JP2016122741A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

【課題】電解コンデンサの漏れ電流の上昇や短絡を改善すること。
【解決手段】電解コンデンサにおいて、表面に誘電体層が設けられた陽極箔と陰極箔とセパレータとを介して重ねて巻回した巻回素子を有するコンデンサ素子と、電解質と、を備え、陽極箔の幅方向の端部の表面の少なくとも一部、または長手方向の端部の表面の少なくとも一部に絶縁性の樹脂層が設けられ、この絶縁性の樹脂層は、セパレータを介して、陰極箔の少なくとも一部と重なる構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器、産業機器、自動車用機器等に使用される蓄電デバイスに関する。

従来の電解コンデンサは、アルミニウム等の弁作用金属のエッチング箔に化成被膜を形成した陽極箔と、アルミニウム等の弁作用金属のエッチング箔からなる陰極箔とを絶縁紙等からなるセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸するとともに、金属からなる有底筒状の外装ケースに収納し、外装ケースの開口部をゴムよりなる封口材で封止した構成となっている。

また、最近では、高周波領域におけるＥＳＲを低減するために、電解質として従来の電解液よりも電気伝導度の高い導電性高分子等の固体電解質を用いた固体電解コンデンサが検討され製品化されており、このような固体電解コンデンサは、陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介して巻回したコンデンサ素子の内部に導電性高分子を充填した構成を有している。（例えば、特許文献１）。

特開昭６３−１５８８２９号公報

ところで、近年、電解コンデンサが車載用途に使用される傾向にあり、自動車のエンジンや電装品等の制御回路や駆動回路等に搭載されるようになっている。このような車載用途では、自動車の走行時の振動や、エンジンの振動等により、コンデンサは激しい振動を常に受け続け、また、エンジンルーム等に搭載した場合には、大きな温度変化に曝され続けることなり、このような振動や温度変化によって、電解コンデンサの内部に収納されたコンデンサ素子が振動、或いは収縮を繰り返すことにより、コンデンサ素子を構成している陽極箔と陰極箔、或いは陽極箔とセパレータ、或いは陰極箔とセパレータとがずれてしまい、その結果漏れ電流の上昇や短絡などの不具合を生じる場合がある。従って、このような激しい振動や、大きな温度変化に耐えられる電解コンデンサが必要となっている。

そこで、本発明は、上記のような課題を解決し、耐振性、対温度変化に優れた電解コンデンサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電解コンデンサは、表面に誘電体層が設けられた陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して重ねて巻回した巻回素子を有するコンデンサ素子と電解質とを備え、陽極箔の幅方向の端部の少なくとも一部、または長手方向の端部の少なくとも一部に絶縁性の樹脂層が設けられ、この絶縁性の樹脂層は、セパレータを介して、陰極箔の少なくとも一部と重なる構成とする。

本発明に係る電解コンデンサによれば、激しい振動や、大きな温度変化を繰り返し受ける使用環境においても、コンデンサ素子を構成している陽極箔と陰極箔、或いは陽極箔とセパレータ、或いは陰極箔とセパレータとのずれを抑制することができ、その結果、耐振
性、対温度変化に優れた電解コンデンサが得られる。

本発明の実施の形態における電解コンデンサの断面図 図１に示すコンデンサ素子１２のＡ部の拡大図 本発明の実施の形態における他の例を示すコンデンサ素子１２の断面の部分拡大図。 （ａ）本発明の他の実施の形態における陽極箔の平面図、（ｂ）図４（ａ）に示す陽極箔のＢ−Ｂ´断面の部分拡大図、（ｃ）図４（ａ）に示す陽極箔のＣ−Ｃ´部分断面図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお図面では理解しやすいように一部寸法の縦横比を変えて示している。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における電解コンデンサの断面図である。図２は図１に示すコンデンサ素子１２のＡ部の拡大図である。図３は本発明の実施の形態における他の例を示すコンデンサ素子１２の断面の部分拡大図である。

図１に示すように、本発明の電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１２が外装体１５内に封入された構造を有する。

