として用いる。そして、陽極箔はこのエ
ッチング箔をさらにリン酸水溶液等からなる化成液中で
通電してこの表面に酸化皮膜を形成して陽極箔とする。
したがってこのような電極箔はエッチングされないアル
ミニウムの部分（以下、残芯）とエッチング部分と、陽
極箔の場合はさらに酸化皮膜部分とからなるが、この残
芯の厚みを３５〜６５μｍ、さらに好ましくは４５〜５
５μｍとする。

【００１１】以上のような本発明の電極箔を用いること
によって、電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。

【００１２】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。

【００１３】さらに、前記の電極箔を巻回して構成され
る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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】

【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て
エッチング箔を作成し、陰極箔として用いる。さらに、
このエッチング箔の表面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
として用いる。そして本発明においては、エッチングの
際にアルミニウム箔のエッチングしない部分、すなわち
残芯部の厚みを３５〜６５μｍ、さらに好ましくは４５
〜５５μｍとする。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】そして、ほぼ同一の残芯厚を有する陽極箔
と陰極箔に陽極引出端子，陰極引出端子を取着し、セパ
レータを介して巻回する。その後、化成液中にて電圧を
印加し、これまでの工程で損傷した誘電体酸化皮膜を修
復する。

【００２０】ここで、セパレータとしては、マニラ紙、
クラフト紙、ガラスセパレータなど、またはビニロン、
ポリエステルなどの合成繊維からなる不織布、さらには
多孔質セパレータを用いることができる。

【００２１】なお、電極箔に引出端子を取着する際、本
発明の残芯厚が増大した電極箔を用いると、電極箔と引
出端子の接合部分の接触抵抗が下がるので、そのことに
よっても電解コンデンサのＥＳＲ低減の効果は増大す
る。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【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）

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】

【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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】そして、このようにして形成した電解コン
デンサの実施例１〜２、比較例１〜３に用いた陽極箔と
陰極箔の残芯厚とそれぞれの電解コンデンサのＥＳＲを
（表１）に示す。なお、実施例１〜２の陽極箔と陰極箔
の箔厚はそれぞれ９７μｍ、９６μｍ、１２１μｍ、１
２２μｍであり、比較例１、２もほぼ同じであった。

【００４９】

【表１】

【００５０】（表１）から明らかなように、本発明の実
施例１〜２の電解コンデンサはＥＳＲが６．７〜７．２
ｍΩという低い値を示しており、本発明の効果がわか
る。これに対して、残芯厚が３０μ程度の比較例３のＥ
ＳＲは９．０ｍΩと高い。また、比較例１は残芯厚の合
計、および箔厚の合計が実施例１とほぼ同じであるにも
かかわらず、８．３ｍΩと高い値を示している。比較例
２も実施例２と比較して同様の結果になっている。

【００５１】すなわち、両極箔の残芯厚の合計および箔
厚の合計が同じであると、同等のサイズの電解コンデン
サを形成することができる。しかしながら、この際に残
芯厚をほぼ同一にすることによって、これらが同一でな
いものよりＥＳＲが低減し、さらに残芯厚を３５〜６５
μｍとすることにより、低ＥＳＲ特性を有する電解コン
デンサを実現できることが判明した。

【００５２】また、比較例４として、実施例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２９．１ｍ
Ω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。

【００５３】次いで、実施例１〜３の電解コンデンサ
と、実施例１〜３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電解コンデンサと
を１０５℃、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
の電解液を用いた電解コンデンサ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。

【００５４】

【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
解コンデンサを提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】残芯厚が３５〜６５μｍであり、かつ残
芯厚がほぼ同一である陽極箔と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。
【請求項２】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に記載の電解コンデンサ。
【請求項３】金属錯体がアルミニウム錯体である請求
項１〜２記載の電解コンデンサ。
【請求項４】溶媒中の水の含有率が３５〜１００ｗｔ
％である、請求項１〜３記載のアルミ電解コンデンサ。