JP4821818B2 - Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents

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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

本発明は、固体電解コンデンサ及びその製造方法に係り、特に、固体電解コンデンサの等価直列抵抗(以下、ESRと記す)を低減させることができる固体電解コンデンサ及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a manufacturing method thereof, and more particularly to a solid electrolytic capacitor capable of reducing an equivalent series resistance (hereinafter referred to as ESR) of a solid electrolytic capacitor and a manufacturing method thereof.

タンタルあるいはアルミニウム等のような弁作用を有する金属を利用した電解コンデンサは、陽極側対向電極としての弁作用金属を焼結体あるいはエッチング箔等の形状にして誘電体を拡面化することにより、小型で大きな容量を得ることができることから、広く一般に用いられている。特に、電解質に固体電解質を用いた固体電解コンデンサは、小型、大容量、低等価直列抵抗であることに加えて、チップ化しやすく、表面実装に適している等の特質を備えていることから、電子機器の小型化、高機能化、低コスト化に欠かせないものとなっている。   An electrolytic capacitor using a metal having a valve action such as tantalum or aluminum is obtained by expanding the dielectric by making the valve action metal as the anode-side counter electrode into the shape of a sintered body or an etching foil. Since it is small and a large capacity can be obtained, it is widely used. In particular, a solid electrolytic capacitor using a solid electrolyte as an electrolyte has features such as small size, large capacity, low equivalent series resistance, easy to chip, and suitable for surface mounting. It is indispensable for miniaturization, high functionality and low cost of electronic equipment.

この種の固体電解コンデンサにおいて、小型、大容量用途としては、一般に、アルミニウム等の弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔をセパレータを介在させて巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸し、アルミニウム等の金属製ケースや合成樹脂製のケースにコンデンサ素子を収納し、密閉した構造を有している。なお、陽極材料としては、アルミニウムを初めとしてタンタル、ニオブ、チタン等が使用され、陰極材料には、陽極材料と同種の金属が用いられる。   In this type of solid electrolytic capacitor, as a small-sized and large-capacity application, an anode foil and a cathode foil made of a valve metal such as aluminum are generally wound with a separator interposed therebetween to form a capacitor element. It is impregnated with a driving electrolyte, and has a sealed structure in which a capacitor element is housed in a metal case such as aluminum or a case made of synthetic resin. As the anode material, aluminum, tantalum, niobium, titanium and the like are used, and as the cathode material, the same kind of metal as the anode material is used.

また、固体電解コンデンサに用いられる固体電解質としては、二酸化マンガンや7、7、8、8−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体が知られているが、近年、反応速度が緩やかで、かつ陽極電極の酸化皮膜層との密着性に優れたポリエチレンジオキシチオフェン(以下、PEDTと記す)等の導電性ポリマーに着目した技術(特許文献1)が存在している。   As solid electrolytes used for solid electrolytic capacitors, manganese dioxide and 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complexes are known. There is a technique (Patent Document 1) that focuses on a conductive polymer such as polyethylenedioxythiophene (hereinafter referred to as PEDT) having excellent adhesion to an oxide film layer of an electrode.

このような巻回型のコンデンサ素子にPEDT等の導電性ポリマーからなる固体電解質層を形成するタイプの固体電解コンデンサは、以下のようにして作製される。まず、アルミニウム等の弁作用金属からなる陽極箔の表面を塩化物水溶液中での電気化学的なエッチング処理により粗面化して、多数のエッチングピットを形成した後、ホウ酸アンモニウム等の水溶液中で電圧を印加して誘電体となる酸化皮膜層を形成する。陽極箔と同様に、陰極箔もアルミニウム等の弁作用金属からなるが、その表面にはエッチング処理を施すのみである。   A solid electrolytic capacitor of a type in which a solid electrolyte layer made of a conductive polymer such as PEDT is formed on such a wound capacitor element is manufactured as follows. First, the surface of the anode foil made of valve action metal such as aluminum is roughened by electrochemical etching treatment in an aqueous chloride solution to form many etching pits, and then in an aqueous solution such as ammonium borate. A voltage is applied to form an oxide film layer serving as a dielectric. Similar to the anode foil, the cathode foil is made of a valve metal such as aluminum, but the surface is only subjected to etching treatment.