コンデンサ素子１２は、表面に誘電体層を有する陽極箔２１と陰極箔２２とセパレータ２３とを重ねて巻回された巻回素子１１と、リードタブ端子１６，１７とを備える。

セパレータ２３は、陽極箔２１と陰極箔２２との間に挟まれて巻回されている。

リードタブ端子１６は陽極箔２１に、リードタブ端子１７は陰極箔２２に、それぞれ接続されて巻回素子１１の一方の端面から巻回素子１１の外に導出されている。

コンデンサ素子１２は、ケース１３と封口体１４とを備える外装体１５に封入され、リードタブ端子１６、１７は、封口体１４に設けられた貫通孔１４ａを通じて外部に導出されている。

電解質１９は、電解液や導電性高分子等の固体電解質等、特に限定されないが陽極箔２１、陰極箔２２、セパレータ２３に被着、または陽極箔２１とセパレータとの間、陰極箔２２とセパレータ２３との間に存在している。

そして、陽極箔２１の幅方向の端部の表面の少なくとも一部、または陽極箔２１の長手方向の端部の表面の少なくとも一部に絶縁性の樹脂層１８が設けられ、この絶縁性の樹脂層１８は、セパレータ２３を介して、陰極箔２２と重なっている（図２または図３のＤに示す部分）。

以上のように、陽極箔２１の端部の表面に絶縁性の樹脂層１８を設け、この絶縁性の樹脂層１８が、セパレータ２３を介して陰極箔２２と重なるようにすることで、この重なる部分において、陽極箔２１、セパレータ２３、陰極箔２２夫々を抑える圧力が大きくなることで、陽極箔２１、セパレータ２３、陰極箔２２がお互いにずれにくくなり、その結果、激しい振動や大きな温度変化を連続的に或いは繰り返し受けるような使用環境においても、漏れ電流特性や絶縁性が劣化し難い電解コンデンサが得られる。

また、陽極箔２１の一方の面における幅方向の端部の表面に設けられた絶縁性の樹脂層１８は、陽極箔２１の幅方向の端面に設けられた絶縁性の樹脂層１８ａに繋がり、さらに、陽極箔２１の幅方向の端面に設けられた絶縁性の樹脂層１８ａは、陽極箔２１の他方の面における幅方向の端部の表面に設けられた絶縁性の樹脂層１８と繋がっている。

このように、陽極箔２１の一方の面における幅方向の端部の表面に設けられた絶縁性の樹脂層１８と、陽極箔２１の幅方向の端面に設けられた絶縁性の樹脂層１８ａとが繋がることで、陽極箔２１への絶縁性の樹脂層の付着力を高め、電解コンデンサの信頼性を高めることができる。そして、陽極箔２１の一方の面における幅方向の端部の表面に設けられた絶縁性の樹脂層１８と、陽極箔２１の幅方向の端面に設けられた絶縁性の樹脂層１８ａと、陽極箔２１の他方の面における幅方向の端部の表面に設けられた絶縁性の樹脂層１８とが繋がることで、さらに陽極箔２１への絶縁性の樹脂層の付着力を高めることができる。

さらに詳しく説明すると、
陽極箔２１は、アルミニウム等の弁作用金属からなる金属箔をエッチング処理することにより粗面化し、さらにその表面に化成処理等によって誘電体層が設けられている。一方、陰極箔２２はアルミニウム等の金属で構成されている。

なお、陰極箔２２は、アルミニウム等の金属の表面に、化成皮膜が設けられていてもよく、異種金属や非金属の被膜が設けられていてもよい。異種金属や非金属としては、例えば、チタンのような金属やカーボンのような非金属などを挙げることができる。

リードタブ端子１６、１７の材料は特に限定されず、導電性材料であればよいが、少なくとも陽極箔２１、陰極箔２２との接合部分は、陽極箔２１、陰極箔２２と同じ材料で構成されていることが好ましい。

リードタブ端子１６、１７は、その表面が化成処理されていてもよい。また、リードタブ端子１６、１７の封口体１４と接触する部分が樹脂材料で覆われていてもよい。

セパレータ２３は、セルロース繊維を含んでいる。セルロース繊維とは、セルロースを主成分とした繊維の総称であり、マニラ麻、エスパルト、ヘンプ（Ｈｅｍｐ）、クラフトパルプ、竹などの天然の材料から得られる天然繊維の他、これら天然の材料を一旦溶解させ紡糸して得られるレーヨンなどの再生繊維、および、天然の材料に化学的処理を加えて得られるアセテート等の半合成繊維を含んでいる。セパレータ２３は、セルロース繊維以外の繊維、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、ポリアミド繊維（ナイロンなどの脂肪族ポリアミド繊維およびアラミドなどの芳香族ポリアミド繊維）などを含んでいてもよい。

