JP4507500B2 - 電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器に利用される巻回形の電解コンデンサに使用される導電性セパレータおよびそれを用いた電解コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子機器の高周波化に伴って、電子部品である電解コンデンサにおいても高周波領域での等価直列抵抗(以下、ESRと称す)特性に優れた大容量の電解コンデンサが求められてきている。最近では、この高周波領域のESRを低減するために、電気電導度の高い導電性高分子等の固体電解質を用いた固体電解コンデンサが検討されてきており、また、その大容量化の要求に対しては、陽極箔と陰極箔とをその間にセパレータを介在させて巻回した構造の巻回形のコンデンサ素子の内部に導電性高分子を充填した固体電解コンデンサが製品化されてきている。
【0003】
上記巻回形の固体電解コンデンサは、陽極箔と陰極箔との接触を避けるためにセパレータを介在させることが必須であり、このセパレータとしては、従来の駆動用電解液を電解質とする電解コンデンサに用いられているマニラ麻やクラフト紙からなるいわゆる電解紙を用いてコンデンサ素子を巻回した後に加熱等によりこの電解紙を炭化処理したもの(以下、炭化紙と称す)や、ガラス繊維不織布またはビニロン、ポリエステル、ポリアミドなどの合成繊維不織布を主成分とするものが用いられている。
【0004】
また、固体電解質に用いられる導電性高分子は、3,4−エチレンジオキシチオフェンをp−トルエンスルホン酸第二鉄で重合する方法に代表されるように、カチオン成分は金属イオンの還元反応を利用した酸化剤として作用し、アニオン成分はドーパントとして作用する酸化剤兼ドーパント剤によって化学酸化重合されたポリ3,4−エチレンジオキシチオフェンや、同じくピロールモノマーを酸化剤兼ドーパント剤として作用する塩化第二鉄や過硫酸塩によって化学酸化重合されたポリピロールなどが知られている。
【0005】
一方、導電性高分子からなる固体電解質と駆動用電解液の両方を陰極引き出し材料に利用した巻回形の電解コンデンサが提案されている。
【0006】
この巻回形の電解コンデンサとしては、マニラ紙またはクラフト紙などのセパレータ紙、或いは、多孔質フィルムまたは合成繊維不織布セパレータを過硫酸塩を酸化剤兼ドーパントとして化学酸化重合した導電性高分子で導電化し、この導電化したセパレータと駆動用電解液を用いた電解コンデンサ(例えば、特許文献1,2)や、巻回形のコンデンサ素子に導電性ポリマーと駆動用電解液を含浸させた電解コンデンサ(例えば、特許文献3)などが提案されている。
【0007】
【特許文献1】
特許第2571941号公報
【特許文献2】
特開平7−249543号公報
【特許文献3】
特開平11−186110号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記巻回形の電解コンデンサにおいては、誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔とエッチング処理した陰極箔とをその間にセパレータを介在させて巻回することによりコンデンサ素子を構成し、このコンデンサ素子を重合溶液に浸漬して化学酸化重合することで電解質となる導電性高分子を形成するため、コンデンサ素子の寸法の増大化に伴い、コンデンサ素子の長手方向中央部で重合溶液が乏しくなるために、導電性高分子の形成が不均一になり、導電率を低くし、高周波領域でのESR特性が向上されないという課題を有している。
【0009】
上記コンデンサ素子内部への重合溶液の含浸性を改善する手段としては、セパレータの密度を低下させることが有効であるが、マニラ紙またはクラフト紙などは、セパレータ自身の強度が低下するために巻き取り時のショート率を悪化させるという弊害を有している。
【0010】
また、セパレータ自身の強度を維持できる合成繊維不織布を用いたとしても、不織布の厚さを同じにし、密度を低下すると坪量が小さくなるので、コンデンサの製造過程であるエージング中にショート発生率が高くなり、製造不良率が駆動用電解液のみを用いた電解コンデンサのそれと比較して著しく高いなどの不具合がある。
【0011】
これら不具合を改善する目的で、導電性高分子からなる固体電解質と駆動用電解液の両方を陰極引き出し材料に利用した電解コンデンサが提案されているが、無機酸である過硫酸ナトリウムや過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩を酸化剤兼ドーパント剤として化学酸化重合した導電性高分子で構成されているため、ドーパントとして機能する過硫酸イオンが容易に脱ドープして駆動用電解液に容易に溶出したり、脱ドープにより導電性高分子の導電性が著しく低下し、電解コンデンサを構成した際の熱的な安定性が乏しく、高周波領域でのESRの経時変化が大きいといった課題を有している。
