JP3306903B2 - 電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサInfo
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- JP3306903B2 JP3306903B2 JP13330892A JP13330892A JP3306903B2 JP 3306903 B2 JP3306903 B2 JP 3306903B2 JP 13330892 A JP13330892 A JP 13330892A JP 13330892 A JP13330892 A JP 13330892A JP 3306903 B2 JP3306903 B2 JP 3306903B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に利用され
る電解コンデンサに関するものである。
る電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンデンサにはいろいろな構造によるも
のが実用化されているが、小型大容量のものとして電解
コンデンサがある。さらに電解コンデンサにはアルミ電
解コンデンサとタンタル電解コンデンサがあるが、従来
例としてアルミ電解コンデンサについて説明する。
のが実用化されているが、小型大容量のものとして電解
コンデンサがある。さらに電解コンデンサにはアルミ電
解コンデンサとタンタル電解コンデンサがあるが、従来
例としてアルミ電解コンデンサについて説明する。
【０００３】図４にアルミ電解コンデンサの概略構成図
を示すが、図において１はアルミ箔よりなる陽極であ
り、２は同じくアルミ箔よりなる陰極である。これらの
電極１，２はその一部にリード線４が接続されて引出さ
れ、電極１，２の取り出しとする。ところで、陰極２は
普通のアルミ箔であるが、陽極１は単なるアルミ箔では
なく、コンデンサとしての機能を果たし、かつ大容量を
得るために、エッチング工程等により、その表面に微小
な凹凸を構成し、表面積を大きくした構成となってい
る。
を示すが、図において１はアルミ箔よりなる陽極であ
り、２は同じくアルミ箔よりなる陰極である。これらの
電極１，２はその一部にリード線４が接続されて引出さ
れ、電極１，２の取り出しとする。ところで、陰極２は
普通のアルミ箔であるが、陽極１は単なるアルミ箔では
なく、コンデンサとしての機能を果たし、かつ大容量を
得るために、エッチング工程等により、その表面に微小
な凹凸を構成し、表面積を大きくした構成となってい
る。
【０００４】さらに、このアルミ箔を陽極酸化により、
表面にアルミナ膜をつけ、誘電体としたものである。こ
れらを図３に示すように、セパレータとしての絶縁紙３
ではさんだ後、巻き込み、これに電解液を含浸させるこ
とにより、電解コンデンサとなる。実際にはアルミ製の
円筒形のケースに封じ込まれて製品となる。
表面にアルミナ膜をつけ、誘電体としたものである。こ
れらを図３に示すように、セパレータとしての絶縁紙３
ではさんだ後、巻き込み、これに電解液を含浸させるこ
とにより、電解コンデンサとなる。実際にはアルミ製の
円筒形のケースに封じ込まれて製品となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記で構成された電解
コンデンサは陰極２、陽極１のリード線４に電界を印加
することにより、負の電界はアルミ箔の陰極２を伝わり
さらに、電解液を含浸した絶縁紙３を伝わり陽極１の酸
化膜の表面に印加される。すなわち電解液を含んだ絶縁
紙３は実質的な陰極として働き、陽極１のアルミ箔との
間で電荷を蓄積し、コンデンサとしての動作をする。
コンデンサは陰極２、陽極１のリード線４に電界を印加
することにより、負の電界はアルミ箔の陰極２を伝わり
さらに、電解液を含浸した絶縁紙３を伝わり陽極１の酸
化膜の表面に印加される。すなわち電解液を含んだ絶縁
紙３は実質的な陰極として働き、陽極１のアルミ箔との
間で電荷を蓄積し、コンデンサとしての動作をする。
【０００６】このとき、電解液は必ずしも、比抵抗は小
さくはなく、電解コンデンサはある程度大きな内部抵抗
を持つ。しかも、この電解液は電荷の伝導が電子伝導で
はなく、イオン伝導であるため、印加する電界の強さに
依存し、コンデンサの内部抵抗が入力電圧に依存するの
である。すなわち直流電圧の印加時には大きな問題とは
ならないが、交流電圧の印加時には電流が流れ、この内
部抵抗の変化が問題となる。さらにまた、電解液中のイ
オンの数は一定なため、電流値が増すことにより、電荷
を運ぶイオンが不足することになり、電流値が飽和する
傾向を示すようになる。すなわち、図２のようなカップ
リング回路において周波数が一定であれば、図５に示す
ように入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの関係は直線
となるべきであるが、実際には図５に示すように非直線
となり、いわゆるリニアリティが悪いという状態とな
り、オーディオ回路においては音質は悪いということに
なる。従来形の電解コンデンサではこのような本質的な
課題を持つのである。
さくはなく、電解コンデンサはある程度大きな内部抵抗
を持つ。しかも、この電解液は電荷の伝導が電子伝導で
はなく、イオン伝導であるため、印加する電界の強さに
依存し、コンデンサの内部抵抗が入力電圧に依存するの
である。すなわち直流電圧の印加時には大きな問題とは
ならないが、交流電圧の印加時には電流が流れ、この内
部抵抗の変化が問題となる。さらにまた、電解液中のイ
オンの数は一定なため、電流値が増すことにより、電荷
