JP6412805B2 - セパレータ及びアルミニウム電解コンデンサ - Google Patents

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Description

本発明は、アルミニウム電解コンデンサに用いて好適なセパレータ、及び、このセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサに関するものである。
近年、エレクトロニクス化が進む自動車関連機器やデジタル機器において、省エネルギー化が進み、これらの機器に搭載される部品には、低インピーダンス化・長寿命化等が求められている。そして、これらの機器に搭載される部品の低インピーダンス化により、電力損失の低減や、半導体動作電力の低電圧化・高速化への対応、周波数特性の向上等、多くのメリットが得られる。
また、日本のみならず、世界各国の省エネルギー政策や石油代替エネルギー政策により、風力発電、太陽電池、ハイブリッド車、電気自動車、各種省エネルギー機器等、環境に関わるあらゆる分野で、エネルギー効率の良いインバータ回路等の利用拡大が続いている。家庭用製品でも、省エネルギー化を目的として、エアコン、冷蔵庫、洗濯機、照明機器等、多くの機器がインバータ回路を備えている。
インバータ回路では、整流器から出力される直流に含まれている変動成分の平滑化を目的として、アルミニウム電解コンデンサが使用される。
アルミニウム電解コンデンサは、インバータ回路の構成部材の中で、大きな体積比率を占めていることから、アルミニウム電解コンデンサのさらなる小形化への要望が強い。
また、アルミニウム電解コンデンサにリプル電流が印加された場合、損失により自己発熱する。アルミニウム電解コンデンサのインピーダンスが低いことで、リプル電流による発熱を抑えることができる。アルミニウム電解コンデンサにとっての発熱は、直接的に寿命へ影響する要因であり、発熱が小さいことは、そのまま長寿命化へつながるため、低インピーダンス化に対する要求は一層高くなっている。
一般に、アルミニウム電解コンデンサ等の電解コンデンサは、陽極アルミニウム箔と陰極アルミニウム箔との間にセパレータを介在させて、これらを巻付けてコンデンサ素子を形成して、このコンデンサ素子に電解液を含浸させて、ケースに挿入し、封口することにより、作製されている。
電解液及びセパレータは、アルミニウム電解コンデンサのインピーダンスに大きく影響することが知られている。アルミニウム電解コンデンサのインピーダンスを改善するために、電解液やセパレータにも、低インピーダンス化の要求が高まっている。
また、アルミニウム電解コンデンサの小型化のためには、セパレータを薄くすることが有効である。
同じ面積のアルミニウム箔を使用する場合、薄いセパレータを用いてコンデンサ素子を形成すれば、外径の小さなコンデンサ素子が作製できる。従って、薄いセパレータが求められている。
アルミニウム電解コンデンサにおいて、セパレータの主な役割は、両電極箔の隔離と電解液の保持である。セパレータの素材には、電気絶縁性が要求され、また様々な種類の電解液の保持のために、親水性、親油性が要求される。従って、これらの特性を併せ持つ、セルロースを原料としたセパレータが使用されている。
セパレータの原料のセルロースの素材としては、針葉樹クラフトパルプやマニラ麻パルプ、エスパルトパルプ等の天然セルロース繊維や、溶剤紡糸セルロース繊維のような再生セルロース繊維が、一般的に使用されている。
セパレータの低インピーダンス化に有効な手法は、セパレータの坪量を低く、密度を低く、厚さを薄くすることである。
しかしながら、単に、セパレータの坪量を低く、密度を低く、厚さを薄くしたのみでは、様々な問題が発生する。
セパレータの坪量を低く、密度を低く、厚さを薄くした場合、セパレータの緻密性も低下する。このため、アルミニウム電解コンデンサに使用したときに、素子ショート不良率やエージングショート不良率が増大し、仮にショートしなかった場合でも、製品化されて市場に出された後のショート不良率が高くなる、という難点がある。
また、セパレータの坪量を低く、密度を低く、厚さを薄くした場合、セパレータの引裂強さの値も低下する。その結果、アルミニウム電解コンデンサの製造工程において、セパレータの破断が発生し、生産性や歩留りが低下する。
これらの理由により、セパレータには、低坪量、低密度、薄厚であっても、ショート不良率を増加させない高い緻密性、及び、各工程で紙切れを発生させない強度が、求められている。
セパレータの緻密性を高め、アルミニウム電解コンデンサのショート不良率を減少させるためには、セパレータの厚さを厚くしたり、原料であるパルプの叩解の程度を示すJIS P 8121によるCSF(Canadian Standard Freeness)の数値を小さくすることで密度を高くしたりすることが知られている。
しかしながら、セパレータの厚さを厚く、密度を高くすると、インピーダンスが悪化してしまう。
また、アルミニウム電解コンデンサ素子の巻回時に、セパレータ、陽極箔、陰極箔には主に長尺方向に応力が加わる。しかし、搬送ロール上でのセパレータ位置が左右にぶれることにより、セパレータの幅方向にも応力が加わることがある。その際、セパレータの引裂強さが弱いと、セパレータが破断し、歩留りが低下してしまう場合がある。
従って、セパレータの引裂強さが強いことも、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータに求められている。
以上述べたように、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータには、インピーダンス性能に優れ、ショート不良率を改善するとともに、歩留りを向上させることが可能な、薄いセパレータが求められている。
従来から、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータにおいて、特性の向上を図る目的で、様々な構成が提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献7を参照。)。
特開平5−267103号公報 特開2010−239094号公報 特開2009−158811号公報 特開2006−253728号公報 特開2012−221567号公報 特開昭53−142652号公報 特開平6−168848号公報
特許文献1において、セパレータの緻密性を向上させ、且つインピーダンス性能を改善するために、叩解した溶剤紡糸セルロース繊維を使用する方法が提案されている。叩解の程度の高い溶剤紡糸セルロース繊維を使用したセパレータは、緻密性が高く、かつ微多孔質状の紙質となり、このセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、インピーダンス及びショート不良率の両特性が向上する。
しかしながら、特許文献1のように、叩解可能な再生セルロース繊維100質量%のセパレータを用いた場合、引裂強さが低いため、アルミニウム電解コンデンサの製造工程において、セパレータの破断が発生してしまうことがあった。
このセパレータの破断の発生は、以下の理由によると考えられる。
叩解可能な再生セルロース繊維の叩解の程度を高くすることによって、数10nm〜数μmの微細なフィブリルが得られる。得られたフィブリル化微細繊維は、剛性が高く潰れにくいため、紙にしたときに、天然繊維のフィブリル化微細繊維のようにフィルム状に結合することがない。従って、再生セルロース繊維を叩解して得られたフィブリル化微細繊維をセパレータに使用することにより、互いに独立した微細繊維が無数の点接着(水素結合)により構成された、極めて緻密性の高いセパレータが得られる。このようにして得られたセパレータは、緻密性が高いにもかかわらず、その構造上微多孔質状の紙質となり、しかもフィブリル断面は真円に近い形状であるため、比較的扁平な天然繊維と異なり、イオンの流れを阻害することがない。その結果、再生セルロース繊維の叩解原料を配合したセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、インピーダンス及びショート不良率の両特性が改善する。
しかしながら、叩解可能な再生セルロース繊維は、叩解することで繊維間結合が増加し引張強さが向上するが、さらに繊維の叩解の程度を高くすると、引裂強さは急激に低下する。即ち、繊維間結合による引張強さと、引裂強さとは、相反する関係にあり、叩解が高度になるほど、引張強さは向上するが、引裂強さは低下してしまうことになる。
ここで、引裂強さを向上するために叩解を抑制すると、引張強さだけでなく緻密性も低下してしまうため、アルミニウム電解コンデンサのショート不良率が増加してしまう。
特許文献2において、セパレータの引裂強さを向上させ、アルミニウム電解コンデンサ製造工程でのセパレータの破断を抑制するために、再生セルロース繊維と叩解した天然セルロース繊維を混抄する方法が提案されている。天然セルロース繊維を10〜30質量%、残部を叩解された再生セルロース繊維とすることで、天然セルロース繊維が骨格となり、その骨格の間を叩解された再生セルロース繊維が埋めることで、引裂強さと緻密性に優れたセパレータが得られる。
しかしながら、特許文献2のように天然セルロース繊維を配合した場合、インピーダンスが悪化してしまうという問題があった。
これは、以下の理由によると考えられる。
再生セルロース繊維からは、前述の通り、剛性が高く断面が真円に近い形状のフィブリルが得られる。一方、天然セルロース繊維は、再生セルロース繊維に比べて断面が扁平かつ大きいため、イオンの流れを阻害してしまう。その結果、再生セルロース繊維の叩解原料及び天然セルロース繊維を配合したセパレータを用いて作製された、アルミニウム電解コンデンサは、インピーダンスが悪化してしまう。
さらに、特許文献2のセパレータは、特許文献1に示されていたような、叩解の程度の高い再生セルロース繊維のみで構成されたセパレータと比較して、緻密性が低下する。このため、特許文献2のセパレータは、アルミニウム電解コンデンサに使用した場合に、ショート不良率も増加してしまう。
特許文献3において、湿式スパンボンド法によって作製された、繊維径0.5〜8.0μmの再生セルロース連続長繊維からなり、アルミニウム電解コンデンサに使用するとインピーダンスとショート不良率を低減できる、セパレータが提案されている。
しかしながら、特許文献3に記載されているように、湿式スパンボンド法は繊維配列に異方性があり、抄紙法のような緻密なウェブを構成することが困難である。特許文献3においては、その課題を、均一な細さの連続長繊維を使用することで解決しているが、それでもなお、叩解の程度の高い再生セルロースのフィブリルからなるセパレータの緻密性には及ばない。特に、特許文献3に記載された坪量の範囲を下回る、低い坪量の領域では、ショート不良が増加してしまい、近年要望されているような、アルミニウム電解コンデンサの低インピーダンス化には対応できなかった。