絶縁性の樹脂層１８、１８ａを構成する樹脂の材料としては、シリコン系、エポキシ系、フッ素系、アクリル系、アラミド系、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂、ゴム等が挙げられる。

また、絶縁性の樹脂層１８、１８ａの硬度は、デュロメータにおいて、Ｅ２０〜Ａ９０であることが好ましい。絶縁性の樹脂層１８、１８ａの硬度をデュロメータにおいて、Ｅ２０〜Ａ９０とすることによって、コンデンサ素子１２を構成する陽極箔２１と陰極箔２２およびセパレータ２３のずれを抑制する効果を向上することができる。絶縁性の樹脂層１８、１８ａの硬度がこの範囲より低くなると陽極箔２１の滑性が悪くなり、巻回時において皺が発生しやすくなる、また硬度がこの範囲より高くなると陽極箔２１の剛性が高く
なり過ぎ、巻回が困難になる。

電解質として固体電解質を用いる場合、この固体電解質に導電性高分子を含んでいてよい。導電性高分子として例えば、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。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。

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、例えば、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。なかでも、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。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。

導電性高分子は電解コンデンサの陰極としても機能する。

また、固体電解質に替えて、電解液を用いても良い。電解液は、有機溶媒に溶質を溶解して調製されている。有機溶媒として、アルコール類や、非プロトン性のアミド系溶剤、ラクトン類、スルホキシド類等を用いることができる。アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、シクロブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロプレングリコール、グリセリン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレングリコール、グリコール類の重縮合物などが挙げられる。アミド系溶剤としては、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。ラクトン類としては、γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、α−バレロラクトン、γ−バレロラクトンなどが挙げられる。スルホキシド類としては、スルホラン、３−メチルスルホラン、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。

また、溶質である電解質成分の塩基成分としては、アルキル置換アミジン基を有する化合物、で、イミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、脂環式アミジン化合物（ピリミジン化合物、イミダゾリン化合物）などが挙げられる。また、電解質成分の塩基成分としては、アルキル置換アミジン基を有する化合物の４級アンモニウムを用いることもでき、アルキル置換アミジン基を有する化合物の４級アンモニウムとしては、炭素数１〜１１のアルキル基またはアリールアルキル基で４級化されたイミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、脂環式アミジン化合物（ピリミジン化合物、イミダゾリン化合物）などが挙げられる。また、塩基成分として、アンモニウム、一級アミン（メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミンエチレンジアミン、モノエタノールアミン等）、二級アミン（ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、エチルメチルアミン、ジフェニルアミン、ジエタノールアミン等）、三級アミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−ウンデセン−７、トリエタノールアミン等)を用いてもよい。

また電解質成分の酸成分としては、脂肪族カルボン酸である飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸、芳香族カルボン酸等を用いることができる。脂肪族飽和カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸などが挙げられる。脂肪族不飽和カルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、イコタン酸、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸を含む。芳香族カルボン酸は、フタル酸、サリチル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、安息香酸、レゾルシン酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸などが挙げられる。また、これらのカルボン酸以外にもカルボン酸のニトロ誘導体やスルホン酸誘導体、無機酸であるリン酸誘導体やホウ酸誘導体などを電解質の酸成分として用いることができる。

電解液は、セパレータ２３内部の空隙や、陽極箔２１のエッチングピットにより構成された孔に入り込み、誘電体膜の欠陥部を修復する作用を有する。

また、固体電解質と電解液とを併用してもよい。固体電解質と電解液を併用することで、電解コンデンサのＥＳＲ特性と、耐電圧特性とを向上することができる。

外装体１５は、コンデンサ素子１２より引き出されたリードタブ端子１６、１７の端部を外部に導出するようにしてコンデンサ素子１２を封じている。

外装体１５は、ケース１３と、封口体１４とを有する。ケース１３はコンデンサ素子１２を収納している。

封口体１４にはリードタブ端子１６、１７を挿通させる貫通孔１４ａが設けられている。封口体１４はケース１３の開口部に配置され、ケース１３の外周面を絞り加工部１３ａで圧縮することでケース１３の開口部を封止している。

