JP2019083237A - 電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電解コンデンサの生産性を高める。【解決手段】コンデンサ素子5の製造方法は、表面に誘電体層が形成され、陽極引出部3aおよび陰極形成部3bを有する複数の領域3が繰り返し設けられた陽極箔1を準備する第1工程と、複数の領域の陰極形成部の表面に形成された誘電体層の少なくとも一部を陰極部4で覆い、中間体を得る第2工程と、中間体を用いて、陽極引出部が複数積層された陽極積層部および陰極部が複数積層された陰極積層部を有する積層体を複数形成し、積層中間体を得る第3工程と、積層中間体を外装体で覆う第4工程と、陽極積層部を外装体とともに切断して、陽極積層部および外装体の一部を切り離し、外装体の切断面から陽極引出部の端面を露出させる第5工程と、陽極引出部の端面を外部電極と接合する第6工程とを含む。【選択図】図1

Description

本発明は、電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法に関する。
電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子を積層した積層体と、積層体を封止する外装体と、を備える。各コンデンサ素子は、表面に誘電体層が形成され、陽極引出部および陰極形成部を有する陽極箔と、陰極形成部の表面に形成された誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部と、を有する。複数の陽極引出部は、それぞれ外装体から露出する端面を有し、複数の陽極引出部の端面が、それぞれ外部電極と電気的に接続されている(例えば、特許文献1)。
特開2002−319522号公報
一般に、上記の電解コンデンサの製造方法は、表面に誘電体層が形成され、陽極引出部および陰極形成部を有する複数の領域が繰り返し設けられた陽極箔を準備する工程aと、複数の領域の陰極形成部の表面に形成された誘電体層の少なくとも一部を陰極部で覆い、複数のコンデンサ素子を含む中間体を得る工程bと、中間体を複数のコンデンサ素子に分割する工程cと、複数のコンデンサ素子を積み重ねて積層体を得る工程dと、積層体を封止するとともに複数の陽極引出部の端面が露出する外装体を形成する工程eと、複数の陽極引出部の端面を外部電極と接合する工程fと、を含む。
しかし、工程cでは、中間体を領域毎に切断するため、複数の積層体の作製に要する切断の回数が多い。また、工程dでは、積層体毎に複数のコンデンサ素子を積み重ねるため、複数の積層体の作製に要する積み重ねの回数が多い。よって、電解コンデンサの生産性が低い。
本発明の一局面は、表面に誘電体層が形成され、陽極引出部および陰極形成部を有する複数の領域が繰り返し設けられた陽極箔を準備する第1工程と、前記複数の領域の前記陰極形成部の表面に形成された前記誘電体層の少なくとも一部を陰極部で覆い、中間体を得る第2工程と、前記中間体を用いて、前記陽極引出部が複数積層された陽極積層部および前記陰極部が複数積層された陰極積層部を有する積層体を複数形成し、積層中間体を得る第3工程と、前記積層中間体を外装体で覆う第4工程と、前記陽極積層部を前記外装体とともに切断して、前記陽極積層部および前記外装体の一部を切り離し、前記外装体の切断面から前記陽極引出部の端面を露出させる第5工程と、前記端面を外部電極と接合する第6工程と、を含む、電解コンデンサの製造方法に関する。
本発明の別の一局面は、陽極引出部および陰極形成部を有した陽極箔と、前記陰極形成部の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部と、を有するコンデンサ素子を、複数積層した積層体と、前記積層体を封止する外装体と、を備え、前記複数のコンデンサ素子のうち少なくとも一つの前記陽極引出部は、切り欠き部を有する端部を含み、前記端部は、前記外装体から露出する端面を有し、前記端面が、外部電極と電気的に接続されている、電解コンデンサに関する。
本発明によれば、電解コンデンサの生産性を高めることができる。