さらに、特許文献3のセパレータを構成する繊維は、原材料の製作段階で銅アンモニア溶液を使用したキュプラレーヨンであるため、繊維内部に銅イオンを含有している。そのため、アルミニウム電解コンデンサが市場に出された後に、アルミニウム電解コンデンサの内部で銅イオンが析出した場合のショートの危険性を有している。
特許文献4において、叩解したセルロース繊維を原料として抄紙し、紙力増強剤を含浸塗布することで、低インピーダンスでありながらも引張強さを改善させた、セパレータが提案されている。このセパレータをアルミニウム電解コンデンサに使用すれば、ショート不良率及びインピーダンスが共に低いコンデンサが実現できる。
しかしながら、特許文献4に記載されているセパレータは、再生セルロース繊維のCSF値が高いため、セパレータの緻密性が充分とは言えない。近年、更なるショート不良率の低減が求められていることから、セパレータの緻密性を向上させる必要がある。
ここで、セパレータの緻密性を向上させるために、再生セルロース繊維のCSF値を低くすると、引裂強さが低下してしまう。
特許文献5において、ろ水度をコントロールした再生セルロース繊維を用いて、電解液が付着した際の強度に優れる、セパレータが提案されている。
しかしながら、特許文献5に記載されているセパレータは、特許文献1に記載されているようなセパレータと比較して、繊維の叩解の程度が低い。このため、特許文献5の実施例に記載された坪量の範囲を下回る、低い坪量の領域では、セパレータの緻密性が不足する。その結果、アルミニウム電解コンデンサのショート不良が増加してしまう。
さらに、特許文献5に記載されているセパレータは、特許文献2に記載されているようなセパレータと比較して、繊維間の結合力が弱い。このため、コンデンサ素子を形成して電解液を含浸させた後の、例えば熱による膨張収縮といったような、激しい動きを伴わない変形には耐えられるが、コンデンサ素子の巻取り工程のような、動きの大きな工程では、セパレータが破断してしまう。
特許文献6において、断面径が小さく円形に近い天然繊維である、エスパルト繊維を配合することで、緻密性とインピーダンス特性を同時に改善する、セパレータが提案されている。
しかしながら、エスパルト繊維のパルプからなるセパレータの緻密性は、叩解の程度の高い再生セルロース繊維のフィブリルからなるセパレータの緻密性には及ばない。このため、特許文献6に記載されたセパレータでは、近年のショート不良率の低減の要望に対して、セパレータの緻密性が充分とは言えない。
特許文献7において、叩解の程度の高い天然セルロース層と叩解の程度の少ない層の、二層のセパレータとすることで、ショート不良を低減すると共にインピーダンス特性を改善する、セパレータが提案されている。
特許文献7に記載されたセパレータでは、叩解の程度の高い天然セルロースの層を持つため、ショート不良率の低減に効果的であるものの、特許文献1に記載されたセパレータ等と比較して、インピーダンス特性が悪化しやすかった。このため、更なるインピーダンスの低減が求められている。
以上のように、セパレータに要求される、緻密性、インピーダンス性能、引裂強さ等は、それぞれが複雑に関連した相反の関係にあり、これらの性能を全て同時に向上することは困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、引裂強さと緻密性、インピーダンス性能に優れたセパレータを提供することを目的としたものである。また、このセパレータを用いることによって、インピーダンス性能に優れ、ショート不良率を改善すると共に、歩留りを向上させることが可能な、アルミニウム電解コンデンサを提供することを目的としたものである。
本発明のセパレータは、陽極と陰極との間に介在させるセパレータであって、該セパレータは、CSF値0〜500[ml]の叩解可能な再生セルロース繊維20〜80質量%と、CSF値が一旦下限値まで低下した後に上昇に転じたCSF値1〜500[ml]の叩解可能な再生セルロース繊維20〜80質量%とからなり、該セパレータのCSF値X[ml]と比引裂強さY[mN・m/g]が、下記式1乃至式3を同時に満たす範囲にあるものである。
式1:0≦X≦300
式2:15≦Y≦100
式3:Y≧0.175X−2.5
本発明のセパレータにおいて、より好ましくは、セパレータのCSF値Xと比引裂強さYが、下記式1乃至式4を満たす範囲にあるものである。
式1:0≦X≦300
式2:15≦Y≦100
式3:Y≧0.175X−2.5
式4:Y≦0.05X+45
本発明のセパレータにおいて、さらに好ましくは、セパレータのCSF値Xと比引裂強さYが、下記式2乃至式5を同時に満たす範囲にあるものである。
式2:15≦Y≦100
式3:Y≧0.175X−2.5
式4:Y≦0.05X+45
式5:0≦X≦100
本発明のセパレータにおいて、より好ましくは、厚さが10〜50μmである。
本発明のセパレータにおいて、さらに好ましくは、密度が0.25〜0.70g/cmである。
なお、本発明において、「CSF値」とは、「JIS P8121−2 パルプ−ろ水度試験法−第2部:カナダ標準ろ水度法」に従って測定した値である。
また、「比引裂強さ」とは、引裂強さを坪量で除して算出される値であり、ここでは、「JIS P 8116 『紙-引裂強さ試験方法-エルメンドルフ形引裂試験機法』」に規定された、横方向(CD)の比引裂強さである。
そして、前記セパレータが繊維A(CSF値0〜500[ml]の叩解可能な再生セルロース繊維20〜80質量%)と繊維B(CSF値が一旦下限値まで低下した後に上昇に転じたCSF値1〜500[ml]の叩解可能な再生セルロース繊維20〜80質量%)の二種の叩解の程度の異なる再生セルロース繊維の混合原料から成る構成とすることにより、セパレータのCSF値Xと比引裂強さYが、式1乃至式3を満たす範囲になるようにすることが可能になる。
本発明のアルミニウム電解コンデンサは、陽極と陰極との間に、セパレータを介在して成り、セパレータとして、上記本発明のセパレータが使用されているものである。
本発明によれば、引裂強さと緻密性、インピーダンス性能に優れたアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを提供できる。
また、該セパレータを用いることによって、インピーダンス性能に優れ、ショート不良率を改善すると共に、歩留りを向上させることが可能な、アルミニウム電解コンデンサを提供できる。
本発明のセパレータを構成する繊維に関して、叩解処理のエネルギーの総和と、CSF値との関係を示した図である。 実施例及び比較例の各例について、セパレータのCSF値と比引裂強度をプロットした図である。
以下、図面等も参照して、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
本実施の形態のセパレータは、陽極と陰極の間に介在させるセパレータにおいて、叩解可能な再生セルロース繊維からなり、セパレータのCSF値X[ml]と比引裂強さY[mN・m/g]が、次に示す式1乃至式3を同時に満たす範囲にあり、より好ましくは、式1乃至式4を同時に満たす範囲に、さらに好ましくは、式2乃至式5を同時に満たす範囲にある。
式1:0≦X≦300
式2:15≦Y≦100
式3:Y≧0.175X−2.5
式4:Y≦0.05X+45
式5:0≦X≦100
また、本実施の形態のアルミニウム電解コンデンサは、セパレータとして上記構成のセパレータを使用して、陽極と陰極との間に、セパレータを介在させた構成である。
引裂強さは、紙の1mあたりの質量である、坪量に比例することが知られている。
このため、引裂強さの値を坪量で除した比引裂強さは、紙の坪量や厚さ等の要因を排除した、引裂強さの比較のための指標として用いられる。
引裂強さは、主に原料の特性に由来する。比引裂強さを比較することで、セパレータの紙の特性の比較だけではなく、原料の特性の比較も同時に行える点で、比引裂強さが優れている。
比引裂強さは、原料の叩解の程度によって大きく変化する。叩解の程度が高くなるに従い、比引裂強さは徐々に増加するが、更に叩解の程度が高くなると、低下してゆく。
なお、繊維の叩解に用いる設備は通常抄紙原料の調製に使用されるものであればいずれでも良い。一般的にはビーター、コニカルリファイナー、ディスクリファイナー、高圧ホモジナイザーなどが挙げられる。
繊維は、叩解によって微細化される。
叩解によって微細化された再生セルロースを、ふるい板上でろ過しようとすると、ふるい板上に初期に堆積する繊維マットの影響を受ける。その後、ふるい板を通過しようとする懸濁液の抵抗が大きくなる。このため、叩解により再生セルロースを微細化していくと、CSF値は次第に低くなり、下限に到達する。
叩解に供する繊維の繊度、また、叩解処理条件によって、ろ水度の下限の値は変動する。このため、CSF値が0mlまで小さくなるよりも前(即ち、+の値)に、下限となる場合もあるし、CSF値が0mlまで到達した後、すぐにCSF値が大きくならず、0mlをしばらく示した後にCSF値が大きくなる場合もある。
CSF値が下限に達した状態から、更に叩解すると、ふるい板の孔を通過する程度の微細な繊維が増加し、CSF値は上昇に転じる。
以上述べた状態の変化を、図1に示す。図1は、本発明のセパレータを構成する繊維(再生セルロース繊維)に関して、叩解処理のエネルギーの総和(kWh)と、CSF値(ml)との関係を、示した図である。
図1に示すように、CSF値が大きいaの状態から、叩解により再生セルロースを微細化することで、CSF値が次第に低くなり、一旦下限(bの状態)まで低下する。その後、更に叩解することで、ふるい板の孔を通過する程度の微細な繊維が増加することによって、CSF値は上昇に転じる。そして、CSF値が上昇してCSF値が大きくなると、cの状態となる。
例えば、繊維Aと繊維Bとの二種の叩解の程度の異なる繊維(再生セルロース繊維)の混合原料を使用することで、本実施の形態のセパレータが得られる。
なお、以下、繊維A及び繊維Bのうち、繊維Aを叩解の程度が低い方の繊維とし、繊維Bを叩解の程度が高い方の繊維とする。
繊維Aとしては、CSF値が500〜0mlのものを採用する。
また、繊維Aの配合割合は、20〜80質量%とする。
繊維Bとしては、CSF値が一旦下限値(0mlもしくは+の値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値が1〜500mlのものを採用する。
また、繊維Bの配合割合は、20〜80質量%とする。
以上の構成を採用することにより、本実施の形態は、引裂強さと緻密性、インピーダンス性能に優れたアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを提供できる。このセパレータをアルミニウム電解コンデンサに用いれば、インピーダンス性能に優れ、ショート不良率を改善するとともに、アルミニウム電解コンデンサ製作工程での歩留りを向上させることが可能となる。
