JP3281658B2 - 固体電解コンデンサとその製造方法 - Google Patents
固体電解コンデンサとその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は導電性ポリマーを電解質
として用いる固体電解コンデンサとその製造方法に関す
るものであり、更に詳説すると、陰・陽極箔間に導電性
ポリマーのフィルムを介挿して巻回する固体電解コンデ
ンサに関するものである。
として用いる固体電解コンデンサとその製造方法に関す
るものであり、更に詳説すると、陰・陽極箔間に導電性
ポリマーのフィルムを介挿して巻回する固体電解コンデ
ンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は図３に示す如く、陰極箔
（４）と、予め酸化皮膜（誘電体層）を形成したアルミ
ニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する陽極箔
（２）との間に、マニラ麻等でできたセパレータ紙
（８）を介挿して巻回してコデンサ素子（１）を形成
し、その素子（１）を過硫酸アンモニウム、稀硫酸等の
酸化剤に浸漬した後、ピロールモノマー、アニリンモノ
マー等の蒸気相中及び液相中で化学反応処理を行い、ポ
リピロール、ポリアニリンなどの化学重合膜を形成し、
次工程でピロール／エタノール系、ピロール／スルホン
酸系等の電解液中でこの化学重合膜にニッケル線、白金
線、ステンレス線等の外部給電電極を直接接触させ、電
解重合電流を供給して電解重合を行い、より高耐熱で分
子密度の高いポリピロール、ポリアニリンなどの電解重
合膜を形成し、最終工程で外装してコンデンサとしてい
る。
（４）と、予め酸化皮膜（誘電体層）を形成したアルミ
ニウム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する陽極箔
（２）との間に、マニラ麻等でできたセパレータ紙
（８）を介挿して巻回してコデンサ素子（１）を形成
し、その素子（１）を過硫酸アンモニウム、稀硫酸等の
酸化剤に浸漬した後、ピロールモノマー、アニリンモノ
マー等の蒸気相中及び液相中で化学反応処理を行い、ポ
リピロール、ポリアニリンなどの化学重合膜を形成し、
次工程でピロール／エタノール系、ピロール／スルホン
酸系等の電解液中でこの化学重合膜にニッケル線、白金
線、ステンレス線等の外部給電電極を直接接触させ、電
解重合電流を供給して電解重合を行い、より高耐熱で分
子密度の高いポリピロール、ポリアニリンなどの電解重
合膜を形成し、最終工程で外装してコンデンサとしてい
る。
【０００３】このような従来技術の他に陰極箔を用いず
に陽極箔とセパレータ紙を同時に巻回して得たコンデン
サ素子を用いて、上述と同様の工程を経てできたポリピ
ロール、ポリアニリンなどの電解重合膜上に陰極導出層
をもうけて陰極端子を引き出し、最終工程で外装してコ
ンデンサとしているものもある。
に陽極箔とセパレータ紙を同時に巻回して得たコンデン
サ素子を用いて、上述と同様の工程を経てできたポリピ
ロール、ポリアニリンなどの電解重合膜上に陰極導出層
をもうけて陰極端子を引き出し、最終工程で外装してコ
ンデンサとしているものもある。
【０００４】しかし、このような従来のコンデンサは、
コンデンサ素子（１）の構造が巻回式である為、化学重
合時に酸化剤及びピロールモノマー、アニリンモノマー
等の含浸が十分に行われず、特にコンデンサ素子の巻回
部の中心部分付近で化学重合膜の形成状態が不十分であ
り、その後の電解重合工程に於ても電解重合膜の形成に
悪影響を与える為、容量の出現率が非常に悪く、特性不
良の原因となっている。
コンデンサ素子（１）の構造が巻回式である為、化学重
合時に酸化剤及びピロールモノマー、アニリンモノマー
等の含浸が十分に行われず、特にコンデンサ素子の巻回
部の中心部分付近で化学重合膜の形成状態が不十分であ
り、その後の電解重合工程に於ても電解重合膜の形成に
悪影響を与える為、容量の出現率が非常に悪く、特性不
良の原因となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コンデンサ素子の構造
が巻回式の場合には、ポリピロール、ポリアニリンなど
の化学重合処理の際、酸化剤及びピロールモノマー、ア
ニリンモノマー等がコンデンサ素子との接触部分付近で
ある素子頭部や素子外周部にのみ限定して存在するの
で、この化学反応による化学重合膜の形成がコンデンサ
素子の中心部分まで十分に進まない。その為、化学重合
膜をベースとする次工程の電解重合膜形成に悪影響を与
え、コンデンサとしての容量出現率が非常に悪く、特性
不良の原因となっている。
が巻回式の場合には、ポリピロール、ポリアニリンなど
の化学重合処理の際、酸化剤及びピロールモノマー、ア
ニリンモノマー等がコンデンサ素子との接触部分付近で
ある素子頭部や素子外周部にのみ限定して存在するの
で、この化学反応による化学重合膜の形成がコンデンサ
