JP4164637B2

JP4164637B2 - 電解コンデンサ

Info

Publication number: JP4164637B2
Application number: JP2002097859A
Authority: JP
Inventors: 和浩樋口; 進安藤; 多喜雄田口; 彰一林; 茂樹吉田; 幸治伊川
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003297675A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子情報機器はデジタル化され、さらに駆動周波数の高速化に伴い駆動電圧の低減化かつ駆動電流の増大化が進んできている。特に、パーソナルコンピューターの心臓部であるマイクロプロセッサの高速化は著しく、駆動電圧は低減の一途をたどっている。このような、マイクロプロセッサに高精度な電力を供給する回路として、電圧制御モジュール（ＶＲＭ）と呼ばれるＤＣ−ＤＣコンバーターが広く使用されている。
【０００３】
一方でマイクロプロセッサの低電圧化に伴い、マイクロプロセッサの動作を保証する電圧範囲は狭くなってきている。マイクロプロセッサの要求電流は、マイクロプロセッサに課せられる状況により非常に高速で変化するため、ＤＣ−ＤＣコンバーターだけでは変化に対応できず、出力側に、負荷コンデンサを接続してマイクロプロセッサの負荷変動に対応している。
【０００４】
このような負荷コンデンサに求められる機能は、損失を小さくするため等価直列抵抗(ＥＳＲ)が小さいことが求められる。さらに、近年の大電流化と高速化により、ｄｉ／ｄｔが大きくなるため、ＥＳＲに加え等価直列インダクタンス(ＥＳＬ)も小さくすることも求められる。
【０００５】
電解コンデンサのインダクタンス特性を改善するものとしては、例えば実開昭５７−７１３３１号公報に示すように、複数の引出端子を電極箔に接続し、電極箔をセパレータとともに巻回してコンデンサ素子とし、引出端子同士を接続してなる電解コンデンサが知られている。このような電解コンデンサでは、同一極の電極箔の内部を流れる電流を逆方向とすることにより、この逆方向の電流同士により互いの電流を打ち消し合う作用により、インダクタンス特性を改善したものである。
【０００６】
このような電解コンデンサでは、電解液としては従来より、エチレングリコールを主溶媒とし、アジピン酸、安息香酸などのアンモニウム塩を溶質とするもの、または、γ−ブチロラクトンを主溶媒としてフタル酸、マレイン酸などの四級化環状アミジニウム塩を溶質とするもの等が知られているが、近年では電解コンデンサのＥＳＲをより低減するために、電解液に水を多量に含有させて電解液の比抵抗を低減する試みもされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような水を主溶媒とした比抵抗の小さい電解液を用いた電解コンデンサにおいても、ＥＳＬが約４〜６ｎＨと高く、ますます高速化するＣＰＵのＶＲＭ負荷コンデンサに使用すると、ＣＰＵの高速化で大きくなったｄｉ／ｄｔの影響により電圧降下を生じてＣＰＵの許容電圧範囲を超え、ＣＰＵが動作停止に陥る可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するために成されたものであり、低ＥＳＲの電解コンデンサ、さらには高速化するＣＰＵのＶＲＭ負荷コンデンサに適用できるＥＳＬの低い電解コンデンサを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、帯状の陽極箔と陰極箔に引出端子を接続し、セパレータを介して巻回したコンデンサ素子を、有底筒状の外装ケースに収納し、外装ケースの開口部を封口部材で封止してなる電解コンデンサにおいて、前記電解液として水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体及び水を主成分とする溶媒からなる電解液を用いるとともに、前記陽極箔と陰極箔にそれぞれ複数の引出端子を取り付け、前記引出端子をコンデンサ素子の一方の巻回端面からコンデンサ素子の中心を通るように直線上に配置されるように導出するとともに、外周近傍にある引出端子を折り曲げて内周側の引出端子に接続して、同極の電極の引出端子同士を電解コンデンサの内部で接続し、内周側の引出端子が導出された間隔で、固体電解コンデンサの外部と電気的に接続するリード線を導出したことを特徴とする。
【００１０】
