JP6442097B1 - アルミニウム電解コンデンサ用セパレータおよび該セパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサ - Google Patents

アルミニウム電解コンデンサ用セパレータおよび該セパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサ Download PDF

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Abstract

【課題】
固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサに用いることで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を向上させることで静電容量特性を改善し、かつ、ショート不良率の低減を実現したアルミニウム電解コンデンサを提供することを目的とする。
【解決手段】
セパレータとして、非フィブリル化繊維のみからなり、該非フィブリル化繊維として、ポリエステル主体繊維を２０〜６０質量％、ポリエステルバインダー繊維を１０〜７０質量％含有し、バインダー材料として、ポリビニルアルコールを１０〜３０質量％含有させることによって、セパレータの平均孔径を５．０〜２０．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度を全孔径の７０％以上、２０．０μｍ以上の孔径頻度を１０％以下に制御することができ、均質性の高いセパレータとすることができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータおよび該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、電子機器の小型化、高性能化が進んでおり、これら電子機器に用いられる回路基板等に搭載される部品も一層の小型化、高性能化が求められている。
回路基板に搭載される部品の一つにアルミニウム電解コンデンサがあるが、アルミニウム電解コンデンサの中でも、陰極材料に導電性高分子を用いたアルミニウム固体電解コンデンサ（以下、「固体電解コンデンサ」と称する。）は、陰極材料に電解液を用いる通常のアルミニウム非固体電解コンデンサ（以下、「非固体電解コンデンサ」と称する。）と比べ、周波数特性に優れ、等価直列抵抗（以下、「ＥＳＲ」と称する。）が小さく、高周波特性も良いことが要求されるＣＰＵ周辺にも使用されている。
固体電解コンデンサは、陰極材料に固体である導電性高分子を用いているため、高温条件下であっても、非固体電解コンデンサのように電解液の蒸散による特性劣化がない。また、固体電解コンデンサの伝導機構は電子伝導であり、イオン伝導である非固体アルミニウム電解コンデンサと比べ、応答性が良いため、周波数特性が良好であり、ＥＳＲも小さい。このため、電流を受けた際のコンデンサの発熱も抑えられる。これらの特徴から、固体電解コンデンサは、回路基板に搭載されるコンデンサとして、低抵抗化、耐熱性向上等の観点からメリットが大きい。
固体電解コンデンサに用いられるセパレータは、セルロース系繊維を用いたもの、合成繊維を用いたもの、セルロース系繊維と合成繊維とを混合し、用いたもの等が提案されている。
固体電解コンデンサは、電極箔とセパレータとを重ね合わせて巻回して素子巻を形成した後、電極箔のアルミニウム酸化皮膜の欠損部分の修復、および電極箔の切断面やタブ等の未化成部分の化成をおこない、導電性高分子層を形成した後、ケースに挿入、封口して作製している。
固体電解コンデンサの導電性高分子層は、導電性高分子の重合液（導電性高分子のモノマー溶液と酸化剤溶液）をセパレータに含浸させた後に重合して形成する場合と、導電性高分子微粒子の水分散液をセパレータに含浸させた後に、水を乾燥させて形成する場合とがある。
固体電解コンデンサのセパレータとしてセルロース系繊維のみからなるセパレータを用いた場合、導電性高分子の重合液を用いると、セルロースが重合液の酸化剤と反応し、酸化剤を消費することで、導電性高分子の重合を阻害する。
一方、導電性高分子の水分散液を用いた固体電解コンデンサでは、水分散液の粘度が非常に高いため、セパレータへの水分散液の含浸性が悪い。
このような酸化剤との反応を防止し、また、水分散液の含浸性を向上させるため、セルロース系セパレータは、素子巻を形成後、高温で加熱することにより、セパレータを炭化し、その後に導電性高分子層を形成している。炭化されたセルロース系セパレータは、耐酸化性が高まり重合液の酸化剤との反応性が低下し、また、セパレータを構成するセルロース繊維が炭化により細り、セパレータの空隙が増加するため、水分散液の含浸性も向上する。
しかしながら、炭化処理により工数が増加し、工程も複雑になる。加えて、炭化処理によりセルロースが熱分解するため、セパレータの物理的強度も低下する。
このようなセルロース系セパレータの課題を解決するため、非炭化で使用可能なセパレータとして、合成繊維を用いたもの、セルロース系繊維と合成繊維とを混合し用いたもの等が提案されている。
合成繊維を用いたセパレータは、非炭化であっても、導電性高分子の重合を阻害せず、導電性高分子との親和性を考慮した材料を選定することで、水分散液の含浸性も向上する。更に、導電性高分子との化学的安定性を考慮した材料を選定することで、固体電解コンデンサとした際の性能安定化も図ることができる。
更に、上述したように、固体電解コンデンサの車載用途での使用も増加している。特に近年では、自動車の電装化が進み、自動車の様々な機能をコントロールする電子制御機器であるＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ（以下、「ＥＣＵ」と称す。）の数量が増加傾向にある。更に、それら基板の小型化に伴い、限られたスペースに最大限に高密度実装する必要も生じている。
このため、搭載される部品にも、従来要求される高機能化とともに小型化が求められるようになった。ＥＣＵ等に搭載される部品のひとつである固体電解コンデンサにおいても、小型化に対応するため、コンデンサの要求性能のひとつである静電容量の更なる向上が求められている。更に、車載用途として用いられる部品は、不良が人命に直結するため、静電容量特性の向上に加えて、信頼性面でのショート不良率の更なる低減の要求も高まってきている。
これまでに、上記課題に対応した固体電解コンデンサ用セパレータとして、例えば、特許文献１〜５に記載された技術が開示されている。
特開２０１２−１０４７３７ 特開２００６−３４４７４２ 特開２０１３−１９７２９７ 特開２０１０−８７１１２ 特開２００２−２４６２７０
特許文献１では、２種類の非フィブリル化繊維の繊維径の差を５μｍ以上とし、繊維の配合割合によりセパレータの平滑度を制御したセパレータが提案されている。このセパレータを用いることで、電解質の含浸性や保持性が改善し、静電容量を改善するとともにショート不良率を改善した電解コンデンサを提供する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１のような非フィブリル化繊維のみからなるセパレータでは、セパレータの緻密性を向上させるには細径繊維を用いることになるが、繊維の細径化には限界があり、一定以上にセパレータの緻密性を高めることが困難である。
