JP3440473B2 - 積層型電解コンデンサ及びその製造法 - Google Patents
積層型電解コンデンサ及びその製造法Info
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Description
びその製造方法に関するものである。
電体酸化皮膜を形成したアルミニウム陽極箔とアルミニ
ウム陰極箔の間にセパレータ紙を介在させたものを巻と
った捲回型のものが主流であった。しかしながら、この
ような捲回型コンデンサは、コイル成分が高周波域特性
に影響を及ぼすという問題があり、また構造上巻芯およ
びリード引出し部等の不必要な空間があり、特に小型お
よびチップ型のコンデンサにおいてはそのような空間を
無視することは出来なかった。
段としてコンデンサ素子を捲回型から積層型に代えると
いうことが考えられる。
うな積層型の素子を作成する場合、素子の小型化をはか
ればはかるほど、両電極およびセパレータ紙を高精度に
重ね合わせることが困難であり、このような課題を解決
するため接着剤を用いても、駆動用電解液の伝導度等を
阻害することとなり、著しくコンデンサの特性を悪化さ
せるという課題がある。
オン伝導性接着剤で相互に接着して積層型の電解コンデ
ンサを構成することを特徴とする。
テルポリオールを基本骨格とし、ポリエーテル部分がオ
キシエチレンとオキシプロピレンのランダムコポリマー
である末端反応性高分子化合物(化2)の架橋体を主体
としてなるイオン伝導性高分子を用いることを特徴とす
る。
料として、4級アンモニウム塩を溶解したγ−ブチロラ
クトンを含有することを特徴とする。
2)の重量Zと、γ−ブチロラクトンの重量Wとの関係
が、2≦(W/Z)≦4であることを特徴とする。
着剤を用いると、きわめて簡便に、小型もしくはチップ
型の積層型電解コンデンサを作成することが出来る。
る材料として、ポリエーテルポリオールを基本骨格と
し、ポリエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピ
レンのランダムコポリマーである末端反応性高分子化合
物(化2)の架橋体を用いることにより、駆動用電解液
の伝導度を妨げることのない積層型電解コンデンサを作
成できる。
料として、4級アンモニウム塩を溶解したγ−ブチロラ
クトンを有するものを用いることによりさらなる駆動用
電解液の伝導度阻害の低減をはかることができ、また所
定量においてはさらに優れた特性になる。
る。
体と、電気伝導性電極と、セパレータと、誘電体とセパ
レータもしくは電気伝導性電極とセパレータを接着する
ための接着剤、および駆動用電解液を少なくとも具備し
ている積層型電解コンデンサで、電気伝導性電極として
は、アルミニウム、タンタル、チタンおよびこれらの混
合物が挙げられる。
ミニウム、タンタル、チタンの酸化物、およびこれらの
混合酸化物が挙げられる。
ト、エスパルト、インド太陽麻、ポリプロピレン、親水
性ポリプロピレンおよびこれらの混合物からなるものが
挙げられる。
脂、フェノール樹脂、α−オレフィン樹脂、エポキシ樹
脂、酢酸ビニル樹脂、水溶性高分子−イソシアネート系
接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリウレタン系
接着剤、クロロプレンゴム系接着剤、ニトリルゴム系接
着剤、スチレンーブタジエンゴム系接着剤、エチレン共
重合樹脂系接着剤、レゾルシン系接着剤、セルロース系
接着剤、天然ゴム系接着剤およびこれらの混合物が挙げ
られる。これらのうちでは、ポリウレタン系接着剤が好
ましく、なかでもポリエーテルポリオールを基本骨格と
し、ポリエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピ
レンのランダムコポリマーである高分子化合物(化2)
の架橋体及び必要に応じγ−ブチロラクトンもしくは4
級アンモニウム塩を含有したγ−ブチロラクトンを含有
することにより構成したイオン伝導性高分子接着剤が好
ましい。
ポリオール化合物により架橋することによってその工程
を簡素化できた。
ポリエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピレン
のランダムコポリマーである高分子化合物(化2)のエ
ーテル鎖の繰り返し単位数(n+m)×lは、2≦(n
+m)×l≦400であり、好ましくは2≦(n+m)
×l≦100である。
ては、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、メチルトリエチ
ルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウムのカル
ボン酸塩(マレイン酸、フタル酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、安息香酸、ブチルオクタン二酸、蟻酸等)等が
挙げられる。これらの内、好ましくはマレイン酸テトラ
エチルアンモニウム、フタル酸テトラエチルアンモニウ
ムである。
重量Zと、γ−ブチロラクトンもしくは4級アンモニウ
ム塩を含有したγ−ブチロラクトンの重量Wとの重量比
(W/Z)は、0≦(W/Z)≦4であり、好ましくは
0≦(W/Z)≦1である。W/Zが、4を越えると接
着強度が著しく低下する。
ール溶媒(エチレングリコール、メチルセルソルブ、プ
ロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセ
リン、ポリオキシアルキレングリコール、シクロヘキサ
ンジオール等)、ラクトン類(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−オン等)、カーボネート類
(プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ス
チレンカーボネート等)、アミド溶媒(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−メチルピロリジノン等)、エーテル
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−ジメトキシエタ
ン、ポリアルキレングリコールジメチルエーテル等)、
ニトリル溶媒(アセトニトリル、3−メトキシプロピオ
ニトリル等)フラン溶媒(2,5−ジメトキシテトラヒ
ドロフラン等)の単独あるいは混合溶媒が挙げられる。
このうちでは、エチレングリコール、γ−ブチロラクト
ン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートポ
リアリキレングリコールジメチルエーテルが好ましい。
塩、アンモニウム塩、アミン塩および4級アンモニウム
塩が挙げられる。金属としては、1族、または2族の金
属が挙げられ、なかでも陽イオン半径の小さいLi、N
aおよびKが好ましい。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、エチレンジアミン等)、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、ジフェニルアミン等)、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等)が挙げられる。4級アンモニウ
ムとしては、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、メチルト
リエチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム
等が挙げられる。金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、
4級アンモニウム塩としては、ホウ酸塩、過塩素酸塩、
トリフルオロメタンスルホン酸塩、チオシアン酸塩、テ
トラフルオロホウ酸塩、リン酸塩、スルホン酸塩(アリ
ールスルホン酸等)およびカルボン酸塩(マレイン酸、
フタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、安息香酸、ブチ
ルオクタン二酸、蟻酸等)の塩が挙げられる。これらの
内、電気伝導性の面でカルボン酸のアンモニウム塩もし
くはカルボン酸の場合に好ましい結果を得た。
サの構成断面図である。
50で示しされる高分子化合物10g、及びメチルエチ
ルケトン30gを撹拌混合することにより、イオン伝導
性高分子接着剤の原液を作成し、これをマニラ麻よりな
る大きさ2.5mm×200mmのセパレータ紙(厚さ
40μm)上に均一に塗布した。
200mmの誘電体酸化皮膜を形成させたアルミニウム
箔で作られた電極及び、厚さ40μm大きさ3mm×2
00mmのアルミニウム陰極のあいだに前記セパレータ
紙を介在させた状態で、誘電体電極、セパレータ、陰
極、セパレータの順で形成された構造物を10回繰り返
し、90℃の温度で3時間保存することにより接着剤原
液を硬化させた。なお、上記誘電体酸化皮膜は、ほう酸
(80g/l)の水溶液500ml中で、170Vの定
電圧化成により形成させた。
×200mmの積層構造物を幅3mm間隔で裁断し、両
極からスポット溶接によりリードを引出し積層型コンデ
ンサ素子を作成した。
チロラクトン系コンデンサ駆動用電解液を含浸し、この
素子を樹脂ケースに入れエポキシ樹脂で封口して積層コ