このようにして表面に酸化皮膜層が形成された陽極箔とエッチングピットのみが形成された陰極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成する。続いて、修復化成を施したコンデンサ素子に、3,4−エチレンジオキシチオフェン(以下、EDTと記す)等の重合性モノマーと酸化剤溶液をそれぞれ吐出し、あるいは両者の混合液に浸漬して、コンデンサ素子内で重合反応を促進し、PEDT等の導電性ポリマーからなる固体電解質層を生成する。その後、このコンデンサ素子を有底筒状の外装ケースに収納して固体電解コンデンサを作成する。   Thus, the anode foil having the oxide film layer formed on the surface and the cathode foil having only the etching pits are wound through a separator to form a capacitor element. Subsequently, a polymerizable monomer such as 3,4-ethylenedioxythiophene (hereinafter referred to as EDT) and an oxidizer solution are respectively discharged into the capacitor element subjected to restoration conversion, or immersed in a mixed solution of the two. The polymerization reaction is promoted in the capacitor element, and a solid electrolyte layer made of a conductive polymer such as PEDT is generated. Thereafter, the capacitor element is housed in a bottomed cylindrical outer case to form a solid electrolytic capacitor.

特開平2−15611号公報JP-A-2-15611

ところで、近年、電子情報機器はデジタル化され、さらにこれらの電子情報機器の心臓部であるマイクロプロセッサ(MPU)の駆動周波数の高速化が進んでいる。これに伴って、消費電力の増大化が進み、発熱による信頼性の問題が顕在化してきたため、その対策として駆動電圧の低減化が図られてきた。   By the way, in recent years, electronic information devices have been digitized, and the driving frequency of a microprocessor (MPU) which is the heart of these electronic information devices has been increased. Along with this, the power consumption has been increasing and the problem of reliability due to heat generation has become obvious. Therefore, the drive voltage has been reduced as a countermeasure.

上記駆動電圧の低減化を図るため、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と呼ばれるDC−DCコンバーターが広く使用されており、その出力側コンデンサには、電圧降下を防ぐためESRの低いコンデンサが多数用いられている。このような低ESR特性を有するコンデンサとして、上述したような固体電解コンデンサが実用化され、多用されている。   In order to reduce the drive voltage, a DC-DC converter called a voltage control module is widely used as a circuit for supplying highly accurate power to the microprocessor, and the output side capacitor is used to prevent a voltage drop. Many capacitors with low ESR are used. As the capacitor having such a low ESR characteristic, the solid electrolytic capacitor as described above has been put into practical use and widely used.

しかしながら、マイクロプロセッサの駆動周波数の高速化は著しく、それに伴って消費電力がさらに増大し、それに対応するために電圧降下を防ぐためのコンデンサからの供給電力のさらなる増大化が求められている。すなわち、大きな電力を短時間で供給することができなければならず、このために固体電解コンデンサには大容量化、小型化、低電圧化と共に、さらに優れたESR特性が要求されている。
なお、このような問題点は、重合性モノマーとしてEDTを用いた場合に限らず、他のチオフェン誘導体、ピロール、アニリン等を用いた場合にも同様に生じていた。
However, the increase in the driving frequency of the microprocessor is remarkable, and accordingly, the power consumption further increases. In order to cope with this, further increase in the power supplied from the capacitor to prevent the voltage drop is required. That is, a large amount of power must be able to be supplied in a short time. For this reason, solid electrolytic capacitors are required to have higher ESR characteristics as well as larger capacity, smaller size, and lower voltage.
Such a problem occurs not only when EDT is used as the polymerizable monomer but also when other thiophene derivatives, pyrrole, aniline, and the like are used.

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、ESRをさらに低減させることができる固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a solid electrolytic capacitor capable of further reducing ESR and a method for manufacturing the same. .

本発明者等は、従来の固体電解コンデンサの製造方法で十分なESRの低減効果が得られない理由がセパレータにあるのではないかと考え、セパレータの主体繊維及びバインダーについて鋭意検討を重ねた。その結果、ナイロン繊維を主体繊維とし、ポリビニルアルコール(以下、PVAと記す)をバインダーとしたセパレータを用いることによって、ESRがさらに低減することが判明したものである。   The present inventors thought that the separator may be the reason why a sufficient effect of reducing the ESR cannot be obtained by the conventional method for producing a solid electrolytic capacitor, and have intensively studied the main fibers and the binder of the separator. As a result, it has been found that ESR is further reduced by using a separator having nylon fibers as main fibers and polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA) as a binder.

