JP2016004914A - Method of manufacturing electrolytic capacitor - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic capacitor having reduced ESR.SOLUTION: A method of manufacturing an electrolytic capacitor comprises a first step of preparing for an anode body having a dielectric layer, a second step of impregnating the anode body with first treatment liquid in which electroconductive polymer is dissolved or dispersed in first solvent, a third step of removing a part of the first solvent impregnated in the anode body after the second step, and a fourth step of impregnating the anode body with second treatment liquid containing second solvent which is immingled with the first solvent, thereby obtaining a capacitor element after the third step. In the third step, the anode body is exposed to an environment of 15°C or more in temperature and 60% or more in relative humidity.

Description

本発明は、電解コンデンサの製造方法に関し、詳細には、低ESR特性を有する電解コンデンサの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an electrolytic capacitor, and more particularly to a method for manufacturing an electrolytic capacitor having low ESR characteristics.

電子機器のデジタル化に伴い、それに使用されるコンデンサにも小型、大容量で高周波領域における等価直列抵抗(ESR)の小さいものが求められるようになってきている。   Along with the digitization of electronic equipment, a capacitor used therefor is required to have a small size, a large capacity, and a low equivalent series resistance (ESR) in a high frequency range.

小型、大容量で低ESRのコンデンサとしては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン等の導電性高分子を陰極材として用いた電解コンデンサが有望である。例えば、誘電体層を形成した陽極箔に、陰極材として導電性高分子を含む固体電解質層を設けたコンデンサ素子が提案されている。   As a small-sized, large-capacity, low-ESR capacitor, an electrolytic capacitor using a conductive polymer such as polypyrrole, polythiophene, polyfuran, or polyaniline as a cathode material is promising. For example, a capacitor element has been proposed in which a solid electrolyte layer containing a conductive polymer as a cathode material is provided on an anode foil on which a dielectric layer is formed.

特許文献1では、導電性高分子の分散液に誘電体層を有する陽極体を浸漬させた後、乾燥させて固体電解質層を形成し、ついで、溶媒や溶液と接触させて、再度乾燥し、固体電解コンデンサを得る方法が提案されている。   In Patent Document 1, an anode body having a dielectric layer is immersed in a dispersion of a conductive polymer, and then dried to form a solid electrolyte layer, and then contacted with a solvent or a solution and dried again. A method for obtaining a solid electrolytic capacitor has been proposed.

特開2011−109024号公報JP 2011-109024 A

特許文献1では、乾燥工程を経て固体電解質層を形成したのち、他の溶媒や溶液と接触させている。乾燥工程を経ることにより、固体電解質層と誘電体層との密着性が良くなるためである。さらに、固体電解質層に溶媒が残存する場合、得られるコンデンサの特性変動が懸念されるためである。しかし、特許文献1の方法では、ESRの低減が困難な場合がある。   In patent document 1, after forming a solid electrolyte layer through a drying process, it is made to contact with another solvent and solution. This is because the adhesion between the solid electrolyte layer and the dielectric layer is improved by passing through the drying step. Further, when the solvent remains in the solid electrolyte layer, there is a concern about fluctuations in characteristics of the obtained capacitor. However, in the method of Patent Document 1, it may be difficult to reduce ESR.

本発明の第一の局面は、誘電体層を有する陽極体を準備する第1工程と、前記陽極体に、導電性高分子が第1溶媒に溶解または分散した第1処理液を含浸する第2工程と、前記第2工程の後、前記陽極体に含浸された前記第1溶媒の一部を除去する第3工程と、前記第3工程の後、前記陽極体に、前記第1溶媒と混和する第2溶媒を含む第2処理液を含浸させてコンデンサ素子を得る第4工程と、を含み、前記第3工程では、前記陽極体を、温度15℃以上かつ相対湿度60%以上の雰囲気に曝露する、電解コンデンサの製造方法に関する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a first step of preparing an anode body having a dielectric layer, and impregnating the anode body with a first treatment liquid in which a conductive polymer is dissolved or dispersed in a first solvent. After the second step, after the second step, a third step of removing a part of the first solvent impregnated in the anode body, and after the third step, the anode solvent and the first solvent And a fourth step of obtaining a capacitor element by impregnating a second treatment liquid containing a second solvent to be mixed, and in the third step, the anode body is placed in an atmosphere having a temperature of 15 ° C. or higher and a relative humidity of 60% or higher. It is related with the manufacturing method of the electrolytic capacitor exposed to.

本発明によれば、ESRが低減された電解コンデンサが得られる。   According to the present invention, an electrolytic capacitor with reduced ESR can be obtained.

本発明の一実施形態により得られる電解コンデンサの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the electrolytic capacitor obtained by one Embodiment of this invention. 同実施形態により得られるコンデンサ素子の構成を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the structure of the capacitor | condenser element obtained by the same embodiment.

以下、本発明を実施形態に基づいて、より具体的に説明する。ただし、以下の実施形態は本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on embodiments. However, the following embodiments do not limit the present invention.

≪電解コンデンサ≫
図1は、本実施形態に係る製造方法により得られる電解コンデンサの断面模式図であり、図2は、同電解コンデンサに係るコンデンサ素子の一部を展開した概略図である。
≪Electrolytic capacitor≫
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electrolytic capacitor obtained by the manufacturing method according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic developed view of a part of the capacitor element according to the electrolytic capacitor.

図1において、電解コンデンサは、コンデンサ素子10と、コンデンサ素子10を収容する有底ケース11と、有底ケース11の開口を塞ぐ封止部材12と、封止部材12を覆う座板13と、封止部材12から導出され、座板13を貫通するリード線14A、14Bと、各リード線とコンデンサ素子10の各電極とを接続するリードタブ15A、15Bと、を備える。有底ケース11の開口端近傍は、内側に絞り加工されており、開口端は封止部材12にかしめるようにカール加工されている。   In FIG. 1, an electrolytic capacitor includes a capacitor element 10, a bottomed case 11 that houses the capacitor element 10, a sealing member 12 that closes the opening of the bottomed case 11, a seat plate 13 that covers the sealing member 12, Lead wires 14 </ b> A and 14 </ b> B led out from the sealing member 12 and penetrating the seat plate 13, and lead tabs 15 </ b> A and 15 </ b> B for connecting each lead wire and each electrode of the capacitor element 10 are provided. The vicinity of the open end of the bottomed case 11 is drawn inward, and the open end is curled so as to caulk the sealing member 12.

