JP3366035B2 - Manufacturing method of aluminum electrolytic capacitor - Google Patents
Manufacturing method of aluminum electrolytic capacitorInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアルミ電解コンデンサの
製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、アルミ電解コンデンサでは陽極箔
と陰極箔の間に電解紙などのセパレーターを介在させ、
かつこのセパレーターに電解液を含浸させてコンデンサ
素子を構成している。このため、アルミ電解コンデンサ
を長期あるいは高温で使用していると、電解液が封口体
を透過して徐々に蒸発してしまい、性能の劣化が起こる
という問題点がある。これらの問題点を改良する方法が
種々、提案されている。たとえば、(1)の方法とし
て、特開昭63−104317号公報、特開昭63−2
54717号公報に示されているように、セルロース繊
維に化学反応によって有機置換基を導入した電解紙を用
いることが提案されている。また(2)の方法として、
特公昭63−54208号公報に示されているように、
電解液をゲルする方法が提案されている。そしてこれに
加えて、近年、過電圧印加時において、ショート・発火
や外装ケースの開弁にともなう電解液蒸気の吹き出しや
液もれの少ないアルミ電解コンデンサが求められてお
り、この要望を満たすためには耐電圧が高く、かつ固体
の電解質を用いたアルミ電解コンデンサが必要である。
このために(3)の方法として、たとえば特開平2−1
38364号公報に示されているように、ポリエチレン
グリコールと三官能性ポリオールとポリイソシアネート
からなる架橋重合体を用いた高分子固体電解質を用いる
方法などが提案されている。Conventionally, in an aluminum electrolytic capacitor, a separator such as electrolytic paper is interposed between an anode foil and a cathode foil,
In addition, this separator is impregnated with an electrolytic solution to form a capacitor element. For this reason, when the aluminum electrolytic capacitor is used for a long period of time or at a high temperature, the electrolytic solution permeates through the sealing body and is gradually evaporated, which causes a problem of deterioration in performance. Various methods for improving these problems have been proposed. For example, as the method (1), there are JP-A-63-104317 and JP-A-63-2.
As disclosed in Japanese Patent No. 54717, it has been proposed to use an electrolytic paper in which an organic substituent is introduced into a cellulose fiber by a chemical reaction. Also, as the method of (2),
As shown in Japanese Patent Publication No. 63-54208,
A method of gelling an electrolytic solution has been proposed. In addition to this, in recent years, when overvoltage is applied, there is a demand for an aluminum electrolytic capacitor that is less likely to emit electrolyte solution vapor or leak due to short circuit, ignition, or opening of the outer case valve.To meet this demand, Requires an aluminum electrolytic capacitor that has a high withstand voltage and uses a solid electrolyte.
Therefore, as the method (3), for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-1
As disclosed in Japanese Patent No. 38364, there has been proposed a method of using a polymer solid electrolyte using a cross-linked polymer composed of polyethylene glycol, a trifunctional polyol and polyisocyanate.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
提案されている(1)、(2)の方法ではアルミ電解コ
ンデンサの劣化を防止することはまだ不十分であり、ま
た(3)の方法ではアルミ電解コンデンサの特性のう
ち、イオン伝導度およびtanδが悪くなるという問題
点があった。However, the methods (1) and (2) proposed above are still insufficient to prevent the deterioration of the aluminum electrolytic capacitor, and the method (3) is not sufficient. Among the characteristics of the aluminum electrolytic capacitor, there is a problem that ionic conductivity and tan δ deteriorate.
【0004】本発明はこのような課題を解決するもの
で、性能の劣化が少なく、かつ耐電圧が高く、しかもイ
オン伝導度、等価直列抵抗およびtanδにおいて優れ
ているアルミ電解コンデンサの製造方法を提供すること
を目的とするものである。The present invention solves such a problem, and provides a method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor, which is less deteriorated in performance, has a high withstand voltage, and is excellent in ionic conductivity, equivalent series resistance and tan δ. The purpose is to do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のアルミ電解コンデンサの製造方法は、微粉状
のヒドロキシエチル(アルキル)セルロースを貧溶媒に
分散、および/または貧溶媒と良溶媒の混合溶媒に膨潤
させた溶液を陽極箔、陰極箔およびセパレーターの少な
くとも一つに塗布して乾燥し、続いて前記陽極箔と陰極
箔をその間にセパレーターを介在させて巻回することに
よりコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子を多
価アルコール系溶媒を含む駆動用電解液と共にケース内
に収納することにより、前記駆動用電解液をゲル化させ
るようにしたものである。Means for Solving the Problems The method of manufacturing the aluminum electrolytic capacitor of the present invention in order to solve the above problems, fine powder
Hydroxyethyl (alkyl) cellulose as a poor solvent
Dispersion and / or swelling in mixed solvent of poor solvent and good solvent
The resulting solution is applied to at least one of an anode foil, a cathode foil and a separator and dried, and then the anode foil and the cathode.
