JP2006120808A

JP2006120808A - 電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2006120808A
Application number: JP2004306281A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Sakai; 陽文坂井; Nobuo Kuroki; 伸郎黒木
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】アルミニウム電解コンデンサ素子の陽極リードタブの引き出し部分への電流集中を防ぎ、耐電圧を向上させ、パンクや断線の発生を防止する。
【解決手段】セパレータを介してアルミニウムの陽極箔と陰極箔を重ね合わせ、巻回してなるアルミニウム電解コンデンサ素子の陽極リードタブ引き出し部分に、メラミン樹脂を塗布し硬化させたことを特徴とし、
上記メラミン樹脂を塗布する範囲が、陽極リードタブ引き出し部分、コンデンサ素子の陽極リードタブ根元部分の少なくともいずれかであることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。
【選択図】図１

Description

本発明は、アルミニウム電解コンデンサに関するものであり、耐電圧の向上と、信頼性の改善を実現したアルミニウム電解コンデンサに関するものである。

従来、４００Ｖ以上の高電圧用アルミニウム電解コンデンサの耐電圧および信頼性の向上を図るためには、電極箔の化成電圧を上げる、電解液に耐電圧向上を目的とした添加剤を溶解する、または、セパレータの厚さを増す等の手段で対応していた。
６００Ｖを超える高電圧用アルミニウム電解コンデンサでは、電極箔、電解液、セパレータでの対応以外に、陽極リードタブによる対応も重要な課題となる。
一般に、巻回型アルミニウム電解コンデンサでは、電圧印加時に陽極リードタブ引き出し部分（素子固着部分と気相部分との界面）に電流が集中し、特に６００Ｖを超える高電圧品ではその傾向が顕著である。
そのため、定格電圧を超える過電圧が加えられた場合や、長期間にわたって電圧印加された場合に、陽極リードタブ引き出し部分に電流が集中し、パンクや断線が発生することがあった。
よって、６００Ｖを超える高電圧用アルミニウム電解コンデンサの耐電圧を検討するに当たっては、陽極リードタブの引き出し部分の保護を図る必要があった。陽極リードタブの引き出し部分を保護する方法として、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂を塗布して保護する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
実開平７−２７１４３号公報

しかし、当該部分に特許文献１記載のシリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂を塗布する方法では、耐電気特性、耐熱性、耐溶剤性、耐摩耗性の面で、不十分であり、陽極リードタブを保護するための別の手段が要求されていた。

本発明は、上記の課題を解決するもので、コンデンサ素子の陽極リードタブ引き出し部分に、メラミン樹脂の塗布・硬化を行うことで、陽極リードタブの引き出し部分への電流集中を防ぎ、耐電圧を向上させ、パンクや断線の発生のないアルミニウム電解コンデンサを提供するものである。
すなわち、セパレータを介してアルミニウムの陽極箔と陰極箔を重ね合わせ、巻回してなるアルミニウム電解コンデンサ素子の陽極リードタブ引き出し部分に、メラミン樹脂を塗布し硬化させたことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサである。

また、上記メラミン樹脂の塗布する範囲が、陽極リードタブ引き出しまたはコンデンサ素子の陽極リードタブ根元部分の少なくともいずれかであることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサである。

セパレータを介して陽極箔と陰極箔を重ね合わせ、巻回してなるアルミニウム電解コンデンサ素子の陽極リードタブの引き出し部分に、電気的特性（耐アーク性）に優れたメラミン樹脂を塗布し硬化させることで、アルミニウム電解コンデンサの耐電圧の向上を図ることができる。
また、メラミン樹脂は、耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性に優れているので、アルミニウム電解コンデンサの長期信頼性の改善をも図ることができる。

アルミニウム電解コンデンサ素子の陽極リードタブ引き出し部分またはコンデンサ素子の陽極リードタブ根元部分の少なくともいずれかにメラミン樹脂を塗布し硬化させ、アルミニウム電解コンデンサを作製する。

