JP2016076606A

JP2016076606A - 電解コンデンサの製造方法及びその製品

Info

Publication number: JP2016076606A
Application number: JP2014206137A
Authority: JP
Inventors: 俊毓朱; Jun Yu Zhu; 閔儀王; min yi Wang; 隆昌江; Lungchang Chiang
Original assignee: LELON ELECTRONICS CORP
Current assignee: LELON ELECTRONICS CORP
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-05-12

Abstract

【課題】損失角、等価直列抵抗及びリーク電流を低減するとともに、コンデンサの電容量を向上させることができる電解コンデンサの製造方法及びその製品を提供する。【解決手段】電気エッチング工程において、腐食液を介してアルミニウム箔に通電させることにより、電気エッチングを行った後、水洗工程、後処理工程を経て、高分子導電分散液の塗布工程において、高分子導電分散液をアルミニウム箔の表面に付着させる。さらに乾燥工程において、アルミニウム箔の表面に付着された高分子導電分散液を乾燥させ、実装工程において、アルミニウム箔が素子になるようにそれを巻く。以上により、高分子導電分散液を正負極のアルミニウム箔の表面に均一に分布させ、塗布面積の被覆率を増加させる。【選択図】図１

Description

本発明は、電解コンデンサの製造方法に関し、特に、高分子導電分散液をアルミニウム箔に塗布して乾燥させた後に実装を行う電解コンデンサの製造方法に関するものである。

台湾特許公告第Ｉ４０４０９６号の「電解コンデンサの製造方法及び電解コンデンサ」という特許案を参照されたい。それに開示された電解コンデンサの製造方法は、陽極箔と陰極箔とを備える電極箔のコンデンサ素子を作製した後、該コンデンサ素子を導電性固体粒子又はその凝集体が分散溶媒に混合された分散液に含浸させることにより、該コンデンサ素子内に導電性固体粒子又はその凝集体を有する導電性固体層を形成し、かつ該導電性固体層が形成されたコンデンサ素子を支持塩を含有しない溶媒に含浸させることを特徴とする。

台湾特許公告第Ｉ４０４０９６号公報

しかしながら、上記方法で生産するコンデンサ素子を分散液を含浸させる時、分散液をコンデンサ素子に完全に浸透させるとともに、この分散液を陽極箔と陰極箔の表面に均一に分布させる必要がある。分散液を隔離膜に完全に浸入させるためには、分散液の配合比を向上させる必要があるため、分散液にかかるコストが高くなってしまう。

本発明の主な目的は、電気エッチング工程、高分子導電分散液の塗布工程、乾燥工程及び実装工程などを含む電解コンデンサの製造方法を提供することにある。電気エッチング工程において、腐食液を介してアルミニウム箔に通電させることにより電気エッチングを行う。高分子導電分散液の塗布工程において、高分子導電分散液をアルミニウム箔の表面に付着させる。乾燥工程において、アルミニウム箔の表面に付着された高分子導電分散液を乾燥させる。実装工程において、アルミニウム箔が素子になるようにそれを巻く。高分子導電分散液の塗布工程及び乾燥工程により、高分子導電分散液を正負極のアルミニウム箔の表面に均一に分布させ、塗布面積の被覆率を増加させることができるので、損失角、等価直列抵抗及びリーク電流を低減するとともに、コンデンサの電容量を向上させることができる。

本発明の電解コンデンサの製造方法を示すフローチャートである。本発明の電解コンデンサの製造方法における電極用アルミニウム箔の生産フローを示す図である。

図１は、本発明の電解コンデンサの製造方法を示すフローチャートであり、図２は、本発明の電解コンデンサの製造方法における電極用アルミニウム箔の生産フローを示す図である。図１及び図２に示すとおり、本発明の電解コンデンサの製造方法は、前処理、電気エッチング工程、水洗工程、後処理工程、高分子導電分散液の塗布工程、乾燥工程及び実装工程などを含む。

前処理工程において、アルミニウム箔１０を前処理槽２０に通過させることにより、アルミニウム箔１０を水で洗浄する。

電気エッチング工程において、アルミニウム箔１０を電食槽３０に通過させるとき、腐食液を介してアルミニウム箔１０に通電させることにより電気エッチングを行い、アルミニウム箔１０上に凹凸を形成する。