封口体１４には、エチレンプロピレンゴムやイソブチルとイソプレンの共重合体であるブチルゴム等のゴム材料のほか、エポキシ樹脂などの樹脂材料などを用いることができる。

ケース１３は金属製である。軽量化の観点から、ケース１３はアルミニウムで構成することが好ましい。

次に本発明の実施の形態１における電解コンデンサの製造方法について説明する。

（電極箔の準備）
陽極箔２１は、アルミニウムなどの弁作用金属からなる金属箔をエッチング処理することにより粗面化し、さらに化成処理により、粗面化された金属箔の表面に誘電体酸化被膜を形成する。エッチング処理としては、例えば直流電解法や交流電解法などを適用すればよい。化成処理としては、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た状態で電圧を印加すればよい。

化成処理により誘電体酸化被膜が形成された金属箔を、必要に応じて所定の幅にスリットする。

陰極箔２２は、金属箔をそのまま用いてもよいし、表面を粗面化して用いてもよい。
表面を粗面化する方法としては、陽極箔２１と同様にエッチング処理が適用できる。

陰極箔２２に用いる金属箔も、必要に応じて所定の幅にスリットする。

（セパレータの準備）
天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維等の繊維等を含むセパレータ基材２４をそのままセパレータ２３として用いてもよいし、セパレータ基材２４に導電性高分子等の固体電解質２５を含浸、被着させたものをセパレータ２３として用いてもよい。このセパレータ２３も必要に応じて所定の幅にスリットする。

（陽極箔への絶縁性の樹脂層の形成）
陽極箔２１に絶縁性の樹脂層１８、１８ａを形成する方法としては、例えばロールによるコーティング方法が適用できる。

一例として、グラビアロールを用いたグラビアコートによる方法を説明する。

まず、絶縁性の樹脂層１８、１８ａとなる樹脂を溶剤に溶解した樹脂液を、回転するグラビアロールの表面に付着させる。このとき樹脂液はグラビアロールの表面に規則正しく配置された容積が略同じ複数の微小なセルに受容されるので、グラビアロールの表面のどの部分においても、略同じ量の樹脂液が付着している。

そして、樹脂液が付着したグラビアロールの表面に、陽極箔２１の幅方向の端部の表面を接触させながら、陽極箔をグラビアロールの回転方向と同じ方向或いは逆の方向に走行させる。このときグラビアロールの表面に付着した樹脂液の一定量が、グラビアロールの表面から陽極箔の幅方向の端部の表面に転写し塗着する。

その後陽極箔に塗着した樹脂液から溶剤成分を除去して乾燥することで、陽極箔の幅方向の端部の表面と端面に絶縁性の樹脂層１８が形成される。

なお、絶縁性の樹脂層１８を形成する樹脂が熱硬化性の樹脂或いは紫外線硬化性の樹脂などの場合には、溶剤を除去した後に、加熱或いは紫外線照射などの硬化手段を施せばよい。

なお、上記のようなグラビアコートによる方法では、陽極箔の幅方向の端面への樹脂液の塗着から、樹脂液から溶剤を除去して樹脂液を乾燥するまでの工程を、ロール状に巻き取った長尺の陽極箔２１を巻き出し、そして再び巻き取るまでの間の搬送中に逐次行なえば、陽極箔２１の端部の表面に連続的に絶縁性の樹脂層１８を形成することができる。

なお、上記のように、陽極箔２１の幅方向の端部の表面に絶縁性の樹脂層１８を形成する場合には、図１に示すように、陽極箔２１に形成する絶縁性の樹脂層１８が陰極箔２２に重なるように、陽極箔２１および陰極箔２２の幅方向の寸法と、絶縁性の樹脂層１８の幅方向（陽極箔２１における幅方向）の寸法を制御する。

なお、陽極箔の、絶縁性の樹脂層１８を形成した端部の、幅方向における反対側の端部の表面に絶縁性の樹脂層１８を形成する場合、或いは絶縁性の樹脂層１８を形成した面の裏面の端部に絶縁性の樹脂層１８を形成する場合にも上記の方法を適用すればよい。

