JP2006024733A - Electrode foil for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor employing the foil - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解コンデンサ用電極箔に関し、より詳細には、新規構成を有する電解コンデンサ用電極箔に関する。 The present invention relates to an electrode foil for electrolytic capacitors, and more particularly to an electrode foil for electrolytic capacitors having a new configuration.
従来から、タンタルあるいはアルミニウムなどの弁金属を利用した電解コンデンサが、産業用インバータ機器やデジタル家電製品などへ利用されている。近年では、電解コンデンサは用途の広範囲化に伴い、車載等への用途が急速に拡大している。 Conventionally, electrolytic capacitors using valve metals such as tantalum or aluminum have been used for industrial inverter devices, digital home appliances, and the like. In recent years, the use of electrolytic capacitors for in-vehicle use etc. has been rapidly expanding with a wide range of uses.
電解コンデンサは、図１に模式的に示すように、陰極箔１１と陽極箔１２との間に電解液または固体電解質１４を保持させ、外装ケース（図示せず）に収納するなどして作製される。また、陽極箔および陰極箔は、外部へ取り出すために一部にリード線（図示せず）などが接続される。
As schematically shown in FIG. 1, the electrolytic capacitor is manufactured by holding an electrolytic solution or a
電解コンデンサでは、電解液または固体電解質が実質的な陰極として働き、陽極箔との間で電荷を蓄積することによりコンデンサとしての機能を果たす。また、小型、大容量を得るために、陰極箔と陽極箔との間にセパレータを介在させて捲回させた構成を有する電解コンデンサ素子なども用いられている（例えば、特許文献１参照）。 In an electrolytic capacitor, an electrolytic solution or a solid electrolyte functions as a substantial cathode, and functions as a capacitor by accumulating electric charges with the anode foil. In addition, in order to obtain a small size and a large capacity, an electrolytic capacitor element having a configuration in which a separator is interposed between a cathode foil and an anode foil is used (see, for example, Patent Document 1).
電解コンデンサの静電容量は電極面積に比例するため、陰極箔１１としては、アルミニウムなどの弁金属等からなる金属箔を電気化学的手法または化学的手法などにより表面を多孔質化させて実効面積を拡大させた導電性多孔質箔が用いられる。陰極箔に用いられるアルミニウムなどは活性な金属なため、空気、電解液、固体電解質などと接触することにより自然酸化皮膜が形成される。しかしながら、自然酸化皮膜が形成されると陰極箔容量は低下し、さらに、電解コンデンサの容量は陽極箔と陰極箔の合成容量となっているため電解コンデンサの容量をも低下させる恐れがある。
Since the capacitance of the electrolytic capacitor is proportional to the electrode area, the effective area of the
また、陽極箔としては、陰極箔と同様にして、弁金属などからなる金属箔を多孔質化させた導電性多孔質箔が用いられる。さらに、陽極箔１２は、図１に示すように、対極と対向する空孔表面および外部表面に、化成処理により弁金属の酸化物からなる酸化皮膜１３が形成され、この酸化皮膜１３が誘電体として作用する。酸化皮膜は、電解コンデンサの静電容量を高めるためには薄い方がよく、一般的には０．０３〜０．７μｍ程度の厚さとされている。
As the anode foil, a conductive porous foil obtained by making a metal foil made of a valve metal or the like porous is used in the same manner as the cathode foil. Further, as shown in FIG. 1, the
電解コンデンサでは、陰極箔と陽極箔との間にある程度の厚みがないと、陰極箔および陽極箔が接触して誘電体である酸化皮膜が破壊されて内部短絡を起こす。そのため従来の電解コンデンサは、図１に示すように、電極箔間の絶縁性の確保などのために、電極箔間に一定の厚みを有するセパレータ１５を介在させ、電解液または固体電解質１４を含浸させていた。
In an electrolytic capacitor, if there is no certain thickness between the cathode foil and the anode foil, the cathode foil and the anode foil come into contact with each other, and the oxide film as a dielectric material is destroyed, causing an internal short circuit. Therefore, as shown in FIG. 1, the conventional electrolytic capacitor is impregnated with an electrolytic solution or a
セパレータとしては、マニラ麻樹脂フィルム、多孔質樹脂フィルム、ガラス繊維紙などの不織布、多孔質膜など、ポーラスな電気的絶縁料からなり、電解コンデンサの性能には寄与しない。また、セパレータは、１０〜３００μｍ、特に２０〜６０μｍ程度の厚さを有するものが用いられている。
電解コンデンサは、小型化、大容量化が所望されており、電解コンデンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）を低くするための多くの試みがなされている。 Electrolytic capacitors are desired to be reduced in size and capacity, and many attempts have been made to lower the equivalent series resistance (ESR) of electrolytic capacitors.
例えば、従来ではセパレータの厚さを低減させるなどの試みがある。しかしながら、単にセパレータを薄くするのでは、セパレータの引張強度が低下して形状保持性が低下し、コンデンサ巻取り時など製造過程での破損、生産性の低下などの不具合を生じ、結果として内部短絡が多発する恐れがある。そのため、セパレータを薄くすることによる電解コンデンサのＥＳＲの低減には限界があった。 For example, conventionally, there are attempts to reduce the thickness of the separator. However, simply thinning the separator reduces the tensile strength of the separator and reduces shape retention, causing problems such as damage in the manufacturing process such as winding the capacitor, and reduced productivity, resulting in an internal short circuit. May occur frequently. Therefore, there has been a limit to reducing the ESR of the electrolytic capacitor by making the separator thinner.
そこで、本発明が目的とするところは、電解コンデンサのＥＳＲを低減することが可能な電解コンデンサ用電極箔を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrode foil for an electrolytic capacitor that can reduce ESR of the electrolytic capacitor.
本発明者らは上記課題に鑑み鋭意検討した結果、対極と対向する面から所定の深さまでは電極箔を構成する金属が完全に酸化されている電解コンデンサ用電極箔によれば、電極箔間の絶縁などのセパレータに求められる機能を電解コンデンサ用電極箔が担うことができ、上記課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found that the metal constituting the electrode foil is completely oxidized at a predetermined depth from the surface facing the counter electrode. It has been found that the electrode foil for electrolytic capacitors can perform the functions required of separators such as insulation, and can solve the above problems.