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
陽極リードタブの処理は、表１に示すとおり、リードタブ引き出し部分にメラミン樹脂を塗布し硬化させたもの（実施例１、図１）、リードタブの素子根元部分にメラミン樹脂を塗布し硬化させたもの（実施例２、図２）、リードタブ引き出し部分およびコンデンサ素子の陽極リードタブ根元部分にメラミン樹脂を塗布し硬化させたもの（実施例３、図３）とした。
実施例１〜３における、メラミン樹脂の塗布箇所を各々、図１〜３の斜線部分で示す。
なお、塗布はメラミン樹脂系塗料をエアスプレーで吹き付け、硬化条件は、１８０℃−３０分とした。
また、従来例として、上記メラミン樹脂塗布を行わず、リードタブを６００Ｖ化成したもの（従来例、図４）、比較例として、リードタブに８００Ｖ化成したもの（比較例１、図５）、リードタブ引き出し部分（図６の斜線部）にシリコン樹脂を塗布し硬化させたもの（塗布方法：エアスプレー吹付け、硬化条件：１０８℃−３０分）（比較例２）を作製した。
上記の陽極リードタブを陽極箔に固着させ、セパレータを介して陽極箔と陰極箔を重ね合わせ、巻回したアルミニウム電解コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸した後、アルミニウム製外装ケース内に封口板と共に挿入し、直径５０．０ｍｍ、長さ１０５．０ｍｍ、定格電圧６５０Ｖ、静電容量３９０μＦの電解コンデンサを作製し、エージングを行った。なお、試料数は各条件ごとに１０個とした。
これらの試料コンデンサに、１０５℃の恒温槽中で定格電圧（６５０ＶＤＣ）を３０００時間印加した後、静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流を測定し、表２の結果を得た。

表２より明らかなように、通常の化成タブ（６００Ｖ化成）を使用した従来例では、１０００時間を超えると、陽極リードタブ素子引き出し部分で、パンクや断線が生じており、３０００時間までに、全ての製品がパンク・断線に到っている。
また、リードタブの化成電圧を８００Ｖに上げた比較例１でも、１５００時間以降にパンクや断線が確認されている。よって、リードタブの化成電圧を上げても多少の延命効果にしかならない。
そして、陽極リードタブ引き出し部分をシリコン樹脂で固めた比較例２では、１５００時間以降に陽極リードタブ素子引き出し部分でパンクが確認された。

一方、メラミン樹脂の塗布を陽極リードタブに行った実施例１、コンデンサ素子の陽極リードタブ根元部分に行った実施例２、両方に行った実施例３においては、３０００時間を経過しても陽極リードタブ近辺でのパンクや断線等が発生せず、電気特性も安定している。
そして、メラミン樹脂塗布範囲は、陽極リードタブ引き出し部分、コンデンサ素子の陽極リードタブ根元部分のいずれか、または両方であっても差は見られない。

本発明の実施例による、リードタブ引き出し部分にメラミン樹脂を塗布し硬化させた電解コンデンサ素子の状態図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。本発明の他の実施例による、リードタブの素子根元部分にメラミン樹脂を塗付し硬化させた電解コンデンサ素子の状態図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。本発明の他の実施例による、リードタブ引き出し部分およびコンデンサ素子のリードタブ根元部分にメラミン樹脂を塗布し硬化させた電解コンデンサ素子の状態図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。従来例による、メラミン樹脂の塗布・硬化を行わず、リードタブを６００Ｖ化成した電解コンデンサ素子の状態図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。比較例による、メラミン樹脂の塗布・硬化を行わず、リードタブを８００Ｖ化成した電解コンデンサ素子の状態図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。他の比較例による、リードタブ引き出し部分にシリコン樹脂を塗布し硬化させた電解コンデンサ素子の状態図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。

符号の説明

１陽極リードタブ
２陰極リードタブ
３コンデンサ素子
４メラミン樹脂塗布部分
５シリコン樹脂塗布部分

Claims

セパレータを介してアルミニウムの陽極箔と陰極箔を重ね合わせ、巻回してなるアルミニウム電解コンデンサ素子の陽極リードタブ引き出し部分に、メラミン樹脂を塗布し硬化させたことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。
請求項１記載のメラミン樹脂を塗布する範囲が、陽極リードタブ引き出し部分またはコンデンサ素子の陽極リードタブ根元部分の少なくともいずれかであることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。