ンデンサAを得た。
ノール樹脂およびスチレンブタジエンゴムを接着剤とし
て作成した積層電解コンデンサBおよびCを作成した。
における接着剤である高分子化合物(化2)の代わり
に、フェノール樹脂およびスチレンブタジエンゴムを用
いた以外、全て同一の材料、構成方法により行った。
デンサA及び比較例の積層電解コンデンサB、Cについ
て、インピーダンス及び容量の周波数特性の評価を行っ
た。その結果を図2、図3に記載した。
れ、インピーダンス及び測定周波数を示した。この評価
により接着剤の異なる比較例の積層電解コンデンサBお
よびCのインピーダンスは、実施例の積層電解コンデン
サAに比べて極めて高いことが分かった。
容量及び測定周波数を示した。この評価により接着剤の
異なる比較例の積層電解コンデンサB、Cの容量は、実
施例の積層電解コンデンサAに比べて極めて小さいこと
が分かった。
いた積層電解コンデンサは、インピーダンスが低く、か
つ容量の大きいものであることが分かった。
作成する際、溶剤としてメチルエチルケトンを用いた
が、アセトン,テトラヒドラフラン,ジエチルエーテル
等の低沸点溶媒を用いても、同様の効果を持つことが分
かった。
される高分子化合物のメチルエチルケトン溶液におい
て、高分子化合物(化2)の重量%を5、10、15、
20、40、60%と変化させたイオン伝導性高分子接
着剤の原液を各々作成し、以下(実施例1)と同様にし
て積層電解コンデンサD,E,F,G,H,Iを作成し
各々の積層電解コンデンサの100Hzでの容量値を評
価した。その結果を、図4に記載した。
00Hzでの容量値及び高分子化合物(化2)の重量%
である。この結果より、メチルエチルケトン溶液におけ
る高分子化合物(化2)の濃度は、40wt%以下が最
適であることが判った。
作成する際、溶剤としてメチルエチルケトンを用いた
が、アセトン,テトラヒドラフラン,ジエチルエーテル
等の低沸点溶媒を用いても、同様の効果を持つことが分
かった。
される高分子化合物10g,メチルエチルケトン20g
にたいし、γ−ブチロラクトンを様々な重量で撹拌混合
することにより、イオン伝導性高分子接着剤の原液を作
成し、以下(実施例1)と同様にして積層電解コンデン
サJ,K,L,M,N,Oを作成した。なお、この材料
組成比は、請求項4に記載した、イオン伝導性高分子接
着剤を構成する高分子化合物(化2)の重量Zとγ−ブ
チロラクトンの重量Wとの関係W/Zに対応するもので
ある。
デンサについて、イオン伝導性高分子接着剤の組成比W
/Zに対する、100Hzでのインピーダンス及び容量
の評価を行った。その結果を、それぞれ図5、図6に記
載した。
00Hzでのインピーダンス及びイオン伝導性高分子接
着剤の組成比W/Zを示した。この評価によりイオン伝
導性高分子接着剤を構成する高分子化合物(化2)の重
量Zと、γ−ブチロラクトンの重量Wとの組成比W/Z
は、これが大きいほどインピーダンスは、小さくなるこ
とが分かった。
ぞれ、100Hzでの容量及びイオン伝導性高分子接着
剤の組成比W/Zを示した。この評価によりコンデンサ
のの容量は、イオン伝導性高分子接着剤の組成比W/Z
の増加とともに増し、ある量以上では飽和する事がわか
った。
剤を構成する高分子化合物(化2)の重量Zと、γ−ブ
チロラクトンの重量Wとの関係が、2≦(W/Z)≦4
である時、良好な初期性能を有する積層電解コンデンサ
を作成することが出来た。
作成する際、組成液構成材料にγ−ブチロラクトンを用
いたが、4級アンモニウム塩を含有したγ−ブチロラク
トンを用いても、同様な効果を持つことがわかった。
れる高分子化合物のメチルエチルケトン溶液において、
高分子化合物(化1)の重量%を5、10、15、2
0、40、60%と変化させたイオン伝導性高分子接着
剤の原液を各々作成し、これらをマニラ麻よりなる大き
さ10mm×10mmのセパレータ紙(厚さ40μm)
の両面に均一に塗布し、厚さ0.1mm、大きさ10m
m×50mmの誘電体酸化皮膜を形成させたアルミニウ
ム箔で作られた電極及び、厚さ40μm大きさ10mm
×50mmのアルミニウム陰極のあいだに前記セパレー
タ紙を介在させた状態で接着剤組成液を硬化させ、接着
面積1cm2における引っ張り強度を測定した。その結
果を、(表1)に示す。
量%が20%以上で必要かつ十分な接着剤の引っ張り強
度が得られることが判った。
される高分子化合物のメチルエチルケトン溶液におい
て、高分子化合物(化1)の重量%を5、10、15、
20、40、60%と変化させた溶液を各々作成し、そ
れらの溶液各々に対しγ−ブチロラクトンを、含有され
る高分子化合物(化2)と同重量加えイオン伝導性高分
子接着剤原液を各々作成した。以下、実施例4と同様に