すなわち、本発明は、導電性多孔質箔の対極と対向する最表面から１〜３０μｍの部分は、酸化物から構成されることを特徴とする電解コンデンサ用電極箔である。 That is, the present invention is an electrode foil for an electrolytic capacitor, wherein a portion of 1 to 30 μm from the outermost surface facing the counter electrode of the conductive porous foil is composed of an oxide.
本発明の電解コンデンサ用電極箔によれば、セパレータの一層の薄膜化またはセパレータの省略をしても、内部短絡を大幅に削減し、等価直列抵抗が低減された電解コンデンサを提供することが可能となる。 According to the electrode foil for an electrolytic capacitor of the present invention, it is possible to provide an electrolytic capacitor having a substantially reduced internal short circuit and a reduced equivalent series resistance even if the separator is made thinner or the separator is omitted. It becomes.
本発明の第一は、上述した通りであるが、導電性多孔質箔の対極と対向する最表面から１〜３０μｍの部分は、酸化物から構成されることを特徴とする電解コンデンサ用電極箔（以下、単に「電極箔」とも記載する。）である。 The first aspect of the present invention is the electrode foil for an electrolytic capacitor as described above, wherein the portion of 1 to 30 μm from the outermost surface facing the counter electrode of the conductive porous foil is made of an oxide. (Hereinafter, also simply referred to as “electrode foil”).
まず、本発明の電極箔を図２の模式断面図を用いて説明する。図２の電極箔２１は、導電性多孔質箔からなるが、最表面から厚さ方向に向かって所定の深さまでは、導電性多孔質箔を構成する金属が酸化された酸化物２２により構成されている。前記酸化物は電気的絶縁性を有する。従って、本発明によれば、ポーラスかつ絶縁性を有し、イオンを透過して電子を絶縁するというセパレータに求められる機能を電極箔に付与することができ、陽極箔と陰極箔との接触による内部短絡を防止することができる電極箔を提供することが可能となる。
First, the electrode foil of this invention is demonstrated using the schematic cross section of FIG. The
好ましくは、本発明の電極箔は表面に酸化皮膜を有する。かような電極箔の模式断面図を図３に示す。図３に示す電極箔２１は、対極と対向する最表面から所定の深さまでは、導電性多孔質箔を構成する金属の酸化物２２で構成され、さらに化成処理などにより表面全体に酸化皮膜２３が形成されている。
Preferably, the electrode foil of the present invention has an oxide film on the surface. A schematic cross-sectional view of such an electrode foil is shown in FIG. The
かような電極箔によっても、セパレータに求められる機能を電極箔に付与することができ、さらに、酸化皮膜の厚さを調整することにより、誘電体を有する電極箔または表面を不活性な状態にして自然酸化皮膜の形成を抑制する電極箔とすることができる。 Even with such an electrode foil, it is possible to provide the electrode foil with the functions required for the separator, and further, by adjusting the thickness of the oxide film, the electrode foil or surface having a dielectric is made inactive. Thus, an electrode foil that suppresses the formation of a natural oxide film can be obtained.
本発明の電極箔において、最表面から厚さ方向に向かって、酸化物で構成される深さは、１〜３０μｍ、好ましくは２〜２５μｍ、より好ましくは５〜２０μｍとする。前記深さが、１μｍ未満であると電極箔に十分な絶縁性を付与することができない恐れがあり、３０μｍを超えると厚すぎて却って電解コンデンサが内部抵抗の増大、大型化を招く恐れがある。 In the electrode foil of the present invention, the depth formed of the oxide from the outermost surface in the thickness direction is 1 to 30 μm, preferably 2 to 25 μm, more preferably 5 to 20 μm. If the depth is less than 1 μm, there is a possibility that sufficient insulation cannot be imparted to the electrode foil. If the depth exceeds 30 μm, the electrolytic capacitor may be too thick, leading to an increase in internal resistance and an increase in size. .
前記電極箔において、酸化物が構成される深さは、電極箔の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察することで測定することができる。 In the electrode foil, the depth at which the oxide is formed can be measured by observing a cross section of the electrode foil with an electron microscope (SEM).
電極箔に用いられる導電性多孔質箔は、金属箔を多孔質化させたものが用いられる。前記金属箔としては、特に限定されないが、絶縁性の酸化物を形成しやすい金属からなるものが好ましく用いられる。具体的には、アルミニウム、タンタル、ニオブ、珪素、およびこれらの二種以上の合金からなる群から選ばれる少なくとも一種などの金属が好ましく用いられる。これらの金属であれば、多孔質化が容易であり、かつ、緻密で絶縁性に富んだ酸化物を形成することができる。 As the conductive porous foil used for the electrode foil, a metal foil made porous is used. Although it does not specifically limit as said metal foil, What consists of a metal which is easy to form an insulating oxide is used preferably. Specifically, metals such as at least one selected from the group consisting of aluminum, tantalum, niobium, silicon, and alloys of two or more of these are preferably used. If these metals are used, it is easy to make them porous, and it is possible to form a dense oxide with good insulating properties.
前記金属箔を多孔質化させる方法としては、電気化学的手法または化学的手法など、従来一般的に用いられている方法を用いればよい。また、得られる導電性多孔質箔の空孔率などは、所望の特性を有する電極箔が得られるように、適宜決定すればよく、特に限定されない。 As a method for making the metal foil porous, a conventionally used method such as an electrochemical method or a chemical method may be used. Moreover, the porosity of the obtained conductive porous foil may be determined as appropriate so as to obtain an electrode foil having desired characteristics, and is not particularly limited.
導電性多孔質箔は、前記金属を含む合金であってもよい。例えば、電極箔と電解液などとの反応性を低下させるために、アルミニウム母材に０．０１〜３．０質量％程度の範囲で銅を添加したアルミニウム合金などを用いてもよい。 The conductive porous foil may be an alloy containing the metal. For example, in order to reduce the reactivity between the electrode foil and the electrolytic solution, an aluminum alloy in which copper is added to the aluminum base material in a range of about 0.01 to 3.0% by mass may be used.