特許文献２では、フィブリル化アクリル繊維を含有させたセパレータを用いた電解コンデンサが提案されている。このセパレータは、微細なフィブリルを有した繊維により構成された、非常に緻密なセパレータである。このセパレータを用いることで、ショート不良率を改善するとともに、同一サイズでも容量をアップした電解コンデンサを提供する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献２のようなフィブリル化繊維からなるセパレータを用いた固体電解コンデンサは、セパレータの緻密性が高過ぎ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を一定以上に向上させることができず、近年求められるほどの静電容量の向上が困難であった。特許文献２のセパレータの含浸性を向上させるには、フィブリル化繊維のフィブリル化の程度を低くすることや、セパレータのフィブリル化繊維の含有率を低くすることが考えられるが、いずれの場合もセパレータの緻密性が低下し、耐ショート性も低下する。
更に、特許文献３では、繊維の配向性の比（縦方向の引張強さと横方向の引張強さとの比）が２．０以下であるセパレータが提案されている。このセパレータを用いることで、静電容量を改善するとともに生産性を高めた電解コンデンサを提供する技術が開示されている。しかしながら、特許文献３で開示された以上に繊維の配向性の比を小さくすることにも限界があり、近年求められる固体電解コンデンサの静電容量の向上の要求を満足させることが困難であった。
そして、特許文献４では、導電性高分子によるセルロースの劣化を防止することを目的に、セルロース不織布にポリフッ化ビニリデン等のポリマーを含有させたセパレータが提案されている。このセパレータを用いることで、静電容量に優れ、不良率が小さい固体電解コンデンサを提供する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献４のようにポリマー構造体を含浸または塗工させて析出させた場合、ポリマー凝集部等、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が悪化した箇所ができるため、近年求められる静電容量向上の要求を満足させることが困難であった。
更に、不織布製造工程とポリマー構造体を形成する工程とがあり、このようなセパレータに後加工処理をするような場合、工程が煩雑となるため、セパレータのコストも増加する。
特許文献５のセパレータは、セパレータと導電性高分子との親和性が良好なセパレータであり、このセパレータを用いた固体電解コンデンサのＥＳＲを低減できる。しかしながら、近年では、固体電解コンデンサの定格電圧も高圧化してきており、コンデンサのＥＳＲを低減できるだけでなく、更に耐ショート性の高いセパレータが求められている。
特許文献５のセパレータの耐ショート性を向上させるためには、より細径の繊維を使用するといったような手法が考えられるが、繊維の細径化にも限界がある。
このように、従来のセパレータでは、耐ショート性と含浸性とを同時に向上させることは困難であり、従来のセパレータでは、近年求められる、更なる静電容量特性の向上およびショート不良率の低減の要求に応えることができないという問題があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を向上させることで静電容量特性を改善し、かつ、ショート不良率の低減を実現したアルミニウム電解コンデンサ用セパレータおよびアルミニウム電解コンデンサを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、上記の目的を達成する一手段として、本発明は、例えば、以下の構成を備える。
即ち、一対の電極の間に介在する、アルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、ポリエステル主体繊維を２０〜６０質量％、ポリエステルバインダー繊維を１０〜７０質量％、ポリビニルアルコールバインダーを１０〜３０質量％含有し、平均孔径５．０〜２０．０μｍであり、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度が全孔径の７０％以上、かつ、２０．０μｍ以上の孔径頻度が１０％以下であることを特徴とする。
また、本発明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のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いることを特徴とする。そして、上記アルミニウム電解コンデンサは、陰極材料として導電性高分子を用いることが好ましい。
本発明によれば、ポリエステル主体繊維、ポリエステルバインダー繊維、ポリビニルアルコールバインダーを用いて、平均孔径と孔径頻度を一定範囲に制御することで、セパレータを構成する繊維同士の間隙を均質化できるため、セパレータとしての耐ショート性を高めつつ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることが可能となる。
また、本発明のセパレータは、従来の耐ショート性が良好なセパレータと比べ緻密性は高くないため、導電性高分子の含浸を阻害することもない。このため、本発明のセパレータを用いた固体電解コンデンサは、静電容量特性の向上とショート不良率の低減とを同時に達成できる。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
本発明を実施するための形態のアルミニウム電解コンデンサによれば、セパレータとして、例えば非フィブリル化繊維であるポリエステル主体繊維、ポリエステルバインダー繊維、ポリビニルアルコールバインダーを用いて、平均孔径と孔径頻度を一定範囲に制御することで、セパレータを構成する繊維同士の間隙を均質化できる。このため、セパレータとしての耐ショート性を高めつつ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることが可能となる。
つまり本発明を実施するための形態のセパレータは、セパレータの緻密性を向上させることで耐ショート性を高めてきた従来のセパレータとは異なり、セパレータの均質性を高めることでコンデンサ使用時の電荷の集中をなくし、耐ショート性を高めたものである。
また、本発明を実施するための形態のセパレータは、均質であるが、従来の耐ショート性が良好なセパレータと比べ緻密性は高くないため、導電性高分子の含浸を阻害することもない。
よって、本発明を実施するための形態のセパレータを用いたアルミニウム固体電解コンデンサは、静電容量特性の向上とショート不良率の低減とを同時に達成できる。
本発明者らは、静電容量特性の向上とショート不良率の低減について鋭意検討した結果、平均孔径と５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度、および２０．０μｍ以上の孔径頻度を一定範囲に制御した均質なセパレータとすることで、セパレータとしての耐ショート性を高め、導電性高分子の重合液や分散液が均一にセパレータ全体に含浸可能であり、静電容量特性の向上とショート不良率の低減とを同時に達成させることが可能となることを見出し、本発明に至った。
本発明を実施するための形態に係るセパレータは、例えば一対の電極の間に介在するアルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、ポリエステル主体繊維を２０〜６０質量％、ポリエステルバインダー繊維を１０〜７０質量％、ポリビニルアルコールバインダーを１０〜３０質量％含有し、かつ、平均孔径５．０〜２０．０μｍであり、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度が全孔径の７０％以上、２０．０μｍ以上の孔径頻度が１０％以下の構成を備える。