コンデンサ素子10は、素子から作製される。素子とは、コンデンサ素子10の半製品であり、誘電体層を有する陽極体21を備え、導電性高分子を含む固体電解質層が形成されていないものをいう。また、図2に示すように、素子は、リードタブ15Aと接続された陽極体21と、リードタブ15Bと接続された陰極体22と、セパレータ23とを備えていてもよい。この場合、陽極体21および陰極体22は、セパレータ23を介して巻回されているため、この素子は巻回体とも称される(以下、誘電体層を有する陽極体(素子)を、巻回体と称する場合がある)。巻回体の最外周は、巻止めテープ24により固定される。なお、図2は、巻回体の最外周を止める前の、一部が展開された状態を示している。   The capacitor element 10 is produced from the element. The element is a semi-finished product of the capacitor element 10 and includes an anode body 21 having a dielectric layer, and a solid electrolyte layer containing a conductive polymer is not formed. As shown in FIG. 2, the element may include an anode body 21 connected to the lead tab 15A, a cathode body 22 connected to the lead tab 15B, and a separator 23. In this case, since the anode body 21 and the cathode body 22 are wound through the separator 23, this element is also referred to as a wound body (hereinafter referred to as an anode body (element) having a dielectric layer. May be referred to as a round body). The outermost periphery of the wound body is fixed by a winding tape 24. In addition, FIG. 2 has shown the state by which one part was expand | deployed before stopping the outermost periphery of a wound body.

陽極体21は、表面が凹凸を有するように粗面化された金属箔を具備し、凹凸を有する金属箔上に誘電体層が形成されている。   The anode body 21 includes a metal foil roughened so that the surface has irregularities, and a dielectric layer is formed on the metal foil having irregularities.

コンデンサ素子10は、金属箔に形成された誘電体層の表面の少なくとも一部を覆う固体電解質層を有する。固体電解質層は、陰極体22の表面および/またはセパレータ23の少なくとも一部を被覆していてもよい。なお、コンデンサ素子10は、電解液とともに、有底ケース11、封止部材12などで構成された外装ケースに収容されてもよい。   Capacitor element 10 has a solid electrolyte layer covering at least part of the surface of the dielectric layer formed on the metal foil. The solid electrolyte layer may cover at least a part of the surface of the cathode body 22 and / or the separator 23. Capacitor element 10 may be housed in an outer case made up of bottomed case 11, sealing member 12, and the like together with the electrolytic solution.

≪電解コンデンサの製造方法≫
以下、本実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の一例について、工程ごとに説明する。
≪Method for manufacturing electrolytic capacitor≫
Hereinafter, an example of the method for manufacturing the electrolytic capacitor according to the present embodiment will be described for each process.

(i)誘電体層を有する陽極体21を準備する工程(第1工程)
まず、陽極体21の原料である金属箔を準備する。金属の種類は特に限定されないが、誘電体層の形成が容易である点から、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属または弁作用金属を含む合金を用いることが好ましい。
(I) Step of preparing anode body 21 having a dielectric layer (first step)
First, a metal foil that is a raw material of the anode body 21 is prepared. The type of metal is not particularly limited, but it is preferable to use a valve metal such as aluminum, tantalum, or niobium or an alloy containing the valve metal because the dielectric layer can be easily formed.

次に、金属箔の表面を粗面化する。粗面化により、金属箔の表面に、複数の凹凸が形成される。粗面化は、金属箔をエッチング処理することにより行うことが好ましい。エッチング処理は、例えば直流電解法や交流電解法等により行っても良い。   Next, the surface of the metal foil is roughened. By roughening, a plurality of irregularities are formed on the surface of the metal foil. The roughening is preferably performed by etching the metal foil. The etching process may be performed by, for example, a direct current electrolytic method or an alternating current electrolytic method.

次に、粗面化された金属箔の表面に誘電体層を形成する。誘電体層の形成方法は特に限定されないが、金属箔を化成処理することにより形成することができる。化成処理として、例えば、金属箔をアジピン酸アンモニウム溶液などの化成液に浸漬して、電圧を印加しても良い。   Next, a dielectric layer is formed on the surface of the roughened metal foil. Although the formation method of a dielectric material layer is not specifically limited, It can form by performing a chemical conversion treatment of metal foil. As the chemical conversion treatment, for example, a metal foil may be immersed in a chemical conversion solution such as an ammonium adipate solution to apply a voltage.

通常は、量産性の観点から、大判の弁作用金属などの箔(金属箔)に対して、粗面化処理および化成処理が行われる。その場合、処理後の箔を所望の大きさに裁断することによって、陽極体21が準備される。   Usually, from the viewpoint of mass productivity, a roughening treatment and a chemical conversion treatment are performed on a foil (metal foil) such as a large valve metal. In that case, the anode body 21 is prepared by cutting the foil after processing into a desired size.

(ii)陰極体22を準備する工程
陰極体22にも、陽極体と同様、金属箔を用いることができる。金属の種類は特に限定されないが、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属または弁作用金属を含む合金を用いることが好ましい。必要に応じて、陰極体22の表面を粗面化してもよい。
(Ii) Step of Preparing Cathode Body 22 Similarly to the anode body, a metal foil can be used for the cathode body 22. The type of metal is not particularly limited, but it is preferable to use a valve action metal such as aluminum, tantalum, or niobium or an alloy containing the valve action metal. If necessary, the surface of the cathode body 22 may be roughened.

(iii)巻回体の作製
次に、陽極体21および陰極体22を用いて巻回体を作製する。
まず、陽極体21と陰極体22とを、セパレータ23を介して巻回する。このとき、リードタブ15A、15Bを巻き込みながら巻回することにより、図2に示すように、リードタブ15A、15Bを巻回体から植立させることができる。
(Iii) Production of Winding Body Next, a winding body is produced using the anode body 21 and the cathode body 22.
First, the anode body 21 and the cathode body 22 are wound through the separator 23. At this time, by winding the lead tabs 15A and 15B while winding them, the lead tabs 15A and 15B can be planted from the wound body as shown in FIG.

セパレータ23の材料は、例えば、セルロース、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、アラミド繊維などを主成分とする不織布を用いることができる。   As the material of the separator 23, for example, a nonwoven fabric mainly composed of cellulose, nylon, polyethylene terephthalate, vinylon, aramid fiber, or the like can be used.

リードタブ15A、15Bの材料も特に限定されず、導電性材料であればよい。リードタブ15A、15Bの各々に接続されるリード線14A、14Bの材料についても、特に限定されず、導電性材料であればよい。   The material of the lead tabs 15A and 15B is not particularly limited as long as it is a conductive material. The material of the lead wires 14A and 14B connected to each of the lead tabs 15A and 15B is not particularly limited as long as it is a conductive material.

次に、巻回された陽極体21、陰極体22およびセパレータ23のうち、最外層に位置する陰極体22の外側表面に、巻止めテープ24を配置し、陰極体22の端部を巻止めテープ24で固定する。なお、陽極体21を大判の金属箔を裁断することによって準備した場合には、陽極体21の裁断面に誘電体層を設けるために、巻回体に対し、さらに化成処理を行ってもよい。   Next, the winding tape 24 is disposed on the outer surface of the cathode body 22 located in the outermost layer among the wound anode body 21, cathode body 22 and separator 23, and the end of the cathode body 22 is fastened. Secure with tape 24. When the anode body 21 is prepared by cutting a large-sized metal foil, the wound body may be further subjected to chemical conversion treatment in order to provide a dielectric layer on the cut surface of the anode body 21. .

