JP6222577B2 - Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、固体電解コンデンサ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same.

従来、陽極箔と陰極箔との間の空隙に、「導電性高分子化合物を含む導電性微粒子及び水溶性高分子化合物(親水性高分子化合物)」を含む固体電解質が充填(導入)されてなる固体電解コンデンサが知られている(例えば、特許文献1参照。)。従来の固体電解コンデンサにおいては、水溶性高分子化合物は、酸化皮膜修復性能を有する。そして、従来の固体電解コンデンサにおいては、そのような水溶性高分子化合物として、固体状又は粘性体状の水溶性高分子化合物を用いている(特許文献1の図7参照。)。   Conventionally, a solid electrolyte containing “conductive fine particles containing a conductive polymer compound and a water-soluble polymer compound (hydrophilic polymer compound)” is filled (introduced) in the gap between the anode foil and the cathode foil. A solid electrolytic capacitor is known (for example, see Patent Document 1). In conventional solid electrolytic capacitors, the water-soluble polymer compound has an oxide film repair performance. In a conventional solid electrolytic capacitor, a solid or viscous water-soluble polymer compound is used as such a water-soluble polymer compound (see FIG. 7 of Patent Document 1).

なお、本明細書において、「空隙」には、陽極箔とセパレータとの間及び陰極箔とセパレータとの間の空隙のみならず、セパレータ内における繊維間の空隙が含まれる。また、「空隙」には、エッチング処理による粗面化で陽極箔又は陰極箔の表面に形成されたエッチングピット(凹部)における空隙も含まれる。   In the present specification, the “void” includes not only the gap between the anode foil and the separator and the cathode foil and the separator, but also the gap between fibers in the separator. The “void” also includes a gap in an etching pit (concave portion) formed on the surface of the anode foil or the cathode foil by roughening by an etching process.

従来の固体電解コンデンサによれば、陽極箔と陰極箔との間の空隙に水溶性高分子化合物を含む固体電解質が導入されているため、固体電解コンデンサを作製する過程で酸化皮膜に欠損が生じたとしても、水溶性高分子化合物の保持する水分を上記欠損箇所の修復に使用することが可能となり、耐圧が高く、かつ、漏れ電流が低い固体電解コンデンサとなる。   According to the conventional solid electrolytic capacitor, since the solid electrolyte containing the water-soluble polymer compound is introduced into the gap between the anode foil and the cathode foil, a defect occurs in the oxide film during the production of the solid electrolytic capacitor. Even so, the water retained by the water-soluble polymer compound can be used for repairing the above-mentioned defective portion, and a solid electrolytic capacitor having a high withstand voltage and low leakage current can be obtained.

また、従来の固体電解コンデンサによれば、陽極箔と陰極箔との間の空隙に水溶性高分子化合物を含む固体電解質が導入されているため、固体電解コンデンサを長時間使用した場合に酸化皮膜に欠損が生じたとしても、水溶性高分子化合物の保持する水分を上記欠損箇所の修復に使用することが可能となり、寿命が長い固体電解コンデンサとなる。   In addition, according to the conventional solid electrolytic capacitor, since the solid electrolyte containing the water-soluble polymer compound is introduced into the gap between the anode foil and the cathode foil, the oxide film is formed when the solid electrolytic capacitor is used for a long time. Even if a defect occurs, the water retained by the water-soluble polymer compound can be used for repairing the defect portion, resulting in a solid electrolytic capacitor having a long life.

また、従来の固体電解コンデンサによれば、固体電解質に含まれる水溶性高分子化合物の水分含有量が変化し難くなるため(すなわち水溶性高分子化合物の水分保持能力が高くなるため)、固体電解コンデンサを長時間使用した場合であっても水分が飛散し難くなる。また、温度変化による水溶性高分子化合物の形態変化が起こり難くなるため、常温(固体電解コンデンサの不使用時)と高温(固体電解コンデンサの使用時)との昇降温サイクルを多数回繰り返しても酸化皮膜が劣化し難くなる。その結果、固体電解コンデンサを過酷な条件で長時間使用した場合であっても、長時間にわたって水分を保持することが可能となるとともに、また、長時間にわたって水溶性高分子化合物の形態変化を抑制することが可能となるため、寿命の長い固体電解コンデンサとなる。   In addition, according to the conventional solid electrolytic capacitor, the water content of the water-soluble polymer compound contained in the solid electrolyte is difficult to change (that is, the water retention ability of the water-soluble polymer compound is increased), so that the solid electrolytic Even when the capacitor is used for a long time, it becomes difficult for water to scatter. In addition, since it is difficult for the water-soluble polymer compound to change its shape due to temperature changes, repeated heating and cooling cycles at normal temperature (when a solid electrolytic capacitor is not used) and high temperature (when a solid electrolytic capacitor is used) are repeated many times. The oxide film is difficult to deteriorate. As a result, even when a solid electrolytic capacitor is used for a long time under harsh conditions, it becomes possible to retain moisture for a long time and also suppress the change in the form of the water-soluble polymer compound for a long time. Therefore, it becomes a solid electrolytic capacitor with a long life.

その結果、従来の固体電解コンデンサは、耐圧が高く、かつ、漏れ電流が低く、かつ、寿命が長い固体電解コンデンサとなる。   As a result, the conventional solid electrolytic capacitor is a solid electrolytic capacitor having a high breakdown voltage, a low leakage current, and a long life.

国際公開2014/050913号International Publication No. 2014/050913

ところで、コンデンサの技術分野においては、従来よりも、長寿命特性、高耐圧特性、低抵抗特性及び低温特性のうちの少なくとも一つの特性に優れたコンデンサが常に求められており、固体電解コンデンサの技術分野においても例外ではない。   Incidentally, in the technical field of capacitors, there has always been a demand for capacitors that are superior in at least one of long life characteristics, high withstand voltage characteristics, low resistance characteristics, and low temperature characteristics as compared with conventional techniques. There is no exception in the field.

そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、従来よりも、長寿命特性、高耐圧特性、低抵抗特性及び低温特性のうちの少なくとも一つの特性に優れた固体電解コンデンサを提供することを目的とする。また、そのような固体電解コンデンサを製造するための固体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。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a solid electrolytic capacitor that is superior to conventional ones in at least one of long life characteristics, high breakdown voltage characteristics, low resistance characteristics, and low temperature characteristics. The purpose is to do. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor for manufacturing such a solid electrolytic capacitor.

本発明の発明者らは、上記目的を達成するために鋭意努力を重ねた結果、固体電解質に含まれる固体状又は粘性体状の水溶性高分子化合物(図2(b)参照。水溶性高分子化合物27)に代えて、液体状の水溶性高分子化合物(図2(a)参照。水溶性高分子化合物28)を使用することとすれば、固体電解コンデンサの酸化皮膜に欠損が生じたとしても、当該欠損箇所を従来よりも効率よく修復させることが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は、以下に記載する固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法からなる。   The inventors of the present invention have made intensive efforts to achieve the above object, and as a result, the solid or viscous water-soluble polymer compound contained in the solid electrolyte (see FIG. 2B). If a liquid water-soluble polymer compound (see FIG. 2 (a); water-soluble polymer compound 28) is used instead of the molecular compound 27), defects occur in the oxide film of the solid electrolytic capacitor. However, the present inventors have found that the defect portion can be repaired more efficiently than before, and have completed the present invention. The present invention comprises a solid electrolytic capacitor and a method for producing the solid electrolytic capacitor described below.

[1]本発明の固体電解コンデンサは、表面に酸化皮膜が形成された陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔と前記陰極箔との間に配設されたセパレータとを備え、前記陽極箔と前記陰極箔との間の空隙には、導電性高分子化合物からなる微粒子状の固体電解質と液体状の水溶性高分子化合物とが、前記液体状の水溶性高分子化合物が前記固体電解質を取り囲むように導入されており、前記空隙に占める前記固体電解質の割合は、1vol%〜30vol%の範囲内にあり、前記空隙に占める前記液体状の水溶性高分子化合物の割合は、10vol%〜99vol%の範囲内にあることを特徴とする。 [1] A solid electrolytic capacitor of the present invention includes an anode foil having an oxide film formed on a surface thereof, a cathode foil, and a separator disposed between the anode foil and the cathode foil. In the gap between the cathode foil and the cathode foil, a particulate solid electrolyte composed of a conductive polymer compound and a liquid water-soluble polymer compound are contained, and the liquid water-soluble polymer compound comprises the solid electrolyte. The ratio of the solid electrolyte in the voids is in the range of 1 vol% to 30 vol%, and the ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the voids is 10 vol% to It is characterized by being in the range of 99 vol%.

本発明の固体電解コンデンサによれば、陽極箔と陰極箔との間の空隙には、液体状の水溶性高分子化合物が導入されていることから、固体電解コンデンサを長時間使用した場合に酸化皮膜に欠損が生じたとしても、当該欠損箇所と液体状の水溶性高分子化合物とが従来よりも接触し易くなるため、当該欠損箇所が従来よりも効率よく修復されることとなる。その結果、本発明の固体電解コンデンサは、従来よりも長時間にわたり正常な誘電体皮膜を維持することができ、従来よりも長寿命特性に優れた固体電解コンデンサとなる。   According to the solid electrolytic capacitor of the present invention, since a liquid water-soluble polymer compound is introduced into the gap between the anode foil and the cathode foil, it is oxidized when the solid electrolytic capacitor is used for a long time. Even if a defect occurs in the film, the defect portion and the liquid water-soluble polymer compound are more likely to come into contact with each other, so that the defect portion is repaired more efficiently than before. As a result, the solid electrolytic capacitor of the present invention can maintain a normal dielectric film for a longer time than the conventional one, and becomes a solid electrolytic capacitor having longer life characteristics than the conventional one.

また、本発明の固体電解コンデンサによれば、陽極箔と陰極箔との間の空隙には、液体状の水溶性高分子化合物が固体電解質を取り囲むように導入されていることから、固体電解質から遊離することがある(強酸の)ドーパント又はその一部がセパレータの繊維に接触することが阻害され、ドーパントによるセパレータの劣化反応を抑制することができる。その結果、本発明の固体電解コンデンサは、この観点からも、従来よりも長寿命特性に優れた固体電解コンデンサとなる。   Further, according to the solid electrolytic capacitor of the present invention, since the liquid water-soluble polymer compound is introduced so as to surround the solid electrolyte in the gap between the anode foil and the cathode foil, The dopant (strong acid) which may be liberated or a part thereof is prevented from coming into contact with the fibers of the separator, and the deterioration reaction of the separator due to the dopant can be suppressed. As a result, the solid electrolytic capacitor of the present invention is also a solid electrolytic capacitor having a longer life characteristic than the conventional one from this viewpoint.

空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物の割合を10vol%〜99vol%の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物の割合が10vol%よりも小さい場合には、酸化皮膜の欠損箇所と液体状の水溶性高分子化合物とが接触し難くなるため、当該欠損箇所が効率よく修復されなくなる場合があるからである。一方、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物の割合が99%よりも大きい場合には、当該空隙に占める固体電解質の割合が小さくなり、コンデンサの抵抗成分の等価直列抵抗(ESR)が大きくなる場合があるからである。このような観点から言えば、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物の割合は、20vol%以上であることがより好ましく、30vol%以上であることがより一層好ましい。また、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物の割合は、96vol%以下であることがより好ましく、90vol%以下であることがより一層好ましい。   The reason why the ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the voids is in the range of 10 vol% to 99 vol% is as follows. That is, when the ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the void is less than 10 vol%, the defect portion of the oxide film and the liquid water-soluble polymer compound are difficult to contact with each other. This is because there is a case where it is not efficiently repaired. On the other hand, when the ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the gap is larger than 99%, the ratio of the solid electrolyte in the gap is small and the equivalent series resistance (ESR) of the resistance component of the capacitor is large. This is because there is a case. From such a viewpoint, the ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the voids is more preferably 20 vol% or more, and further preferably 30 vol% or more. The ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the voids is more preferably 96 vol% or less, and still more preferably 90 vol% or less.

空隙に占める固体電解質の割合を1vol%〜30vol%の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、空隙に占める固体電解質の割合が1vol%よりも小さい場合には、コンデンサの抵抗成分の等価直列抵抗(ESR)が大きくなるからである。一方、空隙に占める固体電解質の割合が30vol%よりも大きい場合には、固体電解コンデンサを作製する過程において、当該空隙が固体電解質で目詰まりを起こし易く製造し難くなるからである。このような観点から言えば、空隙に占める固体電解質の割合は、1.5vol%以上であることがより好ましく、2vol%以上であることがより一層好ましい。また、空隙に占める固体電解質の割合は、25vol%以下であることがより好ましく、20vol%以下であることがより一層好ましい。   The reason why the ratio of the solid electrolyte in the voids is set within the range of 1 vol% to 30 vol% is as follows. That is, when the proportion of the solid electrolyte in the gap is smaller than 1 vol%, the equivalent series resistance (ESR) of the resistance component of the capacitor is increased. On the other hand, when the ratio of the solid electrolyte in the voids is larger than 30 vol%, the voids are easily clogged with the solid electrolyte in the process of manufacturing the solid electrolytic capacitor, and it is difficult to manufacture the voids. From this point of view, the ratio of the solid electrolyte in the voids is more preferably 1.5 vol% or more, and even more preferably 2 vol% or more. Further, the ratio of the solid electrolyte in the voids is more preferably 25 vol% or less, and further preferably 20 vol% or less.

また、本発明の固体電解コンデンサによれば、一般的な溶媒ではなく水溶性高分子化合物を用いるため、水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し難くなる。このため、本発明の固体電解コンデンサは、長時間にわたり酸化皮膜の修復作用が維持される固体電解コンデンサとなる。   In addition, according to the solid electrolytic capacitor of the present invention, since a water-soluble polymer compound is used instead of a general solvent, the water-soluble polymer compound is less likely to permeate through the sealing member. For this reason, the solid electrolytic capacitor of this invention turns into a solid electrolytic capacitor with which the repair effect | action of an oxide film is maintained over a long time.

[2]本発明の固体電解コンデンサにおいては、前記微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、1nm〜300nmの範囲内にあることが好ましい。 [2] In the solid electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that an average particle diameter of the particulate solid electrolyte is in a range of 1 nm to 300 nm.

微粒子状の固体電解質の平均粒子径を1nm〜300nmの範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、微粒子状の固体電解質の平均粒子径が1nmよりも小さい場合には、微粒子状の固体電解質を作製するのが困難となる場合があるからである。一方、微粒子状の固体電解質の平均粒子径が300nmよりも大きい場合には、陽極箔表面のエッチングピット(凹部)に微粒子状の固体電解質を導入するのが困難となる場合があるからである。このような観点から言えば、微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、2nm以上であることがより好ましく、3nm以上であることがより一層好ましい。また、微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、200nm以下であることがより好ましく、100nm以下であることがより一層好ましい。   The reason why the average particle diameter of the solid electrolyte in the form of fine particles is in the range of 1 nm to 300 nm is as follows. That is, when the average particle diameter of the fine particle solid electrolyte is smaller than 1 nm, it may be difficult to produce the fine particle solid electrolyte. On the other hand, when the average particle size of the fine particle solid electrolyte is larger than 300 nm, it may be difficult to introduce the fine particle solid electrolyte into the etching pits (recesses) on the surface of the anode foil. From this point of view, the average particle size of the particulate solid electrolyte is more preferably 2 nm or more, and even more preferably 3 nm or more. Further, the average particle size of the particulate solid electrolyte is more preferably 200 nm or less, and still more preferably 100 nm or less.