また、陽極箔２１の幅方向の端面に絶縁性の樹脂層１８ａを設ける場合には、陽極箔２１に塗着する樹脂液の表面張力を下げるように溶剤の種類或いは樹脂液の組成を制御して、陽極箔２１の端部に塗着された樹脂液が、陽極箔２１の端部の表面から、陽極箔２１の幅方向の端面へと回り込むようにすればよい。

（巻回素子の形成）
絶縁性の樹脂層１８が形成された陽極箔２１と、陰極箔２２とにリードタブ端子を接続した後、陽極箔２１の幅方向の端部の表面に形成した絶縁性の樹脂層１８と、陰極箔２２の端部とがセパレータ２３を介して重なるように、陽極箔２１、セパレータ２３、陰極箔２２、そして二つ目のセパレータ２３を配置したものを巻回して巻回素子１１を形成する。

なお、陽極箔２１の長手方向の端部の表面に絶縁性の樹脂層１８を形成する場合には、巻回素子１１を形成する工程において、巻回前の陽極箔２１の巻き始め、または巻き終わりの長手方向の端部の表面を、絶縁性の樹脂を溶媒に溶解させた樹脂液を含むフェルト或いは多孔質体に接触させて、陽極箔２１の長手方向の端部に樹脂液を塗着させた後、塗着した樹脂液中の溶媒を除去して乾燥することによって、絶縁性の樹脂層１８を形成することができる。

（コンデンサ素子の形成）
電解質として固体電解質を用いる場合には、予め固体電解質を含浸させたセパレータ２３を用いてコンデンサ素子１２を形成してもよいし、固体電解質を溶解或いは固体電解質の微粒子を分散させた液剤に巻回素子１１を浸漬して、固体電解質を被着させてもよい。

また、電解質として電解液を用いる場合には、巻回素子１１に電解液を含浸してコンデンサ素子１２を形成した後に、このコンデンサ素子１２をケース１３に収納してもよいし、巻回素子１１をケース１３に収納した後に、ケース１３に電解液を注入してもよいし、ケース１３に電解液を注入した後に巻回素子１１をケース１３に収納してもよい。

（電解コンデンサの形成）
コンデンサ素子１２が収納されたケース１３の開口部に封口体１４を配置し、封口体１４の貫通孔１４ａからリードタブ端子１６、１７を導出し、絞り加工部１３ａで封止して電解コンデンサ１を形成する。

実施の形態２
次に本発明の実施の形態２について説明する。

図４（ａ）、は、本発明の実施の形態２における電解コンデンサ１の、コンデンサ素子１２を構成する陽極箔２１と、この陽極箔２１に接続されたリードタブ端子１６とを示す平面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）に示す陽極箔２１とリードタブ端子１６との接続部をＢ−Ｂ´で切断した断面の部分拡大図である。図４（ｃ）は図４（ａ）に示す陽極箔２１とリードタブ端子１６との接続部をＣ−Ｃ´で切断した断面の部分断面図である。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、陽極箔２１の幅方向の端部の表面には絶縁性の樹脂層１８が設けられている。そして陽極箔２１の長手方向の端部の表面にも絶縁性の樹脂層１８が設けられている。これらの絶縁性の樹脂層１８は、この陽極箔２１の一方の面の端部の表面から陽極箔２１の端面を経て、陽極箔２１の他方の面の端部の表面にも一方の面と同様に設けられ、一方の面に設けられた絶縁性の樹脂層１８と他方の面に設けられた絶縁性の樹脂層１８は、陽極箔の幅方向の端面に設けられた絶縁性の樹脂層１８ａを介して繋がっている。

陽極箔２１の表面にはリードタブ端子１６が針かしめ部２６により接続されている。そして、陽極箔２１とリードタブ端子１６との接続部におけるリードタブ端子１６の表面にも絶縁性の樹脂層３８が設けられている。さらに、リードタブ端子１６が接続された陽極
箔２１の一方の面とは反対側の他方の面の、陽極箔２１とリードタブ端子１６との接続部と対向する部分にも絶縁性の樹脂層３８ｂが設けられている。