(iv)陽極体(巻回体)に第1処理液を含浸する工程(第2工程)
次に、第1溶媒に導電性高分子が溶解した導電性高分子溶液、または、第1溶媒と導電性高分子の粒子とを含む導電性高分子分散液である第1処理液を、巻回体に含浸し、第1処理液を巻回体に付与する。
(Iv) Step of impregnating the anode body (rolled body) with the first treatment liquid (second step)
Next, a conductive polymer solution in which the conductive polymer is dissolved in the first solvent or a first treatment liquid that is a conductive polymer dispersion containing the first solvent and particles of the conductive polymer is wound. Impregnating the rotating body and applying the first treatment liquid to the wound body.

巻回体に第1処理液を含浸させる方法は、特に限定されない。例えば、容器に収容された第1処理液に巻回体を浸漬させる方法、第1処理液を巻回体に滴下する方法などを用いることができる。含浸時間は、巻回体のサイズにもよるが、例えば1秒〜5時間、好ましくは1分〜30分である。また、含浸は、減圧下で行ってもよい。また、巻回体を第1処理液に浸漬させながら、巻回体または第1処理液に超音波振動を付与してもよい。   A method for impregnating the wound body with the first treatment liquid is not particularly limited. For example, a method of immersing the wound body in the first treatment liquid accommodated in the container, a method of dropping the first treatment liquid onto the wound body, or the like can be used. The impregnation time is, for example, 1 second to 5 hours, preferably 1 minute to 30 minutes, depending on the size of the wound body. The impregnation may be performed under reduced pressure. Moreover, you may provide an ultrasonic vibration to a wound body or a 1st process liquid, immersing a wound body in a 1st process liquid.

導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリチオフェンビニレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよく、2種以上のモノマーの共重合体でもよい。   Examples of the conductive polymer include polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, polythiophene vinylene, and the like. These may be used alone or in combination of two or more, or may be a copolymer of two or more monomers.

なお、本明細書では、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどは、それぞれ、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどを基本骨格とする高分子を意味する。したがって、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどには、それぞれの誘導体も含まれ得る。例えば、ポリチオフェンには、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)などが含まれる。   In the present specification, polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline and the like mean polymers having a basic skeleton of polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline and the like, respectively. Accordingly, polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline and the like can also include respective derivatives. For example, polythiophene includes poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and the like.

導電性高分子溶液に含まれる導電性高分子は、第1溶媒に溶解している。また、導電性高分子分散液に含まれる導電性高分子は、粒子の状態で第1溶媒に分散している。導電性高分子分散液は、例えば、第1溶媒に導電性高分子の粒子を分散させる方法や、第1溶媒中で導電性高分子の前駆体モノマーを重合させて、第1溶媒中に導電性高分子の粒子を生成させる方法などにより得ることができる。   The conductive polymer contained in the conductive polymer solution is dissolved in the first solvent. Further, the conductive polymer contained in the conductive polymer dispersion is dispersed in the first solvent in the form of particles. The conductive polymer dispersion can be obtained by, for example, a method of dispersing conductive polymer particles in a first solvent, or by polymerizing a precursor monomer of a conductive polymer in the first solvent, and conducting the conductive polymer in the first solvent. It can be obtained by a method of generating a conductive polymer particle.

導電性高分子は、ドーパントを含んでいてもよい。ドーパントとしては、ポリアニオンを用いることができる。ポリアニオンとしては、ポリスチレンスルホン酸由来のポリアニオンが好ましい。ポリアニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸などのアニオンが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらは、単独モノマーの重合体であってもよく、2種以上のモノマーの共重合体であってもよい。   The conductive polymer may contain a dopant. A polyanion can be used as the dopant. As the polyanion, a polyanion derived from polystyrene sulfonic acid is preferable. Specific examples of polyanions include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacryl sulfonic acid, polymethacryl sulfonic acid, poly (2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid), polyisoprene sulfonic acid, poly Anions such as acrylic acid can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. These may be a single monomer polymer or a copolymer of two or more monomers.

ポリアニオンの重量平均分子量は、特に限定されないが、例えば1,000〜1,000,000である。このようなポリアニオンは、第1溶媒中に均質に分散し易く、均質な固体電解質層を形成しやすい。   Although the weight average molecular weight of a polyanion is not specifically limited, For example, it is 1,000-1,000,000. Such a polyanion is easily dispersed homogeneously in the first solvent and is likely to form a homogeneous solid electrolyte layer.

また、導電性高分子が粒子の状態で第1溶媒に分散している場合、その粒子の平均粒径D50は、例えば0.01〜0.5μmであることが好ましい。ここで、平均粒径D50は、動的光散乱法による粒径測定装置により測定される体積粒度分布におけるメディアン径である。   When the conductive polymer is dispersed in the first solvent in the form of particles, the average particle diameter D50 of the particles is preferably 0.01 to 0.5 μm, for example. Here, the average particle diameter D50 is a median diameter in a volume particle size distribution measured by a particle size measuring apparatus using a dynamic light scattering method.

第1処理液における導電性高分子(ドーパントもしくはポリアニオンを含む)濃度は、0.5〜10質量%であることが好ましい。このような濃度で導電性高分子を含む第1処理液は、適度な厚みの固体電解質層を形成するのに適するとともに、巻回体に対して含浸されやすいため、生産性を向上させる点でも有利である。   The concentration of the conductive polymer (including the dopant or polyanion) in the first treatment liquid is preferably 0.5 to 10% by mass. The first treatment liquid containing the conductive polymer at such a concentration is suitable for forming a solid electrolyte layer having an appropriate thickness and is easy to be impregnated into the wound body, so that the productivity can be improved. It is advantageous.

第1溶媒は、水でもよく、水と非水溶媒との混合物でもよく、非水溶媒でもよい。非水溶媒とは、水および水を含む液体を除く、液体の総称であり、有機溶媒やイオン性液体が含まれる。第1溶媒は、特に限定されず、プロトン性溶媒であっても、非プロトン性溶媒であってもよい。プロトン性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、グリセリン、ポリグリセリンなどのアルコール類、ホルムアルデヒド、1,4−ジオキサンなどのエーテル類および水などが挙げられる。非プロトン性溶媒としては、例えば、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド類や、酢酸メチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル類、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジメチルスルホキシド、スルホランなどの硫黄含有化合物、炭酸プロピレンなどのカーボネート化合物などが挙げられる。第1溶媒としては、これらを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The first solvent may be water, a mixture of water and a non-aqueous solvent, or a non-aqueous solvent. The non-aqueous solvent is a general term for liquids excluding water and liquids containing water, and includes organic solvents and ionic liquids. The first solvent is not particularly limited, and may be a protic solvent or an aprotic solvent. Examples of the protic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, diethylene glycol monobutyl ether, glycerin and polyglycerin, and ethers such as formaldehyde and 1,4-dioxane. And water. Examples of the aprotic solvent include amides such as N-methylacetamide, N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone, esters such as methyl acetate and γ-butyrolactone, and ketones such as methyl ethyl ketone. And sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide and sulfolane, and carbonate compounds such as propylene carbonate. As a 1st solvent, these may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

特に、第1溶媒は、プロトン性溶媒を含んでいることが好ましい。さらに、第1溶媒が、水を50質量%以上含んでいることが好ましい。この場合、取扱い性および導電性高分子を分散させる場合の分散性が向上する。また、第1溶媒が低粘度であることから、導電性高分子と第2溶媒との接触性が向上することが期待できる。   In particular, the first solvent preferably contains a protic solvent. Furthermore, it is preferable that the 1st solvent contains 50 mass% or more of water. In this case, the handleability and the dispersibility when the conductive polymer is dispersed are improved. Further, since the first solvent has a low viscosity, it can be expected that the contact property between the conductive polymer and the second solvent is improved.