[3]本発明の固体電解コンデンサにおいては、前記液体状の水溶性高分子化合物は、酸化皮膜修復性能を有することが好ましい。 [3] In the solid electrolytic capacitor of the present invention, the liquid water-soluble polymer compound preferably has an oxide film repair performance.

このような構成とすることにより、従来の固体電解コンデンサの場合と同様に、耐圧が高く、かつ、漏れ電流が低く、かつ、寿命が長い固体電解コンデンサとなる。   By adopting such a configuration, as in the case of the conventional solid electrolytic capacitor, a solid electrolytic capacitor having a high withstand voltage, a low leakage current, and a long life is obtained.

[4]本発明の固体電解コンデンサにおいては、前記液体状の水溶性高分子化合物は、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物の混合体であることが好ましい。 [4] In the solid electrolytic capacitor of the present invention, the liquid water-soluble polymer compound is preferably a mixture of two or more water-soluble polymer compounds having different molecular weights.

ところで、固体電解コンデンサに水溶性高分子化合物を含有させる場合、低温における等価直列抵抗(ESR)を低くするという観点からは、分子量の小さい水溶性高分子化合物を用いるのが好ましい。分子量の大きい高分子は10℃以下の低温で凝固が始まるため、その時、固体電解質のネットワークを破壊して固体電解コンデンサのESRの増大を引き起こすからである。これに対して分子量の小さい水溶性高分子化合物は分子量の大きい水溶性高分子化合物よりも凝固点が低いことから、分子量の小さい水溶性高分子化合物を用いた固体電解コンデンサを低温状態においたときに液体状の水溶性高分子化合物が凝固しにくくなり、微粒子状の固体電解質で構成される固体電解質同士のネットワークが破壊されにくくなる。従って、等価直列抵抗(ESR)が高くなることを抑制でき、もって低温特性に優れた固体電解コンデンサとなるからである。   By the way, when a water-soluble polymer compound is contained in a solid electrolytic capacitor, it is preferable to use a water-soluble polymer compound having a small molecular weight from the viewpoint of reducing the equivalent series resistance (ESR) at a low temperature. This is because a polymer having a large molecular weight starts to solidify at a low temperature of 10 ° C. or lower, and at that time, the solid electrolyte network is broken to increase the ESR of the solid electrolytic capacitor. In contrast, a water-soluble polymer compound having a low molecular weight has a lower freezing point than a water-soluble polymer compound having a high molecular weight. Therefore, when a solid electrolytic capacitor using a water-soluble polymer compound having a low molecular weight is placed in a low temperature state, The liquid water-soluble polymer compound is difficult to coagulate, and the network of solid electrolytes composed of particulate solid electrolytes is not easily destroyed. Therefore, it is possible to suppress an increase in equivalent series resistance (ESR), and a solid electrolytic capacitor having excellent low temperature characteristics can be obtained.

しかしながら、分子量の小さい水溶性高分子化合物は、封口部材を透過しやすい特徴があるため、単独でこれを用いたのでは、液体状の水溶性高分子化合物を長期にわたり保持しにくくなる場合がある。これを考慮して、本発明においては、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物を用いることとした。これにより、分子量の小さい水溶性高分子化合物と、当該分子量の小さい水溶性高分子化合物よりも分子量の大きい水溶性高分子化合物とを混合して用いることにより、低温時の凝固ストレスを緩和することで低温における等価直列抵抗(ESR)を低くできる効果と水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し難くなるという効果が両立可能となり、その結果、本発明の固体電解コンデンサは、低温特性が良好で、かつ、寿命の長い固体電解コンデンサとなる。   However, a water-soluble polymer compound having a small molecular weight has a characteristic that it easily permeates the sealing member. Therefore, when it is used alone, it may be difficult to hold the liquid water-soluble polymer compound for a long period of time. . Considering this, in the present invention, two or more water-soluble polymer compounds having different molecular weights are used. By using a mixture of a water-soluble polymer compound having a low molecular weight and a water-soluble polymer compound having a higher molecular weight than that of the water-soluble polymer compound having a low molecular weight, this reduces the coagulation stress at low temperatures. Thus, the effect of reducing the equivalent series resistance (ESR) at low temperature and the effect that the water-soluble polymer compound hardly permeates through the sealing member can be compatible. As a result, the solid electrolytic capacitor of the present invention is A solid electrolytic capacitor having good low-temperature characteristics and a long lifetime is obtained.

[5]本発明の固体電解コンデンサにおいては、前記分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物のうち、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の分子量は、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の分子量の1.2倍以上であることが好ましい。 [5] In the solid electrolytic capacitor of the present invention, among the two or more types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights, the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight has the smallest molecular weight. The molecular weight is preferably 1.2 times or more.

このような構成とすることにより、本発明の固体電解コンデンサは、低温特性がより一層良好な固体電解コンデンサとなる。なお、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の分子量を、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の分子量の1.2倍以上としたのは以下の理由による。すなわち、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の分子量が、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の分子量の1.2倍よりも小さい場合には、各水溶性高分子化合物の凝固点が非常に狭い温度範囲に集中することから、水溶性高分子化合物が封口部材を透過しやすくなり、低温における等価直列抵抗を低くできる効果と水溶性高分子化合物が封口部材を透過することを抑制する効果とを両立可能としにくいからである。   By setting it as such a structure, the solid electrolytic capacitor of this invention turns into a solid electrolytic capacitor with much more favorable low-temperature characteristics. The reason why the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the highest molecular weight is 1.2 times or more the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the smallest molecular weight is as follows. That is, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight is smaller than 1.2 times the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the smallest molecular weight, the freezing point of each water-soluble polymer compound is very narrow. Since it concentrates on the temperature range, the water-soluble polymer compound can easily pass through the sealing member, and has the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperature and the effect of suppressing the water-soluble polymer compound from passing through the sealing member. This is because it is difficult to achieve both.

[6]本発明の固体電解コンデンサにおいては、前記液体状の水溶性高分子化合物に対する、前記分子量の異なる2種類以上の高分子化合物のうち分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の割合は、20vol%〜80vol%の範囲内にあることが好ましい。 [6] In the solid electrolytic capacitor of the present invention, the ratio of the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight among the two or more kinds of polymer compounds having different molecular weights to the liquid water-soluble polymer compound is 20 vol. It is preferable that it exists in the range of% -80 vol%.

液体状の水溶性高分子化合物に対する、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物のうち分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の割合を20vol%〜80vol%の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、当該割合が20vol%よりも小さい場合には、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の割合が多くなり過ぎて、水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し易くなるからである。一方、当該割合が80vol%よりも大きい場合には、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物が多くなり過ぎて、低温における等価直列抵抗を低くできる効果が小さくなるからである。   The ratio of the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight among the two or more types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights relative to the liquid water-soluble polymer compound was set within the range of 20 vol% to 80 vol% as follows. Depending on the reason. That is, when the ratio is smaller than 20 vol%, the ratio of the water-soluble polymer compound having the smallest molecular weight is excessively increased, and the water-soluble polymer compound is likely to permeate the sealing member and scatter to the outside. It is. On the other hand, when the ratio is larger than 80 vol%, the amount of the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight increases so that the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperatures becomes small.

[7]本発明の固体電解コンデンサにおいては、水溶性高分子化合物は、ポリアルキレンオキサイド、水溶性シリコーン若しくは分岐ポリエーテル又はこれらの誘導体であることが好ましい。 [7] In the solid electrolytic capacitor of the present invention, the water-soluble polymer compound is preferably a polyalkylene oxide, a water-soluble silicone, a branched polyether, or a derivative thereof.

上記した水溶性高分子化合物はいずれも酸素原子を多く有し高い酸化力を有するため、上記のように構成することにより、固体電解コンデンサを長時間使用した場合に酸化皮膜に欠損が生じたとしても、上記した水溶性高分子化合物が有する高い酸化力を上記欠損箇所の修復に使用することが可能となる結果、本発明の固体電解コンデンサはより一層長寿命特性に優れた固体電解コンデンサとなる。   Since all of the above water-soluble polymer compounds have many oxygen atoms and high oxidizing power, it is assumed that a defect occurs in the oxide film when the solid electrolytic capacitor is used for a long time by configuring as described above. However, as a result of the high oxidizing power of the water-soluble polymer compound described above being used for repairing the defective portion, the solid electrolytic capacitor of the present invention is a solid electrolytic capacitor with even longer life characteristics. .

[8]本発明の固体電解コンデンサにおいては、前記水溶性高分子化合物がポリアルキレンオキサイドの場合には、前記水溶性高分子化合物の分子量は、100〜1000の範囲内にあり、前記水溶性高分子化合物が、水溶性シリコーン、分岐ポリエーテル、ポリアルキレンオキサイドの誘導体、水溶性シリコーンの誘導体又は分岐ポリエーテルの誘導体の場合には、前記水溶性高分子化合物の分子量は、200〜3000の範囲内にあることが好ましい。 [8] In the solid electrolytic capacitor of the present invention, when the water-soluble polymer compound is a polyalkylene oxide, the molecular weight of the water-soluble polymer compound is in the range of 100 to 1000, and the water-soluble polymer When the molecular compound is a water-soluble silicone, a branched polyether, a polyalkylene oxide derivative, a water-soluble silicone derivative or a branched polyether derivative, the molecular weight of the water-soluble polymer compound is in the range of 200 to 3,000. It is preferable that it exists in.

水溶性高分子化合物がポリアルキレンオキサイドの場合に、水溶性高分子化合物の分子量を100〜1000の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、水溶性高分子化合物の分子量が100よりも小さい場合には、水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し易くなるからである。一方、水溶性高分子化合物の分子量が1000よりも大きい場合には、低温における等価直列抵抗を低くできる効果が小さくなるからである。   When the water-soluble polymer compound is polyalkylene oxide, the molecular weight of the water-soluble polymer compound is set within the range of 100 to 1000 for the following reason. That is, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound is smaller than 100, the water-soluble polymer compound easily penetrates the sealing member and is scattered outside. On the other hand, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound is larger than 1000, the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperatures is reduced.

水溶性高分子化合物が水溶性シリコーン、分岐ポリエーテル、ポリアルキレンオキサイドの誘導体、水溶性シリコーンの誘導体又は分岐ポリエーテルの誘導体の場合に、水溶性高分子化合物の分子量を200〜3000の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、水溶性高分子化合物の分子量が200よりも小さい場合には、水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し易くなるからである。一方、水溶性高分子化合物の分子量が3000よりも大きい場合には、低温における等価直列抵抗を低くできる効果が小さくなるからである。   When the water-soluble polymer compound is a water-soluble silicone, branched polyether, polyalkylene oxide derivative, water-soluble silicone derivative or branched polyether derivative, the molecular weight of the water-soluble polymer compound is in the range of 200 to 3000. The reason is as follows. That is, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound is smaller than 200, the water-soluble polymer compound easily penetrates the sealing member and scatters outside. On the other hand, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound is larger than 3000, the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperature is reduced.

[9]本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、表面に酸化皮膜が形成された陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔と前記陰極箔との間に配設されたセパレータとを備えるコンデンサ素子を作製する第1工程と、前記陽極箔と前記陰極箔との間の空隙に、導電性高分子化合物からなる微粒子状の固体電解質を、前記空隙に占める前記固体電解質の割合が1vol%〜30vol%の範囲内になるように導入する第2工程と、前記陽極箔と前記陰極箔との間の空隙に、液体状の水溶性高分子化合物を、前記固体電解質を取り囲むように、かつ、前記空隙に占める前記液体状の水溶性高分子化合物の割合が10vol%〜99vol%の範囲内になるように導入する第3工程とをこの順序で含むことを特徴とする。 [9] A method for producing a solid electrolytic capacitor according to the present invention includes an anode foil having an oxide film formed on a surface thereof, a cathode foil, and a separator disposed between the anode foil and the cathode foil. In the first step of fabricating the device, and in the gap between the anode foil and the cathode foil, a fine solid electrolyte composed of a conductive polymer compound, the proportion of the solid electrolyte in the gap is 1 vol% to A second step of introducing so as to be within the range of 30 vol%, and a liquid water-soluble polymer compound in the gap between the anode foil and the cathode foil so as to surround the solid electrolyte, and And a third step of introducing the liquid water-soluble polymer compound in the void so as to be in a range of 10 vol% to 99 vol%.

本発明の固体電解コンデンサの製造方法によれば、上記した優れた特徴を有する本発明の固体電解コンデンサを製造することができる。   According to the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, the solid electrolytic capacitor of the present invention having the above-described excellent characteristics can be produced.

[10]本発明の固体電解コンデンサの製造方法においては、前記微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、1nm〜300nmの範囲内にあることが好ましい。 [10] In the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, it is preferable that an average particle diameter of the particulate solid electrolyte is in a range of 1 nm to 300 nm.

微粒子状の固体電解質の平均粒子径を1nm〜300nmの範囲内とした理由は上記したとおりである。   The reason why the average particle diameter of the fine solid electrolyte is in the range of 1 nm to 300 nm is as described above.

[11]本発明の固体電解コンデンサの製造方法においては、前記第2工程においては、真空含浸法又は浸漬含浸法によって、前記固体電解質を溶媒に分散させた固体電解質分散溶液を前記空隙に充填した後、前記空隙から前記溶媒を除去することにより、前記空隙に前記固体電解質を導入することが好ましい。 [11] In the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, in the second step, the void is filled with a solid electrolyte dispersion solution in which the solid electrolyte is dispersed in a solvent by a vacuum impregnation method or a dip impregnation method. Thereafter, it is preferable to introduce the solid electrolyte into the voids by removing the solvent from the voids.

このような方法とすることにより、陽極箔と陰極箔との間の極めて狭い空隙に所定量の固体電解質を容易に導入することができる。   By setting it as such a method, a predetermined amount of solid electrolyte can be easily introduce | transduced into the very narrow space | gap between anode foil and cathode foil.

[12]本発明の固体電解コンデンサの製造方法においては、前記第3工程においては、真空含浸法又は浸漬含浸法によって、前記空隙に前記液体状の水溶性高分子化合物を充填することにより導入することが好ましい。 [12] In the method for producing a solid electrolytic capacitor of the present invention, in the third step, the void is introduced by filling the void with the liquid water-soluble polymer compound by a vacuum impregnation method or a dip impregnation method. It is preferable.