平均孔径は、セパレータのシート全体の平均化された緻密性を示す。本発明においては、セパレータとしての耐ショート性を高めつつ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることを目的として、シート全体としての緻密性と内部の均質性を高めるために、平均孔径に加え、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度、および２０．０μｍ以上の孔径頻度も制御している。
本発明を実施するための形態のセパレータの平均孔径は５．０〜２０．０μｍの範囲であり、平均孔径が８．０〜１５．０μｍの範囲がより好ましい。
平均孔径が２０．０μｍを超過すると、セパレータの緻密性が不足し、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなるため、均質性が高いセパレータであっても、ショート不良率を低減できない場合がある。
また、平均孔径が５．０μｍ未満では、セパレータが過度に緻密であるため、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が困難になり、静電容量を向上させることができない場合がある。
そして、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度は全孔径の７０．０％以上、かつ、２０．０μｍ以上の孔径頻度は全孔径の１０％以下が好ましい。
セパレータの孔径頻度を上記範囲とすることで、孔の分布がなだらかに広く分布したり、５．０μｍ未満と１５．０μｍ超の二箇所に局在したりすることがなくなるため、セパレータの均質性を高めることができる。
セパレータの均質性を高めることで、エージング時の局所的な電荷集中を抑制でき、ショート不良率の低減が可能となる。更に、導電性高分子の重合液或いは分散液の含浸時に、局所的に含浸される、或いは局所的に含浸されないということを防ぐことができ、セパレータを介して電極箔全体に均質に導電性高分子層を形成することが可能となり、コンデンサの静電容量特性を向上させることができる。
本発明を実施するための形態のセパレータは、フィブリルを含有しないことが好ましい。つまり、セパレータを構成する繊維は、非フィブリル化繊維であることが好ましい。
繊維には、叩解等の処理により、主体となる部分から枝葉状に微細なヒゲ状のフィブリルを発生させたものや、フィブリルを模してパルプ状に製造したもの等がある。
本実施するための形態（本実施の形態）における非フィブリル化繊維とは、フィブリルを有していない繊維を指し、シートの骨格となる主体繊維や、シートを構成する繊維を接着するバインダー機能を有した繊維であっても良い。
フィブリル化繊維は、セパレータ全体としての緻密性を高めることができるが、局所的に過度に緻密な箇所ができやすく、このような場所の含浸性を向上させにくい。
本実施の形態ではセパレータを構成する繊維として、非フィブリル化繊維のみを用いることで、セパレータの均質性を高めている。
セパレータを構成する繊維種は、化学的安定性、物理的安定性、取扱い容易性等から、合成繊維種から選択され、この中でも、セパレータに含まれる不純物や水分が少なく、更に、本発明で着目したセパレータの均質性の向上の観点から、水中への分散性が良好であるポリエステル繊維を用いることが好ましい。
更に、セパレータを構成するポリエステル繊維として、シートの骨格となるポリエステル主体繊維とシートを構成する繊維を接着するバインダー機能を有したポリエステルバインダー繊維を用いることが好ましい。
また、本発明の実施の形態のセパレータには、ポリビニルアルコールバインダーを用いることが好ましい。
セパレータとして、抄紙法によって湿式不織布を作製する場合、繊維を水に分散させて網により脱水（濾水）してシートを形成する。このとき、繊維は濾水の抵抗が低くなるように堆積してシートが形成される。その後、シートを乾燥工程に搬送して乾燥することでセパレータが製造される。
ポリエステルバインダー繊維とポリビニルアルコールバインダーとを用いることで、濾水抵抗が最小化するよう堆積したシートを、そのままの状態で固定できるため、セパレータ完成後に巻取りや裁断といった機械的な負荷を受けても、シートの均質性が低下しない。
ポリビニルアルコールバインダーは、シートの機械的強度を向上させるために用いるのが一般的だが、シート形成時にポリビルアルコールバインダーが膜状に乾燥することで、セパレータとして用いたときの含浸性が低下することが知られている。このため、セパレータへのポリビニルアルコールバインダー含有量は、可能な限り低減されてきた。
これに対して本発明の実施の形態では、シート完成後の均質性の固定化を目的として、ポリエステルバインダー繊維に加えてポリビニルアルコールバインダーも用いている。
具体的には、セパレータにポリエステル主体繊維を２０〜６０質量％の範囲、ポリエステルバインダー繊維を１０〜７０質量％の範囲、ポリビニルアルコールバインダーを１０〜３０質量％の範囲で含有させることで、セパレータの平均孔径と５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度および２０．０μｍ以上の孔径頻度を上記範囲内に納めることが可能となった。
ポリエステル主体繊維が２０質量％未満、あるいはポリエステルバインダー繊維が７０質量％超では、接着成分が多いことで、セパレータを構成する繊維同士の間隙が過剰に狭くなり、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が低下する場合があった。ポリエステル主体繊維が６０質量％超、あるいはポリエステルバインダー繊維が１０質量％未満では、接着成分が少ないことで、セパレータの機械的強度が低下し、コンデンサ素子巻回工程でセパレータが切れる等の巻回不良が生じる場合や、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、コンデンサのショート不良率が増加する場合があった。また、セパレータの均質性維持が困難になる場合があった。
更に、ポリビニルアルコールが１０質量％未満では、セパレータ完成後のシートの均質性維持が困難になる場合がある。ポリビニルアルコールが３０質量％超では、溶解したポリビニルアルコールがセパレータを構成する繊維同士の空隙を過剰に埋めることで、セパレータの均質性が低下する場合があった。
セパレータの作製方法に特に限定はないが、繊維を水中に分散させて抄き上げる抄紙法が、セパレータの均質性の観点から好ましい。
本発明の実施の形態にかかるセパレータの厚さおよび密度は、所望のアルミニウム電解コンデンサの特性を満足するものを、特に限定なく採用できる。一般的に、厚さ２０〜７０μｍ、密度０．２０〜０．６０ｇ／ｃｍ3程度の厚さおよび密度のセパレータが使用されているが、この範囲に限定されるものではない。
本発明の実施の形態において、セパレータは抄紙法を用いて形成した湿式不織布を採用した。セパレータの抄紙形式は、平均孔径と孔径頻度を満足することができれば特に限定はなく、長網抄紙や短網抄紙、円網抄紙といった抄紙形式が使用でき、またこれらの抄紙法によって形成された層を複数合わせたものであってもよい。また、抄紙に際しては、コンデンサ用セパレータに影響を与えない程度の不純物含有量であれば、分散剤や消泡剤、紙力増強剤などの添加剤を加えてもよい。