To wind the foil with a separator in between
The capacitor element is formed from the inside of the case together with the driving electrolyte containing the polyhydric alcohol solvent .
The driving electrolyte solution is gelled by being stored in
【0006】[0006]
【作用】上記方法によれば、陽極箔、陰極箔およびセパ
レーターの少なくとも一つにヒドロキシエチル(アルキ
ル)セルロースを付着させたコンデンサ素子を多価アル
コール系溶媒を含む駆動用電解液に接触させて駆動用電
解液をゲル化させているため、これにより高温中での多
価アルコール系溶媒の揮散を抑制することができ、その
結果、イオン伝導度、等価直列抵抗およびtanδの経
時変化の少ないアルミ電解コンデンサを得ることができ
る。また、本発明の製造方法により得られるアルミ電解
コンデンサは、アルミニウム箔との反応性も低く、かつ
耐電圧の高いものを得ることができる。According to the above method, the capacitor element in which hydroxyethyl (alkyl) cellulose is adhered to at least one of the anode foil, the cathode foil and the separator is brought into contact with the driving electrolyte solution containing the polyhydric alcohol solvent to drive the capacitor element. Since the electrolyte solution for gelation is gelled, volatilization of the polyhydric alcohol solvent at high temperature can be suppressed, and as a result, the aluminum electrolysis with little change in ionic conductivity, equivalent series resistance and tan δ with time. Capacitor can be obtained. Further, the aluminum electrolytic capacitor obtained by the manufacturing method of the present invention can have low reactivity with the aluminum foil and high withstand voltage.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の実施例の基本は、陽極箔、陰極箔およびセパレー
ターの少なくとも一つにヒドロキシエチル(アルキル)
セルロースを付着させたコンデンサ素子を多価アルコー
ル系溶媒を含む駆動用電解液に接触させて駆動用電解液
をゲル化させることによりアルミ電解コンデンサを製造
するようにしたものである。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. The basis of the embodiments of the present invention is that at least one of the anode foil, the cathode foil and the separator is hydroxyethyl (alkyl).
An aluminum electrolytic capacitor is manufactured by bringing a capacitor element to which cellulose is attached into contact with a driving electrolytic solution containing a polyhydric alcohol solvent to gel the driving electrolytic solution.
【0008】上記陽極箔、陰極箔は、通常アルミ電解コ
ンデンサに使用するアルミニウム箔であればよい。前記
駆動用電解液は多価アルコール系溶媒を含む溶媒に電解
質塩を溶解したものである。The above-mentioned anode foil and cathode foil may be any aluminum foil usually used for aluminum electrolytic capacitors. The driving electrolytic solution is prepared by dissolving an electrolyte salt in a solvent containing a polyhydric alcohol solvent.
【0009】また多価アルコール系溶媒としては分子量
が400以下のエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、グリセリン、ポリオキシアルキレンポリオールなど
が挙げられ、中でもエチレングリコール、プロピレング
リコールおよびこれらの併用が好ましい。分子量が40
0以上の多価アルコール系溶媒ではtanδが大きくな
り、良好なコンデンサ性能が得られない。Examples of the polyhydric alcohol solvent include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin and polyoxyalkylene polyol having a molecular weight of 400 or less, among which ethylene glycol, propylene glycol and these. Is preferably used in combination. Molecular weight is 40
With a polyhydric alcohol solvent of 0 or more, tan δ becomes large, and good capacitor performance cannot be obtained.
【0010】この多価アルコール系溶媒とともに、必要
により他の溶媒を併用してもよい。その例としては水、
アミド系溶媒(N−メチルホルムアミド、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、N−メチ
ルピロジリノンなど)、エーテル系溶媒(メチラール、
1,2−ジメトキシエタン、1−エトキシ−2−メトキ
シエタン、1,2−ジエトキシエタンなど)、ラクトン
系溶媒(γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ
−バレロラクトン、3−メチル−1,3−オキサゾリジ
ン−2−オン、3−エチル−1,3−オキサゾリジン−
2−オンなど)、ニトリル系溶媒(アセトニトリル、3
−メトキシプロピオニトリルなど)、フラン系溶媒
(2,5−ジメトキシテトラヒドロフランなど)、2−
イミダゾリジノン類(1,3−ジメチル−2−イミダゾ
リジノンなど)、ピロリドン類の単独あるいは混合溶媒
が挙げられ、これらのうちでは、アミド系溶媒、エーテ
ル系溶媒、ニトリル系溶媒、フラン系溶媒が好ましい。
他の溶媒を併用する場合は、通常多価アルコール系溶媒
100重量部に対し50重量部以下である。この範囲外
では良好なコンデンサ性能が得られない。If desired, other solvent may be used in combination with this polyhydric alcohol solvent. Water is an example,
Amide-based solvents (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N-methylpyrrolidinone, etc.), ether-based solvents (methylal,
1,2-dimethoxyethane, 1-ethoxy-2-methoxyethane, 1,2-diethoxyethane, etc., lactone solvents (γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ)
-Valerolactone, 3-methyl-1,3-oxazolidin-2-one, 3-ethyl-1,3-oxazolidine-
2-one, etc., nitrile solvents (acetonitrile, 3
-Methoxypropionitrile, etc.), furan-based solvents (2,5-dimethoxytetrahydrofuran, etc.), 2-
Examples thereof include imidazolidinones (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc.) and pyrrolidones alone or in a mixed solvent. Among these, amide solvents, ether solvents, nitrile solvents, furan solvents Is preferred.