電極箔の厚さは、特に限定されないが、陽極箔として用いる場合には、７０〜１００μｍ程度とするのが好ましい。また、陰極箔として用いる場合には、４０〜６０μｍ程度とするのが好ましい。かような範囲とすることにより、電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）の低減、小型化などが図れる。 Although the thickness of electrode foil is not specifically limited, When using as anode foil, it is preferable to set it as about 70-100 micrometers. Moreover, when using as cathode foil, it is preferable to set it as about 40-60 micrometers. By setting it in such a range, it is possible to reduce the ESR (equivalent series resistance) of the electrolytic capacitor and reduce the size.
本発明の電極箔表面にコンデンサ容量を得るための酸化皮膜を形成する場合、前記酸化皮膜は、特に限定されないが、アルミニウム、タンタル、ニオブ、および珪素からなる群から選択される少なくとも１種の金属の酸化物からなるのが好ましい。前記酸化皮膜は、電極箔を構成する金属と同様の金属の酸化物からなってもよく、異なる金属の酸化物からなってもよい。 When forming an oxide film for obtaining a capacitor capacity on the surface of the electrode foil of the present invention, the oxide film is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of aluminum, tantalum, niobium, and silicon It is preferable to consist of these oxides. The oxide film may be made of an oxide of the same metal as the metal constituting the electrode foil, or may be made of an oxide of a different metal.
酸化皮膜の厚さは、電極箔の用途に応じて所望する特性が得られるように適宜決定すればよい。電極箔を陽極箔として用いる場合には、使用するコンデンサの耐電圧によって異なるが１〜１０００ｎｍ程度の厚さの酸化皮膜を形成するのがよい。具体的にはアルミニウムを電極箔として使用した場合、使用電圧［Ｖ］の１〜２倍程度の厚み［ｎｍ］とするのが好ましい。また、陰極箔として用いる場合には、化成電圧０．０５〜５．０Ｖ程度の範囲で化成処理を施すことにより、酸化皮膜を形成するのがよい。 What is necessary is just to determine the thickness of an oxide film suitably so that the desired characteristic may be acquired according to the use of electrode foil. When the electrode foil is used as the anode foil, it is preferable to form an oxide film having a thickness of about 1 to 1000 nm, depending on the withstand voltage of the capacitor used. Specifically, when aluminum is used as the electrode foil, the thickness [nm] is preferably about 1 to 2 times the operating voltage [V]. Moreover, when using as cathode foil, it is good to form an oxide film by performing a chemical conversion treatment in the range of about 0.05-5.0V of chemical voltage.
本発明の電極箔には、絶縁性、誘電率、および静電容量の向上、自然酸化皮膜の形成の抑制などを目的として従来公知の各種技術を適宜用いてもよい。 For the electrode foil of the present invention, various conventionally known techniques may be appropriately used for the purpose of improving insulation, dielectric constant and capacitance, and suppressing formation of a natural oxide film.
例えば、本発明の電極箔を陰極として用いた場合には、例えば、以下のようなものが挙げられる。自然酸化皮膜の形成の抑制を目的として、図２などに示す本発明の電極箔上に、ニッケル、金、銀、銅、白金、鉄、またはこれらの合金などからなる非弁金属膜を被着形成してもよい（例えば、特開平１０−２７０２９１号公報）。また、静電容量の向上を目的として、図３などに示す本発明の電極箔において、酸化アルミニウムなどからなる酸化皮膜上に、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＴａＮ、およびＮｂＮなどの金属窒化物からなる皮膜を形成してもよい（例えば、特開平２００１−３５８０４０号公報）。 For example, when the electrode foil of the present invention is used as a cathode, examples include the following. For the purpose of suppressing the formation of a natural oxide film, a non-valve metal film made of nickel, gold, silver, copper, platinum, iron, or an alloy thereof is deposited on the electrode foil of the present invention shown in FIG. You may form (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 10-270291). For the purpose of improving electrostatic capacity, in the electrode foil of the present invention shown in FIG. 3 and the like, a film made of a metal nitride such as TiN, ZrN, TaN, and NbN is formed on an oxide film made of aluminum oxide or the like. You may form (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-358040).
本発明の電極箔を陽極として用いた場合には、静電容量の向上を目的として、酸化皮膜として、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ケイ素、酸化チタン、または酸化ハフニウムと、酸化アルミニウムと、の複合酸化皮膜を形成してもよい（例えば、特開平号公報２００３−２５７７９６号公報）。 When the electrode foil of the present invention is used as an anode, niobium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, silicon oxide, titanium oxide, or hafnium oxide and aluminum oxide are used as an oxide film for the purpose of improving capacitance. Alternatively, a composite oxide film may be formed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-257796).
本発明の第二は、上述した電極箔の製造方法である。まず、導電性多孔質箔の表面が露出するように前記導電性多孔質箔の一部に樹脂を注入し、前記露出部を電気化学酸化により酸化物に変換し、前記樹脂を除去する。これにより、図２に示すような対極と対向する最表面から所定の深さまで酸化物で構成された電極箔が得られる。また、図３に示すように電極箔に酸化皮膜を形成する場合には、さらに、前記導電性多孔質箔の表面全体を化成処理などにより酸化皮膜を形成すればよい。 The second of the present invention is the above-described method for producing the electrode foil. First, a resin is injected into a part of the conductive porous foil so that the surface of the conductive porous foil is exposed, and the exposed portion is converted into an oxide by electrochemical oxidation, and the resin is removed. Thereby, the electrode foil comprised with the oxide from the outermost surface facing a counter electrode as shown in FIG. 2 to the predetermined depth is obtained. Further, when an oxide film is formed on the electrode foil as shown in FIG. 3, the oxide film may be formed on the entire surface of the conductive porous foil by chemical conversion treatment or the like.
前記導電性多孔質箔としては、金属箔を多孔質化させたものが用いられる。前記金属箔としては、本発明の第一において上述した通りである。 As the conductive porous foil, a porous metal foil is used. The metal foil is as described above in the first aspect of the present invention.