(固体電解コンデンサの製造方法)
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は以下の通りである。すなわち、表面に酸化皮膜層が形成された陽極箔と陰極箔を、ナイロン繊維を主体繊維とし、PVAをバインダーとしたセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に修復化成を施す。その後に、80℃以上100℃未満の温水に5〜120分浸漬し、80℃以上250℃未満で10〜180分熱処理する。
(Method for manufacturing solid electrolytic capacitor)
The manufacturing method of the solid electrolytic capacitor according to the present invention is as follows. That is, an anode foil and a cathode foil having an oxide film layer formed on the surface thereof are wound through a separator using nylon fiber as a main fiber and PVA as a binder to form a capacitor element. Apply. Then, it is immersed in warm water at 80 ° C. or higher and lower than 100 ° C. for 5 to 120 minutes, and heat-treated at 80 ° C. or higher and lower than 250 ° C. for 10 to 180 minutes.

そして、このコンデンサ素子を重合性モノマーと酸化剤とを所定の溶媒と共に混合して調製した混合液に浸漬し、コンデンサ素子内で導電性ポリマーの重合反応を発生させ、固体電解質層を形成する。そして、このコンデンサ素子を外装ケースに挿入し、開口端部に封口ゴムを装着して、加締め加工によって封止した後、エージングを行い、固体電解コンデンサを形成する。 Then, the capacitor element is immersed in a mixed solution prepared by mixing a polymerizable monomer and an oxidizing agent together with a predetermined solvent, and a polymerization reaction of a conductive polymer is generated in the capacitor element to form a solid electrolyte layer. Then, this capacitor element is inserted into an outer case, a sealing rubber is attached to the opening end, and sealing is performed by caulking, and then aging is performed to form a solid electrolytic capacitor.

(セパレータ)
通常、合成繊維を主体とする固体電解コンデンサ用セパレータは、合成繊維とこれらを接合するバインダーから構成されている。このバインダーとしては、合成樹脂そのものを用いたり、合成樹脂を繊維状にして、セパレータの作成工程で溶融させて主体繊維を接合させている。
(Separator)
Usually, a separator for a solid electrolytic capacitor mainly composed of synthetic fibers is composed of synthetic fibers and a binder for joining them. As this binder, synthetic resin itself is used, or synthetic resin is made into a fiber shape and melted in a separator manufacturing process to bond main fibers.

本発明においては、ナイロン繊維を主体繊維とし、PVAをバインダーとしたセパレータを用いることにより良好な結果が得られたものである。上記ナイロン繊維としては、ナイロン6、ナイロン66,ナイロン610、ナイロン612、ナイロン10、ナイロン12を単独で、あるいは2種類以上を組み合わせて用いることができる。また、バインダーとして用いるPVAはPVAバインダー繊維を用いることが好ましい。   In the present invention, good results were obtained by using a separator having nylon fibers as the main fibers and PVA as a binder. As said nylon fiber, nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 10, and nylon 12 can be used individually or in combination of 2 or more types. Moreover, it is preferable to use PVA binder fiber for PVA used as a binder.

そして、これらのナイロン繊維、PVAバインダー繊維を混合し、水に分散させスラリーを作成する。このスラリーを長網式、傾斜型長網式、または丸網式抄紙機で抄紙し、乾燥機で乾燥させることによって、本発明のセパレータを得ることができる。
なお、セパレータに対するバインダーの含有量は10〜20wt%が好ましい。また、本発明のセパレータは耐熱性が良好なので、鉛フリーリフローにも耐え得ることが確認されている。
Then, these nylon fibers and PVA binder fibers are mixed and dispersed in water to prepare a slurry. The separator of the present invention can be obtained by making paper with this long slurry, slanted long mesh, or round mesh paper machine and drying with a dryer.
In addition, as for content of the binder with respect to a separator, 10-20 wt% is preferable. Moreover, since the separator of the present invention has good heat resistance, it has been confirmed that it can withstand lead-free reflow.