When another solvent is used in combination, the amount is usually 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polyhydric alcohol solvent. Good capacitor performance cannot be obtained outside this range.
【0011】電解質塩の例としては、アンモニウム塩、
アミン塩およびジアザビシクロアルケン塩が挙げられ
る。アミン塩はアミンと塩との塩からなり、アミンとし
ては1級アミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピ
ルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミンなど)、2
級アミン(ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピ
ルアミン、メチルエチルアミン、ジフェニルアミンな
ど)、3級アミン(トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリフェニルアミンなど)が
挙げられる。第4級アンモニウム塩は第4級アンモニウ
ムと酸との塩であり、第4級アンモニウムとしてはテト
ラ(アルキル)アンモニウム(テトラメチルアンモニウ
ム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモ
ニウム、テトラブチルアンモニウム、メチルトリエチル
アンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウムなど)、
ピリジニウム(1−メチルピリジニウム、1−エチルピ
リジニウム、1,3−ジエチルピリジニウムなど)が挙
げられる。ジアザビシクロアルケン塩はジアザビシクロ
アルケンと酸との塩であり、ジアザビシクロアルケンと
しては1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−
5、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン
−7などが挙げられる。これらの塩を形成する酸として
はホウ酸、リン酸およびカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロ
ピオン酸、マレイン酸、シトラコン酸、フタル酸、アジ
ピン酸、アゼライン酸、安息香酸、ブチルオクタニン
酸、蟻酸、デカンジカルボン酸など)などが挙げられ
る。これら電解質塩として例示したもののうち好ましい
ものは2級アミン、3級アミン、テトラアルキルアンモ
ニウムとカルボン酸もしくはホウ酸の組み合わせからな
るアミン塩もしくは第4級アンモニウム塩である。これ
らは併用してもよい。Examples of the electrolyte salt include ammonium salt,
Included are amine salts and diazabicycloalkene salts. The amine salt comprises a salt of an amine and a salt, and as the amine, a primary amine (methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, etc.), 2
Examples include tertiary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylethylamine, diphenylamine, etc.) and tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triphenylamine, etc.). The quaternary ammonium salt is a salt of a quaternary ammonium and an acid, and as the quaternary ammonium, tetra (alkyl) ammonium (tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, methyltriethylammonium, dimethyl) is used. Diethyl ammonium etc.),
Examples thereof include pyridinium (1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1,3-diethylpyridinium, etc.). The diazabicycloalkene salt is a salt of a diazabicycloalkene and an acid, and the diazabicycloalkene is 1,5-diazabicyclo (4,3,0) nonene-
5,1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 and the like can be mentioned. Examples of acids that form these salts include boric acid, phosphoric acid and carboxylic acids (formic acid, acetic acid, propionic acid, maleic acid, citraconic acid, phthalic acid, adipic acid, azelaic acid, benzoic acid, butyloctanoic acid, formic acid, Decanedicarboxylic acid, etc.) and the like. Among these electrolyte salts, preferred are secondary amines, tertiary amines, amine salts composed of a combination of tetraalkylammonium and carboxylic acid or boric acid, or quaternary ammonium salts. You may use these together.
