JP2599115B2 - 電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサInfo
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- JP2599115B2 JP2599115B2 JP1249248A JP24924889A JP2599115B2 JP 2599115 B2 JP2599115 B2 JP 2599115B2 JP 1249248 A JP1249248 A JP 1249248A JP 24924889 A JP24924889 A JP 24924889A JP 2599115 B2 JP2599115 B2 JP 2599115B2
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- Japan
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- cathode
- capacitance
- foil
- electrolytic capacitor
- anode
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、新規な陰極材料を使用した電解コンデンサ
に関する。
に関する。
（従来の技術） 従来、乾式箔形電解コンデンサは、例えばアルミニウ
ム箔からなる一対の陽・陰極箔に同じくアルミニウムか
らなる一対の引出端子を接続し、前記一対の陽・陰極箔
相互間にスペーサを介在させて巻回し、しかるのち、駆
動用電解液を含浸しケースに収納し密封していた。
ム箔からなる一対の陽・陰極箔に同じくアルミニウムか
らなる一対の引出端子を接続し、前記一対の陽・陰極箔
相互間にスペーサを介在させて巻回し、しかるのち、駆
動用電解液を含浸しケースに収納し密封していた。
電解コンデンサの静電容量は、 （C:電解コンデンサの静電容量,C+:陽極箔の静電容量,C
-:陰極箔の静電容量）で表わされ、陽極箔のみならず、
陰極箔の静電容量にも影響される。特に、陽極箔と陰極
箔の静電容量が近づくほどこの影響が顕著になる。この
ため、電解コンデンサの静電容量を増大させるために
は、陽極の静電容量のみならず、陰極の静電容量をも増
大させることが必要である。
-:陰極箔の静電容量）で表わされ、陽極箔のみならず、
陰極箔の静電容量にも影響される。特に、陽極箔と陰極
箔の静電容量が近づくほどこの影響が顕著になる。この
ため、電解コンデンサの静電容量を増大させるために
は、陽極の静電容量のみならず、陰極の静電容量をも増
大させることが必要である。
アルミニウム電解コンデンサでは、陰極の静電容量を
増大させるためにエッチングによる粗面化が行われてい
るが、更に静電容量を増大させるために過度のエッチン
グを行うと、表面や微細ピットの溶解が起こり静電容量
が増大しない。このように、エッチングによる静電容量
の増大には限界があった。
増大させるためにエッチングによる粗面化が行われてい
るが、更に静電容量を増大させるために過度のエッチン
グを行うと、表面や微細ピットの溶解が起こり静電容量
が増大しない。このように、エッチングによる静電容量
の増大には限界があった。
このため、従来のエッチング技術による限界を超えた
大きな静電容量を得るために、例えば特開昭61−180420
号公報や、特開昭61−214420号公報においては、粗面化
された表面に0.02〜1.0μｍの導電性金属粒子からなる
厚さ0.05〜５μｍの導電性金属皮膜を形成する方法が記
載されている。使用される導電性金属としてはTi,Cr,A
g,Sn,Co,Zr,Ta,Si,Cu,Feあるいはこれらの合金などがあ
るが、これらの金属の種類によっては駆動用電解液と反
応を起こし電解液中に溶解してしまうものである。ま
た、Tiなどでは駆動用電解液と反応し表面に酸化物層を
形成し、静電容量が減少する。これらの反応は、特に高
温での寿命試験を行った際に顕著に表われ、寿命特性
中、静電容量変化を大きくしてしまう欠点を有してい
た。
大きな静電容量を得るために、例えば特開昭61−180420
号公報や、特開昭61−214420号公報においては、粗面化
された表面に0.02〜1.0μｍの導電性金属粒子からなる
厚さ0.05〜５μｍの導電性金属皮膜を形成する方法が記
載されている。使用される導電性金属としてはTi,Cr,A
g,Sn,Co,Zr,Ta,Si,Cu,Feあるいはこれらの合金などがあ
るが、これらの金属の種類によっては駆動用電解液と反