本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第2工程で得られる第1中間体の一例を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第2工程で得られる第1中間体の別の一例を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第3工程で得られる積層中間体の一例を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第3工程で得られる積層中間体の別の一例を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第3工程で得られる積層中間体のさらに別の一例を帯状部の幅方向からみた概略図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第5工程で得られる積層中間体の一例を陽極積層部の側からみた要部概略図である。 図6の積層中間体を上方からみた要部概略図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第5工程で得られる積層中間体の別の一例を陽極積層部の側からみた要部概略図である。 図8の積層中間体を上方からみた要部概略図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの一例を示す概略断面図である。
[電解コンデンサの製造方法]
本発明の実施形態に係る電解コンデンサの製造方法は、表面に誘電体層が形成され、陽極引出部および陰極形成部を有する複数の領域が繰り返し設けられた陽極箔を準備する第1工程と、複数の領域の陰極形成部の表面に形成された誘電体層の少なくとも一部を陰極部で覆い、中間体を得る第2工程と、中間体を用いて、陽極引出部が複数積層された陽極積層部および陰極部が複数積層された陰極積層部を有する積層体を複数形成し、積層中間体を得る第3工程と、積層中間体を外装体で覆う第4工程と、陽極積層部を外装体とともに切断して、陽極積層部および外装体の一部を切り離し、外装体の切断面から陽極引出部の端面を露出させる第5工程と、陽極引出部の端面を陽極側の外部電極と接合する第6工程と、を含む。
第3工程で、複数の積層体を有する積層中間体が得られるため、後工程で、積層中間体を領域(積層体)毎に切断して複数の積層体に効率良く分割することができる。よって、中間体を領域毎に切断して複数のコンデンサ素子に分割し、複数のコンデンサ素子を積層して積層体を作製する場合と比べて、複数の積層体の作製に要する切断の回数を減らすことができる。また、第3工程で、複数のコンデンサ素子を有する中間体を用いて複数の積層体を効率良く作製することができる。よって、積層体毎に複数のコンデンサ素子を積み重ねる場合と比べて、複数の積層体の作製に要する積み重ねの回数を減らすことができる。したがって、電解コンデンサの生産性が高められる。
(第1工程)
第1工程では、表面に誘電体層が形成され、陽極引出部および陰極形成部を有する複数の領域が繰り返し設けられた陽極箔を準備する。第1工程は、例えば、陽極箔の表面をエッチングなどにより粗面化する工程と、陽極箔の粗面化された表面に誘電体層を形成する工程と、複数の領域を繰り返し形成する工程と、を含む。
陽極箔は、弁作用金属、弁作用金属を含む合金、および弁作用金属を含む金属間化合物などを含むことができる。これらの材料は一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて使用できる。弁作用金属としては、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンなどを用いることができる。
誘電体層は、例えば、陽極箔の表面の弁作用金属を、化成処理などにより陽極酸化することで形成される。誘電体層は弁作用金属の酸化物を含む。例えば、弁作用金属としてアルミニウムを用いた場合の誘電体層は酸化アルミニウムを含む。誘電体層は、例えば、陽極箔の粗面化された表面に沿って形成される。なお、誘電体層の形成方法はこれに限定されず、誘電体として機能する絶縁性の層を形成できればよい。誘電体層は、少なくとも複数の領域の陰極形成部の表面に形成すればよい。