そして、種々の材料、構成割合について、試験を行った結果、前述したように、CSF値が500〜0mlまで叩解された再生セルロース繊維Aと、CSF値が一旦下限値まで低下した後も更に叩解することによって、CSF値が上昇に転じたCSF値1〜500mlの再生セルロース繊維Bとを、それぞれ20〜80質量%の割合で混合し抄紙することで、良好な結果が得られた。
即ち、叩解の程度の異なる二種の再生セルロース繊維である、繊維Aと繊維Bを、上記割合で混合して抄紙することにより、相反する関係である、引裂強さと緻密性とを両立することが可能となる。
本実施の形態例のセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサは、セパレータ部分に電解液を含浸保持させ、陽極箔と陰極箔とを該セパレータで隔離することによって構成することができる。
なお、アルミニウム電解コンデンサにおいて、コンデンサ素子の外径の許容する範囲内で、必要に応じて、複数枚のセパレータを両極間に介在させても良い。
電解液としては、通常使用される電解液であれば、いずれでも良い。電解液として、一般的には、エチレングリコール(以下EGと略称する)や、γ‐ブチロラクトン(以下GBLと略称する)、ジメチルホルムアミド、スルホラン等を溶媒とし、これら溶媒に硼酸やアジピン酸、マレイン酸又はこれらのアンモニウム塩等の溶質を溶解したもの等がある。
しかし、電解液は、以上の例及びその組み合わせに限定されるものではなく、通常使用される電解液であれば、いずれでも良い。
〔セパレータの説明〕
本実施の形態のセパレータは、叩解可能な再生セルロース繊維を用いて、セパレータのCSF値をX[ml]、横方向(CD)の比引裂強さをY[mN・m/g]としたとき、CSF値Xと比引裂強さYとが、次に示す式1乃至式3を同時に満たす範囲にある。より好ましくは、式1乃至式4を同時に満たす範囲にある。さらに好ましくは、式2乃至式5を同時に満たす範囲にあるセパレータである。なお、セパレータの「横方向(CD)」とは、長尺状に巻回されたセパレータの幅の方向を意味する。
式1:0≦X≦300
式2:15≦Y≦100
式3:Y≧0.175X−2.5
式4:Y≦0.05X+45
式5:0≦X≦100
式1乃至式3を同時に満足する場合、そのセパレータは、引裂強さに優れ、且つ緻密性も高いため、アルミニウム電解コンデンサに使用した際に破断不良率とショート不良率を共に改善することができる。
また、式1乃至式4を同時に満足する場合、セパレータの緻密性がより向上し、ショート不良率を、より低減できる。
さらに、式2乃至式5を同時に満足する場合、セパレータの緻密性がさらに向上し、ショート不良率を、さらに低減できる。
式1において、セパレータのCSF値Xが300mlより大きい場合、セパレータの緻密性が低下しており、アルミニウム電解コンデンサのショート不良が増加する危険性がある。
式2において、比引裂強さYが式2の上限を超える場合、アルミニウム電解コンデンサのショート不良率が悪化してしまう。
一方、比引裂強さYが式2の下限を下回る場合、アルミニウム電解コンデンサの製造工程における、セパレータの破断不良が増加する。
セパレータの厚さとしては、10〜50μmが好ましい。厚さが10μmを下回るとショート不良が増加する。また、厚さが50μmを超過すると、素子の小型化が難しくなる場合や、インピーダンス性能が悪化する場合がある。
セパレータの密度としては、0.25〜0.70g/cmが好ましい。密度が0.25g/cmを下回ると、セパレータの緻密性が低下し、ショート不良が増加する。また、密度が0.70g/cmを超過すると、インピーダンス性能が悪化する。
また、前述したように、叩解可能な再生セルロース繊維を叩解した原料を使用して、叩解の程度の異なる、繊維Aと繊維Bの二種の繊維を、混合し抄紙することで本実施の形態のセパレータが得られる。
叩解の程度の異なる繊維Aと繊維Bとを混合する理由は、繊維Aと繊維Bの特徴を両立させるためである。
叩解の程度が低い繊維Aを単独で用いたセパレータは、引裂強さに優れるものの、緻密性に欠ける。
一方、叩解の程度が高い繊維Bを単独で用いたセパレータは、緻密性に優れるものの、引裂強さが弱い。
本発明の繊維Aと繊維Bとを混合してシート化したセパレータと、同じCSF値まで単独叩解した原料を用いてシート化したセパレータを比較すると、本発明のセパレータは、緻密性あるいは引裂強さの少なくとも一方の特性が優れる。単独叩解した原料は、繊維Aに比べると微細化しているため、引裂強さが弱く、また、繊維Bに比べると微細化していないため、緻密性に欠けることとなる。
繊維Aに要求される役割は、セパレータの引裂強さを向上させることである。繊維Bに比べ叩解の程度が低い再生セルロース繊維同士が絡合して、三次元の網目構造を構成し、この網目構造の交絡点を、繊維Aから発生したフィブリルや繊維Bが結合して支えることで、セパレータの引裂強さが向上する。また、叩解の程度の高い繊維Bには及ばないが、叩解された再生セルロース繊維であるため、セパレータの緻密性、及びインピーダンスを損なうことがない。
繊維Aの叩解の程度としては、叩解した原料がCSF値500〜0mlであることが好ましい。CSF値が500mlよりも大きい場合は、引裂強さを向上できなくなる。つまり、CSF値が500mlよりも大きいというのは、叩解の程度の低い繊維が多く存在する状態であり、繊維間の結合が弱いため、三次元の網目構造を構成しても、繊維の引き抜きに対する抵抗力が弱い。また、CSF値が一旦下限値(0mlもしくは+の値)まで低下した後、上昇に転じるまで叩解の程度を高くした場合は、繊維が過度に微細化してしまうため、上記と同様に、繊維の引き抜きに対する抵抗力が弱くセパレータの引裂強さが著しく低下してしまう。
繊維Aの配合割合としては、20〜80質量%が好ましい。配合割合が20質量%未満では、引裂強さが低下してしまう。配合割合が80質量%を超過する場合、抄紙によって得られるシートが不均一になり、アルミニウム電解コンデンサのショート不良が増加してしまう。
繊維Bに要求される役割は、セパレータの緻密性を向上させることである。叩解の程度の高い再生セルロース繊維がセパレータの空隙を埋めることで、セパレータの緻密性が向上する。
繊維Bの叩解の程度としては、叩解した原料のCSF値が一旦下限値(0mlもしくは+の値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1〜500mlであることが好ましい。繊維BのCSF値が下限値に到達する前や下限値では、繊維Bの微細化が不十分であり、繊維Aとの混合によって得られるシートの地合が不均一になるため、アルミニウム電解コンデンサのショート不良が増加してしまう。CSF値が一旦下限値まで低下し、上昇に転じた後もさらに叩解し、CSF値が500mlを超過した場合、繊維が微細になりすぎてしまい、抄紙用原料として適さない。
繊維Bの配合割合としては、20〜80質量%が好ましい。配合割合が20質量%未満では、抄紙によって得られるシートの地合が不均一になり、アルミニウム電解コンデンサのショート不良が増加してしまう。配合割合が80質量%を超過する場合、セパレータの引裂強さが低下してしまう。
また、本発明のセパレータにおいて、再生セルロース繊維のみを配合し、天然セルロース繊維やその他の合成繊維等を配合しない理由は、以下の通りである。
再生セルロース繊維の叩解により得られるフィブリルは、その繊維径が細く、剛性が高い。そのため、繊維やフィブリルが交絡点で水素結合等により結合するが、繊維やフィブリル同士が面や線でフィルム状に結着することが無いために、インピーダンスが悪化しない特徴がある。
一方、天然セルロース繊維は、剛性が低く、繊維間結合力が強い。つまり、天然セルロース同士の交絡点では、絡合するのみでなく、シートの乾燥過程において、繊維同士が水素結合等により吸着し、面同士、線同士、及びそれらの組み合わせで融着する。その結果、インピーダンスが悪化する。
合成繊維は、セルロース繊維と異なり、繊維の交絡点で絡合するのみであり、繊維間結合力が弱く、種々の問題が起こる。例えば、合成繊維を繊維Aとして配合する場合、引裂強さが弱い。これは、繊維の引き抜きに対する抵抗力が弱いためである。また例えば、繊維Bとして微細化した合成繊維を配合する場合、ショート不良が増加する。各種バインダー繊維等を使用し、熱融着若しくは接着させることでシート強度を上昇させることができるが、融着部が多くなるとインピーダンスが悪化してしまう。
再生セルロース繊維には、湿式紡糸法による銅アンモニア再生セルロース繊維、ビスコース再生セルロース繊維、及び、N−メチルモルフォリン−N−オキサイド等の有機溶媒で分子状にセルロースを溶解した溶液を紡糸原液とした溶剤紡糸再生セルロース繊維、等がある。
中でも、叩解可能な再生セルロース繊維としては、ビスコース再生セルロース繊維としてのポリノジックレーヨン、及び、溶剤紡糸再生セルロース繊維としてのリヨセルが代表的なものとして挙げられ、これらの再生セルロース繊維を用いることで、容易に繊維層を形成できる。
ただし、銅アンモニア再生セルロース繊維であるキュプラレーヨンは、原材料の製作段階で銅アンモニア溶液を使用しており、繊維の内部に銅イオンを含有している。そのため、キュプラレーヨンをアルミニウム電解コンデンサ用セパレータに使用した場合には、アルミニウム電解コンデンサが市場に出された後に、コンデンサ内部で銅イオンが析出する等のショートの危険性を有している。従って、キュプラレーヨンは、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータの材料として不適である。
しかし、以上の例に限定されるものではなく、銅アンモニア再生セルロースのように、不純物の点で問題がある場合を除いて、叩解可能な再生セルロース繊維であれば何れでも良く、例えば、以下に詳細構成を示すポリノジックレーヨン繊維やリヨセル繊維に限定されるものではない。
密度が0.25〜0.70g/cmの範囲内であれば、必要に応じて、キャレンダー加工によって、セパレータの厚さを調整してもよい。
また、必要に応じて、紙力増強加工を施しても良い。
さらに、必要に応じて、抄紙工程で通常使用される添加剤、例えば分散剤や消泡剤等を使用してもよい。
上記したセパレータの構成により、アルミニウム電解コンデンサの製造工程、及び、アルミニウム電解コンデンサ特性の双方において、良好なセパレータが得られることを見出した。即ち、インピーダンス性能に優れ、ショート不良率を改善すると共に、コンデンサ製造工程での歩留りを向上させられる、良好なセパレータである。
〔セパレータ及びアルミニウム電解コンデンサの特性の測定方法〕
本実施の形態のセパレータ及びアルミニウム電解コンデンサの各特性の具体的な測定は、以下の条件及び方法で行った。
〔セパレータのCSF〕
「JIS P8121−2 パルプ−ろ水度試験法−第2部:カナダ標準ろ水度法」に従って、セパレータのCSF値を測定した。
〔厚さ〕