１枚の電極端子に対し、引出端子を複数接続することにより、等価回路上ではコンデンサを並列接続した場合に類似する構造となる。この結果、コンデンサにの内部の等価インダクタンスもまた並列接続した場合に類似するため、合成インダクタンスは小さくなる。
【００１１】
また、この発明においては、陽極箔および陰極箔に取り付けられる引出端子のそれぞれの電極箔の長手方向の端部からの位置を、隣接する引出端子間の距離の１／３から２／３の距離となる位置とすると好適である。
【００１２】
１枚の箔に２本の引出端子を接続する場合には、図５（ａ）に示すように隣接する引出端子間の距離Ｄ１対し、引出端子から電極箔の端部までの距離Ｄ２を１／３から２／３の距離とすると、一本の引出端子によって集電される電気の経路がほぼ等距離になり、電解コンデンサのＥＳＲ特性をさらに低減させることができる。なお、１枚の箔に３本の引出端子を接続する場合には、図５（ｂ）に示すように隣接する引出端子間の距離Ｄ３対し、引出端子から電極箔の端部までの距離Ｄ４を１／３から２／３の距離とするように引出端子を接続する。
【００１３】
コンデンサ素子の一方の巻回端面から導出した引出端子を、コンデンサ素子の中心を通るように直線上に配置するとともに、外周近傍にある引出端子を折り曲げ、内周側の引出端子に接続すると好適である。
【００１４】
外周近傍にある引出端子を折り曲げ、内周側の引出端子に接続すると、外部に導出されている引出端子同士の距離が近くなる。このため、引出端子を電流が流れる際に発生する誘導磁界を相殺する効果が大きくなり、結果として電解コンデンサ全体のＥＳＬをさらに低減させることができる。
【００１５】
ここで、実開昭５７−７１３３１号公報と本発明の違いについて言及すると、実開昭５７−７１３３１号公報では電極箔中を流れる電流を制御することを目的としているが、これは従来の電解液を用いた電解コンデンサでは、電解液の導電率が低く（１００Ω・ｍオーダー）、マイクロプロセッサのような高周波が要求される領域では使用されることがなかったため、引出端子によるＥＳＬの影響の問題は顕在化せず、実開昭５７−７１３３１号公報に記載の構造でも電解コンデンサのインピーダンスの低減に十分に効果があったものと考えられる。しかしながら、高周波回路で使用されるような導電率の低い水系の電解液を用いた電解コンデンサでは、引出端子のＥＳＬの影響が顕著となる。そこで、本願発明では引出端子部のＥＳＬの影響を低減する構造を発明したものであり、電解コンデンサのＥＳＬに及ぼすメカニズムは異なるものである。
【００１６】
さらに、前記封口部材のコンデンサ素子側の面に折り曲げた引出端子を収納する溝部を設けたことを特徴とする。
【００１７】
電解コンデンサの開口部の封止工程で加締めた際、封口部材が圧縮されて、さらに封口部材によって引出端子がコンデンサ素子に押しつけられると、漏れ電流特性などへの悪影響があるが、封口部材のコンデンサ素子対向面に折り曲げた引出端子を収納する溝部を設けたことにより、引出端子に対する機械的ストレスが緩和され、漏れ電流の上昇等の悪影響を防止する事ができる。
【００１８】
なお、従来より知られている溝を設けない封口部材を用い、引出端子を押し受けないようなクリアランスを設けるように外装ケースに封口部材を挿入して加締めることも考えられるが、この場合には引出端子の長さが長くなってしまい、ＥＳＬが上昇してしまう。従って、封口部材のコンデンサ素子対向面に折り曲げた引出端子を収納する溝部を設けることにより、電解コンデンサのＥＳＬの悪化も防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１を参照して説明する。すなわち、まず例えばアルミニウム箔表面をエッチング液で粗面化し表面積を拡大した後、誘電体酸化皮膜を生成した陽極箔と、アルミニウム箔表面を前記同様エッチング液で粗面化し表面積を拡大した陰極箔を用意し、外部引出用の複数の引出端子を電極箔に取り付けた。引出端子の取り付け位置は、それぞれの電極箔の長手方向の長さの比が１：２：１となる位置とした。このように引出端子を取り付けると、陽極箔および陰極箔に取り付けられる引出端子のそれぞれの電極箔の長手方向の端部からの位置が、隣接する引出端子間の距離の１／２の距離となる。
【００２０】
そして、陽極箔と陰極箔の間にセパレータを介在させて巻回してコンデンサ素子２を形成した。巻回したコンデンサ素子２は一方の巻回端面から引出端子が導出されており、その引出端子の配置はコンデンサ素子２の中心を通る一直線上に配置されている。そして、コンデンサ素子２の外周近傍にある引出端子をコンデンサ素子２の巻回端面と平行となるように折り曲げて、コンデンサ素子の中心近傍にある引出端子に溶接した。
【００２１】