複数の領域は、例えば、陽極箔を所定の形状に打ち抜き加工することにより形成される。第1工程で準備する陽極箔は、長尺状の帯状部と、帯状部の長手方向に沿う少なくとも一方の端部から突出するように一列に配置された複数の領域とを有することが好ましい。陽極箔は、帯状部の長手方向に沿う両方の端部から突出するように、それぞれ一列に配置された複数の領域を有することがより好ましい。この場合、複数の領域は、それぞれ、帯状部側から順に、陽極引出部と、陰極形成部とを有する。
(第2工程)
第2工程では、複数の領域の陰極形成部の表面に形成された誘電体層の少なくとも一部を陰極部で覆い、中間体を得る。陰極部は、例えば、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極引出層とを備える。
固体電解質層は、例えば、導電性高分子を含む。導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンおよびこれらの誘導体などを用いることができる。固体電解質層は、例えば、原料モノマーを誘電体層上で化学重合および/または電解重合することにより、形成することができる。あるいは、導電性高分子が溶解した溶液、または、導電性高分子が分散した分散液を、誘電体層に塗布することにより、形成することができる。固体電解質層は、マンガン化合物を含んでもよい。
陰極引出層は、例えば、カーボン層および銀ペースト層を備える。カーボン層は、導電性を有していればよく、例えば、黒鉛などの導電性炭素材料を用いて構成することができる。カーボン層は、例えば、カーボンペーストを固体電解質層の表面の少なくとも一部に塗布して形成される。銀ペースト層には、例えば、銀粉末とバインダ樹脂(エポキシ樹脂など)を含む組成物を用いることができる。銀ペースト層は、例えば、銀ペーストをカーボン層の表面に塗布して形成される。なお、陰極引出層の構成は、これに限られず、集電機能を有する構成であればよい。
(第3工程)
第3工程では、中間体を用いて、陽極引出部が複数積層された陽極積層部および陰極部が複数積層された陰極積層部を有する積層体を複数形成し、積層中間体を得る。第3工程では、例えば、複数の中間体を、複数の領域が同じ向きで重なり合うように積層する、または、中間体を、複数の領域が同じ向きで重なり合うように折り曲げる。これにより、中間体を用いて複数の積層体が効率良く作製される。
陽極箔が、帯状部の長手方向に沿う両方の端部から突出するように、それぞれ一列に配置された複数の領域を有する場合、第3工程では、帯状部の長手方向に沿う一方の端部側の複数の領域が、帯状部の長手方向に沿う他方の端部側の複数の領域とそれぞれ重なり合うように、帯状部の幅方向の中間点を折り目として、中間体を2つに折り曲げることが好ましい。この場合、1つの中間体を用いて複数の積層体が効率良く作製される。
また、陽極箔が、長尺状の帯状部と、帯状部の長手方向に沿う少なくとも一方の端部から突出するように一列に配置された複数の領域とを有する場合、第3工程では、帯状部の長手方向に沿う少なくとも一方の端部側の複数の領域同士が重なり合うように、長手方向で互いに隣り合う複数の領域間の境界を折り目として、中間体をつづら折りすることが好ましい。この場合、1つの中間体を用いて複数の積層体が効率良く作製される。
陽極積層部の複数の陽極引出部の少なくとも1つは、その両側の少なくとも一方に切り欠き部を有したり、穴部を有したりすることが好ましい。陽極積層部の複数の陽極引出部が、それぞれ、両側に一対の切り欠き部を有したり、穴部を有したりすることがより好ましい。陽極積層部の複数の陽極引出部が、それぞれ、両側に一対の切り欠き部と、穴部と、を有することがさらに好ましい。この場合、後述する第4工程で、射出成形などの際に、陽極引出部の陰極形成部側や陽極積層部の互いに隣り合う陽極引出部の間に、樹脂が回り込み易くなり、外装体が陽極引出部に密着して形成され易い。このため、外装体と陽極引出部との界面を通じた電解コンデンサ内部への空気の侵入が抑制され、電解コンデンサの信頼性が向上する。
(第4工程)
第4工程では、積層中間体(複数の積層体)を外装体で封止する。外装体は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含むことが好ましく、熱可塑性樹脂もしくはそれを含む組成物を含んでもよい。積層中間体を外装体で覆うことにより、複数の積層体を効率良く外装体で封止することができる。