【0012】また、セパレーターは連通多孔質基材から
構成される。この連通多孔質基材としては、たとえば合
成高分子(ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリイミド、フッ素化ポリオレフィンなど)製の連
通多孔質基材、セルロース繊維[再生セルロース繊維
(ビスコースレーヨン、キュプラレーヨンなど)、非木
材パルプ繊維(マニラ麻、紅麻、サイザル麻、エスパル
ト草など)、木材パルプ繊維(針葉樹、広葉樹など)な
ど]製の連通多孔質基材およびガラス繊維製の連通多孔
質基材が挙げられる。また、ポリエチレン多孔膜にアク
リル酸やメタアクリル酸をグラフト重合したものやポリ
アミド不織布とポリプロピレン不織布をラミネートした
ものも使用できる。これらのうちで、好ましい連通多孔
質基材はポリオレフィンおよびセルロース繊維を使用し
たものである。連通多孔質基材の孔径は限定はないが、
通常0.01〜1000μmであり、好ましくは0.1
〜100μmであり、また厚みも限定はないが、通常
0.01〜1mm、好ましくは0.01〜0.5mmで
ある。The separator is composed of a continuous porous substrate. Examples of the communicating porous substrate include a communicating porous substrate made of synthetic polymer (polyolefin, polyester, polyamide, polyimide, fluorinated polyolefin, etc.), cellulose fiber [regenerated cellulose fiber (viscose rayon, cupra rayon, etc.) , Non-wood pulp fibers (manila, red hemp, sisal, esparto grass, etc.), wood pulp fibers (softwood, hardwood, etc.)] and continuous porous substrates made of glass fiber. . Further, a polyethylene porous membrane graft-polymerized with acrylic acid or methacrylic acid or a laminate of a polyamide nonwoven fabric and a polypropylene nonwoven fabric can be used. Among these, the preferred continuous porous substrate is one using polyolefin and cellulose fibers. The pore size of the communicating porous substrate is not limited,
It is usually 0.01 to 1000 μm, preferably 0.1.
The thickness is usually ˜100 μm and the thickness is not limited, but is usually 0.01 to 1 mm, preferably 0.01 to 0.5 mm.
【0013】前記連通孔質基材の密度は、通常0.01
〜0.9g/cm3 である。この範囲未満では基材の強
度が不充分であり、またこの範囲を越えると、コンデン
サのtanδが増大するなどの問題を生じる。The density of the above-mentioned communicating porous substrate is usually 0.01.
~ 0.9 g / cm 3 . If it is less than this range, the strength of the substrate is insufficient, and if it exceeds this range, problems such as an increase in tan δ of the capacitor occur.
【0014】前記ヒドロキシエチル(アルキル)セルロ
ースとしてはヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシ
エチルメチルセルロース、ヒドロキシジエチルセルロー
スなどが挙げられる。これらのうちでは、特にヒドロキ
シエチルセルロースおよびヒドロキシエチルメチルセル
ロースが好ましい。ヒドロキシエチル(アルキル)セル
ロース以外のセルロースは多価アルコール系の溶媒を含
む電解液をゲル化するのは困難である。ヒドロキシエチ
ル(アルキル)セルロースの重合度は、ヒドロキシエチ
ル(アルキル)セルロースの2%水溶液粘度(25℃)
に換算して1.0〜10.0Pa・sである。この範囲
外では良好なコンデンサ性能は得られない。Examples of the hydroxyethyl (alkyl) cellulose include hydroxyethyl cellulose, hydroxyethylmethyl cellulose, hydroxydiethyl cellulose and the like. Of these, hydroxyethyl cellulose and hydroxyethyl methyl cellulose are particularly preferable. Cellulose other than hydroxyethyl (alkyl) cellulose is difficult to gel into an electrolytic solution containing a polyhydric alcohol solvent. The degree of polymerization of hydroxyethyl (alkyl) cellulose depends on the viscosity of a 2% aqueous solution of hydroxyethyl (alkyl) cellulose (25 ° C).
Is 1.0 to 10.0 Pa · s. Good capacitor performance cannot be obtained outside this range.
【0015】ヒドロキシエチル(アルキル)セルロース
中のアルカリ金属含有量は、通常1重量%以下であり、
好ましくは0.8重量%以下である。アルカリ金属含有
量が1重量%を越えるとコンデンサの耐電圧が低下した
り、エージング時のショートが多発する。The content of alkali metal in hydroxyethyl (alkyl) cellulose is usually 1% by weight or less,
It is preferably 0.8% by weight or less. When the content of alkali metal exceeds 1% by weight, the withstand voltage of the capacitor is lowered, and short circuits frequently occur during aging.
【0016】ヒドロキシエチル(アルキル)セルロース
は粉状のもので、その粒径は特に限定はないが、42メ
ッシュの金網を通過する微粉状のもが好ましい。微粉状
のヒドロキシエチル(アルキル)セルロース以外では、
陽極箔、陰極箔またはセパレータにこれを付着させるこ
とは困難となるものである。Hydroxyethyl (alkyl) cellulose is in powder form, and its particle size is not particularly limited, but it is preferably in the form of fine powder passing through a 42 mesh wire net. Other than finely powdered hydroxyethyl (alkyl) cellulose,
It is difficult to attach it to the anode foil, cathode foil or separator.