「JIS C 2300−2 『電気用セルロース紙-第2部:試験方法』 5.1 厚さ」に規定された、「5.1.1 測定器及び測定方法 a外側マイクロメータを用いる場合」のマイクロメータを用いて、「5.1.3 紙を折り重ねて厚さを測る場合」の10枚に折り重ねる方法で、セパレータの厚さを測定した。
〔密度〕
「JIS C 2300−2 『電気用セルロース紙-第2部:試験方法』 7.0A 密度」のB法に規定された方法で、絶乾状態のセパレータの密度を測定した。
〔比引裂強さ〕
「JIS P 8116 『紙-引裂強さ試験方法-エルメンドルフ形引裂試験機法』」に規定された方法で、セパレータの横方向(CD)の引裂強さを測定した。次に、得られた引裂強さの値をセパレータの坪量で除して、セパレータの比引裂強さを算出した。
〔破断不良率〕
それぞれのセパレータと所定の静電容量となるよう裁断したアルミ箔とを使用し、素子巻機にて巻き取って、コンデンサ素子を形成した。この操作を1000回行った後、セパレータの破断が無く巻き取れたコンデンサ素子を計数し、1000から減じて破断不良数を求めた。この破断不良数を1000で除して、百分率をもって破断不良率とした。
〔ショート不良率〕
ショート不良率は、破断不良なく巻き取れたコンデンサ素子を用いて、電解液含浸前の巻取り素子の導通ショート及びエージング中のショート不良数を計数し、これらのショート不良となった素子数を、破断不良なく巻き取れた素子数で除して、百分率をもってショート不良率とした。
〔インピーダンス〕
作製したアルミニウム電解コンデンサのインピーダンスは、LCRメータを用いて、20℃で100kHzの周波数で測定した。
以下、本発明に係る具体的な実施例と、比較例及び従来例について説明する。
なお、各実施例のセパレータは、再生セルロース繊維を使用して、抄紙法にてセパレータを構成した。
〔実施例1〕
繊維Aとして、CSF値0mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値500mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ10.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ17mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は10mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧6.3V、容量1000μF、素子外径7.6mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例1のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例2〕
繊維Aとして、CSF値0mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を50質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値350mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を50質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ20.0μm、密度0.450g/cm、比引裂強さ27mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧6.3V、容量1000μF、素子外径7.9mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例2のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例3〕
実施例2のセパレータと同じ抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ40.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ52mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧6.3V、容量1000μF、素子外径8.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例3のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例1〕
繊維Aとして、CSF値10mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を50質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値350mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を50質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ9.0μm、密度0.422g/cm、比引裂強さ13mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧6.3V、容量1000μF、素子外径7.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例1のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例2〕
比較例1と同じ抄紙原料を用いて、長網抄紙法によりシートを得た。続いて、特開2006−253728号公報の実施例1の方法に従って、このシートに紙力増強加工を施し、厚さ16.0μm、密度0.238g/cm、比引裂強さ13mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧6.3V、容量1000μF、素子外径7.8mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例2のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例1〕
再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値160mlである抄紙原料を用いて、長網抄紙法によりシートを得た。続いて、特開2006−253728号公報の実施例1の方法に従って、このシートに紙力増強加工を施し、厚さ20.0μm、密度0.425g/cm、比引裂強さ6mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は150mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧6.3V、容量1000μF、素子外径7.9mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例1のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例2〕
特開昭53−142652号公報の実施例1の方法に従って、円網抄紙法により、厚さ40.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ43mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は620mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧6.3V、容量1000μF、素子外径8.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例2のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例4〕
繊維Aとして、CSF値0mlの再生セルロース繊維であるポリノジックレーヨン繊維を20質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1mlの再生セルロース繊維であるポリノジックレーヨン繊維を80質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法によりシートを得た。続いて、このシートにキャレンダー加工を施すことにより、厚さ25.0μm、密度0.540g/cm、比引裂強さ17mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧16V、容量550μF、素子外径9.0mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例4のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例5〕
繊維Aとして、CSF値100mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を30質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値20mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を70質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ30.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ24mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧16V、容量550μF、素子外径9.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例5のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例3〕
繊維Aとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値20mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を40質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値80mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を60質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ30.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ5mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は55mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧16V、容量550μF、素子外径9.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例3のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例4〕
