JP3304388B2 - 電解コンデンサ電解液の含浸方法 - Google Patents
電解コンデンサ電解液の含浸方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサ電解液
の含浸方法に関するものである。
の含浸方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】産業機器用電源においては大きなパワ−
を要するため、複数の大形アルミニウム電解コンデンサ
を組み込んでおり、このような用途におけるアルミニウ
ム電解コンデンサでは、より大きいケ−スにより大きい
容量を収容していく傾向がある。また、より大きいケ−
スに収容したアルミニウム電解コンデンサにおいては、
電極幅が２００ｍｍ以上にもなるコンデンサ素子が検討
されている。しかし、従来より高圧用アルミ電解コンデ
ンサの電解液には、エチレングリコ−ルを主体とした溶
媒にほう酸を溶解した電解液、あるいは高級二塩基酸ま
たはその塩を溶解した電解液が多用されているが、いず
れの電解液も粘度が高いためコンデンサ素子への電解液
の含浸に際しては、減圧および加圧による含浸を何度も
繰り返して行う必要があった。また、添加物として０．
０５重量％〜２重量％のポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエ−テルまたはポリオキシエチレンジノニルフェニ
ルエ−テルを含む電解液も検討されており、界面活性作
用を利用して電極の幅方向に対してできるだけ均一に電
解液を含浸するための試みもなされている。
を要するため、複数の大形アルミニウム電解コンデンサ
を組み込んでおり、このような用途におけるアルミニウ
ム電解コンデンサでは、より大きいケ−スにより大きい
容量を収容していく傾向がある。また、より大きいケ−
スに収容したアルミニウム電解コンデンサにおいては、
電極幅が２００ｍｍ以上にもなるコンデンサ素子が検討
されている。しかし、従来より高圧用アルミ電解コンデ
ンサの電解液には、エチレングリコ−ルを主体とした溶
媒にほう酸を溶解した電解液、あるいは高級二塩基酸ま
たはその塩を溶解した電解液が多用されているが、いず
れの電解液も粘度が高いためコンデンサ素子への電解液
の含浸に際しては、減圧および加圧による含浸を何度も
繰り返して行う必要があった。また、添加物として０．
０５重量％〜２重量％のポリオキシエチレンノニルフェ
ニルエ−テルまたはポリオキシエチレンジノニルフェニ
ルエ−テルを含む電解液も検討されており、界面活性作
用を利用して電極の幅方向に対してできるだけ均一に電
解液を含浸するための試みもなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電極幅が２０
０ｍｍ以上にもなるコンデンサ素子に対し、粘度の高い
電解液を、電極と相対して巻き取られている電解紙の幅
方向中央部まで含浸することは、極めて長い時間を要す
るために作業効率が悪いという問題があった。さらに、
電解液が電解紙を通じて幅方向の中央部まで含浸されて
いく間に、クロマトグラム現象により電解液成分の分離
が生じ、信頼性に対しても問題を有していた。また、
０．０５重量％〜２重量％のポリオキシエチレンノニル
フェニルエ−テルまたはポリオキシエチレンジノニルフ
ェニルエ−テルを添加した電解液を用いた場合には、ク
ロマトグラム現象の抑制に改善の効果は見られるものの
大幅な時間短縮にはならなかった。
０ｍｍ以上にもなるコンデンサ素子に対し、粘度の高い
電解液を、電極と相対して巻き取られている電解紙の幅
方向中央部まで含浸することは、極めて長い時間を要す
るために作業効率が悪いという問題があった。さらに、
電解液が電解紙を通じて幅方向の中央部まで含浸されて
いく間に、クロマトグラム現象により電解液成分の分離
が生じ、信頼性に対しても問題を有していた。また、
０．０５重量％〜２重量％のポリオキシエチレンノニル
フェニルエ−テルまたはポリオキシエチレンジノニルフ
ェニルエ−テルを添加した電解液を用いた場合には、ク
ロマトグラム現象の抑制に改善の効果は見られるものの
大幅な時間短縮にはならなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】これらの問題を解決する
には、使用する電解液の粘度を下げて、コンデンサ素子
の電解紙への浸透を容易にすれば良い。ただし一般的に
は、必要な耐電圧を保持しながら電解液の粘度を下げる
ことは、困難を伴う場合が多い。従って、本発明では含
浸時だけ低粘度の電解液を用いてコンデンサ素子に対し
て一様に含浸し、その後、本来の電解液組成になるよう
に調整するものである。即ち、含浸時にメタノ−ル、エ