外装体は、例えば、射出成形などの成形技術を用いて形成することができる。外装体は、例えば、所定の金型を用いて、硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂(組成物)を、積層中間体(複数の積層体)を覆うように所定の箇所に充填して形成することができる。
硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂に加え、フィラー、硬化剤、重合開始剤、および/または触媒などを含んでもよい。硬化性樹脂としては、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が例示される。硬化剤、重合開始剤、触媒などは、硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択される。熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に加え、フィラーなどを含んでもよい。
(第5工程)
第5工程では、陽極積層部(複数の陽極引出部)を外装体とともに切断して、陽極積層部および外装体の一部を切り離し、外装体の切断面から複数の陽極引出部の端面を露出させる。これにより、1回の切断で、複数の積層体の陽極引出部の端面を効率良く外装体から露出させることができる。
陽極引出部が、両側に一対の切り欠き部を有する場合、第5工程では、一対の切り欠き部をそれぞれ分割するように陽極積層部を切断して、陽極引出部に、外装体から露出するとともに陽極引出部の残部よりも幅の小さい端面を形成すればよい。この場合、陽極引出部と外装体との間の密着性の低下が抑制される。なお、陽極引出部の残部とは、陽極引出部の陰極部側の切り欠き部を含まない領域(後述する図7の陽極引出部43aの端部45以外の部分)を指す。
陽極引出部が穴部を有する場合、第5工程では、穴部を分割するように陽極積層部を切断して、陽極引出部に、外装体から露出するとともに互いに離間する2以上の端面を形成すればよい。この場合、陽極引出部と外装体との間の密着性の低下が抑制される。穴部は複数設けてもよい。
(第6工程)
第6工程では、複数の陽極引出部の端面をそれぞれ陽極側の外部電極と接合する。これにより、複数の陽極引出部の端面はそれぞれ外部電極と電気的に接続される。第6工程では、複数の積層体の陽極引出部の端面を、外装体の切断面の少なくとも一部とともに外部電極で覆ってもよい。これにより、複数の積層体の陽極引出部の端面を効率良く外部電極と接合することができる。
外部電極は、複数の陽極引出部の端面とともに外装体の表面の一部(切断面の少なくとも一部)を覆う第1電極層と、第1電極層の表面に形成された第2電極層とを備えることが好ましい。この場合、第6工程は、複数の陽極引出部の端面とともに外装体の表面の一部を第1電極層で覆う工程と、第1電極層の表面に第2電極層を形成する工程と、を含むことが好ましい。
外装体から露出する陽極引出部の端面とともに外装体の表面の一部を第1電極層で覆うことにより、陽極引出部の端面の自然酸化皮膜の形成が抑制される。陽極引出部の端面の自然酸化皮膜の形成抑制の観点から、陽極引出部の端面の周りを囲むように外装体が第1電極層で覆われていることが好ましい。
第1電極層は、金属層であることが好ましい。金属層は、例えば、ニッケル、銅、亜鉛、錫、銀、および金よりなる群から選択される少なくとも1種を含む。第1電極層の形成には、電解めっき法、無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法、化学蒸着(CVD)法、コールドスプレー法、溶射法などの成膜技術を用いてもよい。上記方法により、陽極引出部の端面に接合されるとともに外装体の表面の一部に密着する第1電極層を容易に形成することができる。
第1電極層は第2電極層で覆われている。これにより、第1電極層の酸化劣化が抑制される。第1電極層との密着性の観点から、第2電極層は、導電性樹脂層であることが好ましい。導電性樹脂層は、例えば、樹脂および樹脂中に分散している導電材を含む。樹脂は、例えば、硬化性樹脂組成物の硬化物または熱可塑性樹脂(組成物)を含む。導電材は、例えば、銀、銅、およびカーボンよりなる群から選択される少なくとも1種を含む。
また、第2電極層は、第1電極層で例示する金属層でもよい。第2電極層の形成には、第1電極層で例示する成膜技術を用いてもよい。