素子の中心部分まで十分に進まない。その為、化学重合
膜をベースとする次工程の電解重合膜形成に悪影響を与
え、コンデンサとしての容量出現率が非常に悪く、特性
不良の原因となっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の如き、従
来のコンデンサ素子の中心部付近における化学重合膜形
成の不完全性を解決するため、ポリピロール、ポリアニ
リンなどの導電性ポリマーのフィルムを使用することに
より、上述の如き特性不良の原因である化学重合工程
（即ち、酸化剤及びピロールモノマー、アニリンモノマ
ー等を用いて行うポリピロール、ポリアニリン等の化学
重合膜形成の工程）を削除するものである。即ち、導電
性ポリマーのフィルムが巻回型コンデンサ素子の中心部
に配設されているので、電解重合膜の形成がコンデンサ
素子の中心部分まで効率的に進み、容量の出現率が良
く、特性が改善される。
来のコンデンサ素子の中心部付近における化学重合膜形
成の不完全性を解決するため、ポリピロール、ポリアニ
リンなどの導電性ポリマーのフィルムを使用することに
より、上述の如き特性不良の原因である化学重合工程
（即ち、酸化剤及びピロールモノマー、アニリンモノマ
ー等を用いて行うポリピロール、ポリアニリン等の化学
重合膜形成の工程）を削除するものである。即ち、導電
性ポリマーのフィルムが巻回型コンデンサ素子の中心部
に配設されているので、電解重合膜の形成がコンデンサ
素子の中心部分まで効率的に進み、容量の出現率が良
く、特性が改善される。
【０００７】その際、導電性ポリマーのフィルムを電解
重合の時の電解重合電流供給のベースとして使用する。
重合の時の電解重合電流供給のベースとして使用する。
【０００８】
【作用】酸化皮膜（誘電体層）を形成したアルミニウ
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する陽極箔と陰極
箔との間に、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性
ポリマーのフィルムを介挿して巻回して、コンデンサ素
子を形成しており、コンデンサ素子の中心部付近にも予
め導電性ポリマーのフィルムが配設されている。そし
て、この導電性ポリマーのフィルムを電解重合電流の供
給に利用し、コンデンサ素子の中心部分までポリピロー
ル、ポリアニリンなどの電解重合膜を円滑に形成させる
ことができる。
ム、タンタル、ニオブ等の弁作用を有する陽極箔と陰極
箔との間に、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性
ポリマーのフィルムを介挿して巻回して、コンデンサ素
子を形成しており、コンデンサ素子の中心部付近にも予
め導電性ポリマーのフィルムが配設されている。そし
て、この導電性ポリマーのフィルムを電解重合電流の供
給に利用し、コンデンサ素子の中心部分までポリピロー
ル、ポリアニリンなどの電解重合膜を円滑に形成させる
ことができる。
【０００９】
［その１］次に本発明の実施例について説明する。図１
は本発明に使用するコンデンサ素子（１）を示してお
り、（２）は酸化皮膜（誘電体層）が形成され、且つエ
ッチドアルミニウムの陽極箔であり、厚さ約６０〜９０
μｍである。（３）は陽極導出端子である。（４）は厚
さ約６０〜９０μｍのアルミニウム箔よりなる陰極箔で
ある。（５）は陰極導出端子である。（６）は厚さ約５
０μｍのポリピロールの導電性ポリマーのフィルムであ
る。陽極箔（２）と陰極箔（４）との間に導電性ポリマ
ーのフィルム（６）を介挿して巻回してコンデンサ素子
（１）を構成している。
は本発明に使用するコンデンサ素子（１）を示してお
り、（２）は酸化皮膜（誘電体層）が形成され、且つエ
ッチドアルミニウムの陽極箔であり、厚さ約６０〜９０
μｍである。（３）は陽極導出端子である。（４）は厚
さ約６０〜９０μｍのアルミニウム箔よりなる陰極箔で
ある。（５）は陰極導出端子である。（６）は厚さ約５
０μｍのポリピロールの導電性ポリマーのフィルムであ
る。陽極箔（２）と陰極箔（４）との間に導電性ポリマ
ーのフィルム（６）を介挿して巻回してコンデンサ素子
（１）を構成している。
【００１０】このコンデンサ素子（１）を図２に示す如
く、ピロールモノマー０．２mol/ｌ及びナフタレンスル
ホン酸（ドーパント）０．０６mol/ｌを含む水系の電解
液中に浸漬する。そして導電性ポリマーのフィルム
（６）に直径約０．３mmのステンレス線（７）よりなる
外部給電電極を接触させ、電解重合電流をコンデンサ素
子（１）の大きさに適応させ、約３０〜１２０分間給電
することにより、ポリピロールの電解重合膜をコンデン
サ素子の中心部分まで円滑に形成する。このとき、導電
性ポリマーのフィルム（６）の幅を陽極箔（２）、陰極
箔（４）の幅より大きくしておくことによって、巻回し
た際に導電性ポリマーのフィルム（６）の端がコンデン
サ素子より突出するため、この突出部分に外部給電電極