(v)陽極体(巻回体)に含浸された第1溶媒の一部を除去する工程(第3工程)
次に、第1処理液が付与された巻回体を、温度15℃以上かつ相対湿度60%以上の雰囲気に曝露することにより、第1溶媒の一部を蒸発させ、除去する。第1溶媒の一部を蒸発させる温度は、25℃以上であることが好ましい。蒸発温度の上限は、85℃であることが好ましく、60℃であることがより好ましい。また、相対湿度の上限は、100%であることが好ましく、90%であることがより好ましい。
(V) Step of removing a part of the first solvent impregnated in the anode body (rolled body) (third step)
Next, a part of the first solvent is evaporated and removed by exposing the wound body provided with the first treatment liquid to an atmosphere having a temperature of 15 ° C. or higher and a relative humidity of 60% or higher. The temperature for evaporating a part of the first solvent is preferably 25 ° C. or higher. The upper limit of the evaporation temperature is preferably 85 ° C, and more preferably 60 ° C. Further, the upper limit of the relative humidity is preferably 100%, and more preferably 90%.

第1処理液が付与された巻回体を、温度15℃以上かつ相対湿度60%以上の雰囲気という、穏やかな条件で乾燥させることにより、乾燥工程中に導電性高分子の配置の均一化が進むものと考えられる。さらに、後述するように、続いて行われる第2処理液の含浸工程においても、導電性高分子の配置の均一化が進行する。   The winding body to which the first treatment liquid is applied is dried under a mild condition of an atmosphere having a temperature of 15 ° C. or more and a relative humidity of 60% or more, thereby making it possible to make the arrangement of the conductive polymer uniform during the drying process. It is considered to go forward. Further, as will be described later, in the subsequent impregnation step of the second treatment liquid, the uniform arrangement of the conductive polymer proceeds.

第1溶媒の蒸発量は、10〜80質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることがより好ましい。曝露する時間は、蒸発させる量によって適宜選択すればよいが、例えば、5分〜12時間とすることができる。   The evaporation amount of the first solvent is preferably 10 to 80% by mass, and more preferably 10 to 50% by mass. The exposure time may be appropriately selected depending on the amount to be evaporated, and may be, for example, 5 minutes to 12 hours.

ここで、第1処理液が付与された直後の巻回体の質量を1A、第2処理液を付与する直前の巻回体の質量を2B、巻回体の質量を1Bとした場合、第1溶媒の蒸発量(割合)は、[(1A−1B)×第1処理液中の第1溶媒の配合割合−{(2B−1B)−(1A−1B)×第1処理液中の導電性高分子の配合割合)}]、で表わされる、巻回体から蒸発した第1溶媒の量を、{(1A−1B)×第1処理液中の第1溶媒の配合割合)}、で表わされる、巻回体に付与された第1溶媒の量で除して、100を乗じることにより、算出することができる。   Here, when the mass of the wound body immediately after the first treatment liquid is applied is 1A, the mass of the wound body immediately before the second treatment liquid is applied is 2B, and the mass of the wound body is 1B, The evaporation amount (ratio) of one solvent is [(1A-1B) × mixing ratio of the first solvent in the first treatment liquid − {(2B-1B) − (1A-1B) × conductivity in the first treatment liquid]. The ratio of the first solvent evaporated from the wound body is represented by {(1A-1B) × the mixing ratio of the first solvent in the first treatment liquid)}, represented by It can be calculated by dividing by the amount of the first solvent given to the wound body represented and multiplying by 100.

第1溶媒の蒸発量が、巻回体に付与された第1溶媒のうちの一部であると、第2溶媒と導電性高分子との接触が生じやすく、その結果、導電性高分子が十分に均一化され、所望のESR値の低減効果を得ることが容易となる。第1溶媒がすべて蒸発すると、導電性高分子の固化が進み、第2溶媒が導電性高分子と接触しても、導電性高分子の均一化が起こりにくくなる。また、第1溶媒の除去を行わないと、第1溶媒によって導電性高分子と第2溶媒との接触が妨げられ易くなり、導電性高分子の均一化が起こりにくくなる。   When the evaporation amount of the first solvent is a part of the first solvent applied to the wound body, the second solvent and the conductive polymer are likely to come into contact with each other. It becomes sufficiently uniform and it becomes easy to obtain the desired effect of reducing the ESR value. When all of the first solvent evaporates, the conductive polymer is solidified, and even if the second solvent comes into contact with the conductive polymer, the conductive polymer is less likely to be uniformized. In addition, if the first solvent is not removed, the contact between the conductive polymer and the second solvent is likely to be hindered by the first solvent, and the uniformization of the conductive polymer is difficult to occur.

(vi)陽極体(巻回体)に第2処理液を含浸させる工程(第4工程)
第1溶媒の一部を蒸発させた後、巻回体に第2溶媒を含む第2処理液を含浸させる。すなわち、第1溶媒の残部と導電性高分子とを有する誘電体層の表面に、第2溶媒が付与される。誘電体層の表面には第1溶媒が残存しているため、第1溶媒と混和する第2溶媒が付与されることにより、第2溶媒と、第1溶媒とともに誘電体層31の表面に存在する導電性高分子とが接触する。このとき、第2溶媒は、導電性高分子の配置を均一化する。
(Vi) Step of impregnating the anode body (rolled body) with the second treatment liquid (fourth step)
After evaporating a part of the first solvent, the wound body is impregnated with the second treatment liquid containing the second solvent. That is, the second solvent is applied to the surface of the dielectric layer having the remainder of the first solvent and the conductive polymer. Since the first solvent remains on the surface of the dielectric layer, the second solvent that is miscible with the first solvent is applied to the surface of the dielectric layer 31 together with the second solvent. Contact with the conducting polymer. At this time, the second solvent makes the arrangement of the conductive polymer uniform.

第1溶媒の乾燥工程を、相対湿度が60%以上という多湿の環境で行うため、巻回体に付与された第1溶媒は、一様に除去されていく。そのため、巻回体には、第1溶媒が均一な状態で残存する。そこに、第1溶媒と混和する第2溶媒が含浸されると、第1溶媒が均一に残存する部分に、第2溶媒が入り込み、導電性高分子と第2溶媒とがムラなく接触することになる。これにより、誘電体層の表面全体で、導電性高分子の配置がさらに均一化される。相対湿度が60%より低いと、第1溶媒は一様には蒸発せず、局所的に乾燥の進んだ箇所が生じる。そのため、導電性高分子の配置の均一化が十分ではなくなる。このように、乾燥工程および第2処理液の含浸工程において、導電性高分子の配置が均一化されることにより、導電性が向上し、ESR値が低減する。   Since the drying process of the first solvent is performed in a humid environment with a relative humidity of 60% or more, the first solvent applied to the wound body is uniformly removed. Therefore, the first solvent remains in a uniform state on the wound body. When the second solvent mixed with the first solvent is impregnated there, the second solvent enters the portion where the first solvent remains uniformly, and the conductive polymer and the second solvent are in contact with each other without unevenness. become. Thereby, the arrangement of the conductive polymer is further uniformized over the entire surface of the dielectric layer. When the relative humidity is lower than 60%, the first solvent does not evaporate uniformly, and a locally dried portion occurs. Therefore, the uniform arrangement of the conductive polymer is not sufficient. Thus, in the drying step and the impregnation step of the second treatment liquid, the conductive polymer is uniformly arranged, whereby the conductivity is improved and the ESR value is reduced.