前記金属箔を多孔質化させる方法としては、特に限定されないが、塩素イオンを含む水溶液中にリン酸、硫酸、硝酸などを添加した電解液中で、金属箔を正極とし、かつ金属箔に隣接させて配置された電極を負極として直流電流を流してエッチングする直流電解エッチング法、塩素イオンを含む水溶液中にリン酸、硫酸、硝酸等を添加した電解液中で、金属箔の両側に配置された電極間（間接給電）あるいは金属箔とその両側に配置された電極との間（直接給電）に交流電流を印加しエッチングする交流電解エッチング法、などを用いて行えばよい。 The method for making the metal foil porous is not particularly limited, but in an electrolytic solution in which phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid or the like is added to an aqueous solution containing chlorine ions, the metal foil is used as a positive electrode and adjacent to the metal foil. The electrode is placed on both sides of the metal foil in an electrolytic solution in which phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, etc. are added to an aqueous solution containing chlorine ions. Alternatively, an AC electrolytic etching method in which an AC current is applied and etched between the electrodes (indirect power feeding) or between the metal foil and the electrodes disposed on both sides thereof (direct power feeding) may be used.
次に、前記導電性多孔質箔の一部に注入する樹脂としては、電解液などとの接触を防止して前記導電性多孔質箔の表面付近のみを選択的に酸化することができるものであれば特に限定されない。 Next, as a resin to be injected into a part of the conductive porous foil, it is possible to selectively oxidize only the vicinity of the surface of the conductive porous foil by preventing contact with an electrolytic solution or the like. If there is no particular limitation.
前記樹脂として、好ましいものは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロトリル、ブタンジエン、スチレン樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル、スチレン樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどの非水溶性の熱可塑性樹脂である。 Preferred as the resin are polyethylene, polypropylene, polystyrene, acrylotolyl, butanediene, styrene resin, polyvinyl chloride, acrylonitrile, styrene resin, methacrylic resin, vinyl chloride, polyamide, polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, It is a water-insoluble thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate.
前記樹脂を導電性多孔質箔に注入するには、例えば、所定の温度で加熱融解させた前記樹脂に、減圧または真空雰囲気下で前記導電性多孔質箔を浸漬させる方法などが用いられる。その後、アセトン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、または、テトラヒドロフラン等の有機溶媒などを用いて表面近傍を洗浄することにより、最表面から所望する深さまで前記導電性多孔質箔を構成する金属を露出させる。 In order to inject the resin into the conductive porous foil, for example, a method in which the conductive porous foil is immersed in the resin heated and melted at a predetermined temperature in a reduced pressure or vacuum atmosphere is used. Thereafter, the metal constituting the conductive porous foil is exposed from the outermost surface to a desired depth by washing the vicinity of the surface with an organic solvent such as acetone, chloroform, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, or tetrahydrofuran. Let
次に、露出させた金属を酸化物に変換する方法としては、特に限定されないが、酸素雰囲気下での加熱、電解液中での電気化学的酸化などによる方法などが挙げられる。しかしながら、緻密な酸化物を形成できることから、ホウ酸及びホウ酸塩、アジピン酸及びアジピン酸塩、リン酸塩の単独水溶液、またはこれらの混合液などの電解液中で電圧を印加する電気化学的酸化による方法を用いるのが好ましい。 Next, a method for converting the exposed metal into an oxide is not particularly limited, and examples thereof include a method using heating in an oxygen atmosphere and electrochemical oxidation in an electrolytic solution. However, since a dense oxide can be formed, electrochemical application of voltage in an electrolyte such as boric acid and borate, adipic acid and adipate, a single aqueous solution of phosphate, or a mixture thereof It is preferred to use an oxidation method.
上述の通りにして前記導電性多孔質箔表面近傍の金属を酸化させた後、注入した樹脂を除去するには、アセトン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、またはテトラヒドロフランの有機溶媒等を用いて前記樹脂を溶解させる、または、水素、一酸化炭素、窒素、アルゴンなどの還元雰囲気下で４００〜６００℃程度の温度により焼成して除去する、などの方法を用いて行うことができる。 In order to remove the injected resin after oxidizing the metal near the surface of the conductive porous foil as described above, an organic solvent such as acetone, chloroform, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, or tetrahydrofuran is used. It can be carried out by dissolving the resin or removing it by baking at a temperature of about 400 to 600 ° C. in a reducing atmosphere such as hydrogen, carbon monoxide, nitrogen or argon.
さらに、前記導電性多孔質箔の表面全体に酸化皮膜を形成する場合には、電解液中で電圧を印加する電気化学的酸化による方法など、従来一般的に行われている化成処理を用いればよい。この時、化成電圧などを任意に変えることにより、酸化皮膜の厚さを調整することができる。この他にも、化学蒸着（ＣＶＤ）法、スパッタリング法、ゾル−ゲル法、ゾル−ゲル電気泳動電着法、なども適宜用いられる。 Furthermore, in the case of forming an oxide film on the entire surface of the conductive porous foil, a chemical conversion treatment that is conventionally performed, such as a method by electrochemical oxidation in which a voltage is applied in an electrolytic solution, may be used. Good. At this time, the thickness of the oxide film can be adjusted by arbitrarily changing the formation voltage or the like. In addition, a chemical vapor deposition (CVD) method, a sputtering method, a sol-gel method, a sol-gel electrophoresis electrodeposition method, and the like are also used as appropriate.
本発明の第三は、上述した電極箔を用いた電解コンデンサ素子である。すなわち、陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔および前記陰極箔の間に介在されてなるセパレータおよび陰極電解質と、を有する電解コンデンサ素子において、前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、上述した電極箔を用いたことを特徴とする電解コンデンサ素子である。 A third aspect of the present invention is an electrolytic capacitor element using the electrode foil described above. That is, in an electrolytic capacitor element having an anode foil, a cathode foil, and a separator and a cathode electrolyte interposed between the anode foil and the cathode foil, at least one of the anode foil and the cathode foil includes the above-mentioned An electrolytic capacitor element using the electrode foil prepared.