ここで、セパレータとしては、マニラ紙、クラフト紙、ガラスセパレータなど、またはビニロン、ポリエステルなどの合成繊維からなる不織布、さらには多孔質セパレータを用いることができる。
【００２２】
さらに、コンデンサ素子２に電解液を含浸する。ここで用いられる電解液は、水を主溶媒としたもので溶媒中の水の含有率は、３５〜１００ｗｔ％であり、７５ｗｔ％以下では低温特性が良好なので、好ましくは、３５〜７５ｗｔ％である。
【００２３】
ここで、コンデンサ素子内に水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体を含有させる。この水溶性結合体は、キレート化剤と水溶液中で金属イオンを生成する化合物（以下、金属生成性化合物）とリン酸イオンを生成する化合物（以下、リン酸生成性化合物）とを溶媒に溶解することによって得ることができる。すなわち、この溶液中で、キレート化剤と金属生成性化合物が溶液中で生成した金属がキレート化して水溶性の金属錯体を形成する。さらにこの水溶性の金属錯体にリン酸生成性化合物が溶液で生成したリン酸イオンが反応して水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体（以下、水溶性結合体）を形成する。ここで用いる溶媒は、キレート化剤、金属生成性化合物、リン酸生成性化合物を溶解する溶媒であればよく、なかでも水、エチレングリコール、γ−ブチロラクトン等が好ましい。そして、このようにして形成した水溶性結合体を電解液中に添加してコンデンサ素子内に含有させることができる。また、この水溶性結合体を電極箔またはセパレータに塗布等によって付着させて、コンデンサ素子内に含有させてもよい。
【００２４】
また、キレート化剤と金属生成性化合物とリン酸生成性化合物とを添加した電解液をコンデンサ素子に含浸することによって、コンデンサ素子内に水溶性結合体を含有させることもできる。この電解液中では前述したような溶媒中での反応と同様の反応によって水溶性結合体が形成され、この電解液をコンデンサ素子に含浸することによって水溶性結合体をコンデンサ素子内に含有させることができる。また、電極箔がアルミニウムの場合、電極箔からアルミニウムイオンが溶解するので、金属生成性化合物を添加することなく、水溶性のアルミニウム錯体にリン酸イオンが結合した結合体を形成することができるので好適である。
【００２５】
このようにして含有させた水溶性結合体が、電解液中にリン酸イオンを徐々に放出し、電解液中のリン酸イオンを長期間にわたって適正量に保持する。そして、この適正量に保持されたリン酸イオンによって、放置特性が良好に保たれる。
【００２６】
キレート化剤としては、以下のものが挙げられる。すなわち、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、リンゴ酸、乳酸、グリコール酸、α−ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシマロン酸、α−メチルリンゴ酸、ジヒドロキシ酒石酸等のα−ヒドロキシカルボン酸類、γ−レゾルシル酸、β−レゾルシル酸、トリヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフタル酸、ジヒドロキシフタル酸、フェノールトリカルボン酸、アウリントリカルボン酸、エリオクロムシアニンＲ等の芳香族ヒドロキシカルボン酸類、スルホサリチル酸等のスルホカルボン酸類、ジシアンジアミド等のグアニジン類、ガラクトース、グルコース等の糖類、リグノスルホン酸塩等のリグニン類、そして、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、グリコールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、トリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）等のアミノポリカルボン酸類またはこれらの塩である。そして、これらの塩としては、アンモニウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等を用いることができる。
【００２７】
金属生成性化合物としては金属または金属化合物を挙げることができる。金属としては、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、マンガン、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、バリウム、鉛、チタン、ニオブ、タンタル等、キレート化剤と錯体を形成する金属を用いることができる。また、金属化合物としては、酸化物、水酸化物、塩化物、また硫酸塩、炭酸塩等の金属塩など、溶媒中で金属イオンを生成する化合物を用いることができる。なかでも、アルミニウムが好ましい。