巻回体に第2処理液を含浸させる方法は、特に限定されないが、巻回体を第2処理液中に浸漬する方法、第2処理液を巻回体に滴下する方法などが挙げられる。また、巻回体に第2処理液を塗布してもよい。   The method for impregnating the wound body with the second treatment liquid is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing the wound body in the second treatment liquid and a method of dropping the second treatment liquid onto the wound body. Moreover, you may apply | coat a 2nd process liquid to a wound body.

第2溶媒は、第1溶媒と混和するものであれば、特に限定されない。ここで、混和とは、第1溶媒と第2溶媒とが混ざり合い、均質な状態になることをいい、第1溶媒と混和する溶媒とは、第1溶媒と混ざり合い、均質な状態になることのできる溶媒をいう。   The second solvent is not particularly limited as long as it is miscible with the first solvent. Here, mixing means that the first solvent and the second solvent are mixed and become a homogeneous state, and the solvent mixed with the first solvent is mixed with the first solvent and becomes a homogeneous state. A solvent that can be used.

第2溶媒は、第1溶媒と同じであっても異なっていてもよい。第2溶媒は、導電性高分子に対して、その配列をさらに均一化させる作用を有していることが好ましい。ESR値の低減効果がさらに向上するためである。また、第2溶媒は、第1溶媒よりも沸点の高い溶媒を含むことが好ましい。必要に応じて行われる第2溶媒の除去工程(第5工程)において、第1溶媒の蒸発が穏やかになり、導電性高分子の配置がより均一化されると考えられるためである。   The second solvent may be the same as or different from the first solvent. The second solvent preferably has an action of further homogenizing the arrangement of the conductive polymer. This is because the effect of reducing the ESR value is further improved. Moreover, it is preferable that a 2nd solvent contains the solvent whose boiling point is higher than a 1st solvent. This is because, in the second solvent removal step (fifth step) performed as necessary, the evaporation of the first solvent is moderated and the arrangement of the conductive polymer is considered to be more uniform.

第2溶媒としては、第1溶媒と同じ溶媒を例示することができる。すなわち、水でもよく、水と非水溶媒との混合物でもよく、非水溶媒でもよい。第2溶媒は、特に限定されず、プロトン性溶媒であっても、非プロトン性溶媒であってもよい。第2溶媒としては、これらを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、第1溶媒がプロトン性溶媒を含む場合には、第2溶媒は、非プロトン性溶媒を含んでいることが好ましい。ESR値の低減効果がさらに向上するためである。   As the second solvent, the same solvent as the first solvent can be exemplified. That is, it may be water, a mixture of water and a non-aqueous solvent, or a non-aqueous solvent. The second solvent is not particularly limited, and may be a protic solvent or an aprotic solvent. As a 2nd solvent, these may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. Especially, when the 1st solvent contains a protic solvent, it is preferred that the 2nd solvent contains an aprotic solvent. This is because the effect of reducing the ESR value is further improved.

第2溶媒は、巻回体に付与された導電性高分子100質量部に対して、200〜10,000質量部、巻回体に付与されることが好ましい。導電性高分子の配置の均一性が、より向上するためである。   The second solvent is preferably applied to the wound body in an amount of 200 to 10,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the conductive polymer applied to the wound body. This is because the uniformity of the arrangement of the conductive polymer is further improved.

以上により、陽極体21と陰極体22との間に、誘電体層の表面の少なくとも一部を覆うように固体電解質層が形成される。このとき、固体電解質層は、誘電体層の表面だけでなく、陰極体22および/またはセパレータ23の表面に形成されてもよい。誘電体層の表面に形成された固体電解質層は、事実上の陰極材料として機能する。   As described above, the solid electrolyte layer is formed between the anode body 21 and the cathode body 22 so as to cover at least a part of the surface of the dielectric layer. At this time, the solid electrolyte layer may be formed not only on the surface of the dielectric layer but also on the surface of the cathode body 22 and / or the separator 23. The solid electrolyte layer formed on the surface of the dielectric layer functions as a practical cathode material.

(vii)第2溶媒の少なくとも一部を除去する工程(第5工程)
巻回体に第2処理液を含浸させた後、第2溶媒の少なくとも一部を除去してもよい。なかでも、固体電解質層の定着の観点からは、第2溶媒の少なくとも一部を除去することが好ましい。第2溶媒は、ほぼ全てを除去してもよい。加熱により、第2溶媒を除去する場合、加熱温度は、第2溶媒の沸点より高い温度であってもよく、例えば50〜300℃が好ましく、100〜200℃がより好ましい。第2溶媒を蒸発させる量は、特に限定されない。第1溶媒が水を含む場合には、このとき水も除去される。
(Vii) Step of removing at least a part of the second solvent (fifth step)
After impregnating the wound body with the second treatment liquid, at least a part of the second solvent may be removed. Among these, from the viewpoint of fixing the solid electrolyte layer, it is preferable to remove at least a part of the second solvent. Almost all of the second solvent may be removed. When removing the 2nd solvent by heating, the temperature higher than the boiling point of the 2nd solvent may be sufficient as heating temperature, for example, 50-300 ° C is preferred and 100-200 ° C is more preferred. The amount for evaporating the second solvent is not particularly limited. When the first solvent contains water, the water is also removed at this time.

巻回体に第1処理液を含浸させる工程(第2工程)と、第1溶媒の一部を除去する工程(第3工程)、および、第2処理液を含浸させる工程(第4工程)は、これらを一連の工程として、2回以上繰り返してもよい。この一連の工程を複数回行うことにより、誘電体層に対する固体電解質層の被覆率を高めることができる。また、第2工程を複数回行った後、第3工程および第4工程を行ってもよい。   A step of impregnating the wound body with the first treatment liquid (second step), a step of removing a part of the first solvent (third step), and a step of impregnating the second treatment liquid (fourth step). These may be repeated two or more times as a series of steps. By performing this series of steps a plurality of times, the coverage of the solid electrolyte layer with respect to the dielectric layer can be increased. Moreover, after performing a 2nd process in multiple times, you may perform a 3rd process and a 4th process.