以下、本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の第2工程で作製される中間体の一例を、図1を参照しながら説明する。図1は、第2工程で作製される中間体の一例を示す概略正面図である。なお、図1中の破線Cは、第5工程で、陽極積層部(複数の陽極引出部3a)を切断する箇所を示す。
中間体10aは、長尺状の帯状部2と、帯状部2の長手方向に沿う両方の端部から突出するように、それぞれ一列に配置された複数の領域3とを有する陽極箔1を備える。複数の領域3は、それぞれ、帯状部2側から順に、陽極引出部3aと、陰極形成部3bとを有する。陽極箔1の表面が粗面化され、陽極箔1の表面に誘電体層(図示しない)が形成されている。複数の領域3の陰極形成部3bの少なくとも一部は陰極部4で覆われている。このようにして、中間体10aの複数の領域3に、それぞれコンデンサ素子5が形成されている。
図1に示すように、複数の陽極引出部3aは、それぞれ、両側に一対の切り欠き部6を有する。この場合、第5工程では、各一対の切り欠き部6をそれぞれ分割するように陽極積層部を切断すればよい。これにより、後述する図7に示す陽極引出部43aが形成される。
また、第2工程で作製される中間体の別の一例として、図2に示す中間体10bのように、複数の陽極引出部3aは、それぞれ穴部7を有してもよい。中間体10bは、陽極引出部3aに一対の切り欠き部6の代わりに穴部7を設ける以外、中間体10aと同様の構成である。この場合、第5工程では、各穴部7を分割するように図2の破線Cに沿って陽極積層部を切断すればよい。これにより、後述する図9に示す陽極引出部53aが形成される。図2では陽極引出部3aに穴部を1つ設けているが、陽極引出部3aに破線Cに沿って穴部を複数設けてもよい。
以下、第3工程で中間体10aを用いて得られる積層中間体の一例を、図3を参照しながら説明する。図3は、積層中間体の帯状部の幅方向に沿った断面(陽極引出部3aの切り欠き部6を通る断面)を示す。なお、図3中の破線Cは、第5工程で、陽極積層部12を切断する箇所を示す。
図3に示す積層中間体11は、第3工程で複数の中間体10aを積み重ねることにより得られる。積層中間体11では、複数のコンデンサ素子5が積層された積層体11aが複数形成されている。積層体11aは、複数の陽極引出部3aが積層された陽極積層部12と、複数の陰極部4(内部に陰極形成部3bを含む)が積層された陰極積層部13とを有する。陰極積層部13において互いに隣り合う陰極部4は、例えば、銀などを含む導電性接着剤を用いて接合すればよい。
以下、第3工程で中間体10aを用いて得られる積層中間体の別の一例を、図4を参照しながら説明する。図4は、積層中間体の帯状部の幅方向に沿った断面を示す。なお、図4中の破線Cは、第5工程で、陽極積層部22を切断する箇所を示す。
図4に示す積層中間体21は、第3工程で、図1の中間体10aを、帯状部2の幅方向の中間点(図1に示す破線F1)を折り目として2つに折り曲げることにより得られる。2つに折り曲げられた中間体10aでは、帯状部2の長手方向に沿う一方の端部側の複数の領域3が、帯状部2の長手方向に沿う他方の端部側の複数の領域3とそれぞれ重なり合っている。
積層中間体21では、2個のコンデンサ素子5が積層された積層体21aが複数形成されている。積層体21aは、2個の陽極引出部3aが積層された陽極積層部22と、2個の陰極部4(内部に陰極形成部3bを含む)が積層された陰極積層部23とを有する。なお、図4では、1つの中間体を用いているが、複数の中間体をそれぞれ折り曲げて複数の積層中間体21を形成し、さらに複数の積層中間体21を積層してもよい。
以下、第3工程で中間体10aを用いて得られる積層中間体のさらに別の一例を、図5を参照しながら説明する。図5は、積層中間体を帯状部の幅方向からみた図である。
図5に示す積層中間体31は、第3工程で、図1の中間体10aを、帯状部2の長手方向で互いに隣り合う複数の領域3間の境界(図1に示す破線F2)を折り目として、つづら折りすることにより得られる。つづら折りされた中間体10aでは、帯状部2の長手方向に沿う一方の端部側の複数の領域3同士が重なり合っており、帯状部2の長手方向に沿う他方の端部側の複数の領域3同士が重なり合っている