上述した通り、本発明の電極箔は、セパレータに求められる機能が付与され、内部短絡を起こし難い構造となっている。従って、かような電極箔を用いて電解コンデンサ素子を形成することにより、電導度を阻害するセパレータの厚さの低減または省略することが可能となり、これによりＥＳＲの低減、歩留まりの向上、製造コストの大幅な削減などが図れる。 As described above, the electrode foil of the present invention has a structure in which a function required for a separator is imparted and an internal short circuit is unlikely to occur. Therefore, by forming an electrolytic capacitor element using such an electrode foil, it is possible to reduce or omit the thickness of the separator that impedes conductivity, thereby reducing ESR, improving yield, and manufacturing cost. Can be significantly reduced.
陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させる場合、用いるセパレータとしては、特に限定されない。例えば、ビニロン繊維、またはビニロン繊維とガラス繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、紙繊維とを混抄した不織布からなるセパレータなどが挙げられる。 When a separator is interposed between the anode foil and the cathode foil, the separator to be used is not particularly limited. For example, the separator etc. which consist of a vinylon fiber or the nonwoven fabric which mixed vinylon fiber, glass fiber, polyester fiber, nylon fiber, rayon fiber, and paper fiber are mentioned.
なお、前記セパレータの厚さは、１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜６０μｍとするのが好ましい。これにより安定な等価直列抵抗が得られる。 The separator has a thickness of 10 to 300 μm, preferably 20 to 60 μm. This provides a stable equivalent series resistance.
また、上述した本発明の第一の電極箔を用いることにより、セパレータを省略し、陽極箔と陰極箔とを直接接触させて電解コンデンサ素子を形成することも可能である。すなわち、陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔および前記陰極箔の間に介在されてなる陰極電解質と、を有する電解コンデンサ素子において、前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、上記電極箔を用いた構成を有する電解コンデンサ素子とすることも可能である。 Further, by using the first electrode foil of the present invention described above, it is possible to omit the separator and form the electrolytic capacitor element by directly contacting the anode foil and the cathode foil. That is, in an electrolytic capacitor element having an anode foil, a cathode foil, and a cathode electrolyte interposed between the anode foil and the cathode foil, the electrode foil is disposed on at least one of the anode foil and the cathode foil. It is also possible to provide an electrolytic capacitor element having a configuration using
本発明による電解コンデンサ素子において、上述した本発明の第一の電極箔は、陽極箔および陰極箔の少なくとも一方に用いられればよい。例えば、陽極箔のみに用いる場合には電極箔表面に酸化皮膜が形成されたものを用いるのが好ましく、この時用いられる陰極箔としては特に限定されず従来一般的に用いられているものであればよい。また、陽極箔および陰極箔の双方に用いる場合には、各電極箔の最表面に形成される酸化物から構成される部分は、陽極箔と陰極箔との合計が３０μｍ以下となるようにするのがよい。 In the electrolytic capacitor element according to the present invention, the first electrode foil of the present invention described above may be used for at least one of an anode foil and a cathode foil. For example, when used only for the anode foil, it is preferable to use one having an oxide film formed on the surface of the electrode foil. The cathode foil used at this time is not particularly limited and may be one generally used in the past. That's fine. Moreover, when using for both anode foil and cathode foil, the part comprised from the oxide formed in the outermost surface of each electrode foil is made for the sum total of anode foil and cathode foil to be 30 micrometers or less. It is good.
セパレータを介在させない電解コンデンサ素子の場合、本発明の第一の電極箔における導電性多孔質箔の酸化物で構成される部分は、対極と対向する最表面から１〜３０μｍとするが、好ましくは５〜３０μｍ、特に好ましくは１０〜２０μｍとするのがよい。これにより、内部短絡を防止し、かつ、高い静電容量を有する電解コンデンサ素子とすることができる。 In the case of an electrolytic capacitor element that does not include a separator, the portion of the first electrode foil of the present invention that is composed of the oxide of the conductive porous foil is 1 to 30 μm from the outermost surface facing the counter electrode, preferably It is good to set it as 5-30 micrometers, Most preferably, it is 10-20 micrometers. Thereby, it can be set as the electrolytic capacitor | condenser element which prevents an internal short circuit and has a high electrostatic capacitance.
本発明によるコンデンサ素子に用いられる陰極電解質としては、電解質溶液、または、二酸化マンガン、７，７，８，８―テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）錯体、導電性高分子などの固体電解質などが挙げられる。 Examples of the cathode electrolyte used in the capacitor element according to the present invention include electrolyte solutions, solid electrolytes such as manganese dioxide, 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, and conductive polymers. It is done.
前記電解質溶液としては、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、従来一般的に用いられているものであればよく、特に限定されない。 The electrolyte solution includes ethylene glycol as a main solvent and ammonium salts such as adipic acid and benzoic acid as solutes, or γ-butyrolactone as a main solvent and quaternized cyclic amidinium such as phthalic acid and maleic acid. There are no particular limitations as long as the salt is used as a solute, as long as it is conventionally used.
前記陰極電解質としては、より高い電導度が得られ低等価直列抵抗であり、小型化、大容量など各種特性に優れることから、導電性高分子を用いるのが好ましい。これにより、コンデンサ素子の電気特性の更なる向上が図れる。 As the cathode electrolyte, it is preferable to use a conductive polymer because it has higher conductivity, low equivalent series resistance, and excellent characteristics such as downsizing and large capacity. Thereby, the electrical characteristics of the capacitor element can be further improved.
前記導電性高分子としては、例えば、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、またはそれらの誘導体などが好ましく挙げられる。なかでも、反応速度が穏やかで、酸化皮膜との密着性が高いことから、ポリピロール、ポリチオフェン、特にポリエチレンジオキシチオフェンが好ましく挙げられる。 Preferred examples of the conductive polymer include polyacetylene, polypyrrole, polyaniline, polythiophene, and derivatives thereof. Of these, polypyrrole, polythiophene, and particularly polyethylenedioxythiophene are preferred because the reaction rate is moderate and the adhesion to the oxide film is high.