(viii)コンデンサ素子に電解液を含浸させる工程(第6工程)
第2溶媒を含浸させた後、コンデンサ素子に電解液を含浸させてもよい。これにより、誘電体層の修復機能が向上し、電解コンデンサの耐電圧特性を向上させることができる。
電解液は、非水溶媒であってもよく、非水溶媒とこれに溶解させたイオン性物質(溶質)との混合物であってもよい。溶質としては、有機塩が好ましい。
(Viii) Step of impregnating capacitor element with electrolyte (sixth step)
After impregnating the second solvent, the capacitor element may be impregnated with an electrolytic solution. Thereby, the repair function of a dielectric material layer improves, and the withstand voltage characteristic of an electrolytic capacitor can be improved.
The electrolytic solution may be a non-aqueous solvent or a mixture of a non-aqueous solvent and an ionic substance (solute) dissolved therein. As the solute, an organic salt is preferable.

非水溶媒は、有機溶媒でもよく、イオン性液体でもよい。非水溶媒としては、高沸点溶媒が好ましい。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールなとの多価アルコール類、スルホランなどの環状スルホン類、γ−ブチロラクトンなどのラクトン類、ホルムアルデヒド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド類、酢酸メチルなどのエステル類、1,4−ジオキサンなどのエーテル類、メチルエチルケトンなどのケトン類などを用いることができる。   The non-aqueous solvent may be an organic solvent or an ionic liquid. As the non-aqueous solvent, a high boiling point solvent is preferable. For example, polyhydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol, cyclic sulfones such as sulfolane, lactones such as γ-butyrolactone, formaldehyde, N-methylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2- Amides such as pyrrolidone, esters such as methyl acetate, ethers such as 1,4-dioxane, ketones such as methyl ethyl ketone, and the like can be used.

有機塩とは、アニオンおよびカチオンの少なくとも一方が有機物を含む塩である。有機塩としては、例えば、マレイン酸トリメチルアミン、ボロジサリチル酸トリエチルアミン、フタル酸エチルジメチルアミン、フタル酸モノ1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、フタル酸モノ1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリニウムなどを用いてもよい。   An organic salt is a salt in which at least one of an anion and a cation contains an organic substance. Examples of organic salts include trimethylamine maleate, triethylamine borodisalicylate, ethyldimethylamine phthalate, mono 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium phthalate, mono 1,3-dimethyl-2-phthalate Ethyl imidazolinium or the like may be used.

コンデンサ素子10に電解液を含浸させる方法は、特に限定されない。例えば、容器に収容された電解液に、コンデンサ素子10を浸漬させる方法や、電解液をコンデンサ素子10に滴下する方法などを用いることができる。含浸は、減圧下で行ってもよい。   The method for impregnating the capacitor element 10 with the electrolytic solution is not particularly limited. For example, a method of immersing the capacitor element 10 in an electrolytic solution accommodated in a container, a method of dropping the electrolytic solution onto the capacitor element 10, or the like can be used. The impregnation may be performed under reduced pressure.

(ix)コンデンサ素子を封止する工程(第7工程)
次に、コンデンサ素子10を封止する。具体的には、まず、リード線14A、14Bが有底ケース11の開口する上面に位置するように、コンデンサ素子10を有底ケース11に収納する。有底ケース11の材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、鉄、真鍮などの金属あるいはこれらの合金を用いることができる。
(Ix) Capacitor element sealing step (seventh step)
Next, the capacitor element 10 is sealed. Specifically, first, the capacitor element 10 is housed in the bottomed case 11 so that the lead wires 14 </ b> A and 14 </ b> B are positioned on the upper surface of the bottomed case 11. As a material of the bottomed case 11, a metal such as aluminum, stainless steel, copper, iron, brass, or an alloy thereof can be used.

次に、リード線14A、14Bが貫通するように形成された封止部材12を、コンデンサ素子10の上方に配置し、コンデンサ素子10を有底ケース11内に封止する。封止部材12は、絶縁性物質であればよい。絶縁性物質としては弾性体が好ましく、中でも耐熱性の高いシリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、ハイパロンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴムなどが好ましい。   Next, the sealing member 12 formed so that the lead wires 14 </ b> A and 14 </ b> B penetrate is disposed above the capacitor element 10, and the capacitor element 10 is sealed in the bottomed case 11. The sealing member 12 may be an insulating material. As the insulating substance, an elastic body is preferable, among which silicone rubber, fluorine rubber, ethylene propylene rubber, hyperon rubber, butyl rubber, isoprene rubber, and the like having high heat resistance are preferable.

次に、有底ケース11の開口端近傍に、横絞り加工を施し、開口端を封止部材12にかしめてカール加工する。そして、カール部分に座板13を配置することによって、図1に示すような電解コンデンサが完成する。その後、定格電圧を印加しながら、エージング処理を行ってもよい。   Next, a lateral drawing process is performed in the vicinity of the opening end of the bottomed case 11, and the opening end is caulked by caulking the sealing member 12. And the electrolytic capacitor as shown in FIG. 1 is completed by arrange | positioning the seat board 13 in a curl part. Then, you may perform an aging process, applying a rated voltage.

上記の実施形態では、巻回型の電解コンデンサについて説明したが、本発明の適用範囲は上記に限定されず、他の電解コンデンサ、例えば、陽極体として金属の焼結体を用いるチップ型の電解コンデンサや、金属板を陽極体として用いる積層型の電解コンデンサにも適用することができる。   In the above embodiment, the wound type electrolytic capacitor has been described. However, the scope of the present invention is not limited to the above, and other electrolytic capacitors, for example, a chip type electrolytic capacitor using a metal sintered body as an anode body. The present invention can also be applied to a capacitor or a multilayer electrolytic capacitor using a metal plate as an anode body.

[実施例]
以下、実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to an Example.

《実施例1》
本実施例では、定格電圧100V、定格静電容量15μFの巻回型の電解コンデンサ(Φ8mm×L(長さ)12mm)を作製した。以下に、電解コンデンサの具体的な製造方法について説明する。
Example 1
In this example, a wound type electrolytic capacitor (Φ8 mm × L (length) 12 mm) having a rated voltage of 100 V and a rated capacitance of 15 μF was produced. Below, the specific manufacturing method of an electrolytic capacitor is demonstrated.

(陽極体を準備する工程)
厚さ100μmのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔の表面に、化成処理により、誘電体層を形成した。その後、アルミニウム箔を、縦×横が6mm×120mmとなるように裁断して、陽極体を準備した。
(Process for preparing anode body)
Etching was performed on an aluminum foil having a thickness of 100 μm to roughen the surface of the aluminum foil. Thereafter, a dielectric layer was formed on the surface of the aluminum foil by chemical conversion treatment. Thereafter, the aluminum foil was cut so that the length × width was 6 mm × 120 mm to prepare an anode body.

(陰極体を準備する工程)
厚さ50μmのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔を、縦×横が6mm×120mmとなるように裁断して、陰極体を準備した。
(Process for preparing cathode body)
The aluminum foil having a thickness of 50 μm was etched to roughen the surface of the aluminum foil. Thereafter, the aluminum foil was cut so that the length × width was 6 mm × 120 mm to prepare a cathode body.