繊維Aとして、CSF値30mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%、繊維Bとして、CSF値5mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%配合した抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ35.0μm、密度0.371g/cm、比引裂強さ105mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は20mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧16V、容量550μF、素子外径9.3mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例4のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例5〕
繊維Aとして、CSF値0mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値680mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%配合した抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ35.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ105mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧16V、容量550μF、素子外径9.3mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例5のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例3〕
抄紙原料として、CSF値0mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を用いて、長網抄紙法により、厚さ30.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ7mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧16V、容量550μF、素子外径9.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例3のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例4〕
特開2009−158811号公報の実施例1の方法に従って、厚さ30.0μm、密度0.333g/cmのセパレータを得た。このセパレータの比引裂強さは、測定不可能なほどに大きかった。また、連続長繊維から成るため、離解も不可能であった。
このセパレータを用いて、定格電圧16V、容量550μF、素子外径9.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例4のアルミニウム電解コンデンサとした。
この従来例4は、銅アンモニア再生セルロース繊維であるキュプラレーヨンを使用して、セパレータを作製している。
〔実施例6〕
繊維Aとして、CSF値80mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を40質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値500mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を60質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ35.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ30mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧50V、容量150μF、素子外径9.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例6のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例7〕
繊維Aとして、CSF値500mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を60質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値20mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を40質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法によりシートを得た。続いて、このシートにキャレンダー加工を施すことにより、厚さ35.0μm、密度0.486g/cm、比引裂強さ43mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は56mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧50V、容量150μF、素子外径9.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例7のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例8〕
実施例7と同じ抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ40.0μm、密度0.375g/cm、比引裂強さ82mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は56mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧50V、容量150μF、素子外径9.6mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例8のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例6〕
繊維Aとして、CSF値350mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を85質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値20mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を15質量%配合した抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ40.0μm、密度0.425g/cm、比引裂強さ112mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は190mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧50V、容量150μF、素子外径9.6mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例6のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例7〕
繊維Aとして、CSF値0mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を15質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値340mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を85質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ35.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ12mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は5mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧50V、容量150μF、素子外径9.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例7のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例5〕
繊維Aとして、CSF値500mlの天然セルロース繊維である針葉樹クラフトパルプ繊維を30質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値200mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を70質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ30.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ20mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧50V、容量150μF、素子外径9.3mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例5のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例6〕
繊維Aとして、CSF値625mlの合成繊維であるアクリル繊維を25質量%、繊維Bとして、CSF値0mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を75質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ35.0μm、密度0.371g/cm、比引裂強さ13mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は5mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧50V、容量150μF、素子外径9.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例6のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例9〕