してそれぞれの引っ張り強度を測定した。その結果を、
(表2)に示す。
量%が10%以上で必要かつ十分な接着剤の引っ張り強
度が得られることが判った。
作成する際、組成液構成材料にγ−ブチロラクトンを用
いたが、4級アンモニウム塩を含有したγ−ブチロラク
トンを用いても、同様な効果を持つことがわかった。
損ねることがなく、かつ作業性の良い方法で、優れた積
層電解コンデンサを得ることが出来る。
断面図
特性図
特性図
導性高分子接着剤層 7 樹脂ケース 8 エポキシ樹脂
Claims (5)
- 【請求項1】イオン伝導性を有する接着材料で相互に接
着された金属酸化物よりなる誘電体、電気伝導性電極お
よび電気絶縁性材料よりなるセパレータと、駆動用電解
液を少なくとも具備することを特徴とする積層型電解コ
ンデンサ。 - 【請求項2】イオン伝導性接着剤が、ポリエーテルポリ
オールを基本骨格とし、ポリエーテル部分がオキシエチ
レンとオキシプロピレンのランダムコポリマーである末
端反応性高分子化合物(化1)の架橋体を主体としてな
るイオン伝導性高分子を用いてなることを特徴とする請
求項1記載の積層型電解コンデンサ。 - 【請求項3】イオン伝導性接着剤を構成する材料とし
て、4級アンモニウム塩を溶解したγ−ブチロラクトン
を含有することを特徴とする請求項2記載の積層型電解
コンデンサ。 - 【請求項4】接着剤を構成する高分子化合物(化1)の
重量Zと、γ−ブチロラクトンの重量Wとの関係が、2
≦(W/Z)≦4であることを特徴とする請求項3記載
の積層型電解コンデンサ。 - 【請求項5】イオン伝導性接着剤材料を有機溶媒に溶か
し、これを金属酸化物よりなる誘電体表面に形成された
電極箔、セパレータ紙および電極箔上に均一に塗布した
後、これらを誘電体電極箔、セパレータ紙、電極箔、セ
パレータ紙の順で重ね合わし1素子とし、その素子を1
層以上重ね合わせた後加熱硬化し、その後セパレータお
よびイオン伝導性接着剤硬化物に駆動用電解液を真空含
浸することを特徴とする積層型電解コンデンサの製造
法。 【化1】
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10084792A JP3440473B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 積層型電解コンデンサ及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10084792A JP3440473B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 積層型電解コンデンサ及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05299305A JPH05299305A (ja) | 1993-11-12 |
JP3440473B2 true JP3440473B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=14284718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10084792A Expired - Lifetime JP3440473B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 積層型電解コンデンサ及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3440473B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11340498A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Canon Inc | 駆動制御装置および画像記録装置 |
WO2020018216A1 (en) * | 2018-07-18 | 2020-01-23 | Kemet Electronics Corporation | Hybrid capacitor and method of manufacturing a capacitor |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP10084792A patent/JP3440473B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05299305A (ja) | 1993-11-12 |
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