(巻回体の作製)
陽極体および陰極体に陽極リードタブおよび陰極リードタブを接続し、陽極体と陰極体とを、リードタブを巻き込みながら、セパレータを介して巻回した。巻回体から突出する各リードタブの端部には、陽極リード線および陰極リード線をそれぞれ接続した。そして、作製された巻回体に対して、再度、化成処理を行い、陽極体の切断された端部に誘電体層を形成した。次に、巻回体の外側表面の端部を巻止めテープで固定して巻回体を作製した。
(Production of wound body)
The anode lead tab and the cathode lead tab were connected to the anode body and the cathode body, and the anode body and the cathode body were wound through the separator while winding the lead tab. An anode lead wire and a cathode lead wire were respectively connected to the end portions of the lead tabs protruding from the wound body. Then, the formed wound body was subjected to chemical conversion treatment again, and a dielectric layer was formed on the cut end portion of the anode body. Next, the end of the outer surface of the wound body was fixed with a winding tape to produce a wound body.

(第1処理液の調製)
3,4−エチレンジオキシチオフェンと、ドーパントとしてのポリスチレンスルホン酸とを、イオン交換水(第1溶媒)に溶かした混合溶液を調製した。得られた混合溶液を撹拌しながら、イオン交換水に溶かしたp−トルエンスルホン酸第二鉄塩溶液(酸化剤)を添加し、重合反応を行った。反応後、得られた反応液を透析して、未反応モノマーおよび過剰な酸化剤を除去し、約5質量%のポリスチレンスルホン酸がドープされたポリエチレンジオキシチオフェンを含む溶液を得た。得られた溶液にイミダゾールを均一に分散させ、第1処理液を得た。導電性高分子の粒子は、動的光散乱法による粒径測定装置((株)堀場製作所製、動的光散乱式粒径分布測定装置LB‐500)により測定される体積粒度分布におけるメディアン径が100nmであった。
(Preparation of first treatment liquid)
A mixed solution was prepared by dissolving 3,4-ethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid as a dopant in ion-exchanged water (first solvent). While stirring the resulting mixed solution, a p-toluenesulfonic acid ferric salt solution (oxidant) dissolved in ion-exchanged water was added to perform a polymerization reaction. After the reaction, the resulting reaction solution was dialyzed to remove unreacted monomers and excess oxidant to obtain a solution containing polyethylene dioxythiophene doped with about 5% by mass of polystyrene sulfonic acid. Imidazole was uniformly dispersed in the obtained solution to obtain a first treatment liquid. The particle of the conductive polymer is a median diameter in a volume particle size distribution measured by a particle size measuring device by dynamic light scattering method (manufactured by Horiba, Ltd., dynamic light scattering particle size distribution measuring device LB-500). Was 100 nm.

(第1処理液の含浸)
減圧雰囲気(40kPa)中で、所定容器に収容された第1処理液に巻回体を5分間浸漬し、その後、第1処理液から巻回体を引き上げた。
(Impregnation of the first treatment liquid)
In a reduced-pressure atmosphere (40 kPa), the wound body was immersed for 5 minutes in the first treatment liquid contained in a predetermined container, and then the wound body was pulled up from the first treatment liquid.

(第1溶媒の除去)
次に、巻回体を45℃、相対湿度60%の環境下で30分間乾燥させ、第1溶媒の一部を除去した。このとき、第1溶媒の蒸発量は、40質量%であった。
(Removal of the first solvent)
Next, the wound body was dried in an environment of 45 ° C. and a relative humidity of 60% for 30 minutes to remove a part of the first solvent. At this time, the evaporation amount of the first solvent was 40% by mass.

(第2処理液の含浸)
次いで、ジメチルスルホキシド(第2溶媒)を含む第2処理液を巻回体に含浸させた。このとき、第2溶媒を、巻回体に付与された導電性高分子100質量部に対して、1,000質量部付与した。
(Impregnation of the second treatment liquid)
Next, the wound body was impregnated with a second treatment liquid containing dimethyl sulfoxide (second solvent). At this time, 1,000 mass parts of 2nd solvent was provided with respect to 100 mass parts of conductive polymers provided to the wound body.

(第2溶媒の除去)
第2処理液が含浸された巻回体を、150℃の乾燥炉内で20分間乾燥させて、第2溶媒の少なくとも一部を除去し、固体電解質層を具備するコンデンサ素子を作製した。
(Removal of second solvent)
The wound body impregnated with the second treatment liquid was dried in a drying furnace at 150 ° C. for 20 minutes to remove at least a part of the second solvent, and a capacitor element having a solid electrolyte layer was produced.

(電解液の含浸)
減圧雰囲気(40kPa)中で、γ−ブチロラクトンとスルホランとの混合溶媒(非水溶媒)を、上記コンデンサ素子を含浸させた。
(Impregnation with electrolyte)
The capacitor element was impregnated with a mixed solvent (nonaqueous solvent) of γ-butyrolactone and sulfolane in a reduced pressure atmosphere (40 kPa).

(コンデンサ素子の封止)
非水溶媒を含浸させたコンデンサ素子を封止して、図1に示すような電解コンデンサを完成させた。その後、定格電圧を印加しながら、130℃で2時間エージング処理を行った。
(Capacitor element sealing)
The capacitor element impregnated with the nonaqueous solvent was sealed to complete an electrolytic capacitor as shown in FIG. Thereafter, an aging treatment was performed at 130 ° C. for 2 hours while applying a rated voltage.

得られた電解コンデンサについて、静電容量、ESRおよびリーク電流(LC)を測定した。その結果を表1に示す。   The obtained electrolytic capacitor was measured for capacitance, ESR, and leakage current (LC). The results are shown in Table 1.

また、長期信頼性を評価するために、定格電圧を印加しながら125℃で1000時間保持し、ESRの増加率(ΔESR:初期値(X0)に対する1000時間保持後のESR(X)の比(X/X0))を求めた。ΔESRが、1.2以下の場合を○、1.2を超えた場合を×として評価した。結果を、併せて表1に示す。なお、それぞれの特性値は、300個の試料の平均値である。 Further, in order to evaluate long-term reliability, it is held at 125 ° C. for 1000 hours while applying a rated voltage, and the ESR increase rate (ΔESR: ratio of ESR (X) after 1000 hours holding to the initial value (X 0 )) (X / X 0 )) was determined. The case where ΔESR was 1.2 or less was evaluated as ○, and the case where ΔESR exceeded 1.2 was evaluated as ×. The results are also shown in Table 1. Each characteristic value is an average value of 300 samples.

《実施例2〜4および比較例1〜4》
表1に示す条件で、第1溶媒を蒸発させたこと以外は、実施例1と同様にして電解コンデンサを作製し、上記と同様に評価した。なお、実施例4は、第2溶媒としてエチレングリコールを用い、比較例3は、第1溶媒の蒸発を行わなかった。
<< Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 >>
An electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the first solvent was evaporated under the conditions shown in Table 1, and evaluated in the same manner as described above. In Example 4, ethylene glycol was used as the second solvent, and in Comparative Example 3, the first solvent was not evaporated.