更に、紙層形成後に紙力増強加工、親液加工、カレンダ加工、エンボス加工等の加工を施してもよい。所望の範囲のセパレータの平均孔径、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度および２０．０μｍ以上の孔径頻度を満足できれば、紙力増強加工や親水加工等の塗工量に特に限定はない。
そして、本実施の形態のアルミニウム電解コンデンサは、一対の電極の間に上記構成のセパレータを介在させ、陰極材料として導電性高分子を使用した。
以上の構成を採用した本発明の実施の形態のセパレータは、均質性が非常に高く、また、セパレータとして十分な緻密性を備える。
このため、このセパレータを、陰極材料として導電性高分子を用いたアルミニウム電解コンデンサに用いることで、静電容量特性が高く、ショート不良率も低い、市場に出た後の信頼性向上に寄与できるアルミニウム電解コンデンサを得ることができる。
〔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。
〔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。
〔平均孔径・孔径頻度〕
ＣＦＰ−１２００−ＡＥＸＬ−ＥＳＡ（Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．社製）を用いてバブルポイント法（ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６、ＪＩＳ Ｋ３８３２）により測定される孔径分布から、セパレータの平均孔径（μｍ）及び孔径頻度を求めた。孔径頻度は、区間幅０．１μｍとした孔径分布から全区間のうち、区間０．５〜１５．０μｍの比率（％）及び２０μｍ以上の比率（％）を求め、孔径頻度とした。
例えば、０．１５μｍの空孔は０．２μｍの区間に、また０．３０μｍの空孔は０．３μｍの区間に振り分けた。なお、試験液としてＧＡＬＷＩＣＫ（Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ社製）を用いている。
〔固体電解コンデンサの製作工程〕
各実施例、比較例、従来例のセパレータを用いて定格電圧６．３Ｖ、ＥＳＲ２２ｍΩ、直径８．０ｍｍ×高さ７．０ｍｍと、定格電圧５０Ｖ、ＥＳＲ３５ｍΩ、直径８．０ｍｍ×高さ１０．０ｍｍとの二種類の固体電解コンデンサを作製した。
具体的な作製方法は、以下の通りである。
エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極箔と陰極箔とが接触しないようにセパレータを介在させて巻回し、テープで固定してコンデンサ素子を作製した。作製したコンデンサ素子は、再化成処理後、乾燥した。
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に導電性高分子重合液を含浸後、加熱・重合させ、溶媒を乾燥させて導電性高分子を形成した。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に導電性高分子分散液を含浸後、加熱・乾燥させて導電性高分子を形成した。
次に、所定のケースにコンデンサ素子を入れ、開口部を封口後、エージングを行い、それぞれの固体電解コンデンサを得た。
〔ハイブリッド電解コンデンサの製作工程〕
各実施例、比較例、従来例のセパレータを用いて定格電圧１６Ｖ、ＥＳＲ２０ｍΩ、直径１０．０ｍｍ×高さ１０．５ｍｍと、定格電圧８０Ｖ、ＥＳＲ４５ｍΩ、直径８．０ｍｍ×高さ１０．０ｍｍとの二種類のハイブリッド電解コンデンサを作製した。
具体的な作製方法は、以下の通りである。
エッチング処理および酸化皮膜形成処理を行った陽極箔と陰極箔とが接触しないようにセパレータを介在させて巻回し、テープで固定してコンデンサ素子を作製した。作製したコンデンサ素子は、再化成処理後、乾燥した。
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に導電性高分子重合液を含浸後、加熱・重合させ、溶媒を乾燥させて導電性高分子を形成した。定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサの場合には、コンデンサ素子に導電性高分子分散液を含浸後、加熱・乾燥させて導電性高分子を形成した。
続けて、上記コンデンサ素子に駆動用電解液を含浸させ、所定のケースにコンデンサ素子を入れ、開口部を封口後、エージングを行い、それぞれのハイブリッド電解コンデンサを得た。
〔アルミニウム電解コンデンサの評価方法〕
本実施の形態のアルミニウム電解コンデンサの具体的な性能評価は、以下の条件および方法で行った。
〔静電容量〕
静電容量は、「ＪＩＳ Ｃ ５１０１−１ 『電子機器用固定コンデンサー第１部：品目別通則』」に規定された、「４．７ 静電容量」の方法により求めた。
〔ショート不良率〕
ショート不良率は、巻回したコンデンサ素子を用いて、エージング中に生じたショート不良数を計数し、ショート不良となった素子数を、エージングを実施したコンデンサ素子数で除して、百分率をもってショート不良率とした。
〔実施例〕
以下、本発明の実施の形態に係るセパレータの具体的な実施例等について説明する。
〔実施例１〕
ポリエステル主体繊維６０質量％と、ポリエステルバインダー繊維１０質量％と、ポリビニルアルコール３０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、実施例１のセパレータを得た。
完成した実施例1のセパレータの厚さは６０μｍ、密度は０．２０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、２０．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は７２％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は７％であった。
〔実施例２〕
ポリエステル主体繊維２０質量％と、ポリエステルバインダー繊維７０質量％と、ポリビニルアルコール１０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、実施例２のセパレータを得た。
完成した実施例２のセパレータの厚さは７０μｍ、密度は０．５０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、５．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は７７％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は４％であった。
〔実施例３〕
ポリエステル主体繊維５０質量％と、ポリエステルバインダー繊維３０質量％と、ポリビニルアルコール２０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、実施例３のセパレータを得た。
完成した実施例３のセパレータの厚さは３０μｍ、密度は０．４０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、１５．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は９１％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は３％であった。
〔実施例４〕
