JP7495848B2

JP7495848B2 - Electrolytic capacitor

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Publication number: JP7495848B2
Application number: JP2020144065A
Authority: JP
Inventors: 吉峻熊谷; 満米田; 孝也酒井; 賢一大下; 稜大近藤; 祐樹 ▲柳▼原
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2024-06-05
Anticipated expiration: 2040-08-28
Also published as: JP2022039173A

Description

本発明は、電解コンデンサに関し、電極箔にリードタブが接続された電解コンデンサに関するものである。 The present invention relates to an electrolytic capacitor, specifically an electrolytic capacitor in which a lead tab is connected to an electrode foil.

従来、電解コンデンサとして、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子と、該コンデンサ素子を収納する有底筒状のコンデンサケースと、このコンデンサケースの開放端側を塞ぐ封口体とを有するものが知られている。封口体の外端面には陽極端子および陰極端子が引き出され、これらの端子の基端部には、陽極内部端子および陰極内部端子として陽極リードタブおよび陰極リードタブが、それぞれ陽極箔および陰極箔に接続されている（特許文献１参照）。 Conventionally, electrolytic capacitors have been known that have a capacitor element in which an anode foil and a cathode foil are wound with a separator interposed therebetween, a bottomed cylindrical capacitor case that houses the capacitor element, and a sealing body that closes the open end side of the capacitor case. Anode and cathode terminals are extended from the outer end surface of the sealing body, and at the base ends of these terminals, an anode lead tab and a cathode lead tab are connected to the anode foil and cathode foil, respectively, as the anode internal terminal and cathode internal terminal (see Patent Document 1).

また、従来の電解コンデンサとして、リードタブに陽極酸化皮膜を有するものを用いることにより、リードタブの腐食を防止するようにしたものが考えられている（特許文献２参照）。 Also, in a conventional electrolytic capacitor, it has been considered to use one having an anodized coating on the lead tab to prevent corrosion of the lead tab (see Patent Document 2).

特開平０４－３５２３１３号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-352313 特開平０６－１７６９７５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-176975

しかしながら、電解コンデンサの長寿命化に伴い、従来の電解コンデンサにおいては、電解質の存在による漏れ電流の発生により、寿命末期において陽極リードタブの封口体近傍に腐食が発生する問題があった。 However, as the lifespan of electrolytic capacitors has been extended, conventional electrolytic capacitors have had the problem of corrosion occurring near the sealing body of the anode lead tab at the end of their lifespan due to leakage current caused by the presence of electrolyte.

本発明は、リードタブにおける腐食の発生を抑制し得る電解コンデンサを提供することを目的とするものである。 The present invention aims to provide an electrolytic capacitor that can suppress the occurrence of corrosion in the lead tabs.

本発明の巻回形コンデンサは、第１のリードタブが接続された弁金属の陽極箔と、第２のリードタブが接続された陰極箔とを、セパレータを介して重ね合わせ、巻回してなるコンデンサ素子と、前記コンデンサ素子を収納する有底円筒状の外装ケースと、前記外装ケースの開口部を封止する封口体と、を備えた電解コンデンサであって、前記第１のリードタブおよび前記第２のリードタブはいずれも酸化皮膜を有し、前記第２のリードタブの酸化皮膜の耐電圧が前記第１のリードタブの酸化皮膜の耐電圧よりも高いことを特徴とする。 The wound capacitor of the present invention is an electrolytic capacitor comprising a capacitor element formed by overlapping and winding a valve metal anode foil connected to a first lead tab and a cathode foil connected to a second lead tab via a separator, a cylindrical exterior case with a bottom that houses the capacitor element, and a sealing body that seals the opening of the exterior case, wherein both the first lead tab and the second lead tab have an oxide film, and the withstand voltage of the oxide film of the second lead tab is higher than the withstand voltage of the oxide film of the first lead tab.

この構成によれば、陽極側のリードタブおよび陰極側のリードタブの両方に対して酸化皮膜を形成することにより耐電圧特性を持たせ、さらに、陰極側のリードタブに形成した酸化皮膜の耐電圧を陽極側のリードタブに形成した酸化皮膜の耐電圧よりも高くすることにより、陽極側のリードタブに腐食が発生するまでの時間を延ばすことができる。 According to this configuration, by forming an oxide film on both the anode side lead tab and the cathode side lead tab, voltage resistance characteristics are imparted, and further, by making the withstand voltage of the oxide film formed on the cathode side lead tab higher than the withstand voltage of the oxide film formed on the anode side lead tab, the time until corrosion occurs on the anode side lead tab can be extended.