このようにナイロン繊維を主体繊維とし、PVAをバインダーとしたセパレータを用いることによってESRが低減する理由は、以下の通りと考えられる。すなわち、コンデンサ素子に重合性モノマーと酸化剤を含浸して導電性ポリマーを形成する際に、主体繊維であるナイロン繊維が酸化剤によって分解され、繊維分が少なくなることによってセパレータが粗密化する。そのため、コンデンサ素子内に含有されるPEDT等の導電性ポリマーの量が増大し、全体の伝導性が向上して、ESRが低減するものと考えられる。また、PVAをバインダーとして用いているため、修復化成中に溶解したPVAが酸化皮膜に付着することにより、ESRの低減効果をさらに高めていると考えられる。
なお、このことは、導電性ポリマーを形成した後のコンデンサ素子を観察した結果、ナイロン繊維が少なくなっていることから判明したものである。
The reason why ESR is reduced by using a separator having nylon fibers as main fibers and PVA as a binder is considered as follows. That is, when a capacitor element is impregnated with a polymerizable monomer and an oxidizing agent to form a conductive polymer, nylon fibers as the main fibers are decomposed by the oxidizing agent, and the separator becomes coarse by reducing the fiber content. For this reason, it is considered that the amount of conductive polymer such as PEDT contained in the capacitor element increases, the overall conductivity is improved, and the ESR is reduced. In addition, since PVA is used as a binder, it is considered that the PVA dissolved during the restoration conversion adheres to the oxide film, thereby further enhancing the ESR reduction effect.
This was found from the fact that the nylon fiber was reduced as a result of observing the capacitor element after the conductive polymer was formed.

(熱処理)
本発明においては、重合性モノマーと酸化剤を含浸する前に熱処理を施すと、ESRがさらに低減することが判明した。その理由は、ナイロン繊維の分解が促進されるためと考えられる。なお、この熱処理温度は80〜250℃が好ましく、より好ましくは90〜170℃であり、熱処理時間は10〜180分が好ましく、より好ましくは30〜120分である。
(Heat treatment)
In the present invention, it has been found that if the heat treatment is performed before impregnating the polymerizable monomer and the oxidizing agent, the ESR is further reduced. The reason is considered to be that the decomposition of nylon fibers is promoted. The heat treatment temperature is preferably 80 to 250 ° C., more preferably 90 to 170 ° C., and the heat treatment time is preferably 10 to 180 minutes, more preferably 30 to 120 minutes.

(温水浸漬処理)
また、本発明においては、重合性モノマーと酸化剤を含浸する前に温水浸漬処理を行うと、ESRはさらに低減することが判明した。その理由は、PVAの酸化皮膜への付着状態が向上するためと考えられる。なお、この温水の温度は80〜100℃が好ましく、より好ましくは90〜100℃であり、浸漬時間は5〜120分が好ましく、より好ましくは60〜120分である。
(Hot water immersion treatment)
Further, in the present invention, it was found that ESR is further reduced when the hot water immersion treatment is performed before impregnating the polymerizable monomer and the oxidizing agent. The reason is considered to be that the adhesion state of PVA to the oxide film is improved. In addition, the temperature of this warm water is preferably 80 to 100 ° C, more preferably 90 to 100 ° C, and the immersion time is preferably 5 to 120 minutes, more preferably 60 to 120 minutes.

(EDT及び酸化剤)
重合性モノマーとしてEDTを用いた場合、コンデンサ素子に含浸するEDTとしては、EDTモノマーを用いることができるが、EDTと揮発性溶媒とを1:0〜1:3の体積比で混合したモノマー溶液を用いることもできる。
前記揮発性溶媒としては、ペンタン等の炭化水素類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ギ酸エチル等のエステル類、アセトン等のケトン類、メタノール等のアルコール類、アセトニトリル等の窒素化合物等を用いることができるが、なかでも、メタノール、エタノール、アセトン等が好ましい。
(EDT and oxidizing agent)
When EDT is used as the polymerizable monomer, EDT monomer can be used as EDT impregnated in the capacitor element, but a monomer solution in which EDT and a volatile solvent are mixed at a volume ratio of 1: 0 to 1: 3. Can also be used.
Examples of the volatile solvent include hydrocarbons such as pentane, ethers such as tetrahydrofuran, esters such as ethyl formate, ketones such as acetone, alcohols such as methanol, nitrogen compounds such as acetonitrile, and the like. Of these, methanol, ethanol, acetone and the like are preferable.