繊維Aとして、CSF値400mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ40.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ30mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は140mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧100V、容量50μF、素子外径11.1mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例9のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例10〕
繊維Aとして、CSF値500mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値20mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ40.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ55mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は260mlであった
このセパレータを用いて、定格電圧100V、容量50μF、素子外径11.1mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例10のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例11〕
繊維Aとして、CSF値500mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を60質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値20mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を40質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ40.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ43mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は56mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧100V、容量50μF、素子外径11.1mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例11のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例12〕
実施例9のセパレータと同じ抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ45.0μm、密度0.356g/cm、比引裂強さ58mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は140mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧100V、容量50μF、素子外径11.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例12のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例13〕
実施例10のセパレータと同じ抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ45.0μm、密度0.378g/cm、比引裂強さ98mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は260mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧100V、容量50μF、素子外径11.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例13のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例8〕
繊維Aとして、CSF値620mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を70質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値10mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を30質量%配合した抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ45.0μm、密度0.367g/cm、比引裂強さ105mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は120mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧100V、容量50μF、素子外径11.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例8のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例7〕
抄紙原料として、CSF値200mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を用いて、円網抄紙法によりシートを得た。続いて、特開2006−253728号公報の実施例1の方法に従って、このシートに紙力増強加工を施し、厚さ40.0μm、密度0.325g/cm、比引裂強さ107mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は200mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧100V、容量50μF、素子外径11.1mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例7のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例14〕
繊維Aとして、CSF値500mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を70質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を30質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ50.0μm、密度0.300g/cm、比引裂強さ48mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は95mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧200V、容量120μF、素子外径15.5mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例14のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例9〕
繊維Aとして、CSF値550mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ55.0μm、密度0.364g/cm、比引裂強さ17mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は120mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧200V、容量120μF、素子外径15.7mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースへの挿入を試みたが、素子外径が大きいため、実施例14と同じサイズのケースには挿入できなかった。このため、実施例14よりも大きなサイズのケースに挿入し、比較例9のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例8〕
特開昭53−142652号公報の実施例1の方法に従って、円網抄紙法により、厚さ60.0μm、密度0.600g/cm、比引裂強さ35mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は450mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧200V、容量120μF、素子外径15.9mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースへの挿入を試みたが、素子外径が大きいため、実施例14と同じサイズのケースには挿入できなかった。このため、実施例14よりも大きなサイズのケースに挿入し、従来例8のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例9〕
特開平6−168848号公報の実施例2の方法に従って、厚さ25.0μm、密度0.800g/cmの高密度層、厚さ15.0μm、密度0.367g/cmの低密度層を持つ、厚さ40.0μm、密度0.638g/cm、比引裂強さ14mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は0mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧200V、容量120μF、素子外径15.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、従来例9のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔実施例15〕
繊維Aとして、CSF値200mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ35.0μm、密度0.457g/cm、比引裂強さ20mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は60mlであった。