【0012】
本発明は、このような従来の課題を解決し、セパレータの導電率を高め、駆動用電解液に対して安定で、かつ導電性セパレータを用いたことにより低ESRの電解コンデンサを実現しうる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。
【0013】
【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請求項1に記載の発明は、3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸を共重合成分とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維を主成分とする湿式不織布のセパレータ基材に非遷移金属系酸化剤と有機酸化合物を少なくとも含む溶液中で重合モノマーを化学酸化重合により導電性高分子を付着させ、上記セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量が3〜30g/m2の範囲にし、かつ、上記セパレータ基材の坪量(a)に対する導電性高分子を付着させた後の導電性セパレータの坪量(b)の割合(b)/(a)が1.1〜2.5の範囲にした導電性セパレータを形成し、上記導電性セパレータを誘電体酸化皮膜に形成した陽極箔と、エッチングされた陰極箔との間に介在させて巻回してコンデンサ素子を形成した電解コンデンサの製造方法とするものであり、セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量を3.0g/m2以上とし、かつ(b)/(a)の値を1.1以上とすることにより導電率が1S/cm以上の高導電率のセパレータを得ることができるので、静電容量が高く、低ESRの電解コンデンサを得ることができるという作用を有する。
【0014】
なお、導電性高分子の付着量が3.0g/m2未満では、セパレータの導電率が低く、低ESRの電解コンデンサを得ることができず、導電性高分子の付着量が30g/m2を超えると、導電性セパレータ自身の導電率は高めることはできるものの、導電性高分子によるセパレータの目詰まりが多くなりすぎるため、導電性高分子を重合する為の重合溶液の浸透や、駆動用電解液の含浸性が著しく低下し、電解コンデンサの静電容量の引き出し率が低下したり、ESRの増大を引き起こすので有効ではない。
【0016】
また、(b)/(a)の値が1.1未満では、セパレータの導電率が低く、低ESRの電解コンデンサを得ることができず、(b)/(a)の値が2.5を超えると、導電性セパレータ自身の導電率は高めることはできるものの、導電性高分子によるセパレータの目詰まりが多くなりすぎるため、導電性高分子を重合する為の重合溶液の浸透や、駆動用電解液の含浸性が著しく低下し、電解コンデンサの静電容量の引き出し率が低下したり、ESRの増大を引き起こすので有効ではない。
【0017】
上記導電性高分子が非遷移金属系酸化剤と有機酸化合物を少なくとも含む溶液中で重合モノマーを化学酸化重合することにより、(1)非遷移金属系酸化剤を用いて化学酸化重合した導電性高分子中には鉄や銅などの酸化−還元反応を受けやすい遷移金属イオンを含まないので、電解コンデンサに用いて、高湿度雰囲気下で多量の水分がコンデンサ内部に浸入した場合においても、遷移金属イオンの溶解−析出に伴い発生する漏れ電流の悪化がない、(2)有機酸化合物の存在下で化学酸化重合を行っているために、脱ドープし難い分子量の大きな有機酸成分を導電性高分子中にドープすることができるので、耐熱性の高い導電性高分子をセパレータ上に形成することができることから、高湿度雰囲気下で多量の水分がコンデンサ内部に侵入した場合においても、水分中への脱ドープが生じにくくなり、耐電圧が高く、漏れ電流の安定性に優れ、高周波領域でのESRが安定した耐熱性の高い電解コンデンサを得ることができるという作用を有する。
【0018】
上記非遷移金属系酸化剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどが挙げられ、また、有基酸化合物としては、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ニトロフェノールなどが挙げられる。
【0019】
また、重合モノマとしては、ピロール、チオフェン、アニリンおよびその誘導体を用いることができる。
【0020】
上記セパレータ基材を、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、レーヨン、ガラス質の群より選ばれる少なくとも1種以上を含有する不織布とすることにより、ポリピロールおよびポリ3,4−エチレンジオキシチオフェンといった導電性高分子と、上記した不織布からなるセパレータ基材との密着性・接着性が極めて良く、高周波領域でのESRをより低くすることができるという作用を有する。