以上のような構成とすることで、絶縁性の樹脂層１８と３８と３８ｂとは、セパレータ２３を介して、陰極箔２２と重なることになり、この重なる部分において、陽極箔２１、セパレータ２３、陰極箔２２夫々を抑える圧力が大きくなることで、陽極箔２１、セパレータ２３、陰極箔２２がお互いにずれにくくなり、その結果、激しい振動や大きな温度変化を連続的に或いは繰り返し受けるような使用環境においても、漏れ電流特性や絶縁性が劣化しない電解コンデンサが得られる。

次に、実施の形態２における電解コンデンサの製造方法について説明する。

陽極箔２１、陰極箔２２、絶縁性の樹脂層１８、１８ａ、３８、３８ｂの材料は、実施の形態１と同じものが使用できる。

陽極箔２１の幅方向の端部の表面に絶縁性の樹脂層１８を形成する方法としては実施の形態１と同じ方法が適用できる。

陽極箔２１の長手方向の端部の表面に絶縁性の樹脂層１８を形成する方法としては実施の形態１と同じ方法が適用できる。

陽極箔２１とリードタブ端子１６との接続部におけるリードタブ端子１６の表面に絶縁性の樹脂層３８を設ける方法、およびリードタブ端子１６が接続された陽極箔２１の一方の面とは反対側の、他方の面のリードタブ端子１６との接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層３８ｂを設ける方法としては、巻回素子１１を形成する工程において、巻回前の陽極箔２１に予め接続されたリードタブ端子１６の表面および、リードタブ端子１６が接続された陽極箔２１の一方の面とは反対側の他方の面の、リードタブ端子１６との接続部と対向する部分に、絶縁性の樹脂を溶媒に溶解させた樹脂液を含ませたフェルト或いは多孔質体に接触させて、樹脂液を転写させた後、転写した樹脂液中の溶媒或いは分散媒を除去して乾燥することによって、陽極箔２１に予め接続されたリードタブ端子１６の表面および、リードタブ端子１６が接続された陽極箔２１の一方の面とは反対側の他方の面の、リードタブ端子１６との接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層３８を形成することができる。

コンデンサ素子１２を形成する工程および、外装体にコンデンサ素子１２を封入して電解コンデンサとする工程は実施の形態１と同じ方法が適用できる。

次に実施例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１について説明する。

陽極箔としては、厚みが１１５μｍのアルミニウム箔の表面をエッチング処理により粗面化し、粗面化した表面に陽極酸化処理により誘電体皮膜を形成し、所定の幅にスリットしたものを用いた。

絶縁性の樹脂層の材料として、シリコーンゴム（信越化学工業株式会社製、商品名ＲＶＴシリコーンゴム）を使用した。

絶縁性の樹脂層の材料となるシリコーンゴム素材を溶剤に溶解し希釈した樹脂液を、グラビアコート法により、陽極箔の一方の面の幅方向の端部の表面に塗着し、樹脂液中の溶剤を除去して乾燥し絶縁性の樹脂層を形成した。陽極箔の他方の面の幅方向の端部の表面にも、陽極箔の一方の面と同様の方法で、絶縁性の樹脂層を形成した。

このとき、陽極箔の端部の表面に形成された絶縁性の樹脂層に繋るように、陽極箔の幅方向の端面にも絶縁性の樹脂層を形成した。

陽極箔の幅方向の端部の表面に形成された絶縁性の樹脂層は、陽極箔の幅方向の端面から０．４ｍｍの幅で、厚みが１５μｍであった。また、陽極箔の幅方向の端面に形成した絶縁性の樹脂層は、陽極箔の幅方向の端面からの厚みが１２μｍであった。

そして、陽極箔の端部に形成した絶縁性の樹脂層の硬度は、デュロメータにおいて、Ａ５０であった。

陰極箔としては、厚みが１１５μｍのアルミニウム箔を用い、この陰極箔と絶縁性の樹脂層が形成された陽極箔とに、アルミニウム製のリードタブ端子をそれぞれ針かしめにより接続した。そして厚みが６０μｍの天然繊維製のセパレータを介して、陽極箔の幅方向の端部の表面に形成した絶縁性の樹脂層と陰極箔の幅方向の端部が０．３ｍｍの幅で重なるように、陽極箔とセパレータと陰極箔とを重ねて巻回して巻回素子を形成した。