このセパレータを、両極間に二枚用いて、定格電圧450V、容量50μF、素子外径17.6mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、実施例15のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例10〕
繊維Aとして、CSF値550mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ70.0μm、密度0.300g/cm、比引裂強さ28mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は220mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧450V、容量50μF、素子外径17.6mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例10のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例11〕
繊維Aとして、CSF値620mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を80質量%、繊維Bとして、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1mlの再生セルロース繊維であるリヨセル繊維を20質量%配合した抄紙原料を用いて、長網抄紙法により、厚さ80.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ50mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は310mlであった。
このセパレータ用いて、定格電圧450V、容量50μF、素子外径17.9mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例11のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔比較例12〕
比較例11のセパレータと同じ抄紙原料を用いて、円網抄紙法により、厚さ80.0μm、密度0.400g/cm、比引裂強さ95mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は310mlであった。
このセパレータ用いて、定格電圧450V、容量50μF、素子外径17.9mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、GBL系電解液を含浸後、ケースに挿入、封口し、比較例12のアルミニウム電解コンデンサとした。
〔従来例11〕
特開昭53−142652号公報の実施例1の方法に従って、円網抄紙法により、厚さ90.0μm、密度0.600g/cm、比引裂強さ35mN・m/gのセパレータを得た。このセパレータのCSF値は450mlであった。
このセパレータを用いて、定格電圧450V、容量50μF、素子外径18.2mmのアルミニウム電解コンデンサ素子を形成し、EG系電解液を含浸後、ケースへの挿入を試みたが、素子外径が大きいため、実施例15や比較例9乃至11と同じサイズのケースには挿入できなかった。このため、実施例14よりも大きなサイズのケースに挿入し、従来例11のアルミニウム電解コンデンサとした。
以上、本実施の形態によれば、引裂強さを向上させる繊維Aと、緻密性を向上させる繊維Bとを配合し、かつ、繊維Aと繊維Bとは再生セルロース繊維からなり、繊維Aの配合割合が20〜80%、繊維Bの配合割合が20〜80%とすることで、セパレータのCSF値Xと比引裂強さYが次式を満たす範囲にあるセパレータを提供することができる。
式1:0≦X≦300
式2:15≦Y≦100
式3:Y≧0.175X−2.5
以上記載の本実施の形態の実施例1乃至15、比較例1乃至12、従来例1乃至11の各セパレータ単体の評価結果、及びアルミニウム電解コンデンサの性能評価結果を、表1に示す。
表1では、叩解の程度の違いを区別するために、CSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値に、*を付けて記載している。また、両極間に二枚のセパレータを使用したアルミニウム電解コンデンサの場合、セパレータの厚さを「一枚の厚さの値×2」と記載している。各種の測定値は、いずれも複数個の試料の平均値を示している。
Figure 0006412805
以下、各実施例、比較例、従来例について、評価結果を詳細に説明する。
実施例1乃至3のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、破断不良率が0.0〜0.4%と1%を下回っており低い。また、ショート不良率は0.2〜0.5%と、1%を下回っており低い。さらに、インピーダンスも0.110〜0.140Ωと充分に低い。
一方、比較例1のセパレータは、厚さが9.0μmと薄いため、破断不良率が1.1%、ショート不良率が8.5%と高くなっている。このことより、セパレータの厚さは10μm以上が好ましいとわかる。
また、比較例2のセパレータは、密度が0.238g/cmと低いため、破断不良率が1.1%、ショート不良率が8.0%と高くなっている。このことより、セパレータの密度は0.25g/cm以上が好ましいとわかる。
そして、従来例1のセパレータは、リヨセル繊維のCSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解することで、上昇に転じたCSF値160mlとなっている原料のみを使用している。このため、セパレータの比引裂強さが6mN・m/gと、式2の範囲を下回っており、破断不良率が1.1%と高くなっている。
また、従来例2のセパレータは、セパレータのCSF値が620mlと高い。このため、セパレータの緻密性が低く、ショート不良が11.5%と高くなっている。さらに、セパレータが天然繊維のみで構成されており、インピーダンスが実施例1の3倍以上に悪化している。
実施例4及び5のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、破断不良率が0.1〜0.2%と1%を下回っており低い。また、ショート不良率は0.2〜0.3%と1%を下回っており低い。さらに、インピーダンスも0.120〜0.125Ωと充分に低い。
比較例3のセパレータは、繊維AのCSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値20mlである。このため、セパレータの比引裂強さが式2の範囲を下回っており、破断不良率が3.0%と高い。
そして、比較例4のセパレータは、繊維BのCSF値が5mlであり、叩解の程度が低い。そのため、比引裂強さが式2の範囲を超過しており、セパレータの緻密性が低くなっていることがわかる。このため、アルミニウム電解コンデンサのショート不良率が2.2%と高い。
また、比較例5のセパレータは、繊維BのCSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値680mlである。このため、セパレータの抄紙工程において、繊維B中の過度に微細化された繊維が抄紙ワイヤーから抜け落ちてしまっている。結果として、比較例5のセパレータは、比引裂強さが式2の範囲を超過しており、ショート不良率が2.0%と高い。
従来例3のセパレータは、比引裂強さが式2の範囲を下回っており、破断不良率が11.0%と高い。また、従来例3のセパレータのCSF値は0mlであり、実施例4及び実施例5のセパレータのCSF値と同じであるが、破断不良率、ショート不良率共に、実施例4及び実施例5の方が優れる結果となっている。このことから、単一で叩解した原料よりも、本発明のように、叩解程度の異なる原料を混合してセパレータとした方が、緻密性、引裂強さともに向上させることができ、その結果、アルミニウム電解コンデンサの破断不良率、ショート不良率共に低減できるとわかる。
従来例4のセパレータは、湿式スパンボンド法によりシート形成した再生セルロースセパレータで、比引裂強さが測定不能なほど高い。このため、破断不良は発生しなかった。しかしながら、従来例4のアルミニウム電解コンデンサはショート不良率が10.0%と高い。これは、スパンボンド法は抄紙法に比べ、シートが不均一になりやすく緻密性にかけるためである。
また、この従来例4は、銅アンモニア再生セルロース繊維であるキュプラレーヨンを使用して、セパレータを作製しているため、繊維内部に銅イオンを含有している。そのため、キュプラレーヨンを使用したセパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサは、長期間使用した際、コンデンサ内部で銅イオンが析出し、ショート不良が発生する危険性が懸念される。
実施例6乃至実施例8のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、破断不良率が0.0〜0.3%と1%を下回っており低い。また、ショート不良率は0.1〜0.3%と1%を下回っており低い。さらに、インピーダンスも0.130〜0.140Ωと充分に低い。
実施例7のセパレータは、実施例8と同じ抄紙原料を用いて長網抄紙したものである。実施例7のセパレータは式4を満たしており、実施例8のセパレータは、式4を満たさない。実施例7と実施例8のコンデンサを比較すると、実施例7のコンデンサの方が、ショート不良率が低い。このことから、式2及び式3を満たすのみでなく、さらに式4も満たす場合、ショート不良率をさらに低減できることがわかる。
比較例6のセパレータは、繊維Aを85質量%、繊維Bを15質量%配合しており、比引裂強さが式2の範囲を超えている。そして、比較例6のアルミニウム電解コンデンサは、ショート不良率が1.1%と高くなっている。これは繊維Bの割合が少ないため、緻密性が向上しなかったためと考えられる。
比較例7のセパレータは、繊維Aを15質量%、繊維Bを85質量%配合しており、比引裂強さが式2の範囲を下回っている。そして、比較例7のセパレータは破断不良率が1.2%と高くなっている。これは、引裂強さを向上させる繊維Aの割合が少ないためと考えられる。
従来例5は、繊維AとしてCSF値500mlの針葉樹クラフトパルプを、繊維BとしてCSF値が一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値200mlの再生セルロース繊維を配合している。実施例6乃至実施例8と比較すると、針葉樹クラフトパルプの影響で、インピーダンス値が0.200Ωと、実施例6乃至8と比較して30%以上高くなっている。
従来例6は、アクリル繊維を配合したセパレータであるが、比引裂強さが13mN・m2/gと低く、式2の範囲を下回っている。これは合成繊維を配合した結果、繊維間結合力が低下したためである。また、同じ理由でセパレータの遮蔽性も低下し、破断不良率、ショート不良率がそれぞれ1.2%、1.1%と高い結果となった。