ポリエステル主体繊維４０質量％と、ポリエステルバインダー繊維４０質量％と、ポリビニルアルコール２０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、実施例４のセパレータを得た。
完成した実施例４のセパレータの厚さは４０μｍ、密度は０．３０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、８．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は９６％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は８％であった。
〔実施例５〕
ポリエステル主体繊維３０質量％と、ポリエステルバインダー繊維６０質量％と、ポリビニルアルコール１０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、実施例５のセパレータを得た。
完成した実施例５のセパレータの厚さは５０μｍ、密度は０．６０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、１６．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は７０％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は６％であった。
〔実施例６〕
ポリエステル主体繊維４５質量％と、ポリエステルバインダー繊維３０質量％と、ポリビニルアルコール２５質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、実施例６のセパレータを得た。
完成した実施例６のセパレータの厚さは２０μｍ、密度は０．４５ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、７．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は８８％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は１０％であった。
〔比較例１〕
ポリエステル主体繊維６５質量％と、ポリエステルバインダー繊維５質量％と、ポリビニルアルコール３０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、比較例１のセパレータを得た。
完成した比較例１のセパレータの厚さは３０μｍ、密度は０．３５ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、２６．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は７１％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は７％であった。
〔比較例２〕
ポリエステル主体繊維１０質量％と、ポリエステルバインダー繊維８０質量％と、ポリビニルアルコール１０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、比較例２のセパレータを得た。
完成した比較例２のセパレータの厚さは４０μｍ、密度は０．４０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、２．５μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は７５％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は８％であった。
〔比較例３〕
ポリエステル主体繊維３０質量％と、ポリエステルバインダー繊維３０質量％と、ポリビニルアルコール４０質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、比較例３のセパレータを得た。
完成した比較例３のセパレータの厚さは４０μｍ、密度は０．４５ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、１５．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度６０％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は６％であった。
〔比較例４〕
ポリエステル主体繊維４５質量％と、ポリエステルバインダー繊維５０質量％と、ポリビニルアルコール５質量％とを混合した原料を用いて円網抄紙し、比較例４のセパレータを得た。
完成した比較例４のセパレータの厚さは５０μｍ、密度は０．３０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、７．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度８５％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は２０％であった。
〔従来例１〕
特許文献1の実施例1に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例１のセパレータとした。
従来例１のセパレータは、パラアラミド繊維２０質量％と、レーヨン繊維６０質量％と、ポリビニルアルコール２０質量％とを含有し、厚さは５２μｍ、密度は０．３３ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、２３．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度７５％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は１３％であった。
〔従来例２〕
特許文献２の実施例1に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例２のセパレータとした。
従来例２のセパレータは、フィブリル化アクリル繊維９０質量％と、ホモアクリル繊維１０質量％とを含有し、厚さは４１μｍ、密度は０．５５ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、１．５μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度７１％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は８％であった。
〔従来例３〕
特許文献３の実施例1に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例３のセパレータとした。
従来例３のセパレータは、ポリエステル主体繊維３５質量％と、ポリエステルバインダー繊維６５質量％とを含有し、厚さは５１μｍ、密度は０．４０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、１１．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度６０％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は９％であった。
〔従来例４〕
特許文献４の実施例９に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例４のセパレータとした。