を接触させることによって電解重合のための導通が容易
に図れ、導電性ポリマーのフィルム（６）上に電解重合
膜が形成される。次いで、このコンデンサ素子を最終工
程で外装し、固体電解コンデンサを製造する。
く、ピロールモノマー０．２mol/ｌ及びナフタレンスル
ホン酸（ドーパント）０．０６mol/ｌを含む水系の電解
液中に浸漬する。そして導電性ポリマーのフィルム
（６）に直径約０．３mmのステンレス線（７）よりなる
外部給電電極を接触させ、電解重合電流をコンデンサ素
子（１）の大きさに適応させ、約３０〜１２０分間給電
することにより、ポリピロールの電解重合膜をコンデン
サ素子の中心部分まで円滑に形成する。このとき、導電
性ポリマーのフィルム（６）の幅を陽極箔（２）、陰極
箔（４）の幅より大きくしておくことによって、巻回し
た際に導電性ポリマーのフィルム（６）の端がコンデン
サ素子より突出するため、この突出部分に外部給電電極
を接触させることによって電解重合のための導通が容易
に図れ、導電性ポリマーのフィルム（６）上に電解重合
膜が形成される。次いで、このコンデンサ素子を最終工
程で外装し、固体電解コンデンサを製造する。
【００１１】［その２］コンデンサ素子（１）を、ピロ
ールモノマー０．２mol／ｌ及びパラトルエンスルホン
酸（ドーパント）０．１mol／ｌを含むアセトニトリル
系の電解液中で実施例［その１］で示したと同様の手段
により電解重合を行い、固体電解コンデンサを製造す
る。
ールモノマー０．２mol／ｌ及びパラトルエンスルホン
酸（ドーパント）０．１mol／ｌを含むアセトニトリル
系の電解液中で実施例［その１］で示したと同様の手段
により電解重合を行い、固体電解コンデンサを製造す
る。
【００１２】［従来例］図３に従来の固体電解コンデン
サ素子（１）の斜視図を示す。即ち、陽極導出端子
（３）を有する酸化皮膜（誘電体層）を形成した厚さ約
６０〜９０μｍのエッチドアルミ箔よりなる陽極箔
（２）と陰極導出端子（５）を有するアルミニウム箔よ
りなる陰極箔（５）との間にマニラ麻等からなるセパレ
ータ紙（８）を介挿し、巻回してコンデンサ素子（１）
を形成している。このコンデンサ素子を過酸化水素水／
硫酸（２０／３ｗｔ％）の酸化剤に５〜１０分間浸漬
し、しかる後、ピロールモノマー蒸気相中及び液相中で
数分間化学反応を行い、ポリピロールの化学重合膜を形
成する。その後、このコンデンサ素子（１）を実施例
［その１］と同様の手段で電解重合を行い、固体電解コ
ンデンサを製造する。
サ素子（１）の斜視図を示す。即ち、陽極導出端子
（３）を有する酸化皮膜（誘電体層）を形成した厚さ約
６０〜９０μｍのエッチドアルミ箔よりなる陽極箔
（２）と陰極導出端子（５）を有するアルミニウム箔よ
りなる陰極箔（５）との間にマニラ麻等からなるセパレ
ータ紙（８）を介挿し、巻回してコンデンサ素子（１）
を形成している。このコンデンサ素子を過酸化水素水／
硫酸（２０／３ｗｔ％）の酸化剤に５〜１０分間浸漬
し、しかる後、ピロールモノマー蒸気相中及び液相中で
数分間化学反応を行い、ポリピロールの化学重合膜を形
成する。その後、このコンデンサ素子（１）を実施例
［その１］と同様の手段で電解重合を行い、固体電解コ
ンデンサを製造する。
【００１３】表１に本実施例［その１］と従来例との比
較を示す。尚、測定値は４．７μＦ／１６ＷＶ用の素子
を使用した完成品を１２０Ｈｚで測定した値である。
較を示す。尚、測定値は４．７μＦ／１６ＷＶ用の素子
を使用した完成品を１２０Ｈｚで測定した値である。
【００１４】
【表１】
【００１５】上表から判る如く、本発明の実施例は従来
例と比較して特性改善（主に静電容量特性）に極めて有
効である。
例と比較して特性改善（主に静電容量特性）に極めて有
効である。
【００１６】前記実施例［その１］および［その２］に
於ては、陽極箔と陰極箔をポリピロールのフィルムを介
して同時に巻回して得られたコンデンサ素子の場合であ
るが、本発明はこれだけに限られるものではなく、陰極
箔を用いず、陽極箔とポリピロールのフィルムを同時に
巻回して得られたコンデンサ素子を用いて、同様の処理
を行った後、外殻に陰極導出層をもうけ、陰極端子を引
き出し、最終工程で外装した固体電解コンデンサに於て
も同様の効果が得られる。
於ては、陽極箔と陰極箔をポリピロールのフィルムを介
して同時に巻回して得られたコンデンサ素子の場合であ
るが、本発明はこれだけに限られるものではなく、陰極
箔を用いず、陽極箔とポリピロールのフィルムを同時に
巻回して得られたコンデンサ素子を用いて、同様の処理
を行った後、外殻に陰極導出層をもうけ、陰極端子を引
き出し、最終工程で外装した固体電解コンデンサに於て
も同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】このように本発明の電導性ポリマーのフ
ィルムを電極箔と共に巻回するコンデンサ素子を使用す
れば、ポリピロール、ポリアニリンなどの化学重合工程
を行う必要がない為、製造工程が大幅に削減でき、しか