このような方法とすることにより、陽極箔と陰極箔との間の極めて狭い空隙に所定量の液体状の水溶性高分子化合物を容易に導入することができる。   By adopting such a method, a predetermined amount of a liquid water-soluble polymer compound can be easily introduced into a very narrow gap between the anode foil and the cathode foil.

実施形態1に係る固体電解コンデンサ1を説明するために示す図である。1 is a view for explaining a solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る固体電解コンデンサ1の要部を説明するために示す図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a main part of the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment. 実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示すフローチャートである。3 is a flowchart for explaining a method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment. 実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示す図である。It is a figure shown in order to demonstrate the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor which concerns on Embodiment 1. FIG. 試験例に用いた各試料の諸元及び試験例の評価結果を示す図表である。It is a graph which shows the evaluation result of the item of each sample used for the test example, and a test example. 試験例1の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of Test Example 1. 試験例2の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of Test Example 2. 試験例3の結果を示すグラフである。10 is a graph showing the results of Test Example 3. 試験例4の結果を示すグラフである。10 is a graph showing the results of Test Example 4. 試験例5(評価方法1)の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of test example 5 (evaluation method 1). 試験例5(評価方法2)の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of test example 5 (evaluation method 2).

以下、本発明の固体電解コンデンサ及びその製造方法について、図に示す実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, a solid electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

[実施形態1]
1.実施形態1に係る固体電解コンデンサ1の構成
図1は、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1を説明するために示す図である。図1(a)は実施形態1に係る固体電解コンデンサ1の断面図であり、図1(b)はコンデンサ素子20の斜視図である。
図2は、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1の要部を説明するために示す図である。図2(a)は固体電解コンデンサ1の要部断面図であり、図2(b)は比較例に係る、従来の固体電解コンデンサ900の要部断面図である。
[Embodiment 1]
1. Configuration of Solid Electrolytic Capacitor 1 According to Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram for explaining a solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1. FIG. FIG. 1A is a cross-sectional view of the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment, and FIG. 1B is a perspective view of the capacitor element 20.
FIG. 2 is a diagram for explaining a main part of the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment. FIG. 2A is a main part sectional view of the solid electrolytic capacitor 1, and FIG. 2B is a main part sectional view of a conventional solid electrolytic capacitor 900 according to a comparative example.

実施形態1に係る固体電解コンデンサ1は、巻回型の固体電解コンデンサであって、図1に示すように、有底筒状の金属ケース10と、コンデンサ素子20と、封口部材40とを備える。   A solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1 is a wound solid electrolytic capacitor, and includes a bottomed cylindrical metal case 10, a capacitor element 20, and a sealing member 40, as shown in FIG. .

金属ケース10の底面部は、ほぼ円形形状をしており、中心付近に弁(図示せず。)が設けられている。このため、内圧が上昇した際に、当該弁が割れて内圧を外部に逃がすことができる構造となっている。金属ケース10の側面部は、底面部の外縁からほぼ垂直な方向に立設されている。金属ケース10の開口部は、封口部材40によって封口され、封口部材40に設けられた貫通穴を通してコンデンサ素子20の2つのリード29,30が外部に引き出されている。   The bottom surface of the metal case 10 has a substantially circular shape, and a valve (not shown) is provided near the center. For this reason, when the internal pressure rises, the valve is broken so that the internal pressure can be released to the outside. The side surface portion of the metal case 10 is erected in a substantially vertical direction from the outer edge of the bottom surface portion. The opening of the metal case 10 is sealed by a sealing member 40, and the two leads 29 and 30 of the capacitor element 20 are drawn out through a through hole provided in the sealing member 40.

コンデンサ素子20は、金属ケース10の内部に収納され、図1(b)及び図2(a)に示すように、陽極箔21と、陰極箔23と、陽極箔21と陰極箔23との間に配設されたセパレータ25とを備え、セパレータ25を介して陽極箔21と陰極箔23とが重ね合わせて巻回されている。   The capacitor element 20 is housed inside the metal case 10 and, as shown in FIGS. 1B and 2A, between the anode foil 21, the cathode foil 23, and the anode foil 21 and the cathode foil 23. And the anode foil 21 and the cathode foil 23 are wound around each other with the separator 25 interposed therebetween.

陽極箔21は、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁金属から形成されている。陽極箔21の表面は、エッチング処理により粗面化された後、化成処理によって酸化皮膜22が形成されている(図2(a)参照。)。陰極箔23も、陽極箔21と同様に、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁金属から形成されている。陰極箔23の表面は、陽極箔21と同様にエッチング処理により粗面化された後、自然酸化によって酸化皮膜24が形成されている。陽極箔21及び陰極箔23は、それぞれリード29,30と電気的に接続されている。   The anode foil 21 is formed from a valve metal such as aluminum, tantalum, or niobium. After the surface of the anode foil 21 is roughened by etching, an oxide film 22 is formed by chemical conversion (see FIG. 2A). Similarly to the anode foil 21, the cathode foil 23 is also formed from a valve metal such as aluminum, tantalum, or niobium. The surface of the cathode foil 23 is roughened by an etching process in the same manner as the anode foil 21, and then an oxide film 24 is formed by natural oxidation. The anode foil 21 and the cathode foil 23 are electrically connected to the leads 29 and 30, respectively.

セパレータ25の幅は、陽極箔21及び陰極箔23の巻回幅よりも大きく、セパレータ25は、陽極箔21及び陰極箔23を挟み込むように重ね合わされている。セパレータ25としては、導電性高分子粒子や水溶性高分子と化学的に馴染み易いセルロース繊維や耐熱性に優れたナイロン、PET,PPSのような合成樹脂で形成されたものが好ましく、例えば、耐熱性セルロース紙や耐熱性難燃紙を用いることができる。   The width of the separator 25 is larger than the winding width of the anode foil 21 and the cathode foil 23, and the separator 25 is overlapped so as to sandwich the anode foil 21 and the cathode foil 23. The separator 25 is preferably made of cellulose fibers that are chemically compatible with conductive polymer particles or water-soluble polymers, or a synthetic resin such as nylon, PET, or PPS that has excellent heat resistance. Cellulose paper or heat resistant flame retardant paper can be used.

このように構成された実施形態1に係る固体電解コンデンサ1においては、従来の固体電解コンデンサの場合のように、陽極箔21と陰極箔23との間の空隙に、固体状又は粘性体状の水溶性高分子化合物27が充填(導入)されているのではなく(図2(b)参照。)、陽極箔21と陰極箔23との間の空隙には、導電性高分子化合物からなる微粒子状の固体電解質26と、液体状の水溶性高分子化合物28とが、液体状の水溶性高分子化合物28が固体電解質26を取り囲むように導入されている(図2(a)参照。)。   In the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment configured as described above, a solid or viscous body is formed in the gap between the anode foil 21 and the cathode foil 23 as in the case of the conventional solid electrolytic capacitor. The water-soluble polymer compound 27 is not filled (introduced) (see FIG. 2B), but in the gap between the anode foil 21 and the cathode foil 23, fine particles made of a conductive polymer compound are formed. A solid electrolyte 26 and a liquid water-soluble polymer compound 28 are introduced so that the liquid water-soluble polymer compound 28 surrounds the solid electrolyte 26 (see FIG. 2A).

空隙に占める固体電解質26の割合は1vol%〜30vol%の範囲内にあり、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物28の割合は10vol%〜99vol%の範囲内にある。また、微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、1nm〜300nmの範囲内(例えば20nm)にある。   The ratio of the solid electrolyte 26 in the voids is in the range of 1 vol% to 30 vol%, and the ratio of the liquid water-soluble polymer compound 28 in the voids is in the range of 10 vol% to 99 vol%. Moreover, the average particle diameter of the particulate solid electrolyte is in the range of 1 nm to 300 nm (for example, 20 nm).

導電性高分子化合物は、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリチオフェン、ポリピロール又はポリアリニンからなるものである。   The conductive polymer compound is made of polyethylene dioxythiophene, polythiophene, polypyrrole or polyarinin.

固体電解質26は、ポリスチレンスルホン酸、トルエンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸又はナフタレンスルホン酸からなるドーパントをさらに含むものであってもよい。   The solid electrolyte 26 may further include a dopant made of polystyrene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, alkylbenzene sulfonic acid, or naphthalene sulfonic acid.

水溶性高分子化合物は、ポリアルキレンオキサイド、水溶性シリコーン若しくは分岐ポリエーテル又はこれらの誘導体であり、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)である。水溶性高分子化合物の分子量は、100〜1000の範囲内にあり、例えば300である。   The water-soluble polymer compound is a polyalkylene oxide, a water-soluble silicone, a branched polyether, or a derivative thereof, for example, polyethylene glycol (PEG). The molecular weight of the water-soluble polymer compound is in the range of 100 to 1000, for example 300.

封口部材40は、内部から外部への水溶性高分子材料の飛散を防止するとともに外部から内部への異物(例えば、水分、塩素、微粉など。)の侵入を防止するために高気密性を有し、金属ケース10やリード29,30との密着性を担保するために適度な弾力性を有し、さらには、これらの気密性や弾力性に関する性能を高温状態や低温状態においても維持可能な材料を選択することが好ましい。そのような材料として、例えば、エチレン・プロピレン・ターポリマー(EPT)、イソブチレン・イソプレンゴム(IIR)、EPT−IIRブレンドゴム、シリコーンゴムなどのゴム材料や、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂などの樹脂とゴムとを貼り合わせたゴム複合材料を好適に用いることができる。なかでも、気密性に優れたイソブチレン・イソプレンゴム(IIR)を特に好適に用いることができる。   The sealing member 40 has high airtightness in order to prevent scattering of the water-soluble polymer material from the inside to the outside and to prevent entry of foreign matter (for example, moisture, chlorine, fine powder, etc.) from the outside to the inside. In addition, it has moderate elasticity to ensure adhesion to the metal case 10 and the leads 29 and 30, and furthermore, these airtightness and elasticity performance can be maintained even in a high temperature state and a low temperature state. It is preferable to select the material. Examples of such materials include rubber materials such as ethylene / propylene / terpolymer (EPT), isobutylene / isoprene rubber (IIR), EPT-IIR blend rubber, silicone rubber, phenol resin, epoxy resin, fluorine resin, and the like. A rubber composite material in which a resin and rubber are bonded together can be suitably used. Among these, isobutylene / isoprene rubber (IIR) having excellent airtightness can be particularly preferably used.

2.実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法
実施形態1に係る固体電解コンデンサ1は、以下のような方法により製造することができる。
図3は、実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示すフローチャートである。
図4〜図6は、実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法を説明するために示す図である。このうち、図4は固体電解質導入工程を説明するために示す図であり、図5は液体状の水溶性高分子化合物導入工程を説明するために示す図であり、図6は組立・封止工程を説明するために示す図である。図4(a)〜図4(d)、図5(a)〜図5(c)及び図6(a)〜図6(c)は各工程図である。
2. Manufacturing Method of Solid Electrolytic Capacitor According to Embodiment 1 The solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1 can be manufactured by the following method.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the method of manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment.
4-6 is a figure shown in order to demonstrate the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor which concerns on Embodiment 1. FIG. 4 is a diagram for explaining the solid electrolyte introduction process, FIG. 5 is a diagram for explaining the liquid water-soluble polymer compound introduction process, and FIG. 6 is an assembly / sealing process. It is a figure shown in order to demonstrate a process. 4A to FIG. 4D, FIG. 5A to FIG. 5C, and FIG. 6A to FIG. 6C are process diagrams.

実施形態1における固体電解コンデンサの製造方法は、図3に示すように、コンデンサ素子作製工程(第1工程)と、化成処理工程と、固体電解質導入工程(第2工程)と、液体状の水溶性高分子化合物導入工程(第3工程)と組立・封止工程とをこの順序で含む。以下、各工程に沿って実施形態1における半導体装置の製造方法を説明する。   As shown in FIG. 3, the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor in Embodiment 1 includes a capacitor element manufacturing step (first step), a chemical conversion treatment step, a solid electrolyte introduction step (second step), and a liquid water solution. The conductive polymer compound introduction step (third step) and the assembly / sealing step are included in this order. Hereinafter, the manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment will be described along each step.

(1)コンデンサ素子作製工程(第1工程)
まず、拡面化処理により粗面化されたアルミニウム箔の表面に2〜400Vの所定の電圧を印加して化成処理を施すことにより酸化皮膜22が形成された陽極箔21と、陰極箔23と、陽極箔21と陰極箔23との間に配設されたセパレータ25とを備えるコンデンサ素子を作製する(図1(b)参照。)。具体的には、セパレータ25を介して、凹凸表面を有し当該凹凸表面に酸化皮膜22が形成された陽極箔21と凹凸表面を有する陰極箔23とを重ね合わせて巻回することによりコンデンサ素子20を作製する。このとき、陽極箔21にはリード29が接続され、陰極箔23にはリード30が接続されている。
(1) Capacitor element manufacturing process (first process)
First, an anode foil 21 in which an oxide film 22 is formed by applying a predetermined voltage of 2 to 400 V to a surface of an aluminum foil roughened by a surface-enlarging process, and a cathode foil 23, Then, a capacitor element including a separator 25 disposed between the anode foil 21 and the cathode foil 23 is manufactured (see FIG. 1B). Specifically, an anode foil 21 having an uneven surface and an oxide film 22 formed on the uneven surface and a cathode foil 23 having an uneven surface are overlapped and wound through a separator 25 to form a capacitor element. 20 is produced. At this time, the lead 29 is connected to the anode foil 21, and the lead 30 is connected to the cathode foil 23.

(2)化成処理工程
次に、コンデンサ素子20を化成液槽(図示は省略。)中の化成液(例えば、アジピン酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、グルタル酸アンモニウム、アゼライン酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム、セバシン酸アンモニウム、ピメリン酸アンモニウム、スベリン酸アンモニウムなどの水溶液)に浸漬するとともに、陽極側のリード29と化成液との間に所定の電圧(例えば100V)を5分間印加して陽極箔21の端部に存在する酸化皮膜欠損部及び表面に存在することがある酸化皮膜欠損部を修復する(図示は省略。)。
(2) Chemical conversion treatment step Next, the capacitor element 20 is converted into a chemical conversion liquid (for example, ammonium adipate, ammonium borate, ammonium phosphate, ammonium glutarate, ammonium azelate, tartaric acid in a chemical conversion bath (not shown). Anode foil 21 is immersed in an aqueous solution of ammonium, ammonium sebacate, ammonium pimelate, ammonium suberate, etc., and a predetermined voltage (for example, 100 V) is applied between the lead 29 on the anode side and the chemical conversion solution for 5 minutes. The oxide film defect part existing at the end of the oxide film and the oxide film defect part that may exist on the surface are repaired (not shown).