また、酸化剤としては、エタノールに溶解したパラトルエンスルホン酸第二鉄、過ヨウ素酸もしくはヨウ素酸の水溶液を用いることができ、酸化剤の溶媒に対する濃度は40〜58wt%が好ましく、45〜57wt%がより好ましい。酸化剤の溶媒に対する濃度が高い程、ESRは低減する。なお、酸化剤の溶媒としては、上記モノマー溶液に用いた揮発性溶媒を用いることができ、なかでもエタノールが好適である。酸化剤の溶媒としてエタノールが好適であるのは、蒸気圧が低いため蒸発しやすく、残存する量が少ないためであると考えられる。   Further, as the oxidizing agent, an aqueous solution of ferric paratoluenesulfonate, periodic acid or iodic acid dissolved in ethanol can be used, and the concentration of the oxidizing agent with respect to the solvent is preferably 40 to 58 wt%, and 45 to 57 wt%. % Is more preferable. The higher the oxidant concentration in the solvent, the lower the ESR. As the oxidant solvent, the volatile solvent used in the monomer solution can be used, and ethanol is particularly preferable. Ethanol is suitable as the oxidant solvent because it is easy to evaporate due to its low vapor pressure and the remaining amount is small.

(修復化成の化成液)
修復化成の化成液としては、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム等のリン酸系の化成液、ホウ酸アンモニウム等のホウ酸系の化成液、アジピン酸アンモニウム等のアジピン酸系の化成液を用いることができるが、なかでも、リン酸二水素アンモニウムを用いることが望ましい。また、浸漬時間は、5〜120分が望ましい。
(Chemical solution for restoration conversion)
As the chemical solution for restoration chemical conversion, phosphoric acid type chemicals such as ammonium dihydrogen phosphate and diammonium hydrogen phosphate, boric acid type chemicals such as ammonium borate, and adipic acid type chemicals such as ammonium adipate, etc. Although a liquid can be used, it is preferable to use ammonium dihydrogen phosphate. The immersion time is preferably 5 to 120 minutes.

(他の重合性モノマー)
本発明に用いられる重合性モノマーとしては、上記EDTの他に、EDT以外のチオフェン誘導体、アニリン、ピロール、フラン、アセチレンまたはそれらの誘導体であって、所定の酸化剤により酸化重合され、導電性ポリマーを形成するものであれば適用することができる。なお、チオフェン誘導体としては、下記の構造式のものを用いることができる。

Figure 0004821818
(Other polymerizable monomers)
As the polymerizable monomer used in the present invention, in addition to the above EDT, a thiophene derivative other than EDT, aniline, pyrrole, furan, acetylene or a derivative thereof, which is oxidatively polymerized with a predetermined oxidizing agent, is a conductive polymer. As long as it forms, it can be applied. As the thiophene derivative, one having the following structural formula can be used.
Figure 0004821818

以上述べたように、本発明によれば、ESRの低減を可能とした固体電解コンデンサ及びその製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, a solid electrolytic capacitor capable of reducing ESR and a method for manufacturing the same can be provided.