そして、巻回素子に、固体電解質として導電性高分子を被着させてコンデンサ素子を形成した。

巻回素子に被着させる導電性高分子は、ポリスチレンスルホン酸をドーパントとして含む、ポリ３，４−エチレンジオキシチオフェン（以下ＰＥＤＯＴと記載する）を用いた。

このＰＥＤＯＴの微粒子を、水を主成分とする分散媒に分散させた分散液に、巻回素子の巻回部分が全て浸かるように浸漬し、圧力が５０ｋＰａの減圧下で１０分間浸漬状態を維持して巻回素子に分散液を含浸した。

巻回素子を分散液から取り出し、高温槽で加熱して、巻回素子に含浸されている分散液中の分散媒を除去した。

以上の操作により、コンデンサ素子を形成した。

そして、導電性高分子が被着されたコンデンサ素子を、エチレングリコールに１，６−デカンジカルボン酸アンモニウムを溶解して調製した電解液とともに有底ケースに収納して封止し、電解コンデンサを作製した。

外装ケースとなる有底ケースは、アルミニウム製のものを用いた。

有底ケースの開口端を封止する封口体は、ブチルゴム製のものを用いた。

この実施例１では、定格電圧３５Ｖ、容量４７μＦの電解コンデンサを作製した。

（実施例２）
実施例２は、絶縁性の樹脂層のデュロメータにおける硬度をＥ２０としたことが異なる以外は実施例１と同様に電解コンデンサを作製した。

（実施例３）
実施例３は、絶縁性の樹脂層のデュロメータにおける硬度をＡ９０としたとしたことが異なる以外は実施例１と同様に電解コンデンサを作製した。

（実施例４）
実施例４では、陽極箔の一方の面における幅方向の端部の表面に絶縁性の樹脂層を形成し、陽極箔の一方の面における長手方向の端部の表面にも絶縁性の樹脂層を形成した。さらに、陽極箔の他方の面における幅方向の端部の表面と、陽極箔の他方の面における長手方向の端部の表面とにも絶縁性の樹脂層を形成し、陽極箔の一方の面に形成した絶縁性の樹脂層と、他方の面に形成した絶縁性の樹脂層とが、陽極箔の端面に形成した絶縁性の樹脂層を介して繋がるようにした。

そして、陽極箔の表面にリードタブ端子１６を針かしめにより接続し、陽極箔とリードタブ端子との接続部におけるリードタブ端子の表面に絶縁性の樹脂層を形成した。このとき、リードタブ端子の表面に形成した絶縁性の樹脂層の厚みは２０μｍであった。

さらに、リードタブ端子が接続された陽極箔の一方の面とは反対側の他方の面の、リードタブ端子との接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層を形成した。このときの絶縁性の樹脂層の厚みは２０μｍであった。

この実施例４において形成した絶縁性の樹脂層の硬度はディユロメータにおいてＡ６０であった。

実施例４における電解コンデンサの製造方法について説明する。

陽極箔、陰極箔、絶縁性の樹脂層等の材料は、実施例１と同じものを使用した。

陽極箔の幅方向の端部の表面に絶縁性の樹脂層を形成する方法としては実施例１と同じ方法を適用した。

陽極箔の長手方向の端部の表面に絶縁性の樹脂層を形成方法としては実施例１と同じ方法を適用した。

陽極箔とリードタブ端子との接続部におけるリードタブ端子の表面、およびリードタブ端子が接続された陽極箔の一方の面とは反対側の他方の面の、リードタブ端子との接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層を形成する方法としては、巻回素子を形成する工程において、巻回前の陽極箔に予め接続されたリードタブ端子の表面および、リードタブ端子が接続された陽極箔の一方の面とは反対側の他方の面の、リードタブ端子との接続部と対向する部分に、絶縁性の樹脂を溶媒に溶解させた樹脂液を含ませたフェルトに接触させて、樹脂液を転写させた後、転写した樹脂液中の溶媒或いは分散媒を除去することによって、絶縁性の樹脂層を形成した。

巻回素子に導電性高分子を被着させてコンデンサ素子とする工程および、外装体にコンデンサ素子を封入して電解コンデンサとする工程は実施の形態１と同じ方法を適用した。

（実施例５）
実施例５は、リードタブ端子が接続された陽極箔の一方の面とは反対側の他方の面の、リードタブ端子との接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層を形成しないようにしたことが異なる以外は、実施例４と同様に電解コンデンサを作製した。