【0017】また陽極箔、陰極箔またはセパレーターに
塗布するヒドロキシエチル(アルキル)セルロースの塗
布量は陽極箔、陰極箔またはセパレーター100重量部
に対し、通常0.01〜50重量部であり、好ましくは
0.03〜40重量部である。この範囲外では良好なコ
ンデンサ性能が得られない。The amount of hydroxyethyl (alkyl) cellulose applied to the anode foil, cathode foil or separator is usually 0.01 to 50 parts by weight, preferably 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the anode foil, cathode foil or separator. It is 0.03 to 40 parts by weight. Good capacitor performance cannot be obtained outside this range.
【0018】陽極箔、陰極箔またはセパレーターにヒド
ロキシエチル(アルキル)セルロースを塗布し、粒子状
に付着させる方法としては、第1の方法として、セルロ
ース粉末を貧溶媒に分散させた溶液を塗布し、必要によ
り加熱および/または減圧で溶媒を揮散させる方法、第
2の方法として、セルロース粉末を貧溶媒と良溶媒の混
合溶媒で膨潤させた溶液を塗布し、必要により加熱およ
び/または減圧で溶媒を揮散させる方法、第3の方法と
して、陽極箔、陰極箔およびセパレーターを良溶媒、貧
溶媒または駆動用電解液のうち、少なくとも1つで湿潤
させ、その上にセルロース粉末を散布して付着させ、必
要により加熱および/または減圧で溶媒を揮散させる方
法などが挙げられる。As a first method of applying hydroxyethyl (alkyl) cellulose to the anode foil, cathode foil or separator and adhering it in the form of particles, as a first method, a solution in which cellulose powder is dispersed in a poor solvent is applied, A method of volatilizing the solvent by heating and / or reducing pressure as necessary, and a second method is to apply a solution obtained by swelling a cellulose powder with a mixed solvent of a poor solvent and a good solvent, and optionally heating and / or reducing pressure to remove the solvent. As a third method of volatilizing, an anode foil, a cathode foil, and a separator are wetted with at least one of a good solvent, a poor solvent, or a driving electrolyte solution, and cellulose powder is sprinkled and adhered thereon, If necessary, a method of volatilizing the solvent by heating and / or reducing pressure may be used.
【0019】前記した良溶媒としては水、メタノール、
ジメチルアセトアミドなどが挙げられ、貧溶媒としては
エチレングリコール、ジメチルフォルムアミド、メチレ
ンクロライド、メチルアセテート、グリセリンなどが挙
げられ、そして電解液としては前述したものが挙げられ
る。As the above good solvent, water, methanol,
Examples thereof include dimethylacetamide, examples of the poor solvent include ethylene glycol, dimethylformamide, methylene chloride, methyl acetate, glycerin, and the like, and examples of the electrolytic solution include those described above.
【0020】前記ヒドロキシエチル(アルキル)セルロ
ースを陽極箔、陰極箔またはセパレータに付着する方法
において、好ましい方法は第1の方法および第2の方法
である。ヒドロキシエチル(アルキル)セルロースの溶
媒中の濃度は通常0.1〜10重量%、好ましくは0.
1〜5重量%である。この範囲外では作業性が著しく低
下する。In the method of adhering the hydroxyethyl (alkyl) cellulose to the anode foil, the cathode foil or the separator, the preferred methods are the first method and the second method. The concentration of hydroxyethyl (alkyl) cellulose in the solvent is usually 0.1 to 10% by weight, preferably 0.1.
It is 1 to 5% by weight. If it is out of this range, the workability is significantly reduced.
【0021】次に本発明の実施例のアルミ電解コンデン
サの製造方法を例示する。セパレーター、陰極箔または
エッチング処理した陽極箔の少なくとも1つにヒドロキ
シエチル(アルキル)セルロースを付着させ、そして規
定の寸法に裁断し、かつ陽極箔、陰極箔にリード線を付
け、その後、陽極箔と陰極箔との間にセパレーターを介
在させて円筒型のコンデンサ素子を作成する。次に駆動
用電解液を含浸させたコンデンサ素子を、ケース内に入
れて封口材でシールし、そして高温下で直流電流を印加
してエージングを行うもので、このエージング工程でヒ
ドロキシエチル(アルキル)セルロースにより駆動用電
解液のゲル化が促進される。Next, a method for manufacturing the aluminum electrolytic capacitor of the embodiment of the present invention will be illustrated. Hydroxyethyl (alkyl) cellulose is attached to at least one of a separator, a cathode foil or an etched anode foil, and cut to a specified size, and a lead wire is attached to the anode foil and the cathode foil, and then the anode foil and A cylindrical capacitor element is prepared by interposing a separator between the cathode foil and the cathode foil. Next, the capacitor element impregnated with the driving electrolyte is placed in a case, sealed with a sealing material, and a DC current is applied at high temperature to perform aging. In this aging process, hydroxyethyl (alkyl) is used. Cellulose promotes gelation of the driving electrolyte.