応を起こし電解液中に溶解してしまうものである。ま
た、Tiなどでは駆動用電解液と反応し表面に酸化物層を
形成し、静電容量が減少する。これらの反応は、特に高
温での寿命試験を行った際に顕著に表われ、寿命特性
中、静電容量変化を大きくしてしまう欠点を有してい
た。
（発明が解決しようとする課題） 従来のエッチングによる静電容量増大には、表面や微
細ピットの溶解により限界があった。また、前記特開昭
61−180420号公報や、特開昭61−214420号公報記載のよ
うに、表面に導電性金属の微粒子層を形成する方法で
は、駆動用電解液との反応により導電性金属の溶解や表
面に酸化物層が形成されて静電容量の減少を生じる問題
があった。
細ピットの溶解により限界があった。また、前記特開昭
61−180420号公報や、特開昭61−214420号公報記載のよ
うに、表面に導電性金属の微粒子層を形成する方法で
は、駆動用電解液との反応により導電性金属の溶解や表
面に酸化物層が形成されて静電容量の減少を生じる問題
があった。
この発明は、陰極箔表面にポリピロール層を形成した
陰極を用いて単位体積当たりの静電容量を高め、しか
も、長寿命・高信頼性を得ることができる電解コンデン
サを提供しようとするものである。
陰極を用いて単位体積当たりの静電容量を高め、しか
も、長寿命・高信頼性を得ることができる電解コンデン
サを提供しようとするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明になる電解コンデンサは、弁作用金属からな
る陰極箔を粗面化し、しかる後ピロールの化学重合膜を
形成した陰極箔と弁作用金属からなる陽極箔との間に、
スペーサを介在させて巻回して構成したコンデンサ素子
を用いることを特徴としたものである。
る陰極箔を粗面化し、しかる後ピロールの化学重合膜を
形成した陰極箔と弁作用金属からなる陽極箔との間に、
スペーサを介在させて巻回して構成したコンデンサ素子
を用いることを特徴としたものである。
（作用） この発明になる電解コンデンサの陰極は、弁作用金属
の表面にポリピロール層を形成することにより、弁作用
金属の表面に酸化物層が形成されることによる静電容量
の減少をおさえることができる。また、化学酸化重合に
より行われるポリピロール層は、球状のものが集合し膜
状になっているため、表面積の拡大にも寄与する。ま
た、ポリピロール層では弁作用金属のように表面に酸化
物膜などの絶縁膜が形成されないため、静電容量は電気
二重層の容量が陰極の容量となり、その経時変化は小さ
い。
の表面にポリピロール層を形成することにより、弁作用
金属の表面に酸化物層が形成されることによる静電容量
の減少をおさえることができる。また、化学酸化重合に
より行われるポリピロール層は、球状のものが集合し膜
状になっているため、表面積の拡大にも寄与する。ま
た、ポリピロール層では弁作用金属のように表面に酸化
物膜などの絶縁膜が形成されないため、静電容量は電気
二重層の容量が陰極の容量となり、その経時変化は小さ
い。
このように、粗面化のみを行った弁作用金属からなる
陰極箔よりも表面に化学酸化重合によりポリピロール層
を形成した陰極箔を使用した電解コンデンサでは、単位
体積当たりの静電容量が大きく、かつ寿命試験での信頼
性が大幅に改善される。
陰極箔よりも表面に化学酸化重合によりポリピロール層
を形成した陰極箔を使用した電解コンデンサでは、単位
体積当たりの静電容量が大きく、かつ寿命試験での信頼
性が大幅に改善される。
（実施例） 以下本発明を図面に示した実施例に基づき説明する。
第１図は、本発明の電解コンデンサの実施例のポリピ
ロール形成後の陰極断面の模式図を示している。すなわ
ち、粗面化した陰極箔１をピロールのエタノール溶液に
浸漬し、続いて過硫酸アンモニウム,P−トルエンスルホ
ン酸テトラメチルアンモニウムの水溶液中に浸漬し、化
学酸化重合反応を起こさせ、陰極箔１表面にポリピロー
ル層２を形成する。次いで、第２図に示すように、弁作
用金属からなる陽極箔３と上記陰極箔１に陽極引出端子
4,陰極引出端子５を取着し、陽極箔3,陰極箔１相互間に
スペーサ６を介在させて巻回し、コンデンサ素子７を形
成する。しかる後、駆動用電解液を含浸しケースに収納
し、該ケース開口部を密封する。
ロール形成後の陰極断面の模式図を示している。すなわ
ち、粗面化した陰極箔１をピロールのエタノール溶液に
浸漬し、続いて過硫酸アンモニウム,P−トルエンスルホ
ン酸テトラメチルアンモニウムの水溶液中に浸漬し、化
学酸化重合反応を起こさせ、陰極箔１表面にポリピロー
