JP3037725B2 - 電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、独特のセパレータを備える電解コンデンサ
に関し、更に詳しくは、特に電解液に対して化学的に安
定で耐熱性にも優れる素材からなり、コンデンサの長寿
命化を図ることができるセパレータを備える電解コンデ
ンサに関する。
に関し、更に詳しくは、特に電解液に対して化学的に安
定で耐熱性にも優れる素材からなり、コンデンサの長寿
命化を図ることができるセパレータを備える電解コンデ
ンサに関する。
［従来の技術］ 電解コンデンサは、小形、大容量、安価で整流出力の
平滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重
要な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには
電解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間
に電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンガ
ン、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポ
リピロールのような導電性の酸化物または有機物を固体
電解質として介在させる。
平滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重
要な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには
電解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間
に電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンガ
ン、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポ
リピロールのような導電性の酸化物または有機物を固体
電解質として介在させる。
電解液式または固体式の電解コンデンサいずれの場合
にあっても、陽極箔と集電陰極箔との間に一般に多孔質
の素材からなるセパレータを挾持させることにより、電
解液または固体電解質の浸漬および保持を確実にし、製
品における陽極箔と陰極箔との隔離を確実にする手段が
しばしば用いられる。
にあっても、陽極箔と集電陰極箔との間に一般に多孔質
の素材からなるセパレータを挾持させることにより、電
解液または固体電解質の浸漬および保持を確実にし、製
品における陽極箔と陰極箔との隔離を確実にする手段が
しばしば用いられる。
電解コンデンサ用セパレータとしては、マニラ紙、ク
ラフト紙等のセルロース系繊維が広く使用されている
が、従来のセパレータを用いた電解コンデンサにおいて
は、長期間コンデンサを使用すると電解液とセパレータ
との化学反応等が生じ、安定した特性を十分に維持でき
ない欠点があった。すなわち、従来のセパレータを用い
た電解コンデンサにおいては、例えば、苛酷な条件で長
期間使用した場合における静電容量（Cap.）、誘電正接
（tanδ）、インピーダンス（Imp.）等の電解コンデン
サ特性の低下が顕著に認められ、これらの特性低下を回
避または緩和することが望まれていた。
ラフト紙等のセルロース系繊維が広く使用されている
が、従来のセパレータを用いた電解コンデンサにおいて
は、長期間コンデンサを使用すると電解液とセパレータ
との化学反応等が生じ、安定した特性を十分に維持でき
ない欠点があった。すなわち、従来のセパレータを用い
た電解コンデンサにおいては、例えば、苛酷な条件で長
期間使用した場合における静電容量（Cap.）、誘電正接
（tanδ）、インピーダンス（Imp.）等の電解コンデン
サ特性の低下が顕著に認められ、これらの特性低下を回
避または緩和することが望まれていた。
安定した特性を十分に維持できない原因として、特性
低下の際に何らかの不都合な化学反応が生起し、結果的
にセパレータの劣化を招くことが考えられるが、この際
に起こり得る化学反応としては、セルロース系繊維の水
酸基と特に電解液式コンデンサの電解液の成分であるカ
ルボン酸とのエステル化反応を挙げることができる。こ
のエステル化反応は、特性を維持するのに有効なイオン
の消費を招き、コンデンサ特性を特に低下させると考え
られる。
低下の際に何らかの不都合な化学反応が生起し、結果的
にセパレータの劣化を招くことが考えられるが、この際
に起こり得る化学反応としては、セルロース系繊維の水
酸基と特に電解液式コンデンサの電解液の成分であるカ
ルボン酸とのエステル化反応を挙げることができる。こ
のエステル化反応は、特性を維持するのに有効なイオン
の消費を招き、コンデンサ特性を特に低下させると考え
られる。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、電解コンデンサのセパレータを改良して、
特に電解液に対して化学的に安定で耐熱性にも優れる素
材からなり、コンデンサの長寿命化を図ることができる
セパレータを備える電解コンデンサを提供することを目
的とする。
特に電解液に対して化学的に安定で耐熱性にも優れる素
材からなり、コンデンサの長寿命化を図ることができる
セパレータを備える電解コンデンサを提供することを目
的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、陽極箔と陰極箔との間にセパレータ
が介在する電解コンデンサにおいて、前記セパレータ
が、ガラス繊維の不織布からなる電解コンデンサ用セパ
レータであって、該ガラス繊維の不織布の密度が0.05〜
50g/cm3であり、厚さが10〜200μｍであることを特徴と
する電解コンデンサが提供される。