【００２８】
そして、リン酸生成性化合物として、一般式（化１）で示されるリン化合物又はこれらの塩もしくはこれらの縮合体又はこれらの縮合体の塩を挙げることができる。
【化１】

（式中、Ｒ₁、Ｒ₂は、−Ｈ、−ＯＨ、−Ｒ₃、−ＯＲ₄：Ｒ₃、Ｒ₄は、アルキル基、アリール基、フェニル基、エーテル基）
【００２９】
これらのリン酸生成性化合物としては、以下のものを挙げることができる。正リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、及びこれらの塩、これらの塩としては、アンモニウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、カリウム塩である。正リン酸及びこの塩は、水溶液中で分解してリン酸イオンを生じる。また、亜リン酸、次亜リン酸、及びこれらの塩は、水溶液中で分解して、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオンを生じ、その後に酸化してリン酸イオンとなる。
【００３０】
また、リン酸エチル、リン酸ジエチル、リン酸ブチル、リン酸ジブチル等のリン酸化合物、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、フェニルホスホン酸等のホスホン酸化合物等が挙げられる。また、メチルホスフィン酸、ホスフィン酸ブチル等のホスフィン酸化合物が挙げられる。
【００３１】
さらに、以下のような、縮合リン酸又はこれらの塩をあげることができる。ピロリン酸、トリポリリン酸、テトラポリリン酸等の直鎖状の縮合リン酸、メタリン酸、ヘキサメタリン酸等の環状の縮合リン酸、又はこのような鎖状、環状の縮合リン酸が結合したものである。そして、これらの縮合リン酸の塩として、アンモニウム塩、アルミニウム塩、ナトリウム塩、カルシウム塩、カリウム塩等を用いることができる。
【００３２】
これらも、水溶液中でリン酸イオンを生ずるか、もしくは、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオンを生じ、その後に酸化してリン酸イオンとなる、リン酸生成性化合物である。
【００３３】
なお、これらの中でも、容易にリン酸イオンを生ずる正リン酸またはその塩、縮合リン酸、またはリン酸化合物が好ましい。さらに、添加量に対して、比較的速やかに、多くのリン酸イオンを生ずる正リン酸、ピロリン酸、トリポリリン酸等の直鎖状の縮合リン酸、またはその塩が好ましい。なお、これらの化合物以外でも、水溶液中でリン酸イオンを生ずる物質であれば、本発明の効果を得ることができる。
【００３４】
また、電解液に含まれる溶質としては、通常電解コンデンサ用電解液に用いられる、酸の共役塩基をアニオン成分とする、アンモニウム塩、アミン塩、四級アンモニウム塩および環状アミジン化合物の四級塩が挙げられる。アミン塩を構成するアミンとしては一級アミン（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）、二級アミン（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）、三級アミン（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、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）─ウンデセン─７等）が挙げられる。第四級アンモニウム塩を構成する第四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等）、ピリジウム（１−メチルピリジウム、１−エチルピリジウム、１，３−ジエチルピリジウム等）が挙げられる。また、環状アミジン化合物の四級塩を構成するカチオンとしては、以下の化合物を四級化したカチオンが挙げられる。