【0022】以下、実施例により本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
以下、部は重量部を示し、粘度は2%水溶液粘度で25
℃での値である。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
Hereinafter, parts are parts by weight, and the viscosity is 25% with a 2% aqueous solution viscosity.
It is a value in ° C.
【0023】実施例で使用したアルミ電解コンデンサ駆
動用電解液およびヒドロキシエチル(アルキル)セルロ
ースの組成は次の通りである。
セルロースA:微粉状ヒドロキシエチルセルロース(粘
度:4.3Pa・s、アルカリ金属含有量320pp
m、42メッシュを透過したもの)。
セルロースB:セルロースAのアルカリ金属含有量が2
重量%のもの。
セルロースC:セルロースAの粘度が0.3Pa・sの
もの。
セルロースD:ヒドロキシプロピルセルロース(粘度:
4.3Pa・s)
電解液A:エチレングリコール100部にアゼライン酸
ジアンモニウム14部を溶解したもの。
(実施例1)セルロースA、1部をメチレンクロライド
100部に膨潤させた。これを、セパレーター(マニラ
麻繊維電解紙、密度0.40g/cm3 )に塗布し、加
熱乾燥させて、セルロースAが粒子状に付着したセパレ
ーターを得た。セルロースAの付着量はセパレーターに
対し5重量%であった。
(実施例2)実施例1においてセルロースAの代わりに
セルロースBを使用した以外は実施例1と同様にした。
セルロースBの付着量はセパレーターに対し5重量%で
あった。
(実施例3)実施例1の塗布、加熱乾燥の工程を数回繰
り返した以外は実施例1と同様に行い、セルロースAが
付着したセパレーターを得た。セルロースAの付着量は
セパレーターに対し10重量%であった。
(実施例4)実施例1において、セパレーターの代わり
に陽極箔を使用した以外は実施例1と同様にしてセルロ
ースAが付着した陽極箔を得た。セルロースAの付着量
は陽極箔に対し5重量%であった。
(実施例5)実施例1において、連通多孔質基材の代わ
りに陰極箔を使用した以外は実施例1と同様にしてセル
ロースAが付着した陰極箔を得た。セルロースAの付着
量は陰極箔に対し5重量%であった。
(比較例1)実施例1において密度1.0g/cm3 の
セパレーターを使用した以外は実施例1と同様にした。
セルロースAの付着量はセパレーターに対し5重量%で
あった。
(比較例2)実施例2においてセルロースAの代わりに
セルロースBを使用した以外は実施例1同様にした。セ
ルロースBの付着量はセパレーターに対し5重量%であ
った。
(比較例3)実施例1においてセルロースAの代わりに
セルロースCを使用した以外は実施例1と同様にした。
セルロースCの付着量はセパレーターに対し5重量%で
あった。
(比較例4)実施例1においてセルロースAの代わりに
セルロースDを使用した以外は実施例1と同様にした。
セルロースDの付着量はセパレーターに対し5重量%で
あった。The compositions of the electrolytic solution for driving the aluminum electrolytic capacitor and the hydroxyethyl (alkyl) cellulose used in the examples are as follows. Cellulose A: Finely powdered hydroxyethyl cellulose (viscosity: 4.3 Pa · s, alkali metal content 320 pp
m, transmitted through 42 mesh). Cellulose B: Cellulose A has an alkali metal content of 2
Weight percent. Cellulose C: Cellulose A having a viscosity of 0.3 Pa · s. Cellulose D: hydroxypropyl cellulose (viscosity:
4.3 Pa · s) Electrolyte A: A solution prepared by dissolving 14 parts of diammonium azelate in 100 parts of ethylene glycol. Example 1 Cellulose A (1 part) was swollen with 100 parts of methylene chloride. This was applied to a separator (Manila hemp fiber electrolytic paper, density 0.40 g / cm 3 ) and dried by heating to obtain a separator in which cellulose A was adhered in a particulate form. The adhesion amount of cellulose A was 5% by weight with respect to the separator. (Example 2) The same as Example 1 except that Cellulose B was used instead of Cellulose A in Example 1.