(3)固体電解質導入工程(第2工程)
次に、陽極箔21と陰極箔23との間の空隙に、導電性高分子化合物からなる微粒子状の固体電解質26を、空隙に占める固体電解質26の割合が2vol%〜30vol%の範囲内になるように導入する。固体電解質導入工程においては、固体電解質26を溶媒に分散させた固体電解質分散溶液を空隙に充填した後、空隙から溶媒を除去することにより、空隙に固体電解質26を導入する。
(3) Solid electrolyte introduction process (second process)
Next, in the space between the anode foil 21 and the cathode foil 23, the particulate solid electrolyte 26 made of a conductive polymer compound is within the range of 2 vol% to 30 vol% of the solid electrolyte 26 in the space. Introduce as follows. In the solid electrolyte introduction step, after filling the voids with a solid electrolyte dispersion solution in which the solid electrolyte 26 is dispersed in a solvent, the solid electrolyte 26 is introduced into the voids by removing the solvent from the voids.

具体的には、固体電解質導入工程は、以下のように行う。すなわち、図4に示すように、固体電解質26を溶媒に分散させた固体電解質分散溶液62を固体電解質導入槽60中に満たした後(図4(a)参照。)、浸漬含浸法によって、コンデンサ素子20を固体電解質分散溶液62(ポリマー濃度は2vol%)に浸漬する(図4(b)参照。)。次に、コンデンサ素子20を固体電解質分散溶液62から取り出し(図4(c)参照。)、その後、コンデンサ素子20を加熱処理する(図4(d)参照。)。これを2回繰り返し、空隙に占める固体電解質の割合を4vol%とする。なお、固体電解質分散溶液は、懸濁状態にあるモノマー(例えばEDOTモノマー)を重合(ラジカル重合又は酸化重合)させることにより、ドーパントや乳化剤が添加された導電性高分子化合物(例えばPEDOTポリマー)からなる微粒子状の固体電解質を作製し、当該微粒子状の固体電解質を所定の溶媒に分散させることにより作製することができる。微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、重合反応条件(例えば、開始剤、モノマー、重合補助剤などの濃度、反応温度、反応溶液の攪拌条件など)を適宜設定することによって調整することができる。また、公知の粉砕処理(例えば、攪拌粉砕処理、振動粉砕処理など)を施すことによって調整することもできる。微粒子状の固体電解質は、分取濾過処理を行って粒子径を均一化することもできる。   Specifically, the solid electrolyte introduction step is performed as follows. That is, as shown in FIG. 4, after the solid electrolyte dispersion solution 62 in which the solid electrolyte 26 is dispersed in a solvent is filled in the solid electrolyte introduction tank 60 (see FIG. 4A), the capacitor is obtained by the immersion impregnation method. The element 20 is immersed in the solid electrolyte dispersion solution 62 (polymer concentration is 2 vol%) (see FIG. 4B). Next, the capacitor element 20 is taken out from the solid electrolyte dispersion solution 62 (see FIG. 4C), and then the capacitor element 20 is heated (see FIG. 4D). This is repeated twice, and the ratio of the solid electrolyte in the voids is 4 vol%. In addition, the solid electrolyte dispersion solution is obtained from a conductive polymer compound (for example, PEDOT polymer) to which a dopant or an emulsifier is added by polymerizing a monomer (for example, EDOT monomer) in a suspended state (radical polymerization or oxidative polymerization). The fine particle solid electrolyte can be prepared, and the fine particle solid electrolyte can be dispersed in a predetermined solvent. The average particle size of the particulate solid electrolyte can be adjusted by appropriately setting the polymerization reaction conditions (for example, the concentration of initiator, monomer, polymerization aid, etc., reaction temperature, reaction solution stirring conditions, etc.). . Moreover, it can also adjust by performing a well-known grinding | pulverization process (for example, stirring crushing process, vibration crushing process, etc.). The particulate solid electrolyte can be subjected to preparative filtration to make the particle diameter uniform.

なお、空隙に占める固体電解質の割合を4vol%よりも大きくするには、「コンデンサ素子20を固体電解質分散溶液62に浸漬し、次に、コンデンサ素子20を固体電解質分散溶液62から取り出し、その後、コンデンサ素子20を加熱処理する」という工程をさらに何度か繰り返すことにより行う。固体電解質分散溶液62のポリマー濃度を濃くする等適宜の方法により行ってもよい。空隙に占める固体電解質の割合を2vol%にするには、当該工程を1度だけ行う。また、空隙に占める固体電解質の割合を2vol%よりも小さくするには、固体電解質分散溶液62のポリマー濃度を薄くする等適宜の方法により行う。   In order to make the proportion of the solid electrolyte in the voids larger than 4 vol%, “capacitor element 20 is immersed in solid electrolyte dispersion solution 62, then capacitor element 20 is taken out of solid electrolyte dispersion solution 62; The process of “heating the capacitor element 20” is further repeated several times. The solid electrolyte dispersion solution 62 may be formed by an appropriate method such as increasing the polymer concentration. In order to set the ratio of the solid electrolyte in the voids to 2 vol%, the process is performed only once. Further, in order to make the ratio of the solid electrolyte in the voids smaller than 2 vol%, an appropriate method such as reducing the polymer concentration of the solid electrolyte dispersion solution 62 is performed.

固体電解質の導入量(体積)は、各状態(浸漬前、浸漬・乾燥後)におけるコンデンサ素子の重量を測定し、浸漬前と乾燥後における重量差を固体電解質の密度を用いて体積換算することにより算出することができる。従って、浸漬前のコンデンサ素子の空隙(容積)をあらかじめ測定算出しておくことにより、空隙に占める固体電解質の割合を算出することができる。   The introduction amount (volume) of the solid electrolyte is obtained by measuring the weight of the capacitor element in each state (before immersion, after immersion and drying), and converting the weight difference between before and after immersion into the volume using the density of the solid electrolyte. Can be calculated. Therefore, by measuring and calculating in advance the gap (volume) of the capacitor element before immersion, the proportion of the solid electrolyte in the gap can be calculated.

(4)液体状の水溶性高分子化合物導入(第3工程)
次に、陽極箔21と陰極箔23との間の空隙に、液体状の水溶性高分子化合物28を、固体電解質26を取り囲むように、かつ、空隙に占める水溶性高分子化合物28の割合が10vol%〜99vol%の範囲内になるように導入する。
(4) Introduction of liquid water-soluble polymer compound (third step)
Next, the liquid water-soluble polymer compound 28 is surrounded in the space between the anode foil 21 and the cathode foil 23 so as to surround the solid electrolyte 26 and the ratio of the water-soluble polymer compound 28 in the space is It introduce | transduces so that it may become in the range of 10 vol%-99 vol%.

具体的には、水溶性高分子化合物充填工程は、以下のように行う。すなわち、図5に示すように、水溶性高分子化合物からなる液体72を水溶性高分子化合物充填槽70中に満たした後(図5(a)参照。)、浸漬含浸法によって、コンデンサ素子20を水溶性高分子化合物からなる液体72に浸漬する(図5(b)参照。)ことにより、空隙に液体状の水溶性高分子化合物28を充填することにより導入する。次に、コンデンサ素子20を水溶性高分子化合物からなる液体72から取り出し(図5(c)参照。)、過不足分を調整し、液体状の水溶性高分子化合物28の導入量が所定の導入量(重量)になったことを確認する。   Specifically, the water-soluble polymer compound filling step is performed as follows. That is, as shown in FIG. 5, after the liquid 72 made of a water-soluble polymer compound is filled in the water-soluble polymer compound filling tank 70 (see FIG. 5A), the capacitor element 20 is obtained by the immersion impregnation method. Is immersed in a liquid 72 made of a water-soluble polymer compound (see FIG. 5B), thereby introducing the liquid water-soluble polymer compound 28 into the voids. Next, the capacitor element 20 is taken out from the liquid 72 made of the water-soluble polymer compound (see FIG. 5C), the excess / deficiency is adjusted, and the amount of liquid water-soluble polymer compound 28 introduced is predetermined. Confirm that the introduction amount (weight) is reached.

液体状の水溶性高分子化合物28の導入量(容積)は、各状態(浸漬前、浸漬後)におけるコンデンサ素子の重量を測定し、浸漬前と乾燥後における重量差を液体状の水溶性高分子化合物の密度を用いて容積換算することにより算出することができる。従って、浸漬前のコンデンサ素子の空隙(容積)をあらかじめ測定算出しておくことにより、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物28の割合を算出することができる。   The amount (volume) of the liquid water-soluble polymer compound 28 introduced is determined by measuring the weight of the capacitor element in each state (before immersion and after immersion), and calculating the difference in weight between the liquid water-soluble polymer compound 28 before and after immersion. It can be calculated by converting the volume using the density of the molecular compound. Therefore, by measuring and calculating in advance the gap (volume) of the capacitor element before immersion, the ratio of the liquid water-soluble polymer compound 28 in the gap can be calculated.

(5)組立・封止工程
最後に、封口部材40をコンデンサ素子20に取り付けるとともに(図6(a)参照。)、コンデンサ素子20を金属ケース10に挿入した後(図6(b)参照。)、金属ケース10の開口端近傍で金属ケース10をかしめる(図6(c)参照。)。封口部材40としては、例えば、イソブチレン・イソプレンゴム(IIR)を用いる。イソブチレン・イソプレンゴム(IIR)に代えて、エチレン・プロピレン・ターポリマー(EPT)、EPT−IIRブレンドゴム、シリコーンゴムなどのゴム材料や、フェノール樹脂(ベークライト)、エポキシ樹脂、フッ素樹脂などの樹脂とゴムとを貼り合わせたゴム複合材料を用いることもできる。その後、高温雰囲気下で所定の電圧を印加してエイジング工程を実施する。これにより、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1が完成する。
(5) Assembly / Sealing Process Finally, the sealing member 40 is attached to the capacitor element 20 (see FIG. 6A), and the capacitor element 20 is inserted into the metal case 10 (see FIG. 6B). The metal case 10 is caulked in the vicinity of the opening end of the metal case 10 (see FIG. 6C). As the sealing member 40, for example, isobutylene / isoprene rubber (IIR) is used. Instead of isobutylene / isoprene rubber (IIR), rubber materials such as ethylene / propylene terpolymer (EPT), EPT-IIR blend rubber, silicone rubber, and resins such as phenol resin (bakelite), epoxy resin, and fluororesin A rubber composite material bonded with rubber can also be used. Thereafter, an aging process is performed by applying a predetermined voltage in a high-temperature atmosphere. Thereby, the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment is completed.

3.実施形態1に係る固体電解コンデンサ1及びその製造方法の効果
実施形態1に係る固体電解コンデンサ1によれば、陽極箔21と陰極箔23との間の空隙には、液体状の水溶性高分子化合物28が導入されていることから、固体電解コンデンサを長時間使用した場合に酸化皮膜に欠損が生じたとしても、当該欠損箇所と液体状の水溶性高分子化合物28とが従来よりも接触し易くなるため、当該欠損箇所が従来よりも効率よく修復されることとなる。その結果、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1は、従来よりも長時間にわたり正常な誘電体皮膜を維持することができ、従来よりも長寿命特性に優れた固体電解コンデンサとなる。
3. Effect of Solid Electrolytic Capacitor 1 According to Embodiment 1 and Method for Producing the Same According to solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1, a liquid water-soluble polymer is formed in the gap between anode foil 21 and cathode foil 23. Since the compound 28 is introduced, even if the oxide film is deficient when the solid electrolytic capacitor is used for a long time, the deficient portion and the liquid water-soluble polymer compound 28 are more in contact with each other than before. Since it becomes easy, the said defect | deletion location will be repaired more efficiently than before. As a result, the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment can maintain a normal dielectric film for a longer time than the conventional one, and becomes a solid electrolytic capacitor having a longer life characteristic than the conventional one.

また、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1によれば、陽極箔21と陰極箔23との間の空隙には、液体状の水溶性高分子化合物28が固体電解質を取り囲むように導入されていることから、固体電解質26から遊離することがある(強酸の)ドーパント又はその一部がセパレータ25の繊維に接触することが阻害され、ドーパントによるセパレータ25の劣化反応を抑制することができる。その結果、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1は、この観点からも、従来よりも長寿命特性に優れた固体電解コンデンサとなる。   Further, according to the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment, the liquid water-soluble polymer compound 28 is introduced into the gap between the anode foil 21 and the cathode foil 23 so as to surround the solid electrolyte. Thus, the (strong acid) dopant or a part thereof that may be liberated from the solid electrolyte 26 is inhibited from coming into contact with the fibers of the separator 25, and the deterioration reaction of the separator 25 due to the dopant can be suppressed. As a result, the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment is also a solid electrolytic capacitor that is superior in long-life characteristics than the conventional one from this viewpoint.

空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物28の割合を10vol%〜99vol%の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物28の割合が10vol%よりも小さい場合には、酸化皮膜の欠損箇所と液体状の水溶性高分子化合物28とが接触し難くなるため、当該欠損箇所が効率よく修復されなくなる場合があるからである。一方、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物28の割合が99%よりも大きい場合には、当該空隙に占める固体電解質26の割合が小さくなり、コンデンサの抵抗成分の等価直列抵抗(ESR)が大きくなる場合があるからである。このような観点から言えば、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物の割合は、20vol%以上であることがより好ましく、30vol%以上であることがより一層好ましい。また、空隙に占める液体状の水溶性高分子化合物の割合は、96vol%以下であることがより好ましく、90vol%以下であることがより一層好ましい。   The reason why the ratio of the liquid water-soluble polymer compound 28 occupying the voids is within the range of 10 vol% to 99 vol% is as follows. That is, when the proportion of the liquid water-soluble polymer compound 28 occupying the void is smaller than 10 vol%, the deficient portion of the oxide film and the liquid water-soluble polymer compound 28 are difficult to contact, This is because the defective portion may not be efficiently repaired. On the other hand, when the proportion of the liquid water-soluble polymer compound 28 occupying the gap is larger than 99%, the proportion of the solid electrolyte 26 occupying the gap is reduced, and the equivalent series resistance (ESR) of the resistance component of the capacitor is reduced. This is because there is a case where becomes larger. From such a viewpoint, the ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the voids is more preferably 20 vol% or more, and further preferably 30 vol% or more. The ratio of the liquid water-soluble polymer compound in the voids is more preferably 96 vol% or less, and still more preferably 90 vol% or less.

空隙に占める固体電解質26の割合を1vol%〜30vol%の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、空隙に占める固体電解質26の割合が1vol%よりも小さい場合には、コンデンサの抵抗成分の等価直列抵抗(ESR)が大きくなる場合があるからである。一方、空隙に占める固体電解質26の割合が30vol%よりも大きい場合には、固体電解コンデンサを作製する過程において、当該空隙が固体電解質26で目詰まりを起こし易く製造し難くなるからである。このような観点から言えば、空隙に占める固体電解質の割合は、1.5vol%以上であることがより好ましく、2vol%以上であることがより一層好ましい。また、空隙に占める固体電解質の割合は、25vol%以下であることがより好ましく、20vol%以下であることがより一層好ましい。   The reason why the ratio of the solid electrolyte 26 in the voids is set within the range of 1 vol% to 30 vol% is as follows. That is, when the proportion of the solid electrolyte 26 in the gap is smaller than 1 vol%, the equivalent series resistance (ESR) of the resistance component of the capacitor may increase. On the other hand, when the proportion of the solid electrolyte 26 occupying the gap is larger than 30 vol%, in the process of manufacturing the solid electrolytic capacitor, the gap is easily clogged with the solid electrolyte 26 and is difficult to manufacture. From this point of view, the ratio of the solid electrolyte in the voids is more preferably 1.5 vol% or more, and even more preferably 2 vol% or more. Further, the ratio of the solid electrolyte in the voids is more preferably 25 vol% or less, and further preferably 20 vol% or less.