が介在する電解コンデンサにおいて、前記セパレータ
が、ガラス繊維の不織布からなる電解コンデンサ用セパ
レータであって、該ガラス繊維の不織布の密度が0.05〜
50g/cm3であり、厚さが10〜200μｍであることを特徴と
する電解コンデンサが提供される。
ガラス繊維不織布が、繊維間交錯部でシリコン樹脂、
エポキシ樹脂並びにメラミン樹脂よりなる群から選択さ
れるバインダにより接着されたものであれば好適であ
る。接着は、例えばバインダを含有するエマルジョンの
溶液にガラス繊維不織布を浸漬処理した後に、熱処理等
により乾燥させればよい。好ましくは、ガラス繊維不織
布1g当り0.1g〜5gの量のバインダを使用する。
エポキシ樹脂並びにメラミン樹脂よりなる群から選択さ
れるバインダにより接着されたものであれば好適であ
る。接着は、例えばバインダを含有するエマルジョンの
溶液にガラス繊維不織布を浸漬処理した後に、熱処理等
により乾燥させればよい。好ましくは、ガラス繊維不織
布1g当り0.1g〜5gの量のバインダを使用する。
ガラス繊維不織布の繊維糸の太さは好ましくは１〜10
μｍとし、太さの異なる繊維糸を適宜混合して使用する
ことができる。
μｍとし、太さの異なる繊維糸を適宜混合して使用する
ことができる。
［作用］ 前記したように、電解コンデンサ用セパレータとして
は、マニラ紙、クラフト紙等のセルロース系繊維が広く
使用されている。この種の先行技術としては、特開昭50
−122662号、特開昭52−366号、特開昭63−207114号、
実開昭61−27328号、実開昭61−38926号並びに実開昭62
−162830号に記載された技術がある。
は、マニラ紙、クラフト紙等のセルロース系繊維が広く
使用されている。この種の先行技術としては、特開昭50
−122662号、特開昭52−366号、特開昭63−207114号、
実開昭61−27328号、実開昭61−38926号並びに実開昭62
−162830号に記載された技術がある。
しかしながら、このような従来のセパレータを用いた
電解コンデンサにおいては、長期間コンデンサを使用す
ると電解液とセパレータとの化学反応等が生じ、安定し
た特性を十分に維持できない等の欠点があった。この化
学反応の原因として、セルロース系繊維の水酸基の寄与
が考えられるが、本発明は、このような従来のセパレー
タの化学反応性を抑制する観点から検討を行った結果完
成されたものである。
電解コンデンサにおいては、長期間コンデンサを使用す
ると電解液とセパレータとの化学反応等が生じ、安定し
た特性を十分に維持できない等の欠点があった。この化
学反応の原因として、セルロース系繊維の水酸基の寄与
が考えられるが、本発明は、このような従来のセパレー
タの化学反応性を抑制する観点から検討を行った結果完
成されたものである。
化学反応の抑制という観点からは、セルロース系繊維
と性質を全く異にするガラス繊維を単独で電解コンデン
サのセパレータに使用すればよいが、ガラス繊維は繊維
間のからみ合いが殆どないため、ガラス繊維により形成
された布を、例えばエポキシ系エマルジョンのようなバ
インダ溶液に浸漬処理あるいは塗布することにより、繊
維間の結合を持たせ、不織布強度を持たせることができ
る。
と性質を全く異にするガラス繊維を単独で電解コンデン
サのセパレータに使用すればよいが、ガラス繊維は繊維
間のからみ合いが殆どないため、ガラス繊維により形成
された布を、例えばエポキシ系エマルジョンのようなバ
インダ溶液に浸漬処理あるいは塗布することにより、繊
維間の結合を持たせ、不織布強度を持たせることができ
る。
本発明で用いるガラス繊維不織布は、特に電解液に対
して化学的にも熱的にも安定であり、また耐熱性にも優
れているため、電解コンデンサの長寿命化を実現するこ
とができる。また、バインダを用いて繊維間交錯部で接
着することにより、不織布の機械強度（引張り強度）を
向上させることができるため、セパレータの低密度化が
可能となり、これによりコンデンサの低インピーダンス
化の実現を図ることができる。
して化学的にも熱的にも安定であり、また耐熱性にも優
れているため、電解コンデンサの長寿命化を実現するこ
とができる。また、バインダを用いて繊維間交錯部で接
着することにより、不織布の機械強度（引張り強度）を
向上させることができるため、セパレータの低密度化が
可能となり、これによりコンデンサの低インピーダンス
化の実現を図ることができる。
［発明の効果］ 本発明によれば、電解コンデンサのセパレータを改良
して、特に電解液に対して化学的に安定で耐熱性にも優
れる素材からなり、コンデンサの長寿命化を図ることが
できると共に、所定の処理によって引張り強度を向上さ
せて低密度化を可能とし、コンデンサの低インピーダン
ス化を実現することができるセパレータを備える電解コ
ンデンサが提供される。
して、特に電解液に対して化学的に安定で耐熱性にも優
れる素材からなり、コンデンサの長寿命化を図ることが
できると共に、所定の処理によって引張り強度を向上さ
せて低密度化を可能とし、コンデンサの低インピーダン
ス化を実現することができるセパレータを備える電解コ
ンデンサが提供される。
［実施例］ 以下に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、
本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
電解コンデンサの作製 第１表に示す電解液およびセパレータを用い、これら
を組合せて常法によりサイズ10φ×20l、定格電圧10V、
定格静電容量1000μＦの電解コンデンサを作製した。表
中の記号は次の電解液およびセパレータを示す。
を組合せて常法によりサイズ10φ×20l、定格電圧10V、
定格静電容量1000μＦの電解コンデンサを作製した。表