タノ−ル、イソプロパノ−ル等の低粘度かつ低沸点の補
助溶媒を本来の電解液に混溶させ、コンデンサ素子に含
浸した後、減圧下にて蒸発させて回収することを特徴と
する電解コンデンサ電解液の含浸方法である。
には、使用する電解液の粘度を下げて、コンデンサ素子
の電解紙への浸透を容易にすれば良い。ただし一般的に
は、必要な耐電圧を保持しながら電解液の粘度を下げる
ことは、困難を伴う場合が多い。従って、本発明では含
浸時だけ低粘度の電解液を用いてコンデンサ素子に対し
て一様に含浸し、その後、本来の電解液組成になるよう
に調整するものである。即ち、含浸時にメタノ−ル、エ
タノ−ル、イソプロパノ−ル等の低粘度かつ低沸点の補
助溶媒を本来の電解液に混溶させ、コンデンサ素子に含
浸した後、減圧下にて蒸発させて回収することを特徴と
する電解コンデンサ電解液の含浸方法である。
【０００５】
【作用】本発明において、本来の電解液に追加して混溶
させる溶媒（以下補助溶媒という）は、電解液に加えた
場合に電解液成分を分離させるものであってはならず、
さらに、粘度が低くかつ低沸点、高蒸気圧である必要が
ある。この観点から、メタノ−ル、エタノ−ル、イソプ
ロパノ−ル等の比較的低分子量のアルコ−ル類は、いず
れの条件も満足するものである。これらの補助溶媒を用
いることにより、コンデンサ素子への浸透性が大幅に向
上し、短時間で電極の幅方向に対してクロマトグラム効
果を起こすことなく一様に電解液を含浸することができ
る。また、含浸後には減圧することにより、補助溶媒だ
けを選択的に取り除いて回収することが可能である。従
って、最終的には本来の含浸すべき電解液だけを効率的
に含浸することが可能である。
させる溶媒（以下補助溶媒という）は、電解液に加えた
場合に電解液成分を分離させるものであってはならず、
さらに、粘度が低くかつ低沸点、高蒸気圧である必要が
ある。この観点から、メタノ−ル、エタノ−ル、イソプ
ロパノ−ル等の比較的低分子量のアルコ−ル類は、いず
れの条件も満足するものである。これらの補助溶媒を用
いることにより、コンデンサ素子への浸透性が大幅に向
上し、短時間で電極の幅方向に対してクロマトグラム効
果を起こすことなく一様に電解液を含浸することができ
る。また、含浸後には減圧することにより、補助溶媒だ
けを選択的に取り除いて回収することが可能である。従
って、最終的には本来の含浸すべき電解液だけを効率的
に含浸することが可能である。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例について説明す
る。表１は、電極幅２４０ｍｍのコンデンサ素子（定格
４５０Ｖ、５６００μＦ）に含浸した場合のコンデンサ
素子中への電解液の含浸状態（しみこみ状態）を、一定
の含浸時間における未含浸部分（電解液により濡れてい
ない部分）の幅方向長さで比較したものである。電解液
組成は、エチレングリコ−ルに１０重量％のほう酸アン
モニウム、１０重量％の７−ビニル−９−ヘキサデセン
−１，１６−ジカルボン酸アンモニウム、さらに０．３
重量％の燐酸水素一アンモニウムを配合した電解液（以
下Ｓ１という）と、この電解液Ｓ１にさらに０．２重量
％のポリオキシエチレンノニルフェニルエ−テルを添加
した電解液（以下Ｓ２という）を各々従来例として用い
た。さらにこの従来例（Ｓ１、Ｓ２）に各々メタノ−ル
を体積比で３０％添加したものを本発明の電解液（それ
ぞれＳ１１、Ｓ２１という）として比較した。なお含浸
条件は、従来例として電解液Ｓ１、Ｓ２については３０
分の減圧含浸（５０Ｔｏｒｒ）さらに２時間の加圧含浸
（２気圧）を行い、本発明例として電解液Ｓ１１、Ｓ２
１については５分の減圧含浸（５０Ｔｏｒｒ）さらに１
時間の加圧含浸（２気圧）をしたのち、引き続いて１時
間の減圧含浸（５０Ｔｏｒｒ）を行った。
る。表１は、電極幅２４０ｍｍのコンデンサ素子（定格
４５０Ｖ、５６００μＦ）に含浸した場合のコンデンサ
素子中への電解液の含浸状態（しみこみ状態）を、一定
の含浸時間における未含浸部分（電解液により濡れてい
ない部分）の幅方向長さで比較したものである。電解液
組成は、エチレングリコ−ルに１０重量％のほう酸アン
モニウム、１０重量％の７−ビニル−９−ヘキサデセン
−１，１６−ジカルボン酸アンモニウム、さらに０．３
重量％の燐酸水素一アンモニウムを配合した電解液（以
下Ｓ１という）と、この電解液Ｓ１にさらに０．２重量
％のポリオキシエチレンノニルフェニルエ−テルを添加
した電解液（以下Ｓ２という）を各々従来例として用い
た。さらにこの従来例（Ｓ１、Ｓ２）に各々メタノ−ル
を体積比で３０％添加したものを本発明の電解液（それ
ぞれＳ１１、Ｓ２１という）として比較した。なお含浸