次に比較例について説明する。

（比較例１）
比較例１は、陽極箔に絶縁性の樹脂層を形成しない構成としたことが異なる以外は、実施例１と同様に電解コンデンサを作製した。

(比較例２)
比較例２は、絶縁性の樹脂層のデュロメータにおける硬度をＥ１７としたことが異なる以外は、実施例１と同様に陽極箔に絶縁性の樹脂層を形成し、電解コンデンサの作製を試みたが、絶縁性の樹脂層が柔らかすぎる為に、陽極箔の滑性が悪く巻回素子を形成することができなかった。

（比較例３）
比較例３は、絶縁性の樹脂層のデュロメータにおける硬度をＡ９５としたことが異なる以外は、実施例１と同様に陽極箔に絶縁性の樹脂層を形成し、電解コンデンサの作製を試みたが、絶縁性の樹脂層が硬すぎる為に、巻回素子を形成することができなかった。

（電解コンデンサの評価）
実施例および比較例で作製した電解コンデンサについて評価を行なった。

評価方法は、実施例、比較例で作製した電解コンデンサ夫々１００個を振動試験にかけ、振振動試験後の漏れ電流値が、試験前の漏れ電流値の５倍以上となったものをＮＧ判定としてカウントした。

振動試験の条件は、
周波数は、１０Ｈｚ〜５５Ｈｚ往復１分間／ １分 ／Ｃｙｃｌｅ、
全振幅は、１．５ｍｍ、
振動方向と時間は、互いに直角な３方向に各２時間、合計６時間である。

評価結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１では、振動試験後の漏れ電流値が、試験前の漏れ電流値の５倍以上になったＮＧ判定数が、試験数１００個の内７個となっているのに対し、実施例１〜５の電解コンデンサでは、振動試験後の漏れ電流値が試験前の漏れ電流値の５倍以上になったＮＧ判定数が、試験数１００個の内３個以下となっており、本発明による耐震性の向上が認められる。

また、実施例４、５においては、振動試験後の漏れ電流値が試験前の漏れ電流値の５倍以上になったＮＧ判定数が０〜１個となっており、陽極箔とリードタブ端子との接続部におけるリードタブ端子の表面に絶縁性の樹脂層を形成することによって、また、それに加えてリードタブ端子が接続された陽極箔の一方の面とは反対側の他方の面の、リードタブ端子との接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層を形成することによって、より耐振動性の向上が図られることがわかる。

本発明は陽極体と、陰極体とセパレータを備えた電解コンデンサに適用できる。

１ 電解コンデンサ
１１ 巻回素子
１２ コンデンサ素子
１３ ケース
１３ａ 絞り加工部
１４ 封口体
１４ａ 貫通孔
１５ 外装体
１６、１７ リードタブ端子
１８、１８ａ，３８、３８ｂ 絶縁性の樹脂層
１９ 電解質
２１ 陽極箔
２２ 陰極箔
２３ セパレータ
２６ 針かしめ部

Claims (5)

1. 表面に誘電体層が設けられた陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して重ねて巻回した巻回素子を有するコンデンサ素子と、電解質とを備え、前記陽極箔の幅方向の端部の少なくとも一部、または長手方向の端部の少なくとも一部に絶縁性の樹脂層が設けられ、前記絶縁性の樹脂層は、前記セパレータを介して、前記陰極箔の少なくとも一部と重なることを特徴とする電解コンデンサ。
2. 前記陽極箔の一方の面にはリードタブ端子が接続され、前記リードタブ端子の表面の少なくとも一部に絶縁性の樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ。
3. 前記陽極箔の一方の面にはリードタブ端子が接続され、前記陽極箔の、前記リードタブ端子が接続された一方の面とは反対側の他方の面の、前記リードタブ端子の接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ。
4. 前記陽極箔の、前記リードタブ端子が接続された一方の面とは反対側の他方の面の、前記リードタブ端子の接続部と対向する部分に絶縁性の樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電解コンデンサ。
5. 前記絶縁性の樹脂層の硬度が、デュロメータにおいてＥ２０〜Ａ９０の範囲であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電解コンデンサ。

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