【0021】
また、上記不織布のセパレータ基材は、その他の合成樹脂材料より作製した不織布と異なり、シート化の際に繊維間を接着するための接着剤を用いることなく熱接着法や機械的交絡法によりシート化することができる上、その融点も高いので、250℃を超えるハンダ付け実装条件下においても、樹脂の熱収縮によるセパレータ繊維の切断やESRの増大が生じにくく、ハンダ耐熱性に優れた低ESRの電解コンデンサを得ることができる。
【0022】
この不織布の中でも、スパンボンド法や湿式抄紙法により得られたポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリイミド、およびポリアミドイミドを含有する不織布は、乾式メルトブロー法により得られた不織布と比較して、引っ張り強度が強いため、同じ厚み、同じ坪量で比較した場合、コンデンサ素子の巻回時によるセパレータ切れの頻度が少なくなり、ショート発生率も低減するので好ましい。
【0023】
また、上記不織布のセパレータ基材の厚みとしては100μm以下のものが好ましく、かつその坪量は10〜60g/m2の範囲が好ましい。この範囲にすることにより、コンデンサ素子の巻回時にセパレータ切れに耐えるだけの引っ張り強度が確保できるので、直径の小さいコンデンサ素子でも単位体積当たりの容量が大きく、かつ陽極箔と陰極箔との間の抵抗が小さくなり高周波域でのESRの低い電解コンデンサを得ることができる。
【0024】
なお、セパレータ基材の坪量が10g/m2未満では巻回時のセパレータ切れが多発するので好ましくなく、坪量が60g/m2を超えると高周波領域のESRが高くなるので好ましくない。
【0025】
また、セパレータ基材は化学酸化重合による導電性高分子を構成する際の重合溶液への浸漬処理を施すことにより繊維同士の交絡が絡み、その結果、処理後のセパレータの厚みは当初の基材厚みより厚くなることが多いので、好ましくはその厚み増加分を予め考慮し、70μm以下のものが好ましい。
【0026】
また、上記不織布のセパレータ基材と、マニラ麻やクラフト繊維などのいわゆるセルロース繊維とを混抄した不織布を用いることもできるが、その際には、セルロース繊維の含有率が80%以下であることが望ましい。セルロース繊維の含有率が80%を超えると密着性・接着性効果が十分に得られなくなり、高周波領域でのESRが悪化する。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
【0028】
図1は本発明の導電性セパレータを用いた電解コンデンサの構成を示す部分断面斜視図である。同図において、エッチング処理により表面を粗面化した後に陽極酸化処理により誘電体酸化皮膜を形成したアルミニウム箔からなる陽極箔1と、アルミニウム箔を少なくともエッチング処理した陰極箔2と、予め重合モノマーを化学酸化重合することにより形成された導電性セパレータ3を上記陽極箔1と陰極箔2の間に介在させて巻き取ることによりコンデンサ素子9が構成されている。
【0029】
このコンデンサ素子9を有底円筒状のアルミニウムケース7に収納するとともに、アルミニウムケース7の開口部を陽極箔1及び陰極箔2のそれぞれから導出した外部導出用の陽極リード4と陰極リード5を貫通させた封口材6で封止し、この封口材6に絶縁座板8を配置して面実装型の電解コンデンサとしたものである。
【0030】
なお、コンデンサ素子9には、封止を行う前の工程で駆動用電解液を含浸した構成にしても良い。また、上記図1は面実装型の電解コンデンサを示したが、本発明は面実装型に限定するものではなく、絶縁座板8の無い電解コンデンサとしても良い。
【0031】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【0032】
(実施例1)
3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸を共重合成分とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維とジエチレングリコールを共重合成分とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維を主成分とする繊維との混抄湿式不織布からなるセパレータ基材(基材の厚さ50μm、坪量22g/m2)を、ピロール(濃度0.3重量%)と過硫酸アンモニウム(濃度3重量%)と有機酸化合物である1−ナフタレンスルホン酸(濃度5重量%)を含有する水溶液に浸漬し引き上げることで、その表面に過硫酸アンモニウムの酸化作用を利用した化学酸化重合により導電性高分子となるポリピロールを形成した。ポリピロールで被覆されたセパレータ基材を水洗後に100℃で乾燥した。この操作を1,3,5,7,10,15,20,23,26回繰り返して導電性セパレータを夫々作製した。