実施例9乃至実施例13のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、破断不良率が0.0〜0.2%と1%を下回っており低い。また、ショート不良率は0.0〜0.5%と1%を下回っており低い。さらに、インピーダンスも0.255〜0.280Ωと充分に低い。
実施例9乃至実施例13のアルミニウム電解コンデンサのインピーダンスは、従来例7のアルミニウム電解コンデンサのインピーダンスよりも僅かに高くなっている。しかしながら、アルミニウム電解コンデンサのインピーダンスの値は、コンデンサの定格電圧や容量等によって期待される値の範囲が異なるものであり、定格電圧100V・容量50μFのアルミニウム電解コンデンサでは、実施例9乃至実施例13のインピーダンスの値でも十分である。
実施例12と比較して、実施例9のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、ショート不良率がわずかに低くなっている。また、実施例13と比較して、実施例10のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、ショート不良率がわずかに低くなっている。これは、実施例7及び実施例8と同じ理由であり、式2及び式3を満たすのみでなく、さらに式4も満たすセパレータの方が、ショート不良率改善の点から好ましいとわかる。
実施例9と比較して、実施例11のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、ショート不良率がわずかに低くなっている。このことから、式1の範囲を満たすのみでなく、より狭い、式5の範囲を満たすセパレータの方が、ショート不良率改善の点から好ましいとわかる。
比較例8のセパレータは、比引裂強さが105mN・m/gと大きく、式2の範囲を超えている。これは繊維Aの叩解の程度が低い結果であるが、このため、ショート不良率が1.1%と高い。
従来例7のセパレータは、再生セルロース繊維をCSF値200mlの単独叩解した原料を用いて抄紙したセパレータである。再生セルロース繊維のCSF値が大きいため、比引裂強さが非常に高く、破断不良は発生しなかった。しかしながら、比引裂強さが式2の範囲を超えており、ショート不良率が1.4%と高くなっている。
実施例14のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、破断不良率が0.1%と1%を下回っており低い。また、ショート不良率は0.2%と1%を下回っており低い。さらに、インピーダンスも0.440Ωと充分に低い。
比較例9のセパレータは、比引裂強さが17mN・m/gと小さく、式3の範囲を下回っている。このため、破断不良率が1.9%と高くなっている。また、実施例14のセパレータに比べ厚く、素子外径が大きかったため、実施例14よりも大きなサイズのケースに挿入している。このことから、コンデンサの小型化を追求するには、厚さ50μm以下である事が好ましいと分かる。
従来例8のセパレータは、実施例14のセパレータに比べ厚く、素子外径が大きかったため、実施例14よりも大きなサイズのケースに挿入している。また、セパレータのCSF値が450mlと高い。このことにより、セパレータの緻密性が低く、ショート不良が15.2%と高くなっている。また、天然繊維のみで構成されており、インピーダンスが実施例14の2倍に悪化している。この例から、本実施の形態のセパレータを用いれば、従来よりも薄いセパレータを採用してもショート不良が増加することなく、同時に素子の小型化も可能であるとわかる。
従来例9のセパレータは、叩解の程度の高い天然繊維の層を持つ。このため、ショート不良は発生していないが、インピーダンス性能が2.110Ωと大きく悪化している。また、繊維A、B共に繊維の引き抜きに対する抵抗力が弱いため、比引裂強さの値も小さく、破断不良率も2.5%と高い。
実施例15のセパレータを用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、破断不良率が0.7%と1%を下回っており低い。また、ショート不良率は0.1%と1%を下回っており低い。さらに、インピーダンスも0.052Ωと充分に低い。
比較例10のセパレータは、比引裂強さが28mN・m/gと小さく、式3の範囲を下回っている。このため、破断不良率が1.0%と高くなっている。
比較例11及び比較例12のセパレータは、CSF値が310mlと、式1の範囲を超えている。このため、いずれもショート不良率が1%以上と高い。
従来例11のセパレータは、実施例15のセパレータに比べ厚く、素子外径が大きかったため、実施例15よりも大きなサイズのケースに挿入している。また、セパレータのCSF値が450mlと高い。このため、セパレータの緻密性が低く、ショート不良が16.0%と高くなっている。また、天然繊維のみで構成されており、インピーダンスが実施例15の2倍以上に悪化している。この例からも、本実施の形態のセパレータを用いれば、従来よりも薄いセパレータを採用してもショート不良が増加することなく、同時に素子の小型化も可能であることがわかる。
また、実施例と比較例の各例について、セパレータのCSF値と比引裂強度をプロットして、図2に示す。図2では、各例の値のプロットと共に、式1〜式5の範囲の境界の直線を示している。
図2より、各実施例は式1乃至式3の範囲に入っており、各比較例は式1乃至式3の少なくとも一つの範囲から外れている。
また、同定格電圧、同容量のコンデンサで比較した場合、式1乃至3を満たすのみでなく、さらに式4も同時に満たす場合、ショート不良率が、より低減する。
さらに、式5も同時に満たす場合、ショート不良率がさらに低減する。
以上、本実施の形態によれば、引裂強さを向上させる繊維Aと、緻密性を向上させる繊維Bとが、それぞれ下記範囲まで叩解されており、かつ、繊維Aと繊維Bとが再生セルロース繊維からなり、繊維Aの配合割合が20〜80質量%、繊維Bの配合割合が20〜80質量%とすることで、CSF値Xと比引裂強さYとが次式を満たす範囲にあるセパレータを提供することができる。加えて、セパレータの厚さを10〜50μm、密度を0.25〜0.70g/cmとすることで、インピーダンス特性と緻密性、引裂強さに優れたアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを提供できる。
繊維AのCSF値:CSF500〜0ml
繊維BのCSF値:一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1〜500ml
式1:0≦X≦300
式2:15≦Y≦100
式3:Y≧0.175X−2.5
上述のセパレータを用いることで、インピーダンス性能に優れ、ショート不良率を改善したアルミニウム電解コンデンサを提供することができると共に、アルミニウム電解コンデンサ製作工程の歩留りを向上させることが可能となる。
以上、本実施の形態のセパレータをアルミニウム電解コンデンサについて用いた例を説明した。
アルミニウム電解コンデンサの他の構成、製造方法の詳細についての説明は省略したが、本発明のアルミニウム電解コンデンサにおいて、電極材料及び電解液材料については、特別に限定を必要とすることはなく、種々の材料を用いることができる。
上述した本実施の形態では、繊維AのCSF値をCSF500〜0mlとして、繊維BのCSF値を、一旦0ml(下限値)まで低下した後、更に叩解し、上昇に転じたCSF値1〜500mlとしていた。また、各実施例において、繊維A及び繊維Bに、同一種の再生セルロース繊維から作製した、叩解の程度の異なる繊維を使用していた。
本発明においては、セパレータを構成する、叩解可能な再生セルロース繊維の構成は、セパレータの特性が、式1乃至式3を同時に満たす、もしくは、式1乃至式4を同時に満たす、あるいは、式1乃至式5を同時に満たす限り、特に限定されるものではない。式1乃至式3を同時に満たす、もしくは、式1乃至式4を同時に満たす、あるいは、式1乃至式5を同時に満たす限りは、例えば、叩解の程度の異なる3つ以上の再生セルロース繊維を使用することや、CSF値が実施の形態のCSF値の範囲外である再生セルロース繊維を使用することや、繊維Aと繊維Bとで異なる再生セルロース繊維を原料とすることも可能である。
また、素子外径が許容する限り、本発明のセパレータを複数枚、または本発明のセパレータを一枚以上用いて複数枚重ねて使用することも可能である。
本発明のセパレータは、アルミニウム電解コンデンサに適用できる他に、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン電池、リチウム電池、ナトリウムイオン電池、固体電解コンデンサ、等の各種の蓄電デバイスにも適用することが可能である。

Claims (6)

  1. 陽極と陰極との間に介在させるセパレータであって、
    該セパレータは、CSF値0〜500[ml]の叩解可能な再生セルロース繊維20〜80質量%と、CSF値が一旦下限値まで低下した後に上昇に転じたCSF値1〜500[ml]の叩解可能な再生セルロース繊維20〜80質量%とからなり、
    該セパレータのCSF値X[ml]と比引裂強さY[mN・m/g]が、下記式1乃至式3を満たす範囲にある
    ことを特徴とするセパレータ。
    式1:0≦X≦300
    式2:15≦Y≦100
    式3:Y≧0.175X−2.5
  2. 前記CSF値Xと前記比引裂強さYが、さらに下記式4を満たす範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のセパレータ。
    式4:Y≦0.05X+45
  3. 前記CSF値Xと前記比引裂強さYが、さらに下記式5を満たす範囲にあることを特徴とする請求項2に記載のセパレータ。
    式5:0≦X≦100
  4. 厚さが10〜50μmであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のセパレータ。
  5. 密度が0.25〜0.70g/cmであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のセパレータ。
  6. 陽極と陰極との間に、セパレータを介在して成るアルミニウム電解コンデンサであって、
    前記セパレータとして、請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のセパレータが少なくとも一枚使用されている
    ことを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。
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