また、本発明の電解コンデンサは、上記構成において、前記第１のリードタブの酸化皮膜の耐電圧および前記第２のリードタブの酸化皮膜の耐電圧の比率は１：２以上であることを特徴とする。 The electrolytic capacitor of the present invention, in the above configuration, is characterized in that the ratio of the withstand voltage of the oxide film of the first lead tab to the withstand voltage of the oxide film of the second lead tab is 1:2 or more.

この構成によれば、陰極側のリードタブに形成する酸化皮膜の耐電圧を陽極側のリードタブに形成する酸化皮膜の耐電圧の２倍以上とすることにより、陽極側のリードタブに腐食が発生することを効果的に抑制することができる。 With this configuration, the withstand voltage of the oxide film formed on the cathode lead tab is at least twice the withstand voltage of the oxide film formed on the anode lead tab, which effectively prevents corrosion from occurring on the anode lead tab.

本発明の電解コンデンサによると、陽極側のリードタブにおける腐食の発生を抑制することができる。 The electrolytic capacitor of the present invention can suppress the occurrence of corrosion on the lead tab on the anode side.

本発明の実施形態に係る巻回形コンデンサの構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a configuration of a wound capacitor according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るコンデンサ素子を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a capacitor element according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る加締め部を示す断面図および平面図である。3A and 3B are a cross-sectional view and a plan view showing a crimping portion according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るリードタブの化成処理の説明に供する略線図である。4 is a schematic diagram illustrating a chemical conversion treatment of a lead tab according to an embodiment of the present invention. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態における巻回形の電解コンデンサ１は、主として、コンデンサ素子２と、外装ケース１２と、封口体１１とから構成される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, a wound electrolytic capacitor 1 in this embodiment is mainly composed of a capacitor element 2, an outer case 12, and a sealing body 11.

図２に示すように、コンデンサ素子２は、エッチング処理および誘電体酸化皮膜形成処理が施された陽極箔（陽極アルミニウム箔）３ａと陰極箔（陰極アルミニウム箔）３ｂとがセパレータ４を介して巻回され、素子止めテープ９（図１）で固定される。このコンデンサ素子２は、有底筒状の外装ケース１２（図１）に収納される。 As shown in FIG. 2, the capacitor element 2 is made by winding an anode foil (anode aluminum foil) 3a and a cathode foil (cathode aluminum foil) 3b, which have been etched and treated to form a dielectric oxide film, with a separator 4 between them, and fixing them with an element fastening tape 9 (FIG. 1). This capacitor element 2 is housed in a cylindrical exterior case 12 (FIG. 1) with a bottom.

外装ケース１２の開口部には樹脂やゴム等で形成された封口体１１が装着され、該開口部は絞り加工により密閉された構造を有する。 A sealing body 11 made of resin, rubber, or the like is attached to the opening of the exterior case 12, and the opening is sealed by drawing.

コンデンサ素子２から引き出されるリードタブ５、１５にはそれぞれリード線６、１６が溶接され、封口体１１を介して外部に引き出されている。外装ケース１２は、スリーブ１３によって被覆される。 Lead wires 6 and 16 are welded to the lead tabs 5 and 15 that are pulled out from the capacitor element 2, respectively, and are pulled out to the outside through the sealing body 11. The exterior case 12 is covered by a sleeve 13.

リードタブ５は、陽極箔３ａに対して加締めまたは溶接等の方法により接続された陽極側のリードタブであり、リードタブ１５は、陰極箔３ｂに対して加締めまたは溶接等の方法により接続された陰極側のリードタブである。 Lead tab 5 is an anode side lead tab connected to anode foil 3a by crimping, welding, or other methods, and lead tab 15 is a cathode side lead tab connected to cathode foil 3b by crimping, welding, or other methods.

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、陽極側のリードタブ５は、コンデンサ素子２の端面から突出する丸棒部５ａと、この丸棒部５ａの一端に形成されており、陽極箔３ａが加締め部７によって接続される扁平部５ｂとから構成されている。 As shown in Figures 3(a) and (b), the anode side lead tab 5 is composed of a round bar portion 5a that protrudes from the end face of the capacitor element 2 and a flat portion 5b that is formed at one end of the round bar portion 5a and to which the anode foil 3a is connected by a crimping portion 7.