【0033】
この夫々の導電性セパレータの導電率を四端子法により測定(測定機器:三菱化学製ロレスタ)し、また、夫々の導電性セパレータを100℃で30分乾燥させた直後の重量と面積の測定結果より求められた坪量から、セパレータ基材の坪量(a)に対する導電性高分子を付着させた後の導電性セパレータの坪量(b)の割合(b)/(a)の値を(表1)に示し、導電性高分子の付着量と導電率との関係を図2に示す。
【0034】
【表1】
Figure 0004507500
【0035】
次に、エッチング処理により表面を粗面化した後に陽極酸化処理により誘電体酸化皮膜(化成電圧10V)を形成したアルミニウム箔からなる陽極箔と、アルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔とを、上記導電性セパレータを介在させて巻回することよりコンデンサ素子を夫々作製した。
【0036】
続いて、このコンデンサ素子をモノ(トリエチルアミン)=フタル酸塩(濃度25重量%)、p−ニトロ安息香酸(濃度0.5重量%)、モノブチル燐酸エステル(濃度0.5重量%)を含有するγ−ブチロラクトン溶液(イオン導電率:5mS/cm、測定温度30℃)に減圧条件(−700mmHg)下で浸漬し、コンデンサ素子の空隙部に駆動用電解液を含浸した。
【0037】
次に、このコンデンサ素子を樹脂加硫ブチルゴム封口材(ブチルゴムポリマー30部、カーボン20部、無機充填剤50部から構成、封口体硬度:70IRHD[国際ゴム硬さ単位])と共に有底筒状のアルミニウムケースに挿入した後、アルミニウムケースの開口部をカーリング処理により封止し、更に陽極箔、陰極箔から夫々導出された両リード端子をポリフェニレンサルファイド製の絶縁座板に通し、そのリード部を扁平に折り曲げ加工して上記絶縁座板を固定した。
【0038】
最後に、直流電圧6.3Vを1h連続的に印加(雰囲気温度105℃)することによりエージングを行い、面実装型の電解コンデンサを夫々作製した(サイズ:直径10mm×高さ10mm)。
【0039】
上記夫々の電解コンデンサについて、セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量と静電容量(測定周波数120Hz)との関係を図3に、セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量とESR(測定周波数100kHz)との関係を図4に示す。なお、試作した電解コンデンサの個数は各条件毎に10個であり、静電容量およびESRは10個の平均値を示した。
【0040】
上記(表1)および図2より明らかなように、実施例1の導電性セパレータにおいて、セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量を3g/m2以上にすることにより導電率が1S/cm以上の高導電率な導電性セパレータを構成することができる。
【0041】
また、図2および図3より明らかなように、導電性高分子の付着量が20g/m2までは、電解コンデンサの静電容量を高く維持することができるが、導電性高分子の付着量が20g/m2を超えると、導電性セパレータ自身の導電率は飽和傾向にあり、特に30g/m2を超えると、導電性高分子による導電性セパレータの目詰まりが多くなりすぎる弊害により、駆動用電解液の含浸性が著しく低下し、静電容量が大幅に低下してしまう。
【0042】
また、図4より明らかなように、セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量による電解コンデンサのESR特性は、導電性高分子の付着量を3g/m2以上(導電率が1S/cm以上)にすることにより、高周波領域のESRを低くすることができる。しかし、導電性高分子の付着量が30g/m2を超えると、導電性セパレータの導電率は向上する一方で、むしろESRは僅かながら悪化する傾向にある。
【0043】
すなわち、セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量が3〜30g/m2の範囲の導電性セパレータを用いることにより、電極間の抵抗値を低くすることができる上、導電性高分子による導電性セパレータの目詰まりの影響も回避することができる。
【0044】
また、この導電性セパレータを用いた電解コンデンサにすることにより、駆動用電解液の含浸性が著しく低下するために生じる、静電容量の引き出し率の低下やESRの増大などがなくなり、低ESRの電解コンデンサを得ることができるものである。
【0045】
(実施例2)
上記実施例1において、セパレータ基材をポリパラフェニレンテレフタラミドを主成分とする芳香族ポリアミド樹脂を原料にスパンボンド法により得られた不織布(基材の厚さ50μm、坪量25g/m2)を用いた以外は上記実施例1と同様にして導電性セパレータを作製した。