条件は、従来例として電解液Ｓ１、Ｓ２については３０
分の減圧含浸（５０Ｔｏｒｒ）さらに２時間の加圧含浸
（２気圧）を行い、本発明例として電解液Ｓ１１、Ｓ２
１については５分の減圧含浸（５０Ｔｏｒｒ）さらに１
時間の加圧含浸（２気圧）をしたのち、引き続いて１時
間の減圧含浸（５０Ｔｏｒｒ）を行った。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１より明かなように、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエ−テルを添加した電解液（Ｓ２）の
含浸性改善効果は確かに見られるが、それよりも補助溶
媒としてメタノ−ルを用いた本発明の電解液（Ｓ１１、
Ｓ２１）による改善効果は著しい。
ンノニルフェニルエ−テルを添加した電解液（Ｓ２）の
含浸性改善効果は確かに見られるが、それよりも補助溶
媒としてメタノ−ルを用いた本発明の電解液（Ｓ１１、
Ｓ２１）による改善効果は著しい。
【０００９】図１は、上述の電解液のうちＳ１とＳ１１
およびＳ２とＳ２１について、上述のコンデンサ素子に
含浸し、コンデンサ素子の電極幅方向の燐酸水素一アン
モニウムの濃度分布を調査した結果を示すものである。
なお、電解液Ｓ１，Ｓ２については、減圧含浸（５０Ｔ
ｏｒｒ）３０分さらに加圧含浸（２気圧）２時間を１サ
イクルとして４サイクル行った。また、電解液Ｓ１１に
ついてはＳ１と同様の圧力下で、そしてＳ２１について
はＳ２と同様の圧力下で、減圧含浸５分さらに加圧含浸
２時間を１サイクルとして２サイクル行い、最後に減圧
含浸を２時間行った。図１より明かなように、本発明に
係わる補助溶媒であるメタノ−ルを用いた電解液（Ｓ１
１，Ｓ２１）を含浸すると、燐酸水素一アンモニウムの
ようにクロマトグラム現象を生じ易い成分も、かたより
なく一様に分布させることができるばかりか、所要時間
も短縮できることが確認できた。特に、電解液の化成性
および電解液と電極との反応抑制を考慮して配合してい
る燐酸水素一アンモニウムの濃度分布にかたよりがある
と、アルミ電解コンデンサの初期特性、信頼性に問題が
生じるため、濃度分布が一様であることは重要である。
およびＳ２とＳ２１について、上述のコンデンサ素子に
含浸し、コンデンサ素子の電極幅方向の燐酸水素一アン
モニウムの濃度分布を調査した結果を示すものである。
なお、電解液Ｓ１，Ｓ２については、減圧含浸（５０Ｔ
ｏｒｒ）３０分さらに加圧含浸（２気圧）２時間を１サ
イクルとして４サイクル行った。また、電解液Ｓ１１に
ついてはＳ１と同様の圧力下で、そしてＳ２１について
はＳ２と同様の圧力下で、減圧含浸５分さらに加圧含浸
２時間を１サイクルとして２サイクル行い、最後に減圧
含浸を２時間行った。図１より明かなように、本発明に
係わる補助溶媒であるメタノ−ルを用いた電解液（Ｓ１
１，Ｓ２１）を含浸すると、燐酸水素一アンモニウムの
ようにクロマトグラム現象を生じ易い成分も、かたより
なく一様に分布させることができるばかりか、所要時間
も短縮できることが確認できた。特に、電解液の化成性
および電解液と電極との反応抑制を考慮して配合してい
る燐酸水素一アンモニウムの濃度分布にかたよりがある
と、アルミ電解コンデンサの初期特性、信頼性に問題が
生じるため、濃度分布が一様であることは重要である。
【００１０】なお、これらの実施例以外にも、補助溶媒
としてエタノ−ル、イソプロピルアルコ−ルにも同様の
効果が確認されている。また、アセトン等のケトン類に
も同様の効果が確認されているが、溶質の種類または含
まれる水分の量によっては析出を生じることもありうる
ため、その都度検討を必要とする。さらに、上述のアル
コ−ル類は、単独で用いてもあるいは複数で用いてもよ
いが、含浸の最後の過程で減圧除去する必要があるた
め、アルコ−ルの除去終了を蒸気温度で確認する関係
上、単独で行うほうが管理しやすい。
としてエタノ−ル、イソプロピルアルコ−ルにも同様の
効果が確認されている。また、アセトン等のケトン類に
も同様の効果が確認されているが、溶質の種類または含
まれる水分の量によっては析出を生じることもありうる
ため、その都度検討を必要とする。さらに、上述のアル
コ−ル類は、単独で用いてもあるいは複数で用いてもよ
いが、含浸の最後の過程で減圧除去する必要があるた
め、アルコ−ルの除去終了を蒸気温度で確認する関係
上、単独で行うほうが管理しやすい。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、アルミ電解コンデンサの
コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸するに際し、駆動
用電解液にあらかじめ低粘度かつ低沸点である溶媒を補
助溶媒として混溶した後コンデンサ素子に含浸させ、そ
の後、減圧して補助溶媒だけを回収する方法は、含浸時
間の短縮による生産性の向上および配合成分の均一化に
よる特性、品質面の向上をはかることができ、工業的な
らびに実用的価値の大なるものである。
コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸するに際し、駆動
用電解液にあらかじめ低粘度かつ低沸点である溶媒を補
助溶媒として混溶した後コンデンサ素子に含浸させ、そ
の後、減圧して補助溶媒だけを回収する方法は、含浸時
間の短縮による生産性の向上および配合成分の均一化に
よる特性、品質面の向上をはかることができ、工業的な
らびに実用的価値の大なるものである。
【図１】コンデンサ素子の電極幅方向に対する燐酸−水
素アンモニウム濃度分布図である。
素アンモニウム濃度分布図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−250614（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−18917（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−87473（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/035 H01G 13/04
Claims (1)
- 【請求項１】 電解コンデンサのコンデンサ素子に電解
液を含浸するに際し、該電解液にあらかじめ低粘度かつ
低沸点である溶媒を補助溶媒として混溶したのちコンデ
ンサ素子に含浸させ、その後、減圧して補助溶媒を駆動
用電解液から除去し回収することを特徴とする電解コン
デンサ電解液の含浸方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09163292A JP3304388B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 電解コンデンサ電解液の含浸方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09163292A JP3304388B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 電解コンデンサ電解液の含浸方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689833A JPH0689833A (ja) | 1994-03-29 |
| JP3304388B2 true JP3304388B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=14031923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09163292A Expired - Fee Related JP3304388B2 (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | 電解コンデンサ電解液の含浸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3304388B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5292058B2 (ja) * | 2008-10-30 | 2013-09-18 | ジェーシーシーエンジニアリング株式会社 | 電解コンデンサの製造方法、電解コンデンサ用含浸装置、および電解コンデンサ組立機 |
| DE102016125733A1 (de) * | 2016-12-27 | 2018-06-28 | Epcos Ag | Hybrid-Polymer-Aluminium-Elektrolytkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Kondensators |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP09163292A patent/JP3304388B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0689833A (ja) | 1994-03-29 |
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