このように、リードタブ５は、アルミニウムからなる丸棒状の部材の一端部を、所定長さだけプレスして扁平部５ｂを形成し、残りの部分を丸棒部５ａとすることによって形成されている。 In this way, the lead tab 5 is formed by pressing one end of a round bar-shaped aluminum member to a predetermined length to form a flat portion 5b, and the remaining portion being the round bar portion 5a.

また、丸棒部５ａの先端（扁平部５ｂと反対側の端部）には、リード線６が溶接されている。 In addition, a lead wire 6 is welded to the tip of the round bar portion 5a (the end opposite the flat portion 5b).

また、陰極側のリードタブ１５も、陽極側のリードタブ５と同様に、コンデンサ素子２の端面から突出する丸棒部１５ａと、この丸棒部１５ａの一端に形成されており、陰極箔３ｂが加締め部７によって接続される扁平部１５ｂとから構成されている。 Like the anode lead tab 5, the cathode lead tab 15 is also composed of a round bar portion 15a that protrudes from the end face of the capacitor element 2 and a flat portion 15b that is formed at one end of the round bar portion 15a and to which the cathode foil 3b is connected by the crimping portion 7.

このように、リードタブ１５は、アルミニウムからなる丸棒状の部材の一端部を、所定長さだけプレスして扁平部１５ｂを形成し、残りの部分を丸棒部１５ａとすることによって形成されている。 In this way, the lead tab 15 is formed by pressing one end of a round bar-shaped aluminum member to a predetermined length to form a flat portion 15b, and making the remaining portion into a round bar portion 15a.

また、丸棒部１５ａの先端（扁平部１５ｂと反対側の端部）には、リード線１６が溶接されている。 In addition, a lead wire 16 is welded to the tip of the round bar portion 15a (the end opposite the flat portion 15b).

本実施形態においては、かかる構成の陽極側のリードタブ５および陰極側のリードタブ１５のいずれに対しても、化成処理を施しその表面に酸化皮膜を形成している。 In this embodiment, both the anode side lead tab 5 and the cathode side lead tab 15 in this configuration are subjected to a chemical conversion treatment to form an oxide film on their surfaces.

図４は、化成処理の説明に供する略線図である。図４に示すように、液槽３０には化成液３１が貯留され、その中にリードタブ５（１５）が浸漬される。液槽３０の上部には、リードタブ５（１５）に溶接されたリード線６（１６）を保持する保持具３６が設けられており、保持具３６にリード線６（１６）が保持されたリードタブ５（１５）は、その扁平部５ｂ（１５ｂ）および丸棒部５ａ（１５ａ）を含む所定領域が化成液３１内に浸漬される高さに吊下された状態で保持される。 Figure 4 is a schematic diagram for explaining the chemical treatment. As shown in Figure 4, a chemical conversion liquid 31 is stored in a liquid tank 30, and a lead tab 5 (15) is immersed therein. A holder 36 for holding a lead wire 6 (16) welded to the lead tab 5 (15) is provided at the top of the liquid tank 30, and the lead tab 5 (15) with the lead wire 6 (16) held by the holder 36 is held in a suspended state at a height such that a predetermined area including the flat portion 5b (15b) and the round bar portion 5a (15a) is immersed in the chemical conversion liquid 31.

保持具３６は電源４０の陽極に接続されており、陰極は液槽３０中の化成液３１に接続されている。電源４０の電圧を所定の化成電圧に設定して印加することにより、化成液中のリードタブ５（１５）に対して化成処理を施すことができ、当該化成処理によって、リードタブ５（１５）の化成液中の領域ＡＲ１（図４）に酸化皮膜を形成することができる。 The holder 36 is connected to the anode of the power source 40, and the cathode is connected to the chemical conversion solution 31 in the liquid tank 30. By setting the voltage of the power source 40 to a predetermined chemical conversion voltage and applying it, a chemical conversion treatment can be performed on the lead tab 5 (15) in the chemical conversion solution, and the chemical conversion treatment can form an oxide film in the area AR1 (Figure 4) of the lead tab 5 (15) in the chemical conversion solution.