【0046】
なお、浸漬−水洗−乾燥の操作は5回繰り返し行った。
【0047】
この導電性セパレータの導電率を四端子法により測定したところ(測定機器:三菱化学製ロレスタ)その導電率は1.1S/cmであった。
【0048】
また、この導電性セパレータを100℃で30分乾燥させた直後の重量と面積の測定結果より求めた坪量は31g/m2であった。これは導電性高分子であるポリピロールの付着量にして3.5g/m2であり、セパレータ基材の坪量(a)に対する導電性高分子を付着させた後のセパレータの坪量(b)の割合(b)/(a)の値は1.24となる。
【0049】
この導電性セパレータを用いて上記実施例1と同様にして電解コンデンサを作製した。
【0050】
(実施例3)
上記実施例1において、セパレータ基材を3、4−エチレンジオキシチオフェン(濃度0.3重量%)と次亜塩素酸ナトリウム(濃度1重量%)と過硫酸ナトリウム(濃度3重量%)と有機酸化合物である2−ナフタレンスルホン酸(濃度5重量%)およびp−ニトロフェノール(濃度0.1重量%)をエチルアルコール(濃度10重量%)を含有する水溶液に浸漬し引き上げることで、その表面に過硫酸ナトリウムの酸化作用を利用した化学酸化重合により導電性高分子となるポリ3,4−エチレンジオキシチオフェンを形成した。ポリ3,4−エチレンジオキシチオフェンで被覆されたセパレータ基材を水洗後に100℃で乾燥した。この操作を5回繰り返して導電性セパレータを作製した。
【0051】
この導電性セパレータの導電率を四端子法により測定したところ(測定機器:三菱化学製ロレスタ)その導電率は3.6S/cmであった。
【0052】
また、この導電性セパレータを100℃で30分乾燥させた直後の重量と面積の測定結果より求めた坪量は30g/m2であった。これは導電性高分子であるポリピロールの付着量にして3.3g/m2であり、セパレータ基材の坪量(a)に対する導電性高分子を付着させた後のセパレータの坪量(b)の割合(b)/(a)の値は1.36となる。
【0053】
この導電性セパレータを用いて上記実施例1と同様にして電解コンデンサを作製した。
【0054】
(比較例1)
エッチング処理により表面を粗面化した後に陽極酸化処理により誘電体酸化皮膜(化成電圧10V)を形成したアルミニウム箔からなる陽極箔と、アルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔とを、ポリパラフェニレンテレフタラミドを主成分とする芳香族アラミド樹脂を原料にスパンボンド法により得られた不織布からなるセパレータの基材(基材の厚さ50μm、坪量25g/m2)を介在させて巻回することによりコンデンサ素子を得た。
【0055】
このコンデンサ素子を複素環式重合性モノマーである3,4−エチレンジオキシチオフェン1部と酸化剤であるp−トルエンスルホン酸第二鉄塩2部と重合溶剤であるn−ブタノール4部を含む溶液に浸漬して引き上げた後、85℃で60分間放置することにより化学酸化重合により導電性高分子であるポリ3,4−エチレンジオキシチオフェンを電極箔間に形成した。
【0056】
次に、このコンデンサ素子を用いて上記実施例1と同様にして電解コンデンサを作製した。
【0057】
以上のように作製した実施例2および3と比較例1の電解コンデンサについて、その静電容量(測定周波数120Hz)、ESR(測定周波数100kHz)、漏れ電流(定格電圧12V印加後2分値)、エージング処理中のショート発生(不良)数および125℃の温度雰囲気下で500hの定格電圧12V印加試験を行った後のESRおよび漏れ電流を比較した結果を(表2)に示す。なお、試験個数はいずれも50個であり、静電容量、ESR、漏れ電流および定格電圧印加試験を行った後のESRおよび漏れ電流値は、ショート品を除いたサンプルについての平均値で示した。
【0058】
【表2】
Figure 0004507500
【0059】
(表2)から明らかなように、実施例2および3の電解コンデンサは、セパレータ基材の表面を化学酸化重合により形成した導電性高分子で被覆し、かつ駆動用電解液を含有しているため誘電体酸化皮膜の修復性に優れるため、比較例1で示した誘電体酸化皮膜の修復性に乏しい導電性高分子のみを用いた場合と比較して、耐電圧不足による漏れ電流の増大やエージング中のショートなどの不具合も少なく、その結果、耐電圧が高く、漏れ電流の安定性に優れる電解コンデンサを得ることができる。