すなわち、イミダゾール単環化合物（１─メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，４−ジメチル−２−エチルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール等のイミダゾール同族体、１−メチル−２−オキシメチルイミダゾール、１−メチル−２−オキシエチルイミダゾール等のオキシアルキル誘導体、１−メチル−４（５）−ニトロイミダゾール、１，２−ジメチル−５（４）−アミノイミダゾール等のニトロおよびアミノ誘導体）、ベンゾイミダゾール（１−メチルベンゾイミダゾール、１−メチル−２−ベンジルベンゾイミダゾール等）、２−イミダゾリン環を有する化合物（１−メチルイミダゾリン、１，２−ジメチルイミダゾリン、１，２，４−トリメチルイミダゾリン、１，４−ジメチル−２−エチルイミダゾリン、１−メチル−２−フェニルイミダゾリン等）、テトラヒドロピリミジン環を有する化合物（１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジン、１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジン、１，８−ジアザビシクロ〔５．４．０〕ウンデセン−７、１，５−ジアザビシクロ〔４．３．０〕ノネン−５等）等である。
【００３５】
アニオン成分としては、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、安息香酸、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、トルイル酸、エナント酸、マロン酸、蟻酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボン酸等のデカンジカルボン酸、１，７−オクタンジカルボン酸等のオクタンジカルボン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の有機酸、あるいは、硼酸、硼酸と多価アルコールより得られる硼酸の多価アルコール錯化合物、りん酸、炭酸、けい酸等の無機酸の共役塩基を挙げることができる。これらの中で好ましいのは、デカンジカルボン酸、オクタンジカルボン酸、アゼライン酸、セバシン酸、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸、安息香酸、イソフタル酸、蟻酸等の有機カルボン酸、または、硼酸、硼酸の多価アルコール錯化合物である。
【００３６】
そして、溶質としてアジピン酸またはその塩の少なくとも一種を用いると、さらにＥＳＲが低減する。このアジピン酸またはその塩の含有率は電解液中、５〜２３ｗｔ％であり、好ましくは８〜１８ｗｔ％である。この範囲以上では、比抵抗が低下し、この範囲以下では、低温特性が良好である。その他の上記溶質の含有率も電解液全体の約５〜２３ｗｔ％、好ましくは８〜１８ｗｔ％である。
【００３７】
さらにＥＳＲを低減するには、溶質として蟻酸またはその塩を用いることが好ましい。これらの含有量は電解液中、３〜１５ｗｔ％、好ましくは６〜１２ｗｔ％である。この範囲未満ではＥＳＲ低減の効果が少なく、この範囲を越えるとガス発生によってフクレ、開弁が発生する。さらに、３〜１５ｗｔ％の有機酸またはそれらの塩を添加するとＥＳＲは低減する。この有機酸としては、前記のアジピン酸、グルタル酸等を挙げることができる。これらの中でアジピン酸が好ましい。
【００３８】
また、本発明の電解液においては、水を主成分とする溶媒を用いるものであるが、副溶媒として、プロトン性極性溶媒、非プロトン性極性溶媒、水、及びこれらの混合物を用いることができる。プロトン性極性溶媒としては、一価アルコール（メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、ベンジルアルコール、等）、多価アルコール及びオキシアルコール化合物類（エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、１，３−ブタンジオール、メトキシプロピレングリコール等）などがあげられる。非プロトン性極性溶媒としては、アミド系（Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックアミド等）、ラクトン類（γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等）、環状アミド類（Ｎ−メチル−２−ピロリドン等）、カーボネート類（エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等）、ニトリル類（アセトニトリル等）、オキシド類（ジメチルスルホキシド等）、２−イミダゾリジノン系〔１，３−ジアルキル−２−イミダゾリジノン（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジエチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジ（ｎ−プロピル）−２−イミダゾリジノン等）、１，３，４−トリアルキル−２−イミダゾリジノン（１，３，４−トリメチル−２−イミダゾリジノン等）〕などが代表としてあげられる。