また、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1によれば、一般的な溶媒ではなく、水溶性高分子化合物を用いるため、水溶性高分子化合物が封口部材40を透過して外部に飛散し難くなる。このため、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1は、長時間にわたり酸化皮膜の修復作用が維持される固体電解コンデンサとなる。   Further, according to the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment, since a water-soluble polymer compound is used instead of a general solvent, the water-soluble polymer compound is difficult to permeate through the sealing member 40 to the outside. . For this reason, the solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1 is a solid electrolytic capacitor in which the repair action of the oxide film is maintained for a long time.

また、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1によれば、微粒子状の固体電解質26の平均粒子径が1nm〜300nmの範囲内にあることから、微粒子状の固体電解質の作製が容易なものとなり、また、陽極箔表面のエッチングピット(凹部)に微粒子状の固体電解質を導入するのも容易なものとなる。   Further, according to the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment, since the average particle diameter of the particulate solid electrolyte 26 is in the range of 1 nm to 300 nm, it becomes easy to produce the particulate solid electrolyte. In addition, it becomes easy to introduce a fine solid electrolyte into etching pits (concave portions) on the surface of the anode foil.

また、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1によれば、液体状の水溶性高分子化合物28が酸化皮膜修復性能を有するため、従来の固体電解コンデンサの場合と同様に、耐圧が高く、かつ、漏れ電流が低く、かつ、寿命が長い固体電解コンデンサとなる。   Further, according to the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment, the liquid water-soluble polymer compound 28 has an oxide film repairing performance, so that the breakdown voltage is high as in the case of the conventional solid electrolytic capacitor, and A solid electrolytic capacitor having a low leakage current and a long life is obtained.

また、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1によれば、水溶性高分子化合物は、ポリアルキレンオキサイド、水溶性シリコーン若しくは分岐ポリエーテル又はこれらの誘導体であり、上記した水溶性高分子化合物はいずれも酸素原子を多く有し高い酸化力を有するため、上記のように構成することにより、固体電解コンデンサを長時間使用した場合に酸化皮膜に欠損が生じたとしても、上記した水溶性高分子化合物が有する高い酸化力を上記欠損箇所の修復に使用することが可能となる結果、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1は長寿命特性がより一層優れた固体電解コンデンサとなる。   In addition, according to the solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1, the water-soluble polymer compound is polyalkylene oxide, water-soluble silicone, branched polyether, or a derivative thereof, and any of the water-soluble polymer compounds described above. Since it has a large amount of oxygen atoms and high oxidizing power, the above-described water-soluble polymer compound can be formed by the above-described configuration even if a defect occurs in the oxide film when the solid electrolytic capacitor is used for a long time. As a result of being able to use the high oxidizing power possessed for the repair of the above-mentioned defective portion, the solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1 becomes a solid electrolytic capacitor with further excellent long-life characteristics.

水溶性高分子化合物がポリアルキレンオキサイドの場合に、水溶性高分子化合物28の分子量を100〜1000の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、水溶性高分子化合物28の分子量が100よりも小さい場合には、水溶性高分子化合物が封口部材40を透過して外部に飛散し易くなるからである。一方、水溶性高分子化合物28の分子量が1000よりも大きい場合には、低温における等価直列抵抗を低くできる効果が小さくなるからである。   When the water-soluble polymer compound is polyalkylene oxide, the molecular weight of the water-soluble polymer compound 28 is set within the range of 100 to 1000 for the following reason. That is, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound 28 is smaller than 100, the water-soluble polymer compound easily penetrates the sealing member 40 and is scattered outside. On the other hand, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound 28 is larger than 1000, the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperatures is reduced.

水溶性高分子化合物28が水溶性シリコーン、分岐ポリエーテル、ポリアルキレンオキサイドの誘導体、水溶性シリコーンの誘導体又は分岐ポリエーテルの誘導体の場合に、水溶性高分子化合物の分子量を200〜3000の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、水溶性高分子化合物の分子量が200よりも小さい場合には、水溶性高分子化合物が封口部材40を透過して外部に飛散し易くなるからである。一方、水溶性高分子化合物の分子量が3000よりも大きい場合には、低温における等価直列抵抗を低くできる効果が小さくなるからである。   When the water-soluble polymer compound 28 is a water-soluble silicone, a branched polyether, a polyalkylene oxide derivative, a water-soluble silicone derivative or a branched polyether derivative, the molecular weight of the water-soluble polymer compound is in the range of 200 to 3,000. The reason is as follows. That is, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound is smaller than 200, the water-soluble polymer compound easily penetrates the sealing member 40 and is scattered outside. On the other hand, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound is larger than 3000, the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperature is reduced.

実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法によれば、上記した優れた特徴を有する実施形態1に係る固体電解コンデンサ1を製造することができる。   According to the method for manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the first embodiment, the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment having the excellent features described above can be manufactured.

また、実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法によれば、第2工程においては、浸漬含浸法によって、固体電解質26を溶媒に分散させた固体電解質分散溶液62を空隙に充填した後、空隙から溶媒を除去することにより、空隙に固体電解質26を導入するため、陽極箔21と陰極箔23との間の極めて狭い空隙に所定量の固体電解質26を容易に導入することができる。   Further, according to the method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment, in the second step, the solid electrolyte dispersion solution 62 in which the solid electrolyte 26 is dispersed in the solvent is filled in the gap by the immersion impregnation method. Since the solid electrolyte 26 is introduced into the gaps by removing the solvent, the predetermined amount of the solid electrolyte 26 can be easily introduced into the extremely narrow gap between the anode foil 21 and the cathode foil 23.

また、実施形態1に係る固体電解コンデンサの製造方法によれば、第3工程においては、浸漬含浸法によって、空隙に液体状の水溶性高分子化合物28を充填するため、陽極箔21と陰極箔23との間の極めて狭い空隙に所定量の液体状の水溶性高分子化合物28を容易に導入することができる。   Further, according to the method for manufacturing the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment, in the third step, the voids are filled with the liquid water-soluble polymer compound 28 by the immersion impregnation method. A predetermined amount of the liquid water-soluble polymer compound 28 can be easily introduced into a very narrow gap between the two.

[実施形態2]
実施形態2に係る固体電解コンデンサ(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係る固体電解コンデンサ1と同様の構成を有するが、液体状の水溶性高分子化合物の構成が実施形態1に係る固体電解コンデンサ1の場合とは異なる。すなわち、実施形態2に係る固体電解コンデンサにおいて、液体状の水溶性高分子化合物は、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物の混合体である。具体的には、液体状の水溶性高分子化合物は、分子量100のPEGと、分子量が600のPEGとからなる。
[Embodiment 2]
The solid electrolytic capacitor (not shown) according to the second embodiment has basically the same configuration as that of the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment, but the configuration of a liquid water-soluble polymer compound is the embodiment. 1 is different from that of the solid electrolytic capacitor 1 according to FIG. That is, in the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2, the liquid water-soluble polymer compound is a mixture of two or more types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights. Specifically, the liquid water-soluble polymer compound is composed of PEG having a molecular weight of 100 and PEG having a molecular weight of 600.

実施形態2に係る固体電解コンデンサにおいて、分子量の異なる2種類の水溶性高分子化合物(分子量100のPEGと分子量が600のPEG)のうち、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物(分子量600のPEG)の分子量600は、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物(分子量100のPEG)の分子量100の6倍である。液体状の水溶性高分子化合物に対する、分子量600のPEGの割合は、20vol%〜80vol%の範囲内にあり、例えば、50vol%である。   In the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2, the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight (PEG having a molecular weight of 600) is selected from two types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights (PEG having a molecular weight of 100 and PEG having a molecular weight of 600). ) Is 6 times the molecular weight 100 of the water-soluble polymer compound having the smallest molecular weight (PEG having a molecular weight of 100). The ratio of PEG having a molecular weight of 600 to the liquid water-soluble polymer compound is in the range of 20 vol% to 80 vol%, for example, 50 vol%.

このように、実施形態2に係る固体電解コンデンサは、液体状の水溶性高分子化合物の構成が実施形態1に係る固体電解コンデンサ1の場合とは異なるが、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1の場合と同様に、陽極箔と陰極箔との間の空隙には、液体状の水溶性高分子化合物が充填されていることから、固体電解コンデンサを長時間使用した場合に酸化皮膜に欠損が生じたとしても、当該欠損箇所と液体状の水溶性高分子化合物とが従来よりも接触し易くなるため、当該欠損箇所が従来よりも効率よく修復されることとなる。その結果、実施形態2に係る固体電解コンデンサは、従来よりも長時間にわたり正常な誘電体皮膜を維持することができ、従来よりも長寿命特性に優れた固体電解コンデンサとなる。   As described above, the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment is different from the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment in the configuration of the liquid water-soluble polymer compound, but the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment. As in the case of, the gap between the anode foil and the cathode foil is filled with a liquid water-soluble polymer compound. Even if it occurs, the defect portion and the liquid water-soluble polymer compound are more likely to come into contact with each other, so that the defect portion is repaired more efficiently than before. As a result, the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment can maintain a normal dielectric film for a longer time than the conventional one, and becomes a solid electrolytic capacitor having a longer life characteristic than the conventional one.

また、実施形態2に係る固体電解コンデンサによれば、液体状の水溶性高分子化合物は、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物の混合体であることから、等価直列抵抗を低くできる効果と水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し難くなるという効果が両立可能となり、その結果、実施形態2に係る固体電解コンデンサは、低温特性が良好で、かつ、寿命の長い固体電解コンデンサとなる。   Further, according to the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment, the liquid water-soluble polymer compound is a mixture of two or more types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights, so that the equivalent series resistance can be lowered. It is possible to achieve both the effect and the effect that the water-soluble polymer compound hardly permeates through the sealing member, and as a result, the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2 has good low-temperature characteristics and has a long life. It becomes a long solid electrolytic capacitor.

また、実施形態2に係る固体電解コンデンサによれば、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物のうち、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の分子量は、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の分子量の1.2倍以上であるため、実施形態2に係る固体電解コンデンサは、低温特性がより一層良好な固体電解コンデンサとなる。なお、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の分子量を、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の分子量の1.2倍以上としたのは以下の理由による。すなわち、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の分子量が、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の分子量の1.2倍よりも小さい場合には、各水溶性高分子化合物の凝固点が非常に狭い温度範囲に集中することから、水溶性高分子化合物が封口部材を透過しやすくなり、低温における等価直列抵抗を低くできる効果と水溶性高分子化合物が封口部材を透過することを抑制する効果とを両立可能としにくいからである。   In addition, according to the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment, the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight among the two or more types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights is the water-soluble polymer having the smallest molecular weight. Since the molecular weight of the compound is 1.2 times or more, the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2 is a solid electrolytic capacitor with even better low-temperature characteristics. The reason why the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the highest molecular weight is 1.2 times or more the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the smallest molecular weight is as follows. That is, when the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight is smaller than 1.2 times the molecular weight of the water-soluble polymer compound having the smallest molecular weight, the freezing point of each water-soluble polymer compound is very narrow. Since it concentrates on the temperature range, the water-soluble polymer compound can easily pass through the sealing member, and has the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperature and the effect of suppressing the water-soluble polymer compound from passing through the sealing member. This is because it is difficult to achieve both.

液体状の水溶性高分子化合物に対する、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物のうち分子量が最も大きい水溶性高分子化合物の割合を20vol%〜80vol%の範囲内としたのは以下の理由による。すなわち、当該割合が20vol%よりも小さい場合には、分子量が最も小さい水溶性高分子化合物の割合が多くなり過ぎて、水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し易くなるからである。一方、当該割合が80vol%よりも大きい場合には、分子量が最も大きい水溶性高分子化合物が多くなり過ぎて、低温における等価直列抵抗を低くできる効果が小さくなるからである。   The ratio of the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight among the two or more types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights relative to the liquid water-soluble polymer compound was set within the range of 20 vol% to 80 vol% as follows. Depending on the reason. That is, when the ratio is smaller than 20 vol%, the ratio of the water-soluble polymer compound having the smallest molecular weight is excessively increased, and the water-soluble polymer compound is likely to permeate the sealing member and scatter to the outside. It is. On the other hand, when the ratio is larger than 80 vol%, the amount of the water-soluble polymer compound having the largest molecular weight increases so that the effect of reducing the equivalent series resistance at low temperatures becomes small.

なお、実施形態2に係る固体電解コンデンサは、液体状の水溶性高分子化合物の構成以外の点においては実施形態1に係る固体電解コンデンサ1と同様の構成を有するため、実施形態1に係る固体電解コンデンサ1が有する効果のうち該当する効果を有する。   The solid electrolytic capacitor according to the second embodiment has the same configuration as that of the solid electrolytic capacitor 1 according to the first embodiment except for the configuration of the liquid water-soluble polymer compound, and thus the solid electrolytic capacitor according to the first embodiment. It has a corresponding effect among the effects of the electrolytic capacitor 1.

[試験例]
以下の試験例1〜5は、「本発明の固体電解コンデンサが、長寿命特性、等価直列抵抗(ESR)特性及び低温特性に優れた固体電解コンデンサである」ことを示す試験例である。
[Test example]
The following Test Examples 1 to 5 are test examples showing that the solid electrolytic capacitor of the present invention is a solid electrolytic capacitor excellent in long life characteristics, equivalent series resistance (ESR) characteristics, and low temperature characteristics.

図7は、試験例に用いた各試料の諸元及び試験例の評価結果を示す図表である。図7(a)は試験例1に用いた試料の諸元の及び試験例1の評価結果を示す図表であり、図7(b)は試験例2に用いた試料の諸元の及び試験例2の評価結果を示す図表であり、図7(c)は試験例3に用いた試料の諸元の及び試験例3の評価結果を示す図表であり、図7(d)は試験例4に用いた試料の諸元の及び試験例4の評価結果を示す図表である。   FIG. 7 is a chart showing the specifications of each sample used in the test examples and the evaluation results of the test examples. 7A is a chart showing the specifications of the sample used in Test Example 1 and the evaluation results of Test Example 1. FIG. 7B is the table showing the specifications of the sample used in Test Example 2 and the test example. 7 is a chart showing the evaluation results of Test Example 3, and FIG. 7C is a chart showing the evaluation results of Test Example 3. FIG. It is a graph which shows the evaluation result of the item of used sample, and the test example 4. FIG.