を運ぶイオンが不足することになり、電流値が飽和する
傾向を示すようになる。すなわち、図２のようなカップ
リング回路において周波数が一定であれば、図５に示す
ように入力電圧Ｖｉｎと出力電圧Ｖｏｕｔの関係は直線
となるべきであるが、実際には図５に示すように非直線
となり、いわゆるリニアリティが悪いという状態とな
り、オーディオ回路においては音質は悪いということに
なる。従来形の電解コンデンサではこのような本質的な
課題を持つのである。
【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、電解
液を使うが内部抵抗の入力電圧依存性がない特性のすぐ
れた電解コンデンサを提供することを目的とするもので
ある。
液を使うが内部抵抗の入力電圧依存性がない特性のすぐ
れた電解コンデンサを提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、電解液を含んだ絶縁紙を陽極と陰極ではさ
む構成とすることによりなる電解コンデンサにおいて、
この絶縁紙と陰極の間に炭素繊維を主成分とするシート
をはさむ構成としたものである。
に本発明は、電解液を含んだ絶縁紙を陽極と陰極ではさ
む構成とすることによりなる電解コンデンサにおいて、
この絶縁紙と陰極の間に炭素繊維を主成分とするシート
をはさむ構成としたものである。
【０００９】
【作用】したがって本発明の電解コンデンサによれば、
絶縁紙とともに炭素繊維シートを電極の間にはさみ、電
解液を絶縁紙と炭素シートの両方に含浸させることによ
り、コンデンサの電極間の電流の流れは電解液のイオン
伝導とともに炭素シートによる電界依存性のない電子伝
導が生じる。さらに炭素繊維シートにも電界液が含浸さ
れているため、イオン伝導の飽和がなくなり、電解コン
デンサの課題である入出力特性の非直線性が解決される
のである。
絶縁紙とともに炭素繊維シートを電極の間にはさみ、電
解液を絶縁紙と炭素シートの両方に含浸させることによ
り、コンデンサの電極間の電流の流れは電解液のイオン
伝導とともに炭素シートによる電界依存性のない電子伝
導が生じる。さらに炭素繊維シートにも電界液が含浸さ
れているため、イオン伝導の飽和がなくなり、電解コン
デンサの課題である入出力特性の非直線性が解決される
のである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例の電解コンデンサに
ついて図１を用いて説明する。図１は本発明の一実施例
の電解コンデンサの概略構成を示すものである。
ついて図１を用いて説明する。図１は本発明の一実施例
の電解コンデンサの概略構成を示すものである。
【００１１】基本的な構造は従来形電解コンデンサと同
等であり、図４に示した電解コンデンサと同様の電極で
あるところの陽極１、陰極２で絶縁紙３をはさむ。ただ
し本実施例の特徴はこの絶縁紙３に加えるに、絶縁紙３
と陰極２の間に炭素繊維シート５をはさむのである。こ
の状態でそれらを巻き込み、電解液に含浸させ、ケース
に封入する。
等であり、図４に示した電解コンデンサと同様の電極で
あるところの陽極１、陰極２で絶縁紙３をはさむ。ただ
し本実施例の特徴はこの絶縁紙３に加えるに、絶縁紙３
と陰極２の間に炭素繊維シート５をはさむのである。こ
の状態でそれらを巻き込み、電解液に含浸させ、ケース
に封入する。
【００１２】電解コンデンサとしての構成は陽極１、絶
縁紙３、炭素繊維シート５、陰極２が重なった状態とな
るが、通常電解コンデンサはその内部抵抗が電解液の抵
抗に依存するため、電極間の距離で決まる。従って、こ
の実施例では電極１，２間に絶縁紙３とは別に炭素繊維
シート５を入れるため電極間が大きくなる。しかし、こ
の炭素繊維シート５は導電性であるため、内部抵抗の増
加にはならず、内部抵抗は絶縁紙３の厚さで決まり、従
来形電解コンデンサと同等となる。このとき、電解コン
デンサへの通電時に内部抵抗は従来の電解コンデンサと
同等であるが、電流の伝導形態は電解液中はイオン伝導
であるが、炭素繊維シート５の通電時は電子伝導であ
り、炭素繊維シート５が有る程度厚いと電子伝導が主体
となり、従来の電解コンデンサにおける非直線性が改善
されるのである。
縁紙３、炭素繊維シート５、陰極２が重なった状態とな
るが、通常電解コンデンサはその内部抵抗が電解液の抵
抗に依存するため、電極間の距離で決まる。従って、こ
の実施例では電極１，２間に絶縁紙３とは別に炭素繊維
シート５を入れるため電極間が大きくなる。しかし、こ
の炭素繊維シート５は導電性であるため、内部抵抗の増
加にはならず、内部抵抗は絶縁紙３の厚さで決まり、従
来形電解コンデンサと同等となる。このとき、電解コン
デンサへの通電時に内部抵抗は従来の電解コンデンサと
同等であるが、電流の伝導形態は電解液中はイオン伝導
であるが、炭素繊維シート５の通電時は電子伝導であ
り、炭素繊維シート５が有る程度厚いと電子伝導が主体
となり、従来の電解コンデンサにおける非直線性が改善
されるのである。
【００１３】また、炭素繊維シート５中にも電解液を含
浸させるため、電極の単位面積当りの電解液の量は増
し、大電流の通電時にも、イオンの数が飽和することは
なく、大電流時の非直線性についても改善されることに
なる。実際図２に示した結合回路において入出力特性を
測定したところ、図３に同時に示すグラフのように直線
性が大幅に改善された。
浸させるため、電極の単位面積当りの電解液の量は増
し、大電流の通電時にも、イオンの数が飽和することは
なく、大電流時の非直線性についても改善されることに
なる。実際図２に示した結合回路において入出力特性を
測定したところ、図３に同時に示すグラフのように直線
性が大幅に改善された。
【００１４】