続いて、以下のようにして製造した実施例1〜4及び比較例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例1は、本発明の参考例である。
(実施例1)
ナイロン繊維を主体繊維とし、PVAをバインダー(セパレータに対するバインダーの含有量は15%)として用いたセパレータを用い、以下のようにして固体電解コンデンサを作成した。表面に酸化皮膜層が形成された陽極箔と陰極箔に電極引き出し手段を接続し、両電極箔を上記のセパレータを介して巻回して、素子形状が5φ×2.8Lのコンデンサ素子を形成した。そして、このコンデンサ素子をリン酸二水素アンモニウム水溶液に40分間浸漬して修復化成を行った。修復化成後、このコンデンサ素子を90℃の温水に60分浸漬した後、100℃で10分間熱処理した。
一方、所定の容器に、EDTと50%のパラトルエンスルホン酸第二鉄のエタノール溶液を混合し、コンデンサ素子を上記混合液に10秒間浸漬し、120℃、60分加熱して、コンデンサ素子内でPEDTの重合反応を発生させ、固体電解質層を形成した。
そして、このコンデンサ素子を有底筒状の外装ケースに挿入し、開口端部に封口ゴムを装着して、加締め加工によって封止した。その後に、150℃、120分、5.2Vの電圧印加によってエージングを行い、固体電解コンデンサを形成した。なお、この固体電解コンデンサの定格電圧は4WV、定格容量は150μFである。
Then, this invention is demonstrated further in detail based on Examples 1-4 and the comparative example manufactured as follows. Example 1 is a reference example of the present invention.
Example 1
A solid electrolytic capacitor was prepared as follows using a separator using nylon fiber as a main fiber and PVA as a binder (the content of the binder with respect to the separator is 15%). An electrode lead means was connected to the anode foil and cathode foil having an oxide film layer formed on the surface, and both electrode foils were wound through the separator to form a capacitor element having an element shape of 5φ × 2.8L. . And this capacitor | condenser element was immersed in ammonium dihydrogenphosphate aqueous solution for 40 minutes, and restoration | repair chemical conversion was performed. After the repair formation, the capacitor element was immersed in warm water at 90 ° C. for 60 minutes and then heat treated at 100 ° C. for 10 minutes.
On the other hand, EDT and 50% ferric paratoluenesulfonic acid ethanol solution are mixed in a predetermined container, and the capacitor element is immersed in the above mixed solution for 10 seconds, heated at 120 ° C. for 60 minutes, Then, a polymerization reaction of PEDT was generated to form a solid electrolyte layer.
And this capacitor | condenser element was inserted in the bottomed cylindrical outer case, the sealing rubber | gum was attached to the opening edge part, and it sealed by the crimping process. Thereafter, aging was performed by applying a voltage of 5.2 V at 150 ° C. for 120 minutes to form a solid electrolytic capacitor. This solid electrolytic capacitor has a rated voltage of 4 WV and a rated capacity of 150 μF.

(実施例2)
修復化成後、コンデンサ素子を90℃の温水に10分浸漬した後、170℃で120分間熱処理した。その他の条件及び工程は、実施例1と同様である。
(実施例3)
修復化成後、コンデンサ素子を90℃の温水に60分浸漬した後、170℃で120分間熱処理した。その他の条件及び工程は、実施例1と同様である。
(Example 2)
After the repair conversion, the capacitor element was immersed in warm water at 90 ° C. for 10 minutes and then heat treated at 170 ° C. for 120 minutes. Other conditions and steps are the same as in Example 1.
(Example 3)
After the repair conversion, the capacitor element was immersed in warm water at 90 ° C. for 60 minutes and then heat treated at 170 ° C. for 120 minutes. Other conditions and steps are the same as in Example 1.

(実施例4)
修復化成後、温水浸漬処理及び熱処理のいずれも行わずに重合工程に移行した。その他の条件及び工程は、実施例1と同様である。
(比較例)
PET繊維を主体繊維とし、PETをバインダー(セパレータに対するバインダーの含有量は15%)として用いたセパレータを用い、修復化成後、温水浸漬処理及び熱処理のいずれも行わずに重合工程に移行した。その他の条件及び工程は、実施例1と同様である。
Example 4
After the repair conversion, the polymerization process was started without performing either hot water immersion treatment or heat treatment. Other conditions and steps are the same as in Example 1.
(Comparative example)
A separator using PET fiber as the main fiber and PET as a binder (the content of the binder with respect to the separator is 15%) was transferred to the polymerization step without performing either warm water immersion treatment or heat treatment after restoration conversion. Other conditions and steps are the same as in Example 1.