本発明による電解コンデンサ素子の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、陽極箔および陰極箔を、セパレータを介してまたは直接重ね合わせ、前記陽極箔と前記陰極箔との間にモノマー溶液および酸化剤を含浸させた後、重合反応を促進させる方法などが用いられる。 The method for producing an electrolytic capacitor element according to the present invention is not particularly limited. For example, an anode foil and a cathode foil are superposed via a separator or directly, and a monomer solution and an oxidation are interposed between the anode foil and the cathode foil. A method of accelerating the polymerization reaction after impregnating the agent is used.
なお、陽極箔及び陰極箔は、加工段階で受けた皮膜損傷部分や切断面を修復するために、化成液中で修復化成を行ない、さらに、硼酸水溶液に浸漬する等、修復化成してもよい。これにより酸化皮膜を安定化させ、高耐電圧を高めることができる。また、陽極箔及び陰極箔にはそれぞれの電極を外部に接続するため、ステッチ、超音波溶接等の公知の手段によりリード線などを接続してもよい。 The anode foil and the cathode foil may be subjected to restoration conversion by performing restoration formation in a chemical conversion solution and further immersing in an aqueous boric acid solution in order to repair a damaged portion or cut surface received in the processing stage. . Thereby, an oxide film can be stabilized and a high withstand voltage can be raised. Moreover, in order to connect each electrode to the exterior to an anode foil and a cathode foil, you may connect a lead wire etc. by well-known means, such as a stitch and ultrasonic welding.
電解コンデンサ素子の製造方法として、具体的には、特開２００２−７５７９２号公報、特開２００３−２９７６８６号公報に記載の方法などを用いることができる。 As a method for producing an electrolytic capacitor element, specifically, the methods described in JP-A Nos. 2002-75792 and 2003-297686 can be used.
また、静電容量を向上させるために、帯状の陽極箔および陰極箔を用い、両箔をセパレータを介して捲回させた構造、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して交互に積層させて両箔を導電性高分子などで電気的に接続させた構造などとすることもできる。この際にも、本発明の第一の電極箔を用いることにより、セパレータの厚さの低減もしくはセパレータの省略をすることが可能である。 In addition, in order to improve the capacitance, a strip-like anode foil and cathode foil are used, and a structure in which both foils are wound through a separator, and anode foil and cathode foil are alternately laminated via a separator. A structure in which both foils are electrically connected with a conductive polymer or the like may be employed. Also in this case, it is possible to reduce the thickness of the separator or omit the separator by using the first electrode foil of the present invention.
本発明による電解コンデンサ素子は、本発明の第一の電極箔を陽極箔または陰極箔のいずれか一方に用いる点に特徴を有する。従って、その他の構成要件として、上述したものはその一例を示したに過ぎず、従来公知の各種技術を適宜用いることができる。 The electrolytic capacitor element according to the present invention is characterized in that the first electrode foil of the present invention is used for either an anode foil or a cathode foil. Accordingly, the above-described components are merely examples of other constituent elements, and various conventionally known techniques can be used as appropriate.
上述した電解コンデンサ素子は、アルミニウムなどの金属製ケース、または合成樹脂製ケースなどに収納され、密閉することにより電解コンデンサとすることができる。 The above-described electrolytic capacitor element can be accommodated in a metal case such as aluminum or a synthetic resin case and sealed to be an electrolytic capacitor.
本発明による電解コンデンサは、単独で種々の用途へ用いてもよいが、好ましくは電子回路と組み合わせることでエネルギー密度などをさらに向上させたモジュールとするのが好ましい。これにより、デジタル家電、情報・通信機器を始め、自動車電装などにおける主動力源、回生エネルギーなどを利用する補助動力源、発電・蓄電部品、電子制御システム、など様々な用途へ適用することができる。 The electrolytic capacitor according to the present invention may be used alone for various purposes, but it is preferable that the electrolytic capacitor is further combined with an electronic circuit to further improve the energy density and the like. As a result, it can be applied to various uses such as digital home appliances, information / communication equipment, main power sources in automobile electrical equipment, auxiliary power sources using regenerative energy, power generation / storage components, electronic control systems, etc. .
モジュールとは、例えば、車載モータの駆動用電源等として適した電圧を得るために、本発明による電解コンデンサ等からなる複数のキャパシタセルを最適数直列に接続して形成されたキャパシタを蓄電装置として用い、他に、燃料電池、リチウムイオン二次電池、電流・電圧制御器、出力制御器、走行用モータ、保護装置、または制御装置などと組み合わせることにより構成される。モジュールの構成は、本発明による電解コンデンサを用いる以外は特に限定されず、特開２００２−１５８６６４号公報、特開２００４−１７３４２４号公報などの従来公知のモジュールを適宜適用することができる。 A module is, for example, a capacitor formed by connecting an optimum number of a plurality of capacitor cells made of electrolytic capacitors according to the present invention in series in order to obtain a voltage suitable as a power source for driving an in-vehicle motor. In addition, it is configured by combining with a fuel cell, a lithium ion secondary battery, a current / voltage controller, an output controller, a traveling motor, a protection device, or a control device. The configuration of the module is not particularly limited except that the electrolytic capacitor according to the present invention is used, and conventionally known modules such as JP-A Nos. 2002-158664 and 2004-173424 can be appropriately applied.
本発明による電解コンデンサは、ＥＳＲが低減されることにより、エネルギー密度が向上し、大電流での放電、急速な充電が可能となり、さらに、内部短絡が抑制されることにより、安全性・信頼性が高い。従って、本発明による電解コンデンサ、および、前記電解コンデンサを内蔵したモジュールは、大出力が要求される用途、例えば、電気自動車、燃料電池自動車、ハイブリッド電気自動車などの自動車に好適に用いられ、燃費、走行性能に優れた自動車を提供することができる。 The electrolytic capacitor according to the present invention is improved in energy density by reducing the ESR, can be discharged with a large current, and can be rapidly charged, and further, internal short circuit is suppressed, so that safety and reliability are improved. Is expensive. Therefore, the electrolytic capacitor according to the present invention and the module incorporating the electrolytic capacitor are preferably used for applications that require high output, for example, automobiles such as electric vehicles, fuel cell vehicles, and hybrid electric vehicles. An automobile with excellent running performance can be provided.