【0060】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維を主成分とする湿式不織布のセパレータ基材に非遷移金属系酸化剤と有機酸化合物を少なくとも含む溶液中で重合モノマーを化学酸化重合により導電性高分子を付着させ、上記セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量が3〜30g/m2の範囲にし、かつ、上記セパレータ基材の坪量(a)に対する導電性高分子を付着させた後の導電性セパレータの坪量(b)の割合(b)/(a)が1.1〜2.5の範囲にした導電性セパレータを形成し、上記導電性セパレータを誘電体酸化皮膜に形成した陽極箔と、エッチングされた陰極箔との間に介在させて巻回してコンデンサ素子を形成した電解コンデンサの製造方法とするものであり、この方法により導電率が1S/cm以上の高導電率の導電性セパレータを得ることができ、セパレータ基材に対する導電性高分子の密着性・接着性が極めて良く、かつ、静電容量の引き出し率の低下やESRの増大を抑制することができ、さらには、脱ドープしにくい導電性高分子を化学重合により形成することができる
【0062】
さらに、駆動用電解液に脱ドープしにくい導電性高分子を化学酸化重合により形成することができる。
【0063】
この結果、静電容量が高く、低ESRの電解コンデンサを得ることができるという効果を奏するものであり、その工業的価値は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による電解コンデンサの構成を示す部分断面斜視図
【図2】導電性高分子の付着量とセパレータの導電率との関係を示す図
【図3】セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量と静電容量との関係を示す図
【図4】セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量とESRとの関係を示す図
【符号の説明】
1 陽極箔
2 陰極箔
3 導電性セパレータ
4 陽極リード
5 陰極リード
6 封口材
7 アルミニウムケース
8 絶縁座板
9 コンデンサ素子

Claims (1)

  1. 3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸を共重合成分とするポリエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維を主成分とする湿式不織布のセパレータ基材に非遷移金属系酸化剤と有機酸化合物を少なくとも含む溶液中で重合モノマーを化学酸化重合により導電性高分子を付着させ、上記セパレータ基材の坪量あたりの導電性高分子の付着量が3〜30g/m2の範囲にし、かつ、上記セパレータ基材の坪量(a)に対する導電性高分子を付着させた後の導電性セパレータの坪量(b)の割合(b)/(a)が1.1〜2.5の範囲にした導電性セパレータを形成し、上記導電性セパレータを誘電体酸化皮膜に形成した陽極箔と、エッチングされた陰極箔との間に介在させて巻回してコンデンサ素子を形成した電解コンデンサの製造方法。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4794914B2 (ja) * 2005-06-08 2011-10-19 ニッポン高度紙工業株式会社 電解コンデンサ
WO2007130910A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Meadwestvaco Corporation Electrically conductive, energy absorptive sheet material
CN107248563B (zh) * 2013-02-05 2022-03-15 三菱制纸株式会社 锂离子二次电池分隔件用无纺布基材和锂离子二次电池分隔件
TWI597313B (zh) 2015-12-24 2017-09-01 財團法人工業技術研究院 導電組成與電容器
DE102016125733A1 (de) 2016-12-27 2018-06-28 Epcos Ag Hybrid-Polymer-Aluminium-Elektrolytkondensator und Verfahren zur Herstellung eines Kondensators
JP7357263B2 (ja) * 2019-01-31 2023-10-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 電解コンデンサ及び座板
US11152161B2 (en) * 2019-09-03 2021-10-19 Kemet Electronics Corporation Aluminum polymer capacitor with enhanced internal conductance and breakdown voltage capability

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192536A (ja) * 1993-12-24 1995-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 導電性複合物並びにその製造方法及びその導電性複合物を用いた電解コンデンサ