【００３９】
また、電解コンデンサの寿命特性を安定化する目的で、ニトロフェノール、ニトロ安息香酸、ニトロアセトフェノン、ニトロベンジルアルコール、２−（ニトロフェノキシ）エタノール、ニトロアニソール、ニトロフェネトール、ニトロトルエン、ジニトロベンゼン等の芳香族ニトロ化合物を添加することができる。
【００４０】
また、電解コンデンサの安全性向上を目的として、電解液の耐電圧向上を図ることができる非イオン性界面活性剤、多価アルコールと酸化エチレン及び／または酸化プロピレンを付加重合して得られるポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物、ポリビニルアルコールを添加することもできる。
【００４１】
また、本発明の電解コンデンサ用電解液に、硼酸、多糖類（マンニット、ソルビット、ペンタエリスリトールなど）、硼酸と多糖類との錯化合物、コロイダルシリカ等を添加することによって、さらに耐電圧の向上をはかることができる。
【００４２】
また、漏れ電流の低減の目的で、オキシカルボン酸化合物等を添加することができる。
【００４３】
上記のような電解液を用いることによって、電解コンデンサのＥＳＲの低減が図れるとともに、高温での寿命特性も良好なものとなる。
【００４４】
そして、外装ケース５内にコンデンサ素子２を収納して、前記外装ケース５の開口部をブチルゴム等からなる封口部材６にて密閉して電解コンデンサを得た。しかる後、高温雰囲気中で端子間に定格電圧を印加してエージング処理を行い完成品とした。
【００４５】
また、折り曲げられたコンデンサ素子を、従来の封口部材を用いて加締めを行うと、封口部材が素子側に圧着する際、折り曲げられた端子部分により、コンデンサ素子に過剰なストレスが加わることとなり、漏れ電流特性などに悪影響を与える恐れがある。そこで、図４に示すように、封口部材のコンデンサ素子側の面に、折り曲げられた引出端子３，４に合わせて溝部８を設けることにより、引出端子３，４に対して過剰な機械的ストレスが加わることがなくなる。
【００４６】
【実施例】
次に、本発明について、より詳細な実施例について説明する。
【００４７】
アルミニウム箔表面を公知のエッチング液で粗面化し表面積を拡大した後、公知の化成方法で誘電体酸化皮膜を生成した陽極箔と、アルミニウム箔表面を前記同様エッチング液で粗面化し表面積を拡大した陰極箔のそれぞれに２本の陽極引出端子又は陰極引出端子を取り付けた。この引出端子の取り付け位置は、それぞれの電極箔の長手方向の長さの比が１：２：１となる位置とした。さらに両電極箔の間にクラフト紙又はマニラ紙などからなるセパレータを介して巻回し、コンデンサ素子を得た。
【００４８】
さらに、コンデンサ素子の巻回端面から導出した引出端子のうち、コンデンサ素子の外周近傍にある引出端子を、コンデンサ素子の中心方向に折り曲げて、コンデンサ素子の中心近傍にある引出端子に溶接した（実施例１、２）。
【００４９】
また、コンデンサ素子の巻回端面から導出した引出端子のうち、コンデンサ素子の中心近傍にある引出端子を、コンデンサ素子の外周方向に折り曲げて、コンデンサ素子の外周近傍にある引出端子に溶接した（実施例３）。
【００５０】
さらに、従来例１として引出端子を陽極箔、陰極箔ともに一本ずつとしたコンデンサ素子も用意した。
【００５１】
これらのコンデンサ素子を、さらに所定の化成液中で電圧を印加し、巻回により破壊された誘電体皮膜を修復する。さらに、コンデンサ素子に電解液を含浸する。ここで用いる電解液は以下のように作成した。まず水１０部にジエチレントリアミン五酢酸１部、水酸化アルミニウム０．２部、リン酸二水素アンモニウム１．５部を添加し、キレート化反応及びリン酸イオン結合反応を完結させ、水溶性結合体を作成した。次いで、この水溶性結合体の水溶液を、水５０部、エチレングリコール１８部、アジピン酸アンモニウム１０部、蟻酸アンモニウム８部からなる電解液に添加して、本発明の電解液を作成した。
【００５２】
次に、アルミ製の外装ケースにコンデンサ素子を収納し、ブチルゴムからなる円筒形状の封口部材を外装ケースの開口端部に挿入した。なお、これらの封口部材は、各引出端子の間隔に合わせて貫通孔を形成したものである。また、これらの封口部材のコンデンサ素子側の面には、引出端子の折り曲げ形状に合致するように溝部を形成したもの（実施例１）と、溝部を形成していないもの（実施例２）を用意した。
【００５３】