水洗工程において、アルミニウム箔１０を水洗槽４０に通過させるとき、電気エッチング工程によってアルミニウム箔１０の表面に残った酸液を水で洗浄する。

後処理工程において、アルミニウム箔１０を後処理槽５０に通過させるとき、アルミニウム箔１０の表面に残った化学物質を水で再び洗浄する。

高分子導電分散液の塗布工程において、浸漬塗布方法、ブラシ塗布方法、スピン塗布方法や噴射塗布法などの方法により、高分子導電分散液をアルミニウム箔１０の表面に塗布することができるが、その他の塗布方法によっても、同じ目的を達成することができるので、ここでは説明を省略する。

本実施例において、高分子導電分散液の塗布工程として、浸漬塗布方法を採用する。すなわち、アルミニウム箔１０を分散液槽６０に通過させることにより、高分子導電分散液をアルミニウム箔１０の表面に付着させる。本実施例において、アルミニウム箔１０を高分子導電分散液に浸漬させる時間は３〜６分間である。また、本実施例において、高分子導電分散液はポリチオフェン分散液（Ｈｅｒａｅｕｓ社製、ＣＬＥＶＩＯＳＫＮＡＮＯ）である。

他の実施例において、スプレー装置を分散液槽６０内に取り付け、かつこのスプレー装置で高分子導電分散液を繰り返して噴射すること（噴射塗布方法）により、高分子導電分散液をアルミニウム箔１０の表面に噴射塗布することができる。

乾燥工程において、アルミニウム箔１０を分散液槽６０から取り出した後、加熱器７０でアルミニウム箔１０を加熱して乾燥させることにより、アルミニウム箔１０の表面に付着された高分子導電分散液を乾燥させる。なお、本実施例において、乾燥温度は摂氏６０〜１２０度であり、乾燥工程は複数段階に分けて行い、各段階の乾燥時間は３分間である。

前記高分子導電分散液の塗布工程及び前記乾燥工程は、順次に複数回繰り返して行うことができる。

実装工程において、アルミニウム箔１０を所定の幅に裁断した後、それらが素子になるように電解紙と共に（螺旋状や渦巻状に）巻き、かつ注入式注射筒で有機液体電解液を素子に注入して吸収させた直後に、それをアルミニウムケースに入れるとともに樹脂キャップで（アルミニウムケースの両端を）封口する。本実施例において、電解液はアミジン塩類電解液（Ａｍｉｄｉｎｅｓａｌｔｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）である。

上述した高分子導電分散液の塗布工程及び乾燥工程により、高分子導電分散液を正負極のアルミニウム箔１０の表面に均一に分布させ、塗布面積の被覆率を増加させることができるので、コンデンサの電容量を向上させることができ、かつ等価直列抵抗（ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＳｅｒｉｅｓＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ＥＳＲ）をより低減することができる。

本発明のコンデンサが、正負極のアルミニウム箔１０に高分子導電分散液を塗布して乾燥させた直後に、それを外部ケースに入れて樹脂キャップで（外部ケースの両端を）封口して得たものであるので、正負極のアルミニウム箔１０の湿気吸収状態を有効に制御することができ、コンデンサの寿命衰退率を緩和することができる。

また、高分子導電分散液が正負極のアルミニウム箔１０の表面に塗布されるので、本発明のコンデンサにおいて別途に高分子導電分散液を電解紙に浸入させる必要がなく、かつ電解紙の密度が高すぎることにより、高分子導電分散液を浸入させにくい問題を避けることができる。また、高分子導電分散液を電解紙に浸入させることができるので、高分子導電分散液の配合比をわざわざ高くする必要がない。したがって、コンデンサの生産時コストを有効に低減することができる。