[比較結果]
上記の方法により得られた実施例1〜4及び比較例について、ESRを調べたところ表1に示したような結果が得られた。

Figure 0004821818
[Comparison result]
When Examples 1 to 4 and Comparative Examples obtained by the above method were examined for ESR, the results shown in Table 1 were obtained.
Figure 0004821818

表1から明らかなように、修復化成後、温水浸漬処理及び熱処理のいずれも行わずに重合工程に移行した実施例4と比較例を比べると、ナイロン繊維を主体繊維とし、PVAバインダーを用いたセパレータを使用した実施例4は、PET繊維を主体繊維とし、PETバインダーを用いたセパレータを使用した比較例に比べて、ESRは約84.8%に減少した。   As is clear from Table 1, when the comparative example is compared with Example 4 in which the transition to the polymerization process is carried out without performing either hot water immersion treatment or heat treatment after the restoration conversion, nylon fiber is used as the main fiber, and a PVA binder is used. In Example 4 using the separator, the ESR was reduced to about 84.8% compared to the comparative example using the PET fiber as the main fiber and using the separator using the PET binder.

また、修復化成後、温水浸漬処理及び熱処理を行った実施例1〜3と比較例を比べると、ESRは約61.7〜68.3%に減少した。さらに、修復化成後の温水浸漬処理及び熱処理の有無が異なる実施例1〜3と実施例4を比べても、ESRは約72.8〜80.5%に減少した。
このことから、ナイロン繊維を主体繊維とし、PVAバインダーを用いたセパレータを使用した方がESRの低減効果は大きく、また、修復化成後、温水浸漬処理及び熱処理を行う方が、ESRの低減効果はより大きいことが分かった。
Further, when Examples 1 to 3 in which hot water immersion treatment and heat treatment were performed after the repair conversion were compared with the comparative example, the ESR was reduced to about 61.7 to 68.3%. Further, even when Examples 1 to 3 and Example 4 differing in the presence or absence of hot water immersion treatment and heat treatment after restoration conversion, ESR was reduced to about 72.8 to 80.5%.
For this reason, the effect of reducing ESR is greater when nylon fiber is the main fiber and a separator using PVA binder is used, and the effect of reducing ESR is greater when hot water immersion treatment and heat treatment are performed after restoration formation. It turned out to be bigger.

Claims (2)

陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子に重合性モノマーと酸化剤を含浸して、導電性ポリマーを形成した固体電解コンデンサにおいて、
ナイロン繊維を主体繊維としポリビニルアルコールをバインダーとしたセパレータを用いたコンデンサ素子を、温水に浸漬処理して酸化皮膜に前記ポリビニルアルコールを付着させ、その後80℃以上250℃未満で30分〜120分間熱処理して、酸化剤によるセパレータの粗密化を促進させたことを特徴とする固体電解コンデンサ。
In a solid electrolytic capacitor in which an anode foil and a cathode foil are wound through a separator to form a capacitor element, and this capacitor element is impregnated with a polymerizable monomer and an oxidizing agent to form a conductive polymer.
A capacitor element using a separator polyvinyl alcohol nylon fibers and main fibers and a binder, depositing the said polyvinyl alcohol oxidized film was immersed in warm water, then between less than 80 ° C. or higher 250 ° C. 30 to 120 minutes A solid electrolytic capacitor characterized in that heat treatment is used to promote separator densification with an oxidizing agent.
陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に、重合性モノマーと酸化剤とを含浸して導電性ポリマーからなる固体電解質層を形成する固体電解コンデンサの製造方法において、
前記セパレータとして、ナイロン繊維を主体繊維としポリビニルアルコールをバインダーとしたセパレータを用い、前記コンデンサ素子を形成した後、80℃以上100℃未満の温水に浸漬処理して酸化皮膜に前記ポリビニルアルコールを付着させ、その後、80℃以上250℃未満で30分〜120分間の熱処理により、酸化剤によるセパレータの粗密化を促進させたことを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
In a method for producing a solid electrolytic capacitor in which a capacitor element obtained by winding an anode foil and a cathode foil through a separator is impregnated with a polymerizable monomer and an oxidizing agent to form a solid electrolyte layer made of a conductive polymer,
As the separator, a separator using nylon fiber as a main fiber and polyvinyl alcohol as a binder is used, and after forming the capacitor element, it is immersed in warm water of 80 ° C. or more and less than 100 ° C. to attach the polyvinyl alcohol to the oxide film. , then, by a heat treatment between 30 to 120 minutes at less than 80 ° C. or higher 250 ° C., a manufacturing method of a solid electrolytic capacitor is characterized in that to promote density of the separator with an oxidizing agent.
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