ル層２を形成する。次いで、第２図に示すように、弁作
用金属からなる陽極箔３と上記陰極箔１に陽極引出端子
4,陰極引出端子５を取着し、陽極箔3,陰極箔１相互間に
スペーサ６を介在させて巻回し、コンデンサ素子７を形
成する。しかる後、駆動用電解液を含浸しケースに収納
し、該ケース開口部を密封する。
次に、本発明と従来例との比較の一例について述べ
る。
る。
実施例 ・陽極箔 アルミニウム箔表面を粗面化し、表面積を拡大した
後、陽極酸化皮膜を生成し、引出端子を取着した。
後、陽極酸化皮膜を生成し、引出端子を取着した。
・陰極箔 ピロール40％，エタノール40％，水20％のピロール溶
液中に粗面化して表面積を拡大し引出端子を取着した陰
極箔を浸漬する。しかるのち、過硫酸アンモニウム２
％,P−トルエンスルホン酸テトラメチルアンモニウム３
％の水溶液中に浸漬し化学酸化重合反応を起こさせる。
上記反応によって陰極箔表面にポリピロール層を形成し
た。
液中に粗面化して表面積を拡大し引出端子を取着した陰
極箔を浸漬する。しかるのち、過硫酸アンモニウム２
％,P−トルエンスルホン酸テトラメチルアンモニウム３
％の水溶液中に浸漬し化学酸化重合反応を起こさせる。
上記反応によって陰極箔表面にポリピロール層を形成し
た。
・スペーサ 密度0.50,厚さ50μｍのマニラ紙 前記陽極箔と陰極箔間にスペーサを介して巻回し形成
したコンデンサ素子に、駆動用電解液としてγ−ブチル
ラクトン−フタル酸系ペーストを含浸した定格4VDC−10
0μＦの電解コンデンサ（Ａ）。
したコンデンサ素子に、駆動用電解液としてγ−ブチル
ラクトン−フタル酸系ペーストを含浸した定格4VDC−10
0μＦの電解コンデンサ（Ａ）。
従来例１ ・陽極箔 実施例と同じ。
・陰極箔 アルミニウム箔表面を粗面化し、表面積を拡大した後
引出端子を取着した。
引出端子を取着した。
・スペーサ 実施例と同じ。
前記陽極箔と陰極箔間にスペーサを介して巻回し形成
したコンデンサ素子に、実施例と同様の駆動用電解液を
含浸した定格4VDC−100μＦの電解コンデンサ（Ｂ）。
したコンデンサ素子に、実施例と同様の駆動用電解液を
含浸した定格4VDC−100μＦの電解コンデンサ（Ｂ）。
従来例２ ・陽極箔 実施例と同じ。
・陰極箔 アルミニウム箔表面を粗面化し、表面積を拡大した後
５×10-3Torrのアルゴンガス中でチタンを蒸発させ、最
大厚さ1.0μｍのチタン蒸着膜を形成した後、引出端子
を取着した。
５×10-3Torrのアルゴンガス中でチタンを蒸発させ、最
大厚さ1.0μｍのチタン蒸着膜を形成した後、引出端子
を取着した。
・スペーサ 実施例と同じ。
前記陽極箔と陰極箔間にスペーサを介して巻回し形成
したコンデンサ素子に実施例と同様の駆動用電解液を含
浸した定格4VDC−100μＦの電解コンデンサ（Ｃ）。
したコンデンサ素子に実施例と同様の駆動用電解液を含
浸した定格4VDC−100μＦの電解コンデンサ（Ｃ）。
上記本発明に係る実施例（Ａ），従来例１（Ｂ），従
来例２（Ｃ）の静電容量,tanδ，漏れ電流及び寿命特性
（105℃）を調べた結果、下表及び第３図〜第５図に示
すような特性を得た。
来例２（Ｃ）の静電容量,tanδ，漏れ電流及び寿命特性
（105℃）を調べた結果、下表及び第３図〜第５図に示
すような特性を得た。
表から明らかなように、静電容量は実施例では従来例
１の粗面化を行ったものに比べ1.4倍と大きくなってい
る。また、従来例２の粗面化箔にTiを蒸着したものに比
べても若干大きくなっていることがわかる。
１の粗面化を行ったものに比べ1.4倍と大きくなってい
る。また、従来例２の粗面化箔にTiを蒸着したものに比
べても若干大きくなっていることがわかる。
また、第３図〜第５図から明らかなように、静電容量
変化率は実施例では従来例1,従来例２に比べ小さく、高
信頼性が得られている。
変化率は実施例では従来例1,従来例２に比べ小さく、高
信頼性が得られている。
［発明の効果］ 本発明になる電解コンデンサによれば、単位体積当た
りの静電容量を大きくすることができ、また、寿命特性
において高信頼性を得ることができる。
りの静電容量を大きくすることができ、また、寿命特性
において高信頼性を得ることができる。
図面はいずれも本発明の実施例を示し、第１図は電解コ
ンデンサの陰極箔断面の模式図、第２図はコンデンサ素
子の展開斜視図、第３図は105℃での時間−静電容量変
化率曲線図、第４図は105℃での時間−tanδ特性曲線
図、第５図は105℃での時間−漏れ電流特性曲線図であ