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。本発明は、下記実施例のみに限定されることはない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. The present invention is not limited to the following examples.
＜比較例１＞
（１）コイン型電解コンデンサの作製
片面をポリイミドテープによってシールしたアルミニウム箔（純度９９．９質量％、厚さ６０μｍ、幅１００ｍｍ）を、１０質量％塩酸、０．１質量％硫酸、２質量％塩化アルミを含む４０℃の電解液中で、電流密度５０Ａ／ｍ２、交流５０Ｈｚで２分間印加してエッチングした後、エタノール及び純水で洗浄し、導電性多孔質箔（多孔部の空孔率７０％）を得た。
<Comparative Example 1>
(1) Production of Coin Type Electrolytic Capacitor An aluminum foil (purity 99.9 mass%, thickness 60 μm, width 100 mm) sealed on one side with a polyimide tape was added to 10 mass% hydrochloric acid, 0.1 mass% sulfuric acid, 2 mass%. Etching was performed by applying an electric current density of 50 A / m 2 and an alternating current of 50 Hz for 2 minutes in an electrolytic solution containing aluminum chloride at a current density of 50 A / m 2 , and then washing with ethanol and pure water to obtain a conductive porous foil (porous pores). 70%).
この導電性多孔質箔を、１８０℃、真空状態で融解したポリスチレンに浸漬させ、導電性多孔質箔にポリスチレンを充填した。次に、導電性多孔質箔の表面をアセトンで洗浄することにより、導電性多孔質箔表面のアルミニウムを露出させた。次に、導電性多孔質箔を、８０℃の１００ｇ／ｌアジピン酸アンモニウム水溶液中に浸漬させ、２５ｍＡ／ｃｍ２の低電流密度で１００Ｖを１０分間印加し、露出させたアルミニウムを酸化した。この後、アセトンで導電性多孔質箔を十分洗浄してポリスチレンを除去し、導電性多孔質箔断面を走査型電子顕微鏡で観察して、表面に形成された酸化部分の厚みが０．５μｍとなっている導電性多孔質箔を得た。 This conductive porous foil was immersed in polystyrene melted at 180 ° C. in a vacuum state, and the conductive porous foil was filled with polystyrene. Next, the surface of the conductive porous foil was washed with acetone to expose aluminum on the surface of the conductive porous foil. Next, the conductive porous foil was immersed in a 100 g / l ammonium adipate aqueous solution at 80 ° C., and 100 V was applied for 10 minutes at a low current density of 25 mA / cm 2 to oxidize the exposed aluminum. Thereafter, the conductive porous foil is sufficiently washed with acetone to remove the polystyrene, and the cross section of the conductive porous foil is observed with a scanning electron microscope. The thickness of the oxidized portion formed on the surface is 0.5 μm. A conductive porous foil was obtained.
さらに、導電性多孔質箔を、アジピン酸アンモニウム１０ｗｔ％水溶液の化成液中、８０℃において５０Ｖ化成処理を行ない、多孔質部分全体に酸化皮膜を形成した。その後、裏面を保護していたポリイミドテープを剥離し、円盤状（直径Φ１５ｍｍ）に打ち抜き、これを陽極箔として用いた。 Further, the conductive porous foil was subjected to 50 V chemical conversion treatment at 80 ° C. in a chemical conversion solution of ammonium adipate 10 wt% solution to form an oxide film on the entire porous portion. Thereafter, the polyimide tape protecting the back surface was peeled off and punched into a disc shape (diameter: Φ15 mm), which was used as an anode foil.
得られた陽極箔１２と、これとは別に用意した陰極箔１１としてのアルミニウム箔（厚さ６０μｍ、直径Φ１５ｍｍ）とを、セパレータ１５としてのポリプロピレン微多孔膜（厚さ３０μｍ、直径Φ１５ｍｍ）を介して、アルミニウム製の外装缶１６内に収納した。これに、エチレングリコール８５ｗｔ％、水５ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１０ｗｔ％からなる電解液を充分に含浸させた後、アルミニウム製キャップ１７を載せて、ポリプロピレン樹脂からなるガスケット１８を装填した後に外装缶をかしめて封口して、図４（Ａ）に示すようなコイン型電解コンデンサを作製した。なお、厚さを調整するため、陽極箔の外装缶と当たる面にはステンレス製のスペーサ１９を介在させた。
The obtained
（２）評価
この電解コンデンサを１０個作製し、初期特性として１ｋＨｚでの容量測定を行ない、平均を出した。また、陽極箔、陰極箔、およびセパレータの体積から単位体積あたりの容量を計算した。表１に、電解コンデンサを１０個組立てた後にショートした個数、電解コンデンサの容量、および容量密度を示す。
(2) Evaluation Ten electrolytic capacitors were produced, and the capacity was measured at 1 kHz as an initial characteristic, and an average was obtained. Moreover, the capacity | capacitance per unit volume was computed from the volume of the anode foil, the cathode foil, and the separator. Table 1 shows the number of short-circuits after assembling 10 electrolytic capacitors, the capacitance of the electrolytic capacitors, and the capacitance density.
＜実施例１＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを１μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Example 1>
When the conductive porous foil filled with polystyrene is washed with acetone, the thickness of the oxidized portion formed on the surface of the conductive porous foil is adjusted by adjusting the exposed portion of aluminum on the surface of the conductive porous foil. A coin-type electrolytic capacitor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 1 μm. The results are shown in Table 1.
＜実施例２＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを３μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Example 2>
When the conductive porous foil filled with polystyrene is washed with acetone, the thickness of the oxidized portion formed on the surface of the conductive porous foil is adjusted by adjusting the exposed portion of aluminum on the surface of the conductive porous foil. A coin-type electrolytic capacitor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 3 μm. The results are shown in Table 1.