積層中間体31では、つづら折りされた帯状部2を介して2個の積層体31aが形成されている。積層体31aでは、複数のコンデンサ素子5が積層されている。すなわち、積層体31aは、複数の陽極引出部3aが積層された陽極積層部と、複数の陰極部4(内部に陰極形成部3bを含む)が積層された陰極積層部とを有する。なお、図5では、1個の中間体を用いているが、複数の中間体をそれぞれ折り曲げて複数の積層中間体31を形成し、さらに複数の積層中間体31を積層してもよい。
以下、第5工程で得られる積層中間体の一例を、図6および図7を参照しながら説明する。図6は、積層中間体を陽極積層部の側からみた要部概略図である。図6は、図3の積層中間体11(少なくとも陽極積層部12および陰極積層部13)を外装体で覆い、図3の破線Cに沿って陽極積層部12を外装体とともに切断した際の切断面を示す。切断面は、後述の図10の第1側面69aを構成する。図7は、図6の積層中間体を上方からみた要部概略図である。
図6および図7に示すように、積層中間体41は、複数の積層体41aと、複数の積層体41aを覆う外装体49とを備える。積層中間体41は、図3の積層中間体11(少なくとも陽極積層部12および陰極積層部13)を外装体で覆い、図3の破線Cに沿って陽極積層部12を外装体とともに切断することで得られる。積層中間体41を積層体41a毎に分割することにより、後述する図10に示す外装体69で覆われた積層体41aを複数得ることができる。
積層体41aは、複数の陽極引出部43aが積層された陽極積層部(後述の図10の陽極積層部42)と複数の陰極部4(内部に陰極形成部3bを含む)が積層された陰極積層部(後述の図10の陰極積層部13)とを有する。陽極積層部(複数の陽極引出部43a)は、第5工程で、複数の陽極引出部3aの一対の切り欠き部6を分割するように陽極積層部12を切断する(陽極積層部12を図3の破線Cに沿って切断する)ことにより得られる。
陽極引出部43aは、両端に一対の切り欠き部46を有する端部45を含み、端部45は、外装体49から露出するとともに陽極引出部43aの残部(端部45以外の部分)よりも幅が小さい端面48を有する。なお、陽極引出部43aの端部45は、切り欠き部46を含む、陰極部4と反対側の領域(図7の斜線部分)を指す。
複数の積層体41aの陽極引出部43aの端面48は、それぞれ外装体49の切断面から露出している。この場合、第6工程で、外装体49の切断面とともに複数の積層体41aの端面48を一括して外部電極で覆ってもよい。その後、積層中間体41を積層体41a毎に分割する際に、外装体49とともに外部電極を分割してもよい。この場合、電解コンデンサの生産性がさらに高められる。複数の積層体41aの陰極部4の端面4aは、それぞれ外装体49の切断面と反対側の側面から露出している。
以下、第5工程で得られる積層中間体の別の一例を、図8および図9を参照しながら説明する。図8は、積層中間体を陽極積層部の側からみた要部概略図である。図9は、積層中間体を上方からみた要部概略図である。
積層中間体51は、第3工程で穴部7を有する中間体10bを用い、第5工程で複数の陽極引出部の穴部を分割するように陽極積層部を切断する以外、積層中間体41と同様の方法により得られる。積層中間体51は、複数の積層体51aと、複数の積層体51aを覆う外装体59とを備える。積層体51aは、複数の陽極引出部53aが積層された陽極積層部と、複数の陰極部4(内部に陰極形成部3bを含む)が積層された陰極積層部とを有する。複数の陽極引出部53aが積層された陽極積層部は、第5工程で、複数の陽極引出部3aの穴部7を分割するように陽極積層部を切断する(各陽極引出部を図2の破線Cに沿って切断する)ことにより得られる。
陽極引出部53aは、中央部に切り欠き部57を有する端部55を含み、端部55は、外装体59から露出する端面58を有する。端面58は、互いに離間する一対の端面58a,58bで構成される。なお、切り欠き部57が設けられる端部55の中央部とは、端部55の両端の間の任意の位置を指す。また、陽極引出部53aの端部55は、切り欠き部57を含む、陰極部4と反対側の領域(図9の斜線部分)を指す。
[電解コンデンサ]