従来例４のセパレータは、再生セルロース繊維１００質量％からなる湿式スパンボンド不織布にＮ‐メチル‐２‐ピロリドンのポリマー構造体を含有したセパレータであり、厚さは２０μｍ、密度は０．２９ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、８．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度５０％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は２５％であった。
〔従来例５〕
特許文献５の実施例５に記載の方法と同様の方法で製造したセパレータを作製し、従来例５のセパレータとした。
従来例５のセパレータは、ポリエチレンテレフタレート繊維１００質量％からなり、厚さは５０μｍ、密度は０．４０ｇ／ｃｍ3、平均孔径は、２２．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度６３％、２０．０μｍ以上の孔径頻度は８％であった。
以上に記載した実施例１〜６、比較例１〜４、従来例１〜５の各セパレータの原材料と配合ついて表１に示し、各セパレータ単体の評価結果（セパレータの特性）を表２に示す。
表１は以上に説明した実施例１〜６、比較例１〜４、従来例１〜５の各セパレータの原材料と配合例である。
Figure 0006442097
表２は以上の説明した実施例１〜６、比較例１〜４、従来例１〜５の各セパレータの評価結果を示す表である。
Figure 0006442097
各実施例、各比較例、各従来例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、低電圧用の定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサと、高電圧用の定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサ及び低電圧用の定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサと、高電圧用の定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサとを作製した。
上記各セパレータを用いた固体電解コンデンサ及びハイブリッド電解コンデンサの性能評価結果を表３に示す。
表３は実施例１〜６、比較例１〜４、従来例１〜５の各セパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能評価結果を示す表である。
Figure 0006442097
以下、各実施例、各比較例、各従来例のセパレータを用いた電解コンデンサの評価結果を詳細に説明する。
〔実施例１のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量４２９μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が４０μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１６５μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量２５μＦでショート不良率０．０％であった。
〔実施例２のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量４３０μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が４０μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１６４μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量２５μＦでショート不良率０．０％であった。
〔実施例３のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量４６８μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が４６μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１８０μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量２９μＦでショート不良率０．０％であった。
〔実施例４のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量４６５μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が４５μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１７９μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量２８μＦでショート不良率０．０％であった。
〔実施例５のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量４２８μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が４１μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１６４μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量２５μＦでショート不良率０．０％であった。
〔実施例６のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量４３１μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が４０μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１６５μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量２５μＦでショート不良率０．０％であった。
〔比較例１のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量４１０μＦで、ショート不良率１．１％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が３８μＦでショート不良率１．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１５５μＦでショート不良率１．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量２３μＦでショート不良率１．１％であった。
〔比較例２のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３１０μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が２８μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１２０μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１４μＦでショート不良率０．０％であった。