＜実施例３＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを５μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Example 3>
When the conductive porous foil filled with polystyrene is washed with acetone, the thickness of the oxidized portion formed on the surface of the conductive porous foil is adjusted by adjusting the exposed portion of aluminum on the surface of the conductive porous foil. A coin-type electrolytic capacitor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 5 μm. The results are shown in Table 1.
＜実施例４＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを１０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Example 4>
When the conductive porous foil filled with polystyrene is washed with acetone, the thickness of the oxidized portion formed on the surface of the conductive porous foil is adjusted by adjusting the exposed portion of aluminum on the surface of the conductive porous foil. A coin-type electrolytic capacitor was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 10 μm. The results are shown in Table 1.
＜実施例５＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを２０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Example 5>
When the conductive porous foil filled with polystyrene is washed with acetone, the thickness of the oxidized portion formed on the surface of the conductive porous foil is adjusted by adjusting the exposed portion of aluminum on the surface of the conductive porous foil. A coin-type electrolytic capacitor was prepared and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 20 μm. The results are shown in Table 1.
＜実施例６＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを３０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Example 6>
When the conductive porous foil filled with polystyrene is washed with acetone, the thickness of the oxidized portion formed on the surface of the conductive porous foil is adjusted by adjusting the exposed portion of aluminum on the surface of the conductive porous foil. A coin-type electrolytic capacitor was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 30 μm. The results are shown in Table 1.
＜比較例２＞
ポリスチレンを充填した導電性多孔質箔をアセトンで洗浄する際に、導電性多孔質箔表面のアルミニウムの露出部を調整することにより、導電性多孔質箔の表面に形成された酸化部分の厚みを４０μｍとした以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Comparative example 2>
When the conductive porous foil filled with polystyrene is washed with acetone, the thickness of the oxidized portion formed on the surface of the conductive porous foil is adjusted by adjusting the exposed portion of aluminum on the surface of the conductive porous foil. A coin-type electrolytic capacitor was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that the thickness was 40 μm. The results are shown in Table 1.
＜比較例３＞
導電性多孔質箔の表面に酸化部分の形成を行わなかった以外は、比較例１と同様にしてコイン型電解コンデンサを作製し、その評価を行った。結果を表１に示す。
<Comparative Example 3>
A coin-type electrolytic capacitor was produced and evaluated in the same manner as in Comparative Example 1 except that no oxidized portion was formed on the surface of the conductive porous foil. The results are shown in Table 1.
＜実施例１ａ〜６ａ、および、比較例１ａ〜３ａ＞
セパレータを用いずに陽極箔および陰極箔を直接重ね合わせた以外は、各実施例１〜６および各比較例１〜３と同様にしてコイン型電解コンデンサをそれぞれ作製し、その評価を行った。結果を表２に示す。
<Examples 1a to 6a and Comparative Examples 1a to 3a>
Coin-type electrolytic capacitors were respectively produced and evaluated in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 except that the anode foil and the cathode foil were directly overlapped without using a separator. The results are shown in Table 2.
また、作製したコイン型電解コンデンサの模式断面図を図４（Ｂ）に示す。なお、図４（Ｂ）において用いた各符号は図４（Ａ）と同様である。 Further, FIG. 4B shows a schematic cross-sectional view of the manufactured coin-type electrolytic capacitor. Note that the reference numerals used in FIG. 4B are the same as those in FIG.
＜実施例１ｂ〜６ｂ、および、比較例１ｂ〜３ｂ＞
片面をポリイミドテープによってシールしたアルミニウム箔（純度９９．９質量％、厚さ９０μｍ、幅１００ｍｍ）を用い、エッチング時間を３分１２秒間とし、導電性多孔質箔（多孔部の空孔率７０％）を作製し、さらにセパレータを用いずに陽極箔と陰極箔を直接重ね合わせた以外は、各実施例１〜６および各比較例１〜３と同様にしてコイン型電解コンデンサをそれぞれ作製し、その評価を行った。結果を表３に示す。
<Examples 1b to 6b and Comparative Examples 1b to 3b>
An aluminum foil (purity 99.9 mass%, thickness 90 μm, width 100 mm) sealed on one side with polyimide tape was used, and the etching time was 3 minutes and 12 seconds, and the conductive porous foil (porosity 70% of the porous portion) In addition, each of the coin-type electrolytic capacitors was prepared in the same manner as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, except that the anode foil and the cathode foil were directly overlapped without using a separator. The evaluation was performed. The results are shown in Table 3.
比較例３と実施例１ｂ〜６ｂを比較すると、セルが同体積であれば、容量がより高く、ショート不良の少ないコンデンサを作ることができる。また、実施例４ａおよび実施例４ｂなどからセパレータなしでも電解コンデンサを実現可能であることがわかる。 Comparing Comparative Example 3 and Examples 1b to 6b, if the cells have the same volume, a capacitor with higher capacity and fewer short-circuit defects can be produced. Further, it can be seen from Example 4a and Example 4b that an electrolytic capacitor can be realized without a separator.
１１…陰極箔、１２…陽極箔、１３…酸化皮膜、１４…電解質、１５…セパレータ、１６…外装缶、１７…キャップ、１８…ガスケット、１９スペーサ、２１…電極箔、２２…酸化物、２３…酸化皮膜。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、請求項１〜３のいずれかに記載の電解コンデンサ用電極箔を用いたことを特徴とする電解コンデンサ素子。 In an electrolytic capacitor element having an anode foil, a cathode foil, a separator and a cathode electrolyte interposed between the anode foil and the cathode foil,
The electrolytic capacitor element characterized by using the electrode foil for electrolytic capacitors in any one of Claims 1-3 for at least one of the said anode foil and the said cathode foil.
前記陽極箔および前記陰極箔の少なくとも一方に、請求項１〜３のいずれかに記載の電解コンデンサ用電極箔を用いたことを特徴とする電解コンデンサ素子。 In an electrolytic capacitor element having an anode foil, a cathode foil, and a cathode electrolyte interposed between the anode foil and the cathode foil,
The electrolytic capacitor element characterized by using the electrode foil for electrolytic capacitors in any one of Claims 1-3 for at least one of the said anode foil and the said cathode foil.
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|---|---|---|---|---|
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