本発明の実施形態に係る電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子を積層した積層体と、積層体を封止する外装体とを備える。各コンデンサ素子は、陽極引出部および陰極形成部を有した陽極箔と、陰極形成部の表面に形成された誘電体層と、誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部とを有する。複数のコンデンサ素子のうち少なくとも一つの陽極引出部は、切り欠き部を有する端部を含む。その端部は、外装体から露出する端面を有し、その端面が、外部電極と電気的に接続されている。陽極引出部の表面にも誘電体層が形成されていてもよい。
上記の陽極引出部の端部に設けられる切り欠き部は、上記の製法で用いられる中間体の複数の領域の陽極引出部に設けられた切り欠き部や穴部に由来する。すなわち、上記の電解コンデンサは、複数の領域の陽極引出部がその両端の少なくとも一方に切り欠き部を有する中間体や、複数の領域の陽極引出部が穴部を有する中間体を用いて、上記の製法により得られる。上記の中間体を用いた場合、第4工程で、射出成形などの際に、陽極引出部の陰極形成部側や陽極積層部の互いに隣り合う陽極引出部の間に樹脂が回り込み易くなり、外装体が陽極引出部に密着して形成される。よって、上記の製法で得られる電解コンデンサは、外装体と陽極引出部との界面を通じた電解コンデンサ内部への空気の侵入が抑制され、信頼性が向上する。
以下、本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの一例を、図10を参照しながら説明する。図10は、図6および7の積層体41aを備えた電解コンデンサの概略断面図である。
電解コンデンサ61は、複数のコンデンサ素子5が積層された積層体41aを備える。コンデンサ素子5は、表面に誘電体層(図示しない)が形成された、陽極引出部43aおよび陰極形成部3bを有する陽極箔と、陰極形成部3bの表面に形成された誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部4と、を有する。
電解コンデンサ61は、積層体41aを封止する外装体69を備える。外装体69は、ほぼ直方体の外形を有し、電解コンデンサ61もほぼ直方体の外形を有する。外装体69は、第1側面69aおよび第1側面69aと反対側の第2側面69bを有する。複数の陽極引出部43aの端部(図7の端部45)は、それぞれ、外装体69の第1側面69aより露出するとともに、第1側面69aと面一の端面48を有する。
複数の陽極引出部43aの端面48が、それぞれ陽極側の外部電極62と電気的に接続されている。陽極側の外部電極62は、複数の端面48と外装体69の第1側面69aとを覆う第1電極層62aと、第1電極層62aの表面に形成された第2電極層62bと、を有する。
複数の陽極引出部43aの端面48を陽極側の外部電極62と接続する場合、複数の陽極引出部を束ねる必要がなく、複数の陽極引出部に関して、それらを束ねるための長さを確保する必要がない。よって、複数の陽極引出部を束ねる場合と比べて、コンデンサ素子の陽極箔に占める陽極引出部の割合を小さくして高容量化することができる。
電解コンデンサ61は、陰極部4と電気的に接続された陰極側の外部電極63を備える。具体的には、複数の陰極部4は、外装体69の第2側面69bから露出する端面4aを有する。端面4aは第2側面69bと面一である。複数の陰極部4の端面4aが、それぞれ陰極側の外部電極63と接合されている。陰極側の外部電極63は、複数の端部4aの端面とともに外装体69の第2側面69bを覆う陰極側の第1電極層63aと、陰極側の第1電極層63aの表面に形成された陰極側の第2電極層63bとを有する。
複数のコンデンサ素子5において、積層方向で互いに隣り合う陰極部4は、導電性を有する接着層(図示しない)を介して電気的に接続されている。接着層の形成には、例えば、導電性接着剤が用いられる。接着層は、例えば、銀を含む。
陽極引出部43aのうち、陰極部4に隣接する部分には、陽極引出部43aの表面を覆うように絶縁性の分離層(図示しない)が配置されていてもよい。分離層により陰極部4と陽極引出部43aとの接触が規制される。
本発明に係る電解コンデンサは、高容量が求められる様々な用途に利用できる。