もポリピロール、ポリアニリンなどの電解重合膜をコン
デンサ素子の中心部分まで円滑に形成することができ、
諸特性（特に静電容量出現率）の良好な固体電解コンデ
ンサを実現することができる。
ィルムを電極箔と共に巻回するコンデンサ素子を使用す
れば、ポリピロール、ポリアニリンなどの化学重合工程
を行う必要がない為、製造工程が大幅に削減でき、しか
もポリピロール、ポリアニリンなどの電解重合膜をコン
デンサ素子の中心部分まで円滑に形成することができ、
諸特性（特に静電容量出現率）の良好な固体電解コンデ
ンサを実現することができる。
【図１】コンデンサ素子の実施例を示す図面である。
【図２】電解重合における給電状態を示す図面である。
【図３】従来のコンデンサ素子を示す図面である。
１ コンデンサ素子 ２ 陽極箔 ３ 陽極導出端子 ４ 陰極箔 ５ 陰極導出端子 ６ 導電性ポリマーのフィルム ７ ステンレス線 ８ セパレータ紙
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/02
Claims (2)
- 【請求項１】 金属箔間にポリピロール、ポリアニリ
ン、ポリチオフェン、ポリフラン等の導電性ポリマーの
フィルムを介挿して巻回したコンデンサ素子を用い、且
つ該導電性ポリマーのフィルムを電解重合時の給電電極
として用いる固体電解コンデンサの製造方法。 - 【請求項２】 前記導電性ポリマーのフィルムは、前記
金属箔の幅よりも大きな幅を有し、該金属箔と共に巻回
した際に当該金属箔から突出する部分に外部給電電極を
接触させて電解重合を行なうことを特徴とする請求項１
記載の固体電解コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32069692A JP3281658B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 固体電解コンデンサとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32069692A JP3281658B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 固体電解コンデンサとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06168851A JPH06168851A (ja) | 1994-06-14 |
| JP3281658B2 true JP3281658B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=18124326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32069692A Expired - Lifetime JP3281658B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 固体電解コンデンサとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281658B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6165623A (en) | 1996-11-07 | 2000-12-26 | Cabot Corporation | Niobium powders and niobium electrolytic capacitors |
| US6051044A (en) | 1998-05-04 | 2000-04-18 | Cabot Corporation | Nitrided niobium powders and niobium electrolytic capacitors |
| JP2000082639A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Nec Corp | Ｎｂコンデンサの製造方法 |
| GB2429583B (en) * | 2005-08-26 | 2011-03-02 | Avx Ltd | Solid state capacitors and method of manufacturing them |
| JP2014192231A (ja) * | 2013-03-26 | 2014-10-06 | San Denshi Kogyo Kk | 固体電解コンデンサの製造方法 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP32069692A patent/JP3281658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06168851A (ja) | 1994-06-14 |
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