さらに、開口端部の加締めを行い、φ１０×２５Ｌの外径寸法の電解コンデンサを得た。しかる後、１００℃中で端子間に定格電圧を１時間印加しエージングを行って、電解コンデンサとした。
【００５４】
実施例１、実施例２、実施例３と従来技術による従来例１の特性比較について述べる。実施例及び従来例で検討した引出端子の形状、引出端子間の距離、及び封口部材の形状は下記の通りである。
【００５５】
【表１】

【００５６】
しかして、上記実施例及び従来例のＥＳＬ、ＥＳＲ及び漏れ電流特性を比較したところ、表２に示すような結果が得られた。なお、試料は、実施例及び従来例ともに定格６．３Ｖ−８２０μＦで、数量はそれぞれ１００個である。また、ＥＳＲは１００ｋＨｚ、ＥＳＬは１０ＭＨｚ、漏れ電流は定格電圧印加２分後の値とした。
【００５７】
【表２】

【００５８】
表１、表２から明らかなように、引出端子を折り曲げて、他方の引出端子に接続した実施例１、実施例２、実施例３は従来例１と対比してＥＳＬが低減していることが判る。また、実施例１と実施例３を対比すると、コンデンサ素子の一方の巻回端面から導出した前記引出端子のうち、外周近傍にある引出端子を折り曲げ、内周側の引出端子に接続した実施例１が、実施例３よりもＥＳＬの低減効果が高いことが判る。
【００５９】
さらに実施例１と実施例２を対比すると、実施例２の漏れ電流が上昇しており、実施例１に用いた封口部材の形状の有効性が確認された。
【００６０】
【発明の効果】
以上、この発明では、コンデンサ素子の陽極箔と陰極箔にそれぞれ複数の引出端子を取り付け、前記引出端子をコンデンサ素子の一方の巻回端面から導出するとともに、同極の電極の引出端子同士を電解コンデンサの内部で接続したことにより、合成インダクタンスは小さくなり、電解コンデンサのＥＳＬの低減を図ることができる。
【００６１】
また、この発明においては、陽極箔および陰極箔に取り付けられる引出端子のそれぞれの電極箔の長手方向の端部からの位置を、隣接する引出端子間の距離の１／３から２／３の距離となる位置とすることにより、同時にＥＳＲの低減を図ることもできる。
【００６２】
さらに、コンデンサ素子の一方の巻回端面から導出した引出端子を、コンデンサ素子の中心を通るように直線上に配置するとともに、外周近傍にある引出端子を折り曲げ、内周側の引出端子に接続することにより、引出端子を電流が流れる際に発生する誘導磁界を相殺する効果が大きくなり、結果として電解コンデンサ全体のＥＳＬをさらに低減させることができる。
【００６３】
そして、前記封口部材のコンデンサ素子側の面に折り曲げた引出端子を収納する溝部を設けたことにより、封口部材による引出端子に対する機械的ストレスが緩和され、漏れ電流の上昇等の悪影響を防止する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電解コンデンサの内部構造を示す図面である。
【図２】従来の電解コンデンサの内部構造を示す図面である。
【図３】本発明の電解コンデンサに用いるコンデンサ素子の外観を示す斜視図である。
【図４】封口部材の形状を説明するための図面である。
【図５】電極箔に対する引出端子の取り付け位置を説明する図面である。
【符号の説明】
１電解コンデンサ
２コンデンサ素子
３引出端子（陽極引出端子）
４引出端子（陰極引出端子）
５外装ケース
６封口部材
８溝部

Claims

帯状の陽極箔と陰極箔に引出端子を接続し、セパレータを介して巻回したコンデンサ素子を、有底筒状の外装ケースに収納し、外装ケースの開口部を封口部材で封止してなる電解コンデンサにおいて、
前記電解液として水溶性の金属錯体にリン酸イオンが結合した結合体及び水を主成分とする溶媒からなる電解液を用いるとともに、前記陽極箔と陰極箔にそれぞれ複数の引出端子を取り付け、前記引出端子をコンデンサ素子の一方の巻回端面からコンデンサ素子の中心を通るように直線上に配置されるように導出するとともに、
外周近傍にある引出端子を折り曲げて内周側の引出端子に接続して、同極の電極の引出端子同士を電解コンデンサの内部で接続し、
内周側の引出端子が導出された間隔で、固体電解コンデンサの外部と電気的に接続するリード線を導出した電解コンデンサ。
陽極箔および陰極箔に取り付けられる引出端子のそれぞれの電極箔の長手方向の端部からの位置を、隣接する引出端子間の距離の１／３から２／３の距離となる位置とした請求項１記載の電解コンデンサ。
前記封口部材のコンデンサ素子対向面に折り曲げた引出端子を収納する溝部を設けたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の電解コンデンサ。