〔比較例３のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３５０μＦで、ショート不良率０．５％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が３２μＦでショート不良率０．４％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１３５μＦでショート不良率０．５％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１９μＦでショート不良率０．４％であった。
〔比較例４のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３５１μＦで、ショート不良率０．４％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が３２μＦでショート不良率０．５％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１３６μＦでショート不良率０．４％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１９μＦでショート不良率０．５％であった。
〔従来例１のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３５０μＦで、ショート不良率０．５％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が３１μＦでショート不良率０．４％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１３５μＦでショート不良率０．３％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１８μＦでショート不良率０．３％であった。
〔従来例２のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３１０μＦで、ショート不良率０．０％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が２７μＦでショート不良率０．０％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１１９μＦでショート不良率０．０％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１５μＦでショート不良率０．０％であった。
〔従来例３のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３４８μＦで、ショート不良率０．４％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が３１μＦでショート不良率０．４％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１３４μＦでショート不良率０．４％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１９μＦでショート不良率０．３％であった。
〔従来例４のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３０８μＦで、ショート不良率１．５％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が２６μＦでショート不良率１．６％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１１８μＦでショート不良率１．４％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１５μＦでショート不良率１．５％であった。
〔従来例５のセパレータ使用〕
固体電解コンデンサ
定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量３５１μＦで、ショート不良率１．５％であった。定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が３２μＦでショート不良率１．４％であった。
ハイブリッド電解コンデンサ
定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１３５μＦでショート不良率１．５％、定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサは、静電容量１８μＦでショート不良率１．５％であった。
上記記載及び表３からわかる通り、実施例１〜６のセパレータを用いた定格電圧６．３Ｖの固体電解コンデンサは、静電容量が４２８〜４６８μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低い。
同セパレータを用いた定格電圧５０Ｖの固体電解コンデンサも静電容量が４０〜４６μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低い。
また、実施例１〜６のセパレータを用いた定格電圧１６Ｖのハイブリッド電解コンデンサにおいても、静電容量が１６４〜１８０μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低い。
同セパレータを用いた定格電圧８０Ｖのハイブリッド電解コンデンサも静電容量が２５〜２９μＦと高く、ショート不良率が０．０％と低い。
実施例１〜６のセパレータの平均孔径は５．０〜２０．０μｍ、５．０〜２０．０μｍの範囲の孔径頻度が全孔径の７０％以上、２０．０μｍ以上の孔径頻度が１０％以下であった。このことから、非フィブリル化繊維であるポリエステル主体繊維、ポリエステルバインダー繊維を用い、バインダー材料として、ポリビニルアルコールを用い、平均孔径と孔径頻度を一定範囲に制御することで、セパレータを構成する繊維同士の間隙を均質化できるため、セパレータとしての耐ショート性を高めつつ、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を高めることが可能となる。そして、実施例１、２と実施例３、４の比較から、平均孔径は８．０〜１５．０μｍが好ましいと判明した。
比較例１のセパレータは、平均孔径が２６．０μｍと大きい。比較例１のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサは、各実施例と比べ、ショート不良率が高くなっている。これは、比較例１のセパレータの平均孔径が大きく、セパレータの緻密性が不足したため、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなり、耐ショート性が低くなったことが原因であると考えられる。各実施例との比較から、セパレータの平均孔径は２０．０μｍ以下が好ましいと判明した。
比較例２のセパレータは、平均孔径が２．５μｍと小さい。比較例２のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサは、各実施例と比べ、静電容量が低くなっている。これは、比較例２のセパレータの平均孔径が小さく、セパレータが過度に緻密であるため、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が困難になったことが原因と考えられる。各実施例との比較から、セパレータの平均孔径は５．０μｍ以上が好ましいと判明した。