1:陽極箔、2:帯状部、3:領域、3a,43a,53a:陽極引出部、3b:陰極形成部、4:陰極部、5:コンデンサ素子、6:切り欠き部、7:穴部、10a,10b:中間体、11,21,31,41,51:積層中間体、11a,21a,31a,41a,51a:積層体、12,22,42:陽極積層部、13,23:陰極積層部、45,55:陽極引出部の端部、46,57:陽極引出部の切り欠き部、48,58,58a,58b:陽極引出部の端面、49,59,69:外装体、61:電解コンデンサ、62:陽極側の外部電極、62a:陽極側の第1電極層、62b:陽極側の第2電極層、63:陰極側の外部電極、63a:陰極側の第1電極層、63b:陰極側の第2電極層、69a:外装体の第1側面、69b:外装体の第2側面

Claims (10)

  1. 表面に誘電体層が形成され、陽極引出部および陰極形成部を有する複数の領域が繰り返し設けられた陽極箔を準備する第1工程と、
    前記複数の領域の前記陰極形成部の表面に形成された前記誘電体層の少なくとも一部を陰極部で覆い、中間体を得る第2工程と、
    前記中間体を用いて、前記陽極引出部が複数積層された陽極積層部および前記陰極部が複数積層された陰極積層部を有する積層体を複数形成し、積層中間体を得る第3工程と、
    前記積層中間体を外装体で覆う第4工程と、
    前記陽極積層部を前記外装体とともに切断して、前記陽極積層部および前記外装体の一部を切り離し、前記外装体の切断面から前記陽極引出部の端面を露出させる第5工程と、
    前記端面を外部電極と接合する第6工程と、
    を含む、電解コンデンサの製造方法。
  2. 前記第3工程において、前記中間体を折り曲げることにより、前記積層中間体を得る、請求項1に記載の電解コンデンサの製造方法。
  3. 前記陽極箔は、長尺状の帯状部と、前記帯状部の長手方向に沿う少なくとも一方の端部から突出するように一列に配置された前記複数の領域と、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。
  4. 前記陽極引出部は、両側に一対の切り欠き部を有し、
    前記第5工程において、前記一対の切り欠き部をそれぞれ分割するように前記陽極積層部を切断して、前記陽極引出部に、前記陽極引出部の残部よりも幅の小さい前記端面を形成する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解コンデンサの製造方法。
  5. 前記陽極引出部は、穴部を有し、
    前記第5工程において、前記穴部を分割するように前記陽極積層部を切断して、前記陽極引出部に、互いに離間する2以上の前記端面を形成する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解コンデンサの製造方法。
  6. 前記外部電極は、第1電極層および第2電極層を備え、
    前記第6工程は、前記端面とともに前記外装体の切断面の少なくとも一部を前記第1電極層で覆う工程と、前記第1電極層の表面に前記第2電極層を形成する工程と、を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電解コンデンサの製造方法。
  7. 陽極引出部および陰極形成部を有した陽極箔と、前記陰極形成部の表面に形成された誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部と、を有するコンデンサ素子を、複数積層した積層体と、
    前記積層体を封止する外装体と、を備え、
    前記複数のコンデンサ素子のうち少なくとも一つの前記陽極引出部は、切り欠き部を有する端部を含み、
    前記端部は、前記外装体から露出する端面を有し、
    前記端面が、外部電極と電気的に接続されている、電解コンデンサ。
  8. 前記端部は、両端に一対の前記切り欠き部を有し、
    前記端面の幅は、前記陽極引出部の残部の幅よりも小さい、請求項7に記載の電解コンデンサ。
  9. 前記端部は、中央部に前記切り欠き部を有し、互いに離間する2以上の前記端面を有する、請求項7に記載の電解コンデンサ。
  10. 前記外部電極は、前記端面と前記外装体の表面の一部とを覆う第1電極層と、前記第1電極層の表面に形成された第2電極層と、を有する、請求項7〜9のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。


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