中の記号は次の電解液およびセパレータを示す。
電解液 A:γ−ブチロラクトン／マレイン酸テトラエチルアンモ
ニウム塩系電解液 B:γ−ブチロラクトン／フタル酸テトラメチルアンモニ
ウム塩系電解液 C:エチレングリコール／アジピン酸アンモニウム塩系電
解液 セパレータ MER:マニラ／エスパルト（重量比60:40）混抄紙 G1 :ガラス繊維不織布、 バインダ：シリコン樹脂、 G2 :ガラス繊維不織布、 バインダ：エポキシ樹脂、 G3 :ガラス繊維不織布、 バインダ：メラミン樹脂。
ニウム塩系電解液 B:γ−ブチロラクトン／フタル酸テトラメチルアンモニ
ウム塩系電解液 C:エチレングリコール／アジピン酸アンモニウム塩系電
解液 セパレータ MER:マニラ／エスパルト（重量比60:40）混抄紙 G1 :ガラス繊維不織布、 バインダ：シリコン樹脂、 G2 :ガラス繊維不織布、 バインダ：エポキシ樹脂、 G3 :ガラス繊維不織布、 バインダ：メラミン樹脂。
なお、G1は６μｍおよび９μｍの繊維糸（7:3重量
比）を混合したものであり、G2は６μｍおよび９μｍの
繊維糸（1:1重量比）を混合したものであり、G3は３μ
ｍおよび６μｍの繊維糸（6:4重量比）混合したもので
ある。
比）を混合したものであり、G2は６μｍおよび９μｍの
繊維糸（1:1重量比）を混合したものであり、G3は３μ
ｍおよび６μｍの繊維糸（6:4重量比）混合したもので
ある。
試験結果 初期特性および105℃で5000時間使用後の特性として
静電容量、誘電正接並びにインピーダンスの測定値を第
２表に示す。表中、Cap.は120Hzにおける静電容量（μ
Ｆ）であり、ΔCapは静電容量変化率（％）であり、tan
δは120Hzにおける損失角の正接であり、IMP.は100KHz
におけるインピーダンス（Ω）である。
静電容量、誘電正接並びにインピーダンスの測定値を第
２表に示す。表中、Cap.は120Hzにおける静電容量（μ
Ｆ）であり、ΔCapは静電容量変化率（％）であり、tan
δは120Hzにおける損失角の正接であり、IMP.は100KHz
におけるインピーダンス（Ω）である。
これらの結果から、本発明による電解コンデンサにあ
っては、コンデンサの長寿命化が実現されると共に、低
密度化およびコンデンサの低インピーダンス化が実現さ
れることが分る。
っては、コンデンサの長寿命化が実現されると共に、低
密度化およびコンデンサの低インピーダンス化が実現さ
れることが分る。
フロントページの続き (72)発明者 島田 晶弘 東京都青梅市東青梅１丁目167番地の１ 日本ケミコン株式会社内 (72)発明者 伊藤 隆人 東京都青梅市東青梅１丁目167番地の１ 日本ケミコン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−155217（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−72614（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−162830（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/02
Claims (2)
- 【請求項１】陽極箔と陰極箔との間にセパレータが介在
する電解コンデンサにおいて、前記セパレータが、ガラ
ス繊維の不織布からなる電解コンデンサ用セパレータで
あって、該ガラス繊維の不織布の密度が0.05〜50g/cm3
であり、厚さが10〜200μｍであることを特徴とする電
解コンデンサ。 - 【請求項２】上記のガラス繊維不織布が、繊維間交錯部
でシリコン樹脂、エポキシ樹脂、並びにメラミン樹脂よ
りなる群から選択されるバインダにより接着された請求
項１記載の電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20916290A JP3037725B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20916290A JP3037725B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0493010A JPH0493010A (ja) | 1992-03-25 |
| JP3037725B2 true JP3037725B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=16568352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20916290A Expired - Fee Related JP3037725B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | 電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037725B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6402100B2 (ja) * | 2013-07-01 | 2018-10-10 | 日本板硝子株式会社 | プロトン伝導性膜用補強材並びにこれを含んだプロトン伝導性膜および固体高分子型燃料電池 |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP20916290A patent/JP3037725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0493010A (ja) | 1992-03-25 |
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