【発明の効果】上記実施例より明らかなように本発明
は、電解コンデンサのセパレータとして炭素繊維シート
を用いるため、コンデンサの内部抵抗を上げずに電解液
の層を厚くでき大電流による飽和がなくなる。また電子
伝導による通電を可能とすることができ、その結果、コ
ンデンサの動特性における非直線性が改善されるのであ
る。ところで、このような効果は絶縁紙に炭素粉末を混
入することによっても可能であるが、この場合電解液の
絶縁紙への充填率が悪くなり、非直線性の改善効果は薄
い。また炭素粉末では通電時に電解液と炭素粉末および
炭素粉末間での接触面での伝導の機会が多くなり、その
場合の接触抵抗が増し、内部抵抗の増加、雑音の増加が
あり特性的にはかえって悪くなるのである、しかし、本
実施例のように炭素繊維シートを使うことにより、これ
らの問題というのは生じない。本実施例では炭素繊維シ
ートを絶縁紙と陰極間に挿入する場合を示したが、絶縁
紙と陽極間、あるいは絶縁紙と陰極間および絶縁紙と陽
極間の両方に挿入する構成としても同様の効果が得られ
ることは明らかである。さらに本実施例での電解コンデ
ンサの構造は電極を巻く構造としたが、平板状に積層化
しても本発明の効果は変わらない。
は、電解コンデンサのセパレータとして炭素繊維シート
を用いるため、コンデンサの内部抵抗を上げずに電解液
の層を厚くでき大電流による飽和がなくなる。また電子
伝導による通電を可能とすることができ、その結果、コ
ンデンサの動特性における非直線性が改善されるのであ
る。ところで、このような効果は絶縁紙に炭素粉末を混
入することによっても可能であるが、この場合電解液の
絶縁紙への充填率が悪くなり、非直線性の改善効果は薄
い。また炭素粉末では通電時に電解液と炭素粉末および
炭素粉末間での接触面での伝導の機会が多くなり、その
場合の接触抵抗が増し、内部抵抗の増加、雑音の増加が
あり特性的にはかえって悪くなるのである、しかし、本
実施例のように炭素繊維シートを使うことにより、これ
らの問題というのは生じない。本実施例では炭素繊維シ
ートを絶縁紙と陰極間に挿入する場合を示したが、絶縁
紙と陽極間、あるいは絶縁紙と陰極間および絶縁紙と陽
極間の両方に挿入する構成としても同様の効果が得られ
ることは明らかである。さらに本実施例での電解コンデ
ンサの構造は電極を巻く構造としたが、平板状に積層化
しても本発明の効果は変わらない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の電解コンデンサの概略構成
図
図
【図２】電解コンデンサの入出力特性の測定回路図
【図３】本発明の電解コンデンサの入出力特性図
【図４】従来形コンデンサの主要構成部を示す概略構成
図
図
【図５】従来の電解コンデンサの入出力特性図
１ 陽極 ２ 陰極 ３ 絶縁紙 ４ リード線 ５ 炭素繊維シート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−27915（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/02
Claims (3)
- 【請求項１】誘電体層を有するアルミニウム箔よりなる
陽極と、主にアルミニウム箔よりなる陰極との間に電解
液を含んだ絶縁紙をはさむ構成とし、この絶縁紙と陰極
の間に炭素繊維を主成分とするシートをはさんでなる電
解コンデンサ。 - 【請求項２】誘電体層を有するアルミニウム箔よりなる
陽極と、主にアルミニウム箔よりなる陰極との間に電解
液を含んだ絶縁紙をはさみ、この絶縁紙と陽極の間に炭
素繊維を主成分とするシートをはさんでなる電解コンデ
ンサ。 - 【請求項３】電解液を含んだ絶縁紙を陽極と陰極ではさ
み、この絶縁紙と陽極の間および絶縁紙と陰極の間のそ
れぞれに炭素繊維を主成分とするシートをはさんでなる
電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13330892A JP3306903B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13330892A JP3306903B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326333A JPH05326333A (ja) | 1993-12-10 |
| JP3306903B2 true JP3306903B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15101637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13330892A Expired - Fee Related JP3306903B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306903B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1961392A (zh) * | 2004-05-31 | 2007-05-09 | 罗姆股份有限公司 | 电解电容器 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP13330892A patent/JP3306903B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05326333A (ja) | 1993-12-10 |
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