The adhesion amount of cellulose B was 5% by weight with respect to the separator. (Example 3) A separator having cellulose A adhered was obtained in the same manner as in Example 1 except that the steps of coating and heating and drying in Example 1 were repeated several times. The adhesion amount of cellulose A was 10% by weight with respect to the separator. Example 4 An anode foil having cellulose A attached thereto was obtained in the same manner as in Example 1 except that the anode foil was used instead of the separator. The adhesion amount of cellulose A was 5% by weight with respect to the anode foil. (Example 5) A cathode foil to which cellulose A was adhered was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cathode foil was used instead of the communicating porous substrate. The adhesion amount of cellulose A was 5% by weight with respect to the cathode foil. (Comparative Example 1) The same procedure as in Example 1 was carried out except that a separator having a density of 1.0 g / cm 3 was used in Example 1.
The adhesion amount of cellulose A was 5% by weight with respect to the separator. (Comparative Example 2) The procedure of Example 1 was repeated except that Cellulose B was used instead of Cellulose A in Example 2. The adhesion amount of cellulose B was 5% by weight with respect to the separator. Comparative Example 3 The procedure of Example 1 was repeated except that Cellulose C was used instead of Cellulose A in Example 1.
The adhesion amount of cellulose C was 5% by weight with respect to the separator. (Comparative Example 4) The same procedure as in Example 1 was carried out except that Cellulose D was used in place of Cellulose A in Example 1.
The adhesion amount of cellulose D was 5% by weight with respect to the separator.
【0024】実施例1〜5、比較例1〜4で作成したセ
パレーターもしくは陽極箔、陰極箔を用いて、定格電圧
35V−静電容量1000μFの巻き取り形コンデンサ
素子を作成し、このコンデンサ素子に電解液Aを含浸さ
せ、かつこのコンデンサ素子をケース内に入れて封口剤
でシールすることにより、アルミ電解コンデンサを作成
した。これらに定格電圧を印加し、125℃で2000
時間の高温負荷試験を行った。その試験結果を(表1)
に示した。なお、125℃−2000時間後のコンデン
サ特性は、各々の初期特性に対する変化量として、%で
示した。試験数は各例とも10個とし、その特性は10
個のコンデンサの平均値で示した。Using the separators or anode foils and cathode foils prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4, a wound-up type capacitor element having a rated voltage of 35 V and an electrostatic capacity of 1000 μF was prepared. An aluminum electrolytic capacitor was prepared by impregnating the electrolytic solution A, and putting this capacitor element in a case and sealing it with a sealing agent. Apply rated voltage to these, and 2000 at 125 ℃
A high temperature load test of time was performed. The test results (Table 1)
It was shown to. Note that the capacitor characteristics after 125 ° C.-2000 hours are shown in% as the amount of change with respect to each initial characteristic. The number of tests is 10 in each example, and the characteristics are 10
The average value of each capacitor is shown.
【0025】[0025]
【表1】 [Table 1]
【0026】この(表1)から明らかなように、良好な
アルミ電解コンデンサを得るためには次のようなことが
必要である。(1)ヒドロキシエチル(アルキル)セル
ロースの分子量が高いこと(水溶液粘度が高いこと)。
(2)アルカリ金属含有量が低いこと。(3)ヒドロキ
シエチル(アルキル)セルロースを使用すること。ヒド
ロキシプロピル(アルキル)セルロースでは良好なアル
ミ電解コンデンサが得られない。(4)連通多孔質基材
の密度が低いこと。As is clear from this (Table 1), in order to obtain a good aluminum electrolytic capacitor, the following is required. (1) The hydroxyethyl (alkyl) cellulose has a high molecular weight (the viscosity of the aqueous solution is high).
(2) The alkali metal content is low. (3) Use hydroxyethyl (alkyl) cellulose. A good aluminum electrolytic capacitor cannot be obtained with hydroxypropyl (alkyl) cellulose. (4) The density of the communicating porous substrate is low.
【0027】実施例1〜5、比較例1〜4で作成したセ
パレーターもしくは陽極箔、陰極箔を用いて構成したア
ルミ電解コンデンサに、50Vの電圧を印加し、125
℃で50時間の過電圧試験を行った。その試験結果を
(表2)に示した。なお、試験数は各例とも10個と
し、試験後にショートや開弁が生じたコンデンサの個数
を表中に示した。A voltage of 50 V was applied to an aluminum electrolytic capacitor composed of the separator or the anode foil and the cathode foil prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 to obtain 125
An overvoltage test was conducted at 50 ° C. for 50 hours. The test results are shown in (Table 2). The number of tests was set to 10 in each example, and the number of capacitors that caused a short circuit or valve opening after the test is shown in the table.