下記の表１を参照すると、本発明の電解コンデンサの製造方法で生産した本発明のコンデンサと、従来の製造方法で生産した従来のコンデンサとを比較した結果、すなわち異なる規格を有する３種のコンデンサを採用して色々なデータを比較した結果が示されている。表１に示されるとおり、本発明の電解コンデンサの製造方法によって生産された本発明のコンデンサは、損失角（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ，ＤＦ）、等価直列抵抗及びリーク電流（ＬｅａｋａｇｅＣｕｒｒｅｎｔ，ＬＣ）を有効に低減することができ、かつコンデンサの電容量を向上させるとともに、コンデンサの性能を向上させることができる。

表において、ＤＦは損失角（％）であり、ＥＳＲは等価直列抵抗（Ω）であり、ＬＣはリーク電流（ｕＡ）である。

上記の構造又は方法により、本発明は下記の利点を奏することができる。

本発明に係る電解コンデンサの製造方法は、電気エッチング、高分子導電分散液の塗布、乾燥及び実装などの工程を含む。電気エッチング工程において、腐食液を介してアルミニウム箔に通電させることにより電気エッチングを行う。高分子導電分散液の塗布工程において、高分子導電分散液をアルミニウム箔の表面に付着させる。乾燥工程において、アルミニウム箔の表面に付着された高分子導電分散液を乾燥させる。実装工程において、アルミニウム箔が素子になるようにそれを（螺旋状や渦巻状に）巻く。高分子導電分散液の塗布工程及び乾燥工程により、高分子導電分散液を正負極のアルミニウム箔の表面に均一に分布させ、塗布面積の被覆率を増加させることができる。したがって、損失角、等価直列抵抗及びリーク電流を低減するとともに、コンデンサの電容量を向上させることができる。

１０アルミニウム箔
２０前処理槽
３０電食槽
４０水洗槽
５０後処理槽
６０分散液槽
７０加熱器

Claims

電解コンデンサの製造方法において、腐食液を介してアルミニウム箔に通電させることにより電気エッチングを行う電気エッチング工程と、高分子導電分散液を前記アルミニウム箔の表面に付着させる高分子導電分散液の塗布工程と、前記アルミニウム箔の表面に付着された高分子導電分散液を乾燥させる乾燥工程と、前記アルミニウム箔が素子になるようにそれを巻く実装工程とを含む、電解コンデンサの製造方法。
前記高分子導電分散液の塗布工程における高分子導電分散液の塗布方法は、浸漬塗布方法であり、前記高分子導電分散液の塗布工程において、前記アルミニウム箔を高分子導電分散液に浸漬させる時間は３〜６分間であり、前記高分子導電分散液の塗布工程に使用される高分子導電分散液はポリチオフェン分散液であり、前記乾燥工程に使用される乾燥方法は、加熱器で前記アルミニウム箔を加熱して乾燥させる方法であり、その乾燥温度は摂氏６０〜１２０度であり、前記乾燥工程における乾燥工程は数段階に分けて行い、各段階の焼成時間は３分間であり、前記高分子導電分散液の塗布工程及び前記乾燥工程は順次に複数回繰り返して行うことを特徴とする、請求項１に記載の電解コンデンサの製造方法。
前記高分子導電分散液の塗布工程における高分子導電分散液の塗布方法は、噴射塗布方法であることを特徴とする、請求項１に記載の電解コンデンサの製造方法。
前記実装工程において、前記アルミニウム箔を所定の幅に裁断し、かつそれらが素子になるように電解紙と共に巻き、かつ注入式注射筒で有機液体電解液を素子に注入して吸収させた直後に、その素子をアルミニウムケースに入れるとともに樹脂キャップでケースの両端を封口し、
前記実装工程に使用される電解液はアミジン塩類電解液であり、
電解コンデンサの製造方法は、前処理工程、前記電気エッチング工程、水洗工程、後処理工程、前記高分子導電分散液の塗布工程、前記乾燥工程及び前記実装工程を順次に行い、
前記前処理工程において、前記アルミニウム箔を水で洗浄し、前記水洗工程において、前記電気エッチング工程によって前記アルミニウム箔の表面に残った酸液を水で洗浄し、前記後処理工程において、前記アルミニウム箔の表面に残った化学物質を水で洗浄することを特徴とする、請求項１に記載の電解コンデンサの製造方法。
請求項１〜請求項４のうちいずれか１項に記載の電解コンデンサの製造方法で作製することを特徴とする、電解コンデンサ。