JPH11317327A (ja) * 1998-05-07 1999-11-16 Nippon Chemicon Corp 固体電解コンデンサの製造方法
JP2000106328A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンデンサ及びその製造方法
JP2000173864A (ja) * 1998-12-09 2000-06-23 Nichicon Corp アルミニウム電解コンデンサ
JP2001102254A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Nippon Chemicon Corp 固体電解コンデンサ及びその製造方法
JP2002246270A (ja) * 2001-02-20 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサ用セパレータ及び固体電解コンデンサ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2571941B2 (ja) * 1987-10-01 1997-01-16 日本カーリット株式会社 電解コンデンサ
JPH07249543A (ja) 1994-03-14 1995-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電解コンデンサ
JP3443927B2 (ja) 1994-04-14 2003-09-08 松下電器産業株式会社 電解コンデンサ及びその製造方法
US5748439A (en) * 1995-06-06 1998-05-05 Telectronics Pacing Systems, Inc. Capacitors having high strength electrolytic capacitor separators
JP3228155B2 (ja) * 1996-11-20 2001-11-12 日本電気株式会社 固体電解コンデンサの製造方法
JP3459547B2 (ja) 1997-10-17 2003-10-20 三洋電機株式会社 電解コンデンサ及びその製造方法
JP3403103B2 (ja) * 1998-12-21 2003-05-06 三洋電機株式会社 固体電解コンデンサ
JP3548035B2 (ja) * 1999-02-03 2004-07-28 三洋電機株式会社 電解コンデンサの製造方法
US6287630B1 (en) * 1999-05-14 2001-09-11 Pacesetter, Inc. Polymer electrolyte with enhanced impregnation
JP3606137B2 (ja) * 1999-09-16 2005-01-05 松下電器産業株式会社 固体電解コンデンサおよびその製造方法
US6839222B2 (en) * 2002-12-06 2005-01-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrolytic capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07192536A (ja) * 1993-12-24 1995-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 導電性複合物並びにその製造方法及びその導電性複合物を用いた電解コンデンサ
JPH11317327A (ja) * 1998-05-07 1999-11-16 Nippon Chemicon Corp 固体電解コンデンサの製造方法
JP2000106328A (ja) * 1998-09-29 2000-04-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンデンサ及びその製造方法
JP2000173864A (ja) * 1998-12-09 2000-06-23 Nichicon Corp アルミニウム電解コンデンサ
JP2001102254A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Nippon Chemicon Corp 固体電解コンデンサ及びその製造方法
JP2002246270A (ja) * 2001-02-20 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサ用セパレータ及び固体電解コンデンサ

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