【0028】[0028]
【表2】 [Table 2]
【0029】この(表2)から明らかなように、良好な
アルミ電解コンデンサを得るためには次のことが必要で
ある。(1)ヒドロキシエチル(アルキル)セルロース
の分子量が高いこと(水溶液粘度が高いこと)。(2)
アルカリ金属含有量が低いこと。(3)ヒドロキシエチ
ル(アルキル)セルロースを使用すること。ヒドロキシ
プロピル(アルキル)セルロースでは良好なアルミ電解
コンデンサが得られない。As is clear from this (Table 2), in order to obtain a good aluminum electrolytic capacitor, the following is required. (1) The hydroxyethyl (alkyl) cellulose has a high molecular weight (the viscosity of the aqueous solution is high). (2)
Low alkali metal content. (3) Use hydroxyethyl (alkyl) cellulose. A good aluminum electrolytic capacitor cannot be obtained with hydroxypropyl (alkyl) cellulose.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなように
本発明のアルミ電解コンデンサの製造方法によれば、耐
電圧が高く、イオン伝導度、等価直列抵抗、tanδに
おいて優れ、かつ高温中で使用しても、これらの特性の
劣化が少なく、また、液漏れもなく、しかも過電圧印加
時のショートや、開弁にともなう電解液の吹き出しも少
ないアルミ電解コンデンサ得ることができ、さらには従
来のアルミ電解コンデンサの製造工程がそのまま使用で
きるなどの優れた効果を奏するものである。As is apparent from the above description of the embodiments, according to the method of manufacturing an aluminum electrolytic capacitor of the present invention, the withstand voltage is high, the ionic conductivity, the equivalent series resistance, and the tan δ are excellent, and the temperature is high. Even when used, it is possible to obtain an aluminum electrolytic capacitor with less deterioration of these characteristics, less liquid leakage, less short circuit when overvoltage is applied, and less electrolyte discharge due to valve opening. It has an excellent effect that the manufacturing process of the aluminum electrolytic capacitor can be used as it is.
フロントページの続き (72)発明者 佐村 徹也 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の 1 三洋化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−369816(JP,A) 特開 平1−143315(JP,A) 特開 昭63−207114(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/02 301 H01G 9/035 H01G 9/055 H01G 9/04 H01G 9/00 Front Page Continuation (72) Inventor Tetsuya Samura 1-11, Hitotsubashi-honcho, Higashiyama-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Sanyo Chemical Industry Co., Ltd. (56) Reference JP-A-4-369816 (JP, A) JP-A-1- 143315 (JP, A) JP-A-63-207114 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01G 9/02 301 H01G 9/035 H01G 9/055 H01G 9/04 H01G 9/00
Claims (5)
セルロースを貧溶媒に分散、および/または貧溶媒と良
溶媒の混合溶媒に膨潤させた溶液を陽極箔、陰極箔およ
びセパレーターの少なくとも一つに塗布して乾燥し、続
いて前記陽極箔と陰極箔をその間にセパレーターを介在
させて巻回することによりコンデンサ素子を形成し、こ
のコンデンサ素子を多価アルコール系溶媒を含む駆動用
電解液と共にケース内に収納することにより、前記駆動
用電解液をゲル化させるようにしたアルミ電解コンデン
サの製造方法。1. Finely powdered hydroxyethyl (alkyl)
Disperse cellulose in poor solvent, and / or use good solvent
A solution swollen in a mixed solvent of solvents is applied to at least one of the anode foil, the cathode foil and the separator and dried.
And put a separator between the anode foil and cathode foil
And then winding to form a capacitor element.
A method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor , wherein the capacitor element is housed in a case together with a driving electrolytic solution containing a polyhydric alcohol solvent to cause the driving electrolytic solution to gel.
スの濃度が2%の時の水溶液の粘度(25℃)が1.0
〜10.0Pa・sである請求項1記載のアルミ電解コ
ンデンサの製造方法。2. Hydroxyethyl (alkyl) cellulosic
The viscosity (25 ° C) of the aqueous solution when the concentration of soot is 2% is 1.0
The method for manufacturing an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the method is about 10.0 Pa · s .
ス中のアルカリ金属含有量が1重量%以下である請求項
1または請求項2に記載のアルミ電解コンデンサの製造
方法。3. Hydroxyethyl (alkyl) cellulos
The alkali metal content in the soot is 1% by weight or less.
The method for manufacturing the aluminum electrolytic capacitor according to claim 1 or 2 .
以下の多価アルコール系溶媒を含む溶媒である請求項1
記載のアルミ電解コンデンサの製造方法。4. The polyhydric alcohol solvent has a molecular weight of 400.
A solvent containing the following polyhydric alcohol solvents:
A method for manufacturing the described aluminum electrolytic capacitor.
され、かつ、この連通多孔質基材の密度が0.01〜
0.9g/cm 3 である請求項1記載のアルミ電解コン
デンサの製造方法。5. The separator is composed of a continuous porous substrate.
And the density of the communicating porous substrate is 0.01 to
The method for producing an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the amount is 0.9 g / cm 3 .
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