<試験例1>
試験例1は、等価直列抵抗(ESR)の観点から、本発明の固体電解コンデンサが、比較例の固体電解コンデンサよりも長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであることを確認するための試験例である。
<Test Example 1>
Test Example 1 is a test example for confirming that the solid electrolytic capacitor of the present invention is a solid electrolytic capacitor having longer life characteristics than the solid electrolytic capacitor of the comparative example from the viewpoint of equivalent series resistance (ESR). It is.

1.試料の調製
(1)試料1(実施例)
実施形態1に係る固体電解コンデンサ1と同様の固体電解コンデンサを作製し、試料1とした。但し、導電性高分子化合物として、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)を用いた。また、固体電解質として、ポリスチレンスルホン酸からなるドーパントをさらに含むものを用いた。また、液体状の水溶性高分子化合物として、分子量が300のポリエチレングリコール(PEG300)を用いた。
(2)試料2(比較例)
陽極箔と陰極箔との間の空隙に、PEG300の代わりに、溶媒(γ―ブチロラクトン)が導入されている点以外の構成は試料1に係る固体電解コンデンサと同じ固体電解コンデンサを作製し、試料2(比較例)とした。
(3)試料3(比較例)
陽極箔と陰極箔との間の空隙に、PEG300の代わりに、γ―ブチロラクトンを溶媒とする電解液が導入されている点以外の構成は試料1に係る固体電解コンデンサと同じ固体電解コンデンサを作製し、試料3(比較例)とした。
(4)試料4(比較例)
陽極箔と陰極箔との間の空隙に、PEG300の代わりに、溶媒(エチレングリコール)が導入されている点以外の構成は試料1に係る固体電解コンデンサと同じ固体電解コンデンサを作製し、試料4(比較例)とした。
(5)試料5(比較例)
陽極箔と陰極箔との間の空隙に、PEG300の代わりに、エチレングリコールを溶媒とする電解液が導入されている点以外の構成は試料1に係る固体電解コンデンサと同じ固体電解コンデンサを作製し、試料5(比較例)とした。
1. Sample Preparation (1) Sample 1 (Example)
A solid electrolytic capacitor similar to the solid electrolytic capacitor 1 according to Embodiment 1 was produced and used as Sample 1. However, polyethylenedioxythiophene (PEDOT) was used as the conductive polymer compound. Moreover, what further contains the dopant which consists of polystyrene sulfonic acids was used as a solid electrolyte. In addition, polyethylene glycol (PEG 300) having a molecular weight of 300 was used as the liquid water-soluble polymer compound.
(2) Sample 2 (comparative example)
A solid electrolytic capacitor same as the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 except that a solvent (γ-butyrolactone) is introduced instead of PEG300 in the gap between the anode foil and the cathode foil is prepared. 2 (comparative example).
(3) Sample 3 (comparative example)
The same solid electrolytic capacitor as the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 is manufactured except that an electrolytic solution using γ-butyrolactone as a solvent is introduced in the gap between the anode foil and the cathode foil instead of PEG300. Sample 3 (comparative example).
(4) Sample 4 (comparative example)
A solid electrolytic capacitor, which is the same as the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 except that a solvent (ethylene glycol) is introduced instead of PEG 300 in the gap between the anode foil and the cathode foil, is prepared. (Comparative example).
(5) Sample 5 (comparative example)
A solid electrolytic capacitor same as the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 except that an electrolytic solution using ethylene glycol as a solvent is introduced in the gap between the anode foil and the cathode foil instead of PEG300 is prepared. Sample 5 (comparative example).

2.評価方法
各試料(試料1〜5)をそれぞれ25℃の恒温恒湿槽の中に載置し、各試料に所定の交流電圧(100kHz)を印加して等価直列抵抗(ESR)を測定した。測定は、500時間ごとに4000時間行った。その結果、測定開始から4000時間経過したときのESRが初期値の1.5倍以下である場合に「○」の評価を与え、測定開始から4000時間経過したときのESRが初期値の1.5倍よりも大きく、かつ、5倍以下である場合に「△」の評価を与え、測定開始から4000時間経過したときのESRが初期値の5倍よりも大きい場合に「×」の評価を与えた。
2. Evaluation Method Each sample (samples 1 to 5) was placed in a constant temperature and humidity chamber at 25 ° C., and a predetermined alternating voltage (100 kHz) was applied to each sample to measure an equivalent series resistance (ESR). The measurement was performed every 500 hours for 4000 hours. As a result, an evaluation of “◯” is given when the ESR when 4000 hours have elapsed from the start of measurement is 1.5 times or less of the initial value, and the ESR when 4000 hours have elapsed from the start of the measurement is 1. If the value is greater than 5 times and less than 5 times, an evaluation of “△” is given, and if the ESR after 4000 hours from the start of measurement is greater than 5 times the initial value, an evaluation of “x” is given. Gave.

3.評価結果
図8は、試験例1の結果を示すグラフである。
図8のグラフからも分かるように、試料1(実施例)においては、測定開始から4000時間経過してもESRが初期値からほとんど変化せず、測定開始から4000時間経過したときのESRが初期値の1.5倍以下であったため、「○」の評価を与えた(図7(a)参照。)。
3. Evaluation Results FIG. 8 is a graph showing the results of Test Example 1.
As can be seen from the graph of FIG. 8, in Sample 1 (Example), the ESR hardly changes from the initial value even after 4000 hours have elapsed from the start of measurement, and the ESR when 4000 hours have elapsed from the start of measurement is the initial value. Since it was 1.5 times or less of the value, an evaluation of “◯” was given (see FIG. 7A).

試料2(比較例)及び試料3(比較例)においては、測定開始から約3000時間経過後からESRがいずれも増加をはじめ、測定開始から4000時間経過後にはESRがいずれも約12mΩに達し、測定開始から4000時間経過したときのESRが初期値の1.5倍よりも大きく、かつ、5倍以下となったために「△」の評価を与えた(図7(a)参照。)。   In Sample 2 (Comparative Example) and Sample 3 (Comparative Example), both ESRs started to increase after about 3000 hours from the start of measurement, and both ESRs reached about 12 mΩ after 4000 hours from the start of measurement. Since the ESR when 4000 hours passed from the start of measurement was larger than 1.5 times the initial value and 5 times or less, an evaluation of “Δ” was given (see FIG. 7A).

試料4(比較例)においては、測定開始から約1500時間経過した後からESRが増加をはじめ、測定開始から3000時間経過後にはESRが約15mΩに達し、さらに増加し続けているため、測定開始から4000時間経過したときのESRが初期値の5倍よりも大きいと考えられることから「×」の評価を与えた(図7(a)参照。)。
試料5(比較例)においては、測定開始からESRが増加をはじめ、測定開始から1000時間経過後にはESRが約19mΩに達し、さらに増加し続けているため、測定開始から4000時間経過したときのESRが初期値の5倍よりも大きいと考えられることから「×」の評価を与えた(図7(a)参照。)。
In sample 4 (comparative example), ESR started to increase after about 1500 hours from the start of measurement, and after 3000 hours from the start of measurement, ESR reached about 15 mΩ and continued to increase. Since it is considered that the ESR when 4000 hours have elapsed from the initial value is larger than five times the initial value, an evaluation of “x” was given (see FIG. 7A).
In sample 5 (comparative example), ESR started increasing from the start of measurement, and after 1000 hours from the start of measurement, ESR reached about 19 mΩ and continued to increase. Since the ESR is considered to be larger than 5 times the initial value, an evaluation of “x” was given (see FIG. 7A).

このことから、本発明の固体電解コンデンサ(試料1に係る固体電解コンデンサ)は、等価直列抵抗(ESR)の観点から、長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであることが確認できた。   From this, it was confirmed that the solid electrolytic capacitor of the present invention (solid electrolytic capacitor according to Sample 1) was a solid electrolytic capacitor having excellent long-life characteristics from the viewpoint of equivalent series resistance (ESR).

<試験例2>
試験例2は、重量変化の観点から、本発明の固体電解コンデンサが、比較例の固体電解コンデンサよりも長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであることを確認するための試験例である。
1.試料の調製
試料1に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料6(実施例)とした。また、試料2〜5に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料7〜10(比較例)とした。
<Test Example 2>
Test Example 2 is a test example for confirming that the solid electrolytic capacitor of the present invention is a solid electrolytic capacitor having a longer life characteristic than the solid electrolytic capacitor of the comparative example from the viewpoint of weight change.
1. Preparation of Sample A solid electrolytic capacitor having the same configuration as the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 was produced and used as Sample 6 (Example). Moreover, the solid electrolytic capacitor which has the same structure as the solid electrolytic capacitor which concerns on the samples 2-5 was produced, and it was set as the samples 7-10 (comparative example).

2.評価方法
各試料(試料6〜10)をそれぞれ25℃の恒温恒湿槽の中に載置し、その後、これらを室内放置したときの重量を測定した。重量の測定は電子天秤を用いて500時間ごとに4000時間行った。その結果、測定開始から4000時間経過したときの初期値からの重量変化が100mg以下の場合に「○」の評価を与え、当該重量変化が100mgよりも大きい場合に「×」の評価を与えた。
2. Evaluation Method Each sample (samples 6 to 10) was placed in a constant temperature and humidity chamber at 25 ° C., and then the weight when these were left indoors was measured. The weight was measured using an electronic balance every 500 hours for 4000 hours. As a result, an evaluation of “◯” was given when the weight change from the initial value after 4000 hours from the start of measurement was 100 mg or less, and an evaluation of “x” was given when the weight change was larger than 100 mg. .

3.評価結果
図9は、試験例2の結果を示すグラフである。
図9のグラフからも分かるように、試料7(比較例)においては、当該重量変化が約140mgであり、試料8(比較例)においては、当該重量変化が約130mgであった。従って、当該重量変化がともに100mgを超えたため、ともに「×」の評価を与えた(図7(b)参照。)。
3. Evaluation Results FIG. 9 is a graph showing the results of Test Example 2.
As can be seen from the graph of FIG. 9, the weight change was about 140 mg in Sample 7 (Comparative Example), and the weight change was about 130 mg in Sample 8 (Comparative Example). Therefore, since both the weight changes exceeded 100 mg, both were given an evaluation of “x” (see FIG. 7B).

これに対して、試料6(実施例)においては、当該重量変化が約25mgであり、試料9(比較例)においては、当該重量変化が約50mgであり、試料10(比較例)においては、当該重量変化が約65mgであり、従って、当該重量変化がいずれも100mg以下であったため、いずれも「○」の評価を与えた(図7(b)参照。)。このことは、液体状の水溶性高分子化合物、エチレングリコール及びエチレングリコールを溶媒とした電解液は、封口部材を透過して外部に飛散し難いことを意味している。   On the other hand, in sample 6 (Example), the weight change is about 25 mg, in sample 9 (Comparative Example), the weight change is about 50 mg, and in Sample 10 (Comparative Example), Since the change in weight was about 65 mg, and thus the change in weight was 100 mg or less, all were evaluated as “◯” (see FIG. 7B). This means that a liquid water-soluble polymer compound, ethylene glycol, and an electrolytic solution using ethylene glycol as a solvent hardly permeate the outside through the sealing member.

このことから、試料6,7及び10に係る固体電解コンデンサは、重量変化の観点から、長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであることが確認できた。   From this, it was confirmed that the solid electrolytic capacitors according to Samples 6, 7, and 10 are solid electrolytic capacitors having excellent long life characteristics from the viewpoint of weight change.

試験例1及び試験例2の結果から、本発明の固体電解コンデンサは、等価直列抵抗(ESR)の観点及び重量変化の観点から、長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであることが確認できた。   From the results of Test Example 1 and Test Example 2, it was confirmed that the solid electrolytic capacitor of the present invention was a solid electrolytic capacitor with excellent long-life characteristics from the viewpoint of equivalent series resistance (ESR) and weight change. .

<試験例3>
試験例3は、本発明の固体電解コンデンサが、電解コンデンサと同様に低抵抗特性(等価直列抵抗(ESR)特性)に優れたコンデンサであることを確認するための試験例である。
1.試料の調製
(1)試料11(実施例)
試料1に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料11(実施例)とした。
<Test Example 3>
Test Example 3 is a test example for confirming that the solid electrolytic capacitor of the present invention is a capacitor having excellent low-resistance characteristics (equivalent series resistance (ESR) characteristics) like the electrolytic capacitor.
1. Sample Preparation (1) Sample 11 (Example)
A solid electrolytic capacitor having the same configuration as that of the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 was produced and used as Sample 11 (Example).

(2)試料12(比較例)
陽極箔と陰極箔との間の空隙に、固体電解質が導入されておらず、かつ、PEG300の代わりに電解液が導入されている点以外の構成は試料11に係る固体電解コンデンサと同じコンデンサ(電解コンデンサ)を作製し試料12(比較例)とした。
(2) Sample 12 (comparative example)
The same capacitor as the solid electrolytic capacitor according to the sample 11 except that the solid electrolyte is not introduced into the gap between the anode foil and the cathode foil and the electrolyte is introduced instead of PEG300 ( An electrolytic capacitor) was produced and used as Sample 12 (Comparative Example).

2.評価方法
各試料(試料11及び試料12)をそれぞれ25℃の恒温恒湿槽の中に載置し、各試料に所定の交流電圧を印加して周波数を変化させながらESRを測定した。そして、0.1kHz〜1000kHzの全範囲においてESRが1Ω以下の場合に「○」の評価を与え、0.1kHz〜1000kHzのうちの少なくとも一部の範囲においてESRが1Ωよりも大きい場合に「×」の評価を与えた。
2. Evaluation Method Each sample (sample 11 and sample 12) was placed in a constant temperature and humidity chamber at 25 ° C., and ESR was measured while applying a predetermined alternating voltage to each sample and changing the frequency. When the ESR is 1Ω or less in the entire range of 0.1 kHz to 1000 kHz, an evaluation of “◯” is given, and when the ESR is larger than 1Ω in at least a part of the range of 0.1 kHz to 1000 kHz, “× Was given a rating.

3.評価結果
図10は、試験例3の結果を示すグラフである。
図10からも分かるように、試料11(実施例)及び試料12(比較例)の両方について、0.1kHz〜1000kHzの全範囲においてESRが1Ω以下であったため、「○」の評価を与えた(図7(c)参照。)。
このことから、試料11(実施例)に係る固体電解コンデンサは、試料12(比較例)に係るコンデンサ(電解コンデンサ)と同様にESRの低いコンデンサであることが確認できた。
3. Evaluation Results FIG. 10 is a graph showing the results of Test Example 3.
As can be seen from FIG. 10, both sample 11 (Example) and sample 12 (Comparative Example) were evaluated as “◯” because ESR was 1Ω or less in the entire range from 0.1 kHz to 1000 kHz. (See FIG. 7C.)
From this, it was confirmed that the solid electrolytic capacitor according to Sample 11 (Example) was a capacitor having a low ESR, similar to the capacitor (electrolytic capacitor) according to Sample 12 (Comparative Example).