比較例３のセパレータは、５．０〜１５．０μｍの孔径頻度が６０％と低い。比較例３のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサは、各実施例と比べ、静電容量が低く、ショート不良率が高くなっている。これは、比較例３のセパレータの５．０〜１５．０μｍの孔径頻度が低く、セパレータの均質性が低くなり、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が不均一になったことと、エージング時に局所的な電荷集中が起こったことが原因であると考えられる。各実施例との比較から、セパレータの５．０〜１５．０μｍの孔径頻度は７０％以上が好ましいと判明した。
比較例４のセパレータは、２０．０μｍ以上の孔径頻度が２０％と高い。比較例４のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサは、各実施例と比べ、静電容量が低く、ショート不良率が高くなっている。
これは、比較例４のセパレータの２０．０μｍ以上の孔径頻度が高く、セパレータの均質性が低くなり、比較例３と同様に導電性高分子の重合液や分散液の含浸が不均一になったことと、エージング時に局所的な電荷集中が起こったことが原因であると考えられる。各実施例との比較から、セパレータの２０．０μｍ以上の孔径頻度は１０％以下が好ましいと判明した。
従来例１のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と比較し、各実施例は静電容量が高く、ショート不良率が低い。これは、従来例１のセパレータは、セパレータを構成する繊維としてポリエステル繊維を用いていないため、セパレータ形成時において繊維の分散性が悪く、セパレータの均質性が低くなったことが原因であると考えられる。このため、平均孔形が２３．０μｍと大きく、２０．０μｍ以上の孔径頻度が１３％と高くなったことで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が不均一になったことと、エージング時に局所的な電荷集中が起こったと考えられる。
従来例２のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と比較し、各実施例は静電容量が高い。これは、従来例２のセパレータは、セパレータを構成する繊維として、フィブリル化繊維を用いているため、セパレータが過度に緻密になったことが原因であると考えられる。このため、平均孔径が１．５μと小さく、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性が低下したと考えられる。
従来例３のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と比較し、各実施例は静電容量が高く、ショート不良率が低い。これは、従来例３のセパレータは、バインダー材料としてポリビニルアルコールを用いていないため、セパレータ完成後のシートの均質性維持が困難になったことが原因であると考えられる。このため、５．０μｍ〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度が６０％と低くなったことで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が不均一になったことと、エージング時に局所的な電荷集中が起こったと考えられる。
従来例４のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と比較し、各実施例は静電容量が高く、ショート不良率が低い。これは、従来例４のセパレータにおいては、ポリマー構造体を含浸させて析出させているため、ポリマー凝集部等があり、セパレータの均質性が低くなったことが原因であると考えられる。
このため、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度が５０％と低く、２０．０μｍ以上の孔径頻度が２５％と高くなったことで、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が不均一になったことと、エージング時に局所的な電荷集中が起こったと考えられる。
従来例５のセパレータを用いた固体電解コンデンサおよびハイブリッド電解コンデンサの性能と比較し、各実施例は静電容量が高く、ショート不良率が低い。これは、従来例５のセパレータは、セパレータを構成する材料として、バインダー繊維およびポリビニルアルコールを用いていないため、セパレータの均質性が低くなったことが原因であると考えられる。
このため、平均孔径が２２．０μｍと大きく、５．０μｍ〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度が６３％と低くなったことで、セパレータの緻密性が不足したため、電極箔のバリ等がセパレータを貫通しやすくなったこと、導電性高分子の重合液や分散液の含浸が不均一になったことや、エージング時に局所的な電荷集中が起こったと考えられる。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、セパレータとして、非フィブリル化繊維のみからなり、該非フィブリル化繊維として、ポリエステル主体繊維を２０〜６０質量％、ポリエステルバインダー繊維を１０〜７０質量％含有し、バインダー材料として、ポリビニルアルコールを１０〜３０質量％含有させることによって、セパレータの平均孔径を５．０〜２０．０μｍ、５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度を全孔径の７０％以上、２０．０μｍ以上の孔径頻度を１０％以下に制御することができ、均質性の高いセパレータとすることができる。本発明のセパレータを用いることによって、導電性高分子の重合液や分散液の含浸性を向上させることで静電容量特性を改善し、かつ、ショート不良率の低減を実現したアルミニウム電解コンデンサとすることができる。

Claims (4)

  1. 一対の電極の間に介在するアルミニウム電解コンデンサ用セパレータであって、
    ポリエステル主体繊維を２０〜６０質量％、
    ポリエステルバインダー繊維を１０〜７０質量％、
    ポリビニルアルコールバインダーを１０〜３０質量％含有し、かつ、
    平均孔径が５．０〜２０．０μｍ、
    ５．０〜１５．０μｍの範囲の孔径頻度が全孔径の７０％以上、
    ２０．０μｍ以上の孔径頻度が１０％以下の湿式不織布
    であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ。
  2. 前記ポリエステル主体繊維は非フィブリル化繊維であることを特徴とする請求項１記載のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータ。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のアルミニウム電解コンデンサ用セパレータを用いたアルミニウム電解コンデンサ。
  4. 陰極として導電性高分子を用いることを特徴とする請求項３に記載のアルミニウム電解コンデンサ。
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