る。 １……陰極箔、２……ポリピロール層 ３……陽極箔、４……陽極引出端子 ５……陰極引出端子、６……スペーサ ７……コンデンサ素子
ンデンサの陰極箔断面の模式図、第２図はコンデンサ素
子の展開斜視図、第３図は105℃での時間−静電容量変
化率曲線図、第４図は105℃での時間−tanδ特性曲線
図、第５図は105℃での時間−漏れ電流特性曲線図であ
る。 １……陰極箔、２……ポリピロール層 ３……陽極箔、４……陽極引出端子 ５……陰極引出端子、６……スペーサ ７……コンデンサ素子
フロントページの続き (72)発明者 伊佐 功 群馬県渋川市半田2470番地 日本カーリ ット株式会社中央研究所内 審査官 大澤 孝次 (56)参考文献 特開 昭64−90517（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−260515（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】弁作用金属からなる陽極箔に引出端子を取
着した陽極と、弁作用金属からなる陰極箔表面に化学酸
化重合によりポリピロールを形成し引出端子を取着した
陰極と、この陽極及び陰極間に介在させたスペーサとを
巻回したコンデンサ素子、該コンデンサ素子に含浸した
駆動用電解液、該含浸済コンデンサ素子を収納し密封し
たケースとを具備した電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249248A JP2599115B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249248A JP2599115B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03112116A JPH03112116A (ja) | 1991-05-13 |
| JP2599115B2 true JP2599115B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17190132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1249248A Expired - Lifetime JP2599115B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599115B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4198796B2 (ja) * | 1998-10-21 | 2008-12-17 | ニチコン株式会社 | アルミニウム電解コンデンサの製造方法 |
| KR100339244B1 (ko) | 1999-06-30 | 2002-05-31 | 박종섭 | 고부하저항 타입의 에스램 제조방법 |
| US8023250B2 (en) * | 2008-09-12 | 2011-09-20 | Avx Corporation | Substrate for use in wet capacitors |
| KR102337435B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2021-12-09 | 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 | 전해 콘덴서 및 그 제조 방법 |
| JP6878896B2 (ja) | 2016-03-31 | 2021-06-02 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP7161685B2 (ja) | 2017-10-04 | 2022-10-27 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ |
| JP7004198B2 (ja) * | 2017-10-04 | 2022-01-21 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP1249248A patent/JP2599115B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03112116A (ja) | 1991-05-13 |
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