従って、本発明の固体電解コンデンサは、電解コンデンサと同様に低抵抗特性(等価直列抵抗(ESR)特性)が良好なコンデンサであることが確認できた。なお、試験例3からは、0.3kHz以上の周波数帯域においては、本発明の固体電解コンデンサが、電解コンデンサよりもより一層低抵抗特性(等価直列抵抗(ESR)特性)に優れたコンデンサであることも確認できた。   Therefore, it was confirmed that the solid electrolytic capacitor of the present invention is a capacitor having a low resistance characteristic (equivalent series resistance (ESR) characteristic) as well as the electrolytic capacitor. From Test Example 3, in the frequency band of 0.3 kHz or more, the solid electrolytic capacitor of the present invention is a capacitor that is more excellent in low resistance characteristics (equivalent series resistance (ESR) characteristics) than the electrolytic capacitor. I was able to confirm that.

<試験例4>
試験例4は、本発明の固体電解コンデンサが、比較例に係る固体電解コンデンサよりも低温特性に優れた固体電解コンデンサであることを確認するための試験例である。
1.試料の調製
(1)試料13(実施例)
試料1に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料13(実施例)とした。但し、空隙に占める固体電解質の割合を4vol%とした。空隙に占める固体電解質の割合を4vol%とするには、「コンデンサ素子を固体電解質分散溶液に浸漬し、次に、当該コンデンサ素子を取り出し、その後、コンデンサ素子を加熱処理する」という工程を2回実施する。
(2)試料14(実施例)
試料1に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料14(実施例)とした。但し、空隙に占める固体電解質の割合を2vol%とした。空隙に占める固体電解質の割合を2vol%とするには、上記した工程を1回実施する。
<Test Example 4>
Test Example 4 is a test example for confirming that the solid electrolytic capacitor of the present invention is a solid electrolytic capacitor having superior low-temperature characteristics than the solid electrolytic capacitor according to the comparative example.
1. Sample Preparation (1) Sample 13 (Example)
A solid electrolytic capacitor having the same configuration as that of the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 was produced as Sample 13 (Example). However, the proportion of the solid electrolyte in the voids was 4 vol%. In order to set the ratio of the solid electrolyte in the voids to 4 vol%, the process of “immersing the capacitor element in the solid electrolyte dispersion, then taking out the capacitor element, and then heat-treating the capacitor element” is performed twice. carry out.
(2) Sample 14 (Example)
A solid electrolytic capacitor having the same configuration as that of the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 was produced and used as Sample 14 (Example). However, the ratio of the solid electrolyte in the voids was 2 vol%. In order to set the ratio of the solid electrolyte in the voids to 2 vol%, the above-described process is performed once.

(3)試料15(比較例)
陽極箔と陰極箔との間の空隙に、PEG300を導入する代わりに、電解液を導入する点以外の構成は試料13に係る固体電解コンデンサと同じ固体電解コンデンサ(いわゆるハイブリッドコンデンサ)を作製し、試料15(比較例)とした。
(3) Sample 15 (comparative example)
Instead of introducing PEG300 into the gap between the anode foil and the cathode foil, a configuration other than the introduction of the electrolytic solution is the same as the solid electrolytic capacitor according to the sample 13 (so-called hybrid capacitor). Sample 15 (comparative example) was obtained.

2.評価方法
各試料(試料13〜15)をそれぞれ恒温恒湿槽の中に載置し、各試料に所定の交流電圧(10kHz)を印加して温度を変化させながらESRを測定した。その結果、−60℃から0℃までの温度範囲全域でESRが0.3Ω以下の場合(以下、評価基準という。)に「○」の評価を与え、−60℃から0℃までの温度範囲のうちの少なくとも一部でESRが0.3Ωを超えた場合に「×」の評価を与えた。
2. Evaluation Method Each sample (samples 13 to 15) was placed in a thermo-hygrostat, and a predetermined alternating voltage (10 kHz) was applied to each sample to change the temperature, and the ESR was measured. As a result, when the ESR is 0.3Ω or less over the entire temperature range from −60 ° C. to 0 ° C. (hereinafter referred to as evaluation criteria), an evaluation of “◯” is given, and the temperature range from −60 ° C. to 0 ° C. An evaluation of “x” was given when the ESR exceeded 0.3Ω in at least a part of the samples.

3.評価結果
図11は、試験例4の結果を示すグラフである。
図11のグラフからも分かるように、試料15(比較例)においては、0℃からより低温方向に温度を変化させたときに、ESRが急激に大きくなり、−25℃においてはESRが約0.28Ωに達し、さらに増加し続けている。従って、評価基準を満たしていないと考えられるため「×」の評価を与えた(図7(d)参照。)。
これに対して、試料14(実施例)においては、−60℃から0℃までの温度範囲全域でESRが約0.19Ω〜0.21Ωの範囲内となり、試料13(実施例)においては、−60℃から0℃の温度範囲全域でESRが約0.03Ωとなった。従って、ともに評価基準を満たしているためともに「○」の評価を与えた(図7(d)参照。)。
なお、試料14(実施例)と試料15(比較例)とは高温の温度範囲においては、どちらも3mΩ以下でESRが良好であるが、低温の温度範囲においては、試料15(比較例)のESRは急激に増加するのに対して試料14(実施例)のESRは急激に増加することがない。従って、試料14(実施例)は、試料15(比較例)よりも低温特性が良好であるといえる。
3. Evaluation Results FIG. 11 is a graph showing the results of Test Example 4.
As can be seen from the graph of FIG. 11, in the sample 15 (comparative example), when the temperature is changed from 0 ° C. in a lower temperature direction, the ESR rapidly increases, and at −25 ° C., the ESR is about 0. It has reached 28Ω and continues to increase. Therefore, since it is considered that the evaluation standard is not satisfied, an evaluation of “x” is given (see FIG. 7D).
On the other hand, in the sample 14 (example), the ESR is in the range of about 0.19Ω to 0.21Ω over the entire temperature range from −60 ° C. to 0 ° C., and in the sample 13 (example), The ESR was about 0.03Ω over the entire temperature range from −60 ° C. to 0 ° C. Therefore, both of the evaluation criteria were evaluated as “◯” (see FIG. 7D).
Note that Sample 14 (Example) and Sample 15 (Comparative Example) both have good ESR at 3 mΩ or less in the high temperature range, but in the low temperature range, Sample 15 (Comparative Example). While the ESR increases rapidly, the ESR of the sample 14 (Example) does not increase rapidly. Therefore, it can be said that Sample 14 (Example) has better low-temperature characteristics than Sample 15 (Comparative Example).

上記したことから、本発明の固体電解コンデンサは、比較例の固体電解コンデンサよりも低温特性に優れた固体電解コンデンサであることが確認できた。このことは以下の理由によると考えられる。すなわち、試料15(比較例)においては、電解液が低温で凝固したために電解液が担っていた電流の流れが阻害されたと考えられるのに対して、試料13及び14(実施例)においては、液体状の水溶性高分子化合物が低温で凝固しなかったために固体電解質同士のネットワークが破壊されにくくなるからであると考えられる。   From the above, it was confirmed that the solid electrolytic capacitor of the present invention was a solid electrolytic capacitor having superior low-temperature characteristics as compared with the solid electrolytic capacitor of the comparative example. This is considered to be due to the following reason. That is, in Sample 15 (Comparative Example), it is considered that the current flow that was carried by the electrolyte because the electrolyte was solidified at a low temperature, whereas in Samples 13 and 14 (Example), This is presumably because the liquid water-soluble polymer compound does not solidify at a low temperature, so that the network of solid electrolytes is not easily destroyed.

<試験例5>
試験例5は、「実施形態2に係る固体電解コンデンサ(液体状の水溶性高分子化合物が、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物の混合体である固体電解コンデンサ)が、低温特性に優れ、かつ、重量変化の観点から長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであること」を確認するための試験例である。
<Test Example 5>
Test Example 5 shows that “a solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2 (a solid electrolytic capacitor in which a liquid water-soluble polymer compound is a mixture of two or more water-soluble polymer compounds having different molecular weights) has low-temperature characteristics. This is a test example for confirming that “a solid electrolytic capacitor having excellent lifespan characteristics from the viewpoint of weight change”.

1.試料の調製
(1)試料16(PEG100+PEG600)
実施形態2に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料16(PEG100+PEG600)とした。
(2)試料17(PEG100)
液体状の水溶性高分子化合物として分子量が100のPEGを用いた点以外の構成は試料1に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料17(PEG100)とした。
(3)試料18(PEG600)
液体状の水溶性高分子化合物として分子量が600のPEGを用いた点以外の構成は試料1に係る固体電解コンデンサと同じ構成を有する固体電解コンデンサを作製し試料18(PEG600)とした。
(4)試料19(固体電解コンデンサ)
陽極箔と陰極箔との間の空隙に微粒子状の固体電解質を導入する代わりに、陽極箔と前記陰極箔との間の空隙に化学酸化重合により形成した層状の導電性高分子の固体電解質を導入すること以外は実施形態1に係る固体電解コンデンサと同様の構成を有するコンデンサを作製し試料19(固体電解コンデンサ)とした。
1. Sample Preparation (1) Sample 16 (PEG100 + PEG600)
A solid electrolytic capacitor having the same configuration as that of the solid electrolytic capacitor according to the second embodiment was produced and used as sample 16 (PEG100 + PEG600).
(2) Sample 17 (PEG100)
A solid electrolytic capacitor having the same structure as the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 except that PEG having a molecular weight of 100 was used as the liquid water-soluble polymer compound was prepared as Sample 17 (PEG 100).
(3) Sample 18 (PEG600)
A solid electrolytic capacitor having the same structure as the solid electrolytic capacitor according to Sample 1 except that PEG having a molecular weight of 600 was used as the liquid water-soluble polymer compound was prepared as Sample 18 (PEG 600).
(4) Sample 19 (solid electrolytic capacitor)
Instead of introducing a particulate solid electrolyte into the gap between the anode foil and the cathode foil, a layered conductive polymer solid electrolyte formed by chemical oxidation polymerization in the gap between the anode foil and the cathode foil is used. A capacitor having the same configuration as that of the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 1 except that it was introduced was produced as Sample 19 (solid electrolytic capacitor).

2.評価方法
(1)評価方法1
各試料(試料16〜19)をそれぞれ恒温槽の中に載置し、各試料に所定の交流電圧(100kHz)を印加して温度を変化させながらESRを測定した。そして、横軸に温度をとり、縦軸にESRをとったグラフに、測定したESRをプロットし、得られた曲線の形状及びESRから低温特性を評価した。
2. Evaluation method (1) Evaluation method 1
Each sample (samples 16 to 19) was placed in a thermostatic chamber, and a predetermined alternating voltage (100 kHz) was applied to each sample to measure the ESR while changing the temperature. The measured ESR was plotted on a graph with temperature on the horizontal axis and ESR on the vertical axis, and the low temperature characteristics were evaluated from the shape of the obtained curve and ESR.

(2)評価方法2
各試料(試料16〜18)をそれぞれ25℃の恒温恒湿槽の中に載置し、その後、これらを室内放置してから200時間後、500時間後及び730時間後において重量を測定した。重量の測定は電子天秤を用いて行った。
(2) Evaluation method 2
Each sample (samples 16 to 18) was placed in a constant temperature and humidity chamber at 25 ° C., and then the samples were left indoors, and the weight was measured after 200 hours, 500 hours and 730 hours. The weight was measured using an electronic balance.

3.評価結果
(1)評価結果1(評価方法1による評価結果)
図12は、試験例5(評価方法1)の結果を示すグラフである。
図12のグラフからも分かるように、試料16(PEG100+PEG600)においては、0℃まではESRは穏やかに減少し、0℃で最小値110mΩを示した後、0℃以下ではESRが徐々に増大して−40℃で160mΩとなった。また、試料17(PEG100)においては、0℃まではESRは穏やかに減少し、0℃で最小値110mΩを示した後、0℃以下ではESRが徐々に増大して−40℃で145mΩとなった。また、試料18(PEG600)においては、40℃まではESRは穏やかに減少し、20℃以下でESRは穏やかに増大し、−10℃で最大値350mΩを示した後、−10℃以下ではESRが徐々に減少して−40℃で220mΩとなった。また、試料19(固体電解コンデンサ)においては、20℃まではESRは穏やかに減少し、0℃で最小値110mΩを示した後、0℃以下ではESRの変化がほとんど見られなかった。
3. Evaluation result (1) Evaluation result 1 (Evaluation result by evaluation method 1)
FIG. 12 is a graph showing the results of Test Example 5 (Evaluation Method 1).
As can be seen from the graph of FIG. 12, in sample 16 (PEG100 + PEG600), the ESR decreased gently until 0 ° C., showed a minimum value of 110 mΩ at 0 ° C., and then gradually increased below 0 ° C. And became 160 mΩ at −40 ° C. In Sample 17 (PEG100), ESR decreased gently until 0 ° C, showed a minimum value of 110 mΩ at 0 ° C, and then gradually increased below 0 ° C to 145 mΩ at -40 ° C. It was. In Sample 18 (PEG 600), ESR gently decreased until 40 ° C., ESR increased moderately at 20 ° C. or lower, showed a maximum value of 350 mΩ at −10 ° C., and then decreased to −10 ° C. or lower. Gradually decreased to 220 mΩ at −40 ° C. In sample 19 (solid electrolytic capacitor), the ESR decreased gently until 20 ° C., showed a minimum value of 110 mΩ at 0 ° C., and almost no change in ESR was observed below 0 ° C.

分子量の大きい高分子は低温で凝固し、その時、固体電解質のネットワークを破壊して固体電解コンデンサのESRの増大を引き起こす。このため、図12のグラフからも分かるように、試料18(PEG600)は低温において試料17(PEG100)や試料19(化学酸化重合による固体電解コンデンサ)よりもESRが大きくなる。しかしながら、驚くべきことに、試料16(PEG100+PEG600)は、分子量の大きい高分子(PEG600)を含む水溶性高分子化合物を用いているにもかかわらず、低温において試料17(PEG100)と同程度のESRを示している。   A polymer having a high molecular weight solidifies at a low temperature, and at that time, the network of the solid electrolyte is broken to increase the ESR of the solid electrolytic capacitor. Therefore, as can be seen from the graph of FIG. 12, the ESR of Sample 18 (PEG 600) is higher than that of Sample 17 (PEG 100) and Sample 19 (solid electrolytic capacitor by chemical oxidative polymerization) at low temperatures. Surprisingly, however, sample 16 (PEG100 + PEG600) has an ESR comparable to that of sample 17 (PEG100) at low temperatures despite the use of a water-soluble polymer compound containing a high molecular weight polymer (PEG600). Is shown.

このことから、評価結果1(評価方法1による評価結果)からは、試料16、17及び19に係る固体電解コンデンサは、低温特性に優れた固体電解コンデンサであることが確認できた。   From this, it can be confirmed from Evaluation Result 1 (Evaluation Result by Evaluation Method 1) that the solid electrolytic capacitors according to Samples 16, 17 and 19 are solid electrolytic capacitors having excellent low-temperature characteristics.