Figure 2016004914
Figure 2016004914

実施例1〜4では、ESRおよび漏れ電流ともに低い数値となった。これは、第1溶媒の一部を除去する際の条件が穏やかであったため、導電性高分子の配置の均一性が高まった結果であると考えられる。また、第1溶媒を完全に除去した比較例4では、ESRが非常に大きかった。   In Examples 1 to 4, both ESR and leakage current were low. This is considered to be a result of an increase in the uniformity of the arrangement of the conductive polymer because the conditions for removing a part of the first solvent were mild. In Comparative Example 4 in which the first solvent was completely removed, the ESR was very large.

また、参考として、温度25℃、相対湿度0%の条件下で放置して、第1溶媒の一部を蒸発させ、実施例1と同様にして電解コンデンサの特性を評価した。結果を表2に示す。   For reference, the characteristics of the electrolytic capacitor were evaluated in the same manner as in Example 1 by leaving it to stand under conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 0% to evaporate a part of the first solvent. The results are shown in Table 2.

Figure 2016004914
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表2の結果から、第1溶媒の蒸発率を10〜50質量%することによっても、ESRが低減されることがわかった。この理由は定かではないが、以下のように考えられる。   From the results in Table 2, it was found that ESR was also reduced by increasing the evaporation rate of the first solvent to 10 to 50% by mass. The reason for this is not clear, but can be considered as follows.

第2溶媒を含浸させる際に、巻回体には第1溶媒が残存している。そのため、導電性高分子はまだ十分に固化していない。そこへ、第1溶媒と混和する第2溶媒が付与されると、巻回体の第1溶媒が存在する部分に第2溶媒が入り込み、導電性高分子と第2溶媒とが接触することになる。これにより、導電性高分子の配置がより均一化される。その結果、導電性が向上し、ESR値が低減する。   When impregnating the second solvent, the first solvent remains in the wound body. Therefore, the conductive polymer is not yet solidified sufficiently. If the 2nd solvent mixed with the 1st solvent is given there, a 2nd solvent will enter into the part in which the 1st solvent of a winding object exists, and conductive polymer and the 2nd solvent will contact. Become. Thereby, the arrangement of the conductive polymer is made more uniform. As a result, the conductivity is improved and the ESR value is reduced.

つまり、ESR値の低減には、導電性高分子と第2溶媒とが接触することがポイントの一つであると考えられ、導電性高分子と第2溶媒との接触が多いほど、ESR値の低減効果が高くなる。そして、この導電性高分子と第2溶媒との接触には、第1溶媒の残存量が大きく影響する。   That is, it is considered that one of the points for reducing the ESR value is that the conductive polymer and the second solvent come into contact with each other. The more the contact between the conductive polymer and the second solvent, the more the ESR value. The reduction effect becomes higher. The remaining amount of the first solvent greatly affects the contact between the conductive polymer and the second solvent.

すなわち、誘電体層を有する陽極体を準備する工程と、前記陽極体に、第1溶媒に前記導電性高分子が溶解または分散した第1処理液を含浸させる工程と、前記陽極体に含浸された第1処理液に含まれる前記第1溶媒の10〜50質量%を蒸発させる工程と、前記第1溶媒を蒸発させる工程の後に、前記陽極体に、前記第1溶媒と混和する第2溶媒を含浸させてコンデンサ素子を得る工程と、を有する製造方法で得られる電解コンデンサは、低ESR特性を有する。   That is, a step of preparing an anode body having a dielectric layer, a step of impregnating the anode body with a first treatment solution in which the conductive polymer is dissolved or dispersed in a first solvent, and impregnation of the anode body. After the step of evaporating 10 to 50% by mass of the first solvent contained in the first treatment liquid and the step of evaporating the first solvent, the second solvent mixed with the first solvent in the anode body The electrolytic capacitor obtained by the manufacturing method having a step of obtaining a capacitor element by impregnating with has low ESR characteristics.

なお、第1溶媒を蒸発させる方法および条件は特に限定されず、加熱乾燥や減圧乾燥などが例示される。第1溶媒の蒸発量は、15〜25質量%であることが好ましい。蒸発量がこの範囲であれば、ESR値の低減効果がより大きくなる。   In addition, the method and conditions for evaporating the first solvent are not particularly limited, and examples include heat drying and reduced pressure drying. The evaporation amount of the first solvent is preferably 15 to 25% by mass. If the amount of evaporation is within this range, the effect of reducing the ESR value is further increased.

本発明は、陰極材料として固体電解質層を具備する電解コンデンサに利用することができる。   The present invention can be used for an electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer as a cathode material.

10:コンデンサ素子、11:有底ケース、12:封止部材、13:座板、14A,14B:リード線、15A,15B:リードタブ、21:陽極体、22:陰極体、23:セパレータ、24:巻止めテープ   10: capacitor element, 11: bottomed case, 12: sealing member, 13: seat plate, 14A, 14B: lead wire, 15A, 15B: lead tab, 21: anode body, 22: cathode body, 23: separator, 24 : Winding tape

Claims (5)

誘電体層を有する陽極体を準備する第1工程と、
前記陽極体に、導電性高分子が第1溶媒に溶解または分散した第1処理液を含浸する第2工程と、
前記第2工程の後、前記陽極体に含浸された前記第1溶媒の一部を除去する第3工程と、
前記第3工程の後、前記陽極体に、前記第1溶媒と混和する第2溶媒を含む第2処理液を含浸させてコンデンサ素子を得る第4工程と、を含み、
前記第3工程では、前記陽極体を、温度15℃以上かつ相対湿度60%以上の雰囲気に曝露する、電解コンデンサの製造方法。
A first step of preparing an anode body having a dielectric layer;
A second step of impregnating the anode body with a first treatment liquid in which a conductive polymer is dissolved or dispersed in a first solvent;
A third step of removing a part of the first solvent impregnated in the anode body after the second step;
After the third step, a fourth step of impregnating the anode body with a second treatment liquid containing a second solvent mixed with the first solvent to obtain a capacitor element,
In the third step, the electrolytic capacitor is manufactured by exposing the anode body to an atmosphere having a temperature of 15 ° C. or higher and a relative humidity of 60% or higher.
前記第3工程において、前記含浸された前記第1処理液に含まれる前記第1溶媒の10〜50質量%を除去する、請求項1に記載の電解コンデンサの製造方法。   2. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein in the third step, 10 to 50 mass% of the first solvent contained in the impregnated first treatment liquid is removed. 前記第4工程の後、前記第2溶媒の少なくとも一部を除去する第5工程を有する、請求項1または2に記載の電解コンデンサの製造方法。   The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1, further comprising a fifth step of removing at least a part of the second solvent after the fourth step. 前記第1溶媒が、水を50質量%以上含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電解コンデンサの製造方法。   The manufacturing method of the electrolytic capacitor as described in any one of Claims 1-3 with which the said 1st solvent contains 50 mass% or more of water. 前記第4工程の後、前記コンデンサ素子に電解液を含浸させる第6工程を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電解コンデンサの製造方法。   The manufacturing method of the electrolytic capacitor as described in any one of Claims 1-4 which has a 6th process which impregnates the electrolyte solution to the said capacitor | condenser element after the said 4th process.
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