(2)評価結果2(評価方法2による評価結果)
図13は、試験例5(評価方法2)の結果を示すグラフである。
図13のグラフからも分かるように、試料16(PEG100+PEG600)においては、重量変化が約−1.7mgであり、試料17(PEG100)においては、重量変化が約−2.7mgであり、試料18(PEG600)においては、重量変化が約−1.1mgであった。このことは、分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物の混合体を用いた固体電解コンデンサ(試料16)は、分子量の大きい水溶性高分子化合物を用いた固体電解コンデンサ(PEG600)ほどではないが、分子量の小さい水溶性高分子化合物を用いた固体電解コンデンサ(PEG100)よりも、水溶性高分子化合物が封口部材を透過して外部に飛散し難く、重量変化の観点から長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであることが分かった。
(2) Evaluation result 2 (Evaluation result by evaluation method 2)
FIG. 13 is a graph showing the results of Test Example 5 (Evaluation Method 2).
As can be seen from the graph of FIG. 13, in sample 16 (PEG100 + PEG600), the change in weight is about −1.7 mg, and in sample 17 (PEG100), the change in weight is about −2.7 mg. In (PEG600), the weight change was about -1.1 mg. This means that a solid electrolytic capacitor (sample 16) using a mixture of two or more water-soluble polymer compounds having different molecular weights is not as solid as a solid electrolytic capacitor (PEG 600) using a water-soluble polymer compound having a large molecular weight. Although there is no water-soluble polymer compound (PEG100) using a water-soluble polymer compound having a small molecular weight, the water-soluble polymer compound is less likely to permeate the sealing member and scatter to the outside. It turned out to be an excellent solid electrolytic capacitor.

以上、試験例5の結果から、試料16に係る固体電解コンデンサ(本発明の固体電解コンデンサのうち実施形態2に係る固体電解コンデンサ(分子量の異なる2種類以上の水溶性高分子化合物の混合体を用いた固体電解コンデンサ))は、低温特性に優れ、かつ、重量変化の観点から長寿命特性に優れた固体電解コンデンサであることが確認できた。   As described above, from the results of Test Example 5, the solid electrolytic capacitor according to Sample 16 (the solid electrolytic capacitor according to Embodiment 2 of the solid electrolytic capacitor of the present invention (a mixture of two or more water-soluble polymer compounds having different molecular weights) was obtained. The solid electrolytic capacitor used)) was confirmed to be a solid electrolytic capacitor having excellent low-temperature characteristics and excellent long-life characteristics from the viewpoint of weight change.

以上、本発明の固体電解コンデンサ及びその製造方法を上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。   As described above, the solid electrolytic capacitor and the method for manufacturing the same according to the present invention have been described based on the above embodiments, but the present invention is not limited to this and can be implemented without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

(1)上記した各実施形態においては、水溶性高分子化合物としてPEGを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。PEG以外の水溶性高分子化合物(例えば、水溶性シリコーンや分岐ポリエーテル等)を用いてもよい。 (1) In each of the above-described embodiments, PEG is used as the water-soluble polymer compound, but the present invention is not limited to this. Water-soluble polymer compounds other than PEG (for example, water-soluble silicone and branched polyether) may be used.

(2)上記した実施形態2においては、分子量の異なる2種類の水溶性高分子化合物として、同じ種類(PEG)の水溶性高分子化合物を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。異なる種類(例えば、PEGと水溶性シリコーン、PEGと分岐ポリエーテル、水溶性シリコーンと分岐ポリエーテル等)の水溶性高分子化合物を用いてもよい。 (2) In Embodiment 2 described above, water-soluble polymer compounds of the same type (PEG) were used as the two types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights, but the present invention is not limited to this. Absent. Different types of water-soluble polymer compounds (for example, PEG and water-soluble silicone, PEG and branched polyether, water-soluble silicone and branched polyether, etc.) may be used.

(3)上記した実施形態2においては、水溶性高分子化合物は、分子量の異なる2種類の高分子化合物で構成された混合体であるが、本発明はこれに限定されるものではない。水溶性高分子化合物は、分子量の異なる3種類以上の水溶性高分子化合物(例えば、PEGと水溶性シリコーンと分岐ポリエーテルや、分子量100のPEGと分子量600のPEGと水溶性シリコーン等)で構成された混合体であってもよい。 (3) In Embodiment 2 described above, the water-soluble polymer compound is a mixture composed of two types of polymer compounds having different molecular weights, but the present invention is not limited to this. The water-soluble polymer compound is composed of three or more types of water-soluble polymer compounds having different molecular weights (for example, PEG, water-soluble silicone, branched polyether, PEG having a molecular weight of 100, PEG having a molecular weight of 600, and water-soluble silicone). It may be a mixed mixture.

(4)上記した各実施形態において、第2工程においては、浸漬含浸法によって、陽極箔と陰極箔との間の空隙に固体電解質を導入したが、本発明はこれに限定されるものではない。真空含浸法によって、陽極箔と陰極箔との間の空隙に固体電解質を導入してもよい。 (4) In each embodiment described above, in the second step, the solid electrolyte is introduced into the gap between the anode foil and the cathode foil by the immersion impregnation method, but the present invention is not limited to this. . A solid electrolyte may be introduced into the gap between the anode foil and the cathode foil by a vacuum impregnation method.

(5)上記した各実施形態において、第3工程においては、浸漬含浸法によって、陽極箔と陰極箔との間の空隙に液体状の水溶性高分子化合物を充填することによって導入したが、本発明はこれに限定されるものではない。真空含浸法によって、陽極箔と陰極箔との間の空隙に液体状の水溶性高分子化合物を充填することによって導入してもよい。 (5) In each of the above-described embodiments, the third step was introduced by filling the gap between the anode foil and the cathode foil with a liquid water-soluble polymer compound by the immersion impregnation method. The invention is not limited to this. You may introduce | transduce by filling the space between anode foil and cathode foil with a liquid water-soluble polymer compound by the vacuum impregnation method.

(6)上記各実施形態においては、固体電解質として、水溶性高分子化合物を含まない固体電解質を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。固体電解質として、水溶性高分子化合物を含む固体電解質を用いてもよい。 (6) In each of the above embodiments, a solid electrolyte not containing a water-soluble polymer compound is used as the solid electrolyte, but the present invention is not limited to this. As the solid electrolyte, a solid electrolyte containing a water-soluble polymer compound may be used.

(7)上記した試験例1〜4においては、分子量が300のPEG(PEG300)を用いた固体電解コンデンサを用いて本発明の固体電解コンデンサの評価を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。分子量が100〜600のPEG(PEG100〜PEG600)を用いた固体電解コンデンサを用いても同様の評価結果が得られる。 (7) In the above-described Test Examples 1 to 4, the solid electrolytic capacitor of the present invention was evaluated using a solid electrolytic capacitor using PEG (PEG 300) having a molecular weight of 300, but the present invention is not limited to this. It is not something. Similar evaluation results can be obtained using a solid electrolytic capacitor using a PEG having a molecular weight of 100 to 600 (PEG 100 to PEG 600).

(8)上記した各実施形態においては、巻回型の固体電解コンデンサを用いて本発明の固体電解コンデンサを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、積層型その他の固体電解コンデンサにも適用可能である。 (8) In each of the embodiments described above, the solid electrolytic capacitor of the present invention has been described using a wound solid electrolytic capacitor. However, the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to a multilayer type other solid electrolytic capacitor.

1…固体電解コンデンサ、10…金属ケース、20…コンデンサ素子、21…陽極箔、22,24…酸化皮膜、23…陰極箔、25…セパレータ、26…固体電解質、27…(固体状又は粘性体状の)水溶性高分子化合物、28…液体状の水溶性高分子化合物、29,30…リード、40…封口部材、60…固体電解質導入槽、62…固体電解質導入溶液、70…液体状の水溶性高分子化合物導入槽、72…水溶性高分子化合物からなる液体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid electrolytic capacitor, 10 ... Metal case, 20 ... Capacitor element, 21 ... Anode foil, 22, 24 ... Oxide film, 23 ... Cathode foil, 25 ... Separator, 26 ... Solid electrolyte, 27 ... (Solid or viscous body) Water-soluble polymer compound, 28 ... liquid water-soluble polymer compound, 29, 30 ... lead, 40 ... sealing member, 60 ... solid electrolyte introduction tank, 62 ... solid electrolyte introduction solution, 70 ... liquid Water-soluble polymer compound introduction tank, 72 ... Liquid composed of water-soluble polymer compound

Claims (9)

表面に酸化皮膜が形成された陽極箔と、
陰極箔と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間に配設されたセパレータとを備え、
前記陽極箔と前記陰極箔との間の空隙には、導電性高分子化合物からなる微粒子状の固体電解質と酸化皮膜修復性能を有する液体状の水溶性高分子化合物とが、前記液体状の水溶性高分子化合物が前記固体電解質を取り囲むように導入されており、
前記空隙に占める前記固体電解質の割合は、1vol%〜30vol%の範囲内にあり、前記空隙に占める前記液体状の水溶性高分子化合物の割合は、10vol%〜99vol%の範囲内にあり、
前記液体状の水溶性高分子化合物は、分子量の異なる2種類以上のポリエチレングリコールの混合体であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
An anode foil having an oxide film formed on the surface;
A cathode foil;
A separator disposed between the anode foil and the cathode foil,
In the gap between the anode foil and the cathode foil, a particulate solid electrolyte made of a conductive polymer compound and a liquid water-soluble polymer compound having an oxide film repairing performance are contained in the liquid water solution. A conductive polymer compound is introduced so as to surround the solid electrolyte,
Ratio of the solid electrolyte occupying the gap is in the range of 1vol% ~30vol%, the proportion of the liquid water-soluble polymer compound occupied in the air gap, Ri near the range of 10vol% ~99vol% ,
The solid electrolytic capacitor, wherein the liquid water-soluble polymer compound is a mixture of two or more types of polyethylene glycol having different molecular weights .
請求項1に記載の固体電解コンデンサにおいて、
前記微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、1nm〜300nmの範囲内にあることを特徴とする固体電解コンデンサ。
The solid electrolytic capacitor according to claim 1,
The solid electrolytic capacitor, wherein an average particle diameter of the particulate solid electrolyte is in a range of 1 nm to 300 nm.
請求項1又は2に記載の固体電解コンデンサにおいて、
前記分子量の異なる2種類以上のポリエチレングリコールのうち、分子量が最も大きいポリエチレングリコールの分子量は、分子量が最も小さいポリエチレングリコールの分子量の1.2倍以上であることを特徴とする固体電解コンデンサ。
The solid electrolytic capacitor according to claim 1 or 2 ,
Wherein among the molecular weight of two or more kinds of polyethylene glycol having a molecular weight of molecular weight is largest polyethylene glycol, the solid electrolytic capacitor, wherein the molecular weight is at least 1.2 times the smallest of the polyethylene glycol molecular weight.
請求項1〜3のいずれかに記載の固体電解コンデンサにおいて、
前記液体状の水溶性高分子化合物に対する、前記分子量の異なる2種類以上のポリエチレングリコールのうち分子量が最も大きいポリエチレングリコールの割合は、20vol%〜80vol%の範囲内にあることを特徴とする固体電解コンデンサ。
The solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 3 ,
The ratio of polyethylene glycol having the highest molecular weight among the two or more types of polyethylene glycol having different molecular weights to the liquid water-soluble polymer compound is in the range of 20 vol% to 80 vol%. Capacitor.
請求項1〜4のいずれかに記載の固体電解コンデンサにおいて、
前記ポリエチレングリコールの分子量は、100〜1000の範囲内にあることを特徴とする固体電解コンデンサ。
In the solid electrolytic capacitor according to any one of claims 1 to 4 ,
The molecular weight of the polyethylene glycol is a solid electrolytic capacitor, characterized in that in the range of 100 to 1000.
表面に酸化皮膜が形成された陽極箔と、陰極箔と、前記陽極箔と前記陰極箔との間に配設されたセパレータとを備えるコンデンサ素子を作製する第1工程と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間の空隙に、導電性高分子化合物からなる微粒子状の固体電解質を、前記空隙に占める前記固体電解質の割合が1vol%〜30vol%の範囲内になるように導入する第2工程と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間の空隙に、酸化皮膜修復性能を有する液体状の水溶性高分子化合物を、前記固体電解質を取り囲むように、かつ、前記空隙に占める前記液体状の水溶性高分子化合物の割合が10vol%〜99vol%の範囲内になるように導入する第3工程とをこの順序で含み、
前記液体状の水溶性高分子化合物は、分子量の異なる2種類以上のポリエチレングリコールの混合体であることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
A first step of producing a capacitor element comprising an anode foil having an oxide film formed on a surface thereof, a cathode foil, and a separator disposed between the anode foil and the cathode foil;
In the space between the anode foil and the cathode foil, a particulate solid electrolyte made of a conductive polymer compound is used so that the proportion of the solid electrolyte in the space is in the range of 1 vol% to 30 vol%. A second step to be introduced;
In the gap between the anode foil and the cathode foil, a liquid water-soluble polymer compound having an oxide film repairing performance surrounds the solid electrolyte and occupies the liquid water-soluble water-soluble polymer compound. look including a third step of introducing as the proportion of the polymer compound is within a range of 10vol% ~99vol% in this order,
The method for producing a solid electrolytic capacitor, wherein the liquid water-soluble polymer compound is a mixture of two or more types of polyethylene glycol having different molecular weights .
請求項6に記載の固体電解コンデンサの製造方法において、
前記微粒子状の固体電解質の平均粒子径は、1nm〜300nmの範囲内にあることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
In the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor of Claim 6 ,
The method for producing a solid electrolytic capacitor, wherein an average particle size of the particulate solid electrolyte is in a range of 1 nm to 300 nm.
請求項6又は7に記載の固体電解コンデンサの製造方法において、
前記第2工程においては、真空含浸法又は浸漬含浸法によって、前記固体電解質を溶媒に分散させた固体電解質分散溶液を前記空隙に充填した後、前記空隙から前記溶媒を除去することにより、前記空隙に前記固体電解質を導入することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
In the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor of Claim 6 or 7 ,
In the second step, the space is filled with a solid electrolyte dispersion solution in which the solid electrolyte is dispersed in a solvent by a vacuum impregnation method or a dip impregnation method, and then the solvent is removed from the space, thereby removing the space. A method for producing a solid electrolytic capacitor, comprising introducing the solid electrolyte into a solid electrolytic capacitor.
請求項6〜8のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法において、
前記第3工程においては、真空含浸法又は浸漬含浸法によって、前記空隙に前記液体状の水溶性高分子化合物を充填することにより、前記空隙に前記液体状の水溶性高分子化合物を導入することを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
In the manufacturing method of the solid electrolytic capacitor in any one of Claims 6-8 ,
In the third step, the liquid water-soluble polymer compound is introduced into the voids by filling the voids with the liquid water-soluble polymer compound by vacuum impregnation or immersion impregnation. A method for producing a solid electrolytic capacitor characterized by the above.
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