本実施形態では、この化成電圧を調整することにより、陽極側のリードタブ５に形成する酸化皮膜の耐電圧（リードタブの耐電圧と称することもある）と陰極側のリードタブ１５に形成する酸化皮膜の耐電圧との比率を１：１超とする（すなわち、陽極側のリードタブ５の耐電圧に対して、陰極側のリードタブ１５の耐電圧を高くする）。 In this embodiment, by adjusting this chemical conversion voltage, the ratio of the withstand voltage of the oxide film formed on the lead tab 5 on the anode side (sometimes referred to as the withstand voltage of the lead tab) to the withstand voltage of the oxide film formed on the lead tab 15 on the cathode side is made to be greater than 1:1 (i.e., the withstand voltage of the lead tab 15 on the cathode side is made higher than the withstand voltage of the lead tab 5 on the anode side).

このように、陽極側のリードタブ５および陰極側のリードタブ１５の両方に化成処理を施して酸化皮膜を形成するとともに、陽極側のリードタブ５および陰極側のリードタブ１５に形成した酸化皮膜の耐電圧比率を１：１超とすることにより、漏れ電流を抑え、陽極側のリードタブ５における腐食の発生を抑制することができる。 In this way, by performing a chemical conversion treatment on both the anode side lead tab 5 and the cathode side lead tab 15 to form an oxide film, and by making the voltage resistance ratio of the oxide films formed on the anode side lead tab 5 and the cathode side lead tab 15 greater than 1:1, leakage current can be suppressed and corrosion on the anode side lead tab 5 can be suppressed.

化成処理が施されたリードタブ５、１５は、加締め・巻取工程において、扁平部５ｂ、１５ｂが陽極箔３ａ、陰極箔３ｂに加締めまたは溶接等の方法によって接続される。 In the crimping and winding process, the flat portions 5b and 15b of the lead tabs 5 and 15 that have been subjected to chemical conversion are connected to the anode foil 3a and cathode foil 3b by crimping or welding or other methods.

次に、電解コンデンサ１の製造工程について説明する。
所定の幅に切断された陽極箔３ａ（陽極アルミニウム箔）および陰極箔３ｂ（陰極アルミニウム箔）に、上述の化成処理が施され酸化皮膜を形成した外部引き出し電極用のリードタブ５および１５（アルミニウム製）を加締め接続する。陽極箔３ａは弁金属としてアルミニウム箔を用い、弁金属の表面にエッチング処理および誘電体酸化皮膜形成処理を施すことによって、誘電体酸化皮膜が形成されたものを用いる。また、陰極箔３ｂも陽極箔３ａと同様にアルミニウム箔を用い、アルミニウム箔の表面にエッチング処理が施されるとともに自然酸化皮膜が形成されている。なお、陰極箔３ｂについても誘電体酸化皮膜を形成したり、表面にカーボン、チタン、窒化チタン、炭化チタン等を形成したりしてもよい。陽極箔３ａと陰極箔３ｂとを、セルロースを主体としたセパレータ４を介して巻回し、コンデンサ素子２を作製する。 Next, a manufacturing process of the electrolytic capacitor 1 will be described.
The lead tabs 5 and 15 (made of aluminum) for external extraction electrodes, which have been subjected to the above-mentioned chemical conversion treatment and oxide film formation, are connected by crimping to the anode foil 3a (anode aluminum foil) and cathode foil 3b (cathode aluminum foil) cut to a predetermined width. The anode foil 3a uses aluminum foil as a valve metal, and the valve metal surface is subjected to etching treatment and dielectric oxide film formation treatment to form a dielectric oxide film. The cathode foil 3b also uses aluminum foil like the anode foil 3a, and the surface of the aluminum foil is etched and a natural oxide film is formed. The cathode foil 3b may also have a dielectric oxide film formed, or carbon, titanium, titanium nitride, titanium carbide, or the like formed on the surface. The anode foil 3a and the cathode foil 3b are wound with a separator 4 mainly made of cellulose interposed therebetween to prepare a capacitor element 2.

そして、電解質を含浸したコンデンサ素子２をアルミニウム金属ケース（外装ケース１２）に収納し、外装ケース１２の開口部をカーリングして封止した。電解質には、エチレングリコールやγ―ブチロラクトン等を主溶媒とし電解質を溶解した電解液、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸等の導電性高分子を主成分とする固体電解質、電解液と固体電解質の両方を使用することができる。その後、所定温度に設定された恒温槽内で、外装ケース１２にコンデンサ素子２を収納したアルミニウム電解コンデンサ（電解コンデンサ１）に定格電圧を印加し、エージング処理を施すことにより、電解コンデンサ１の製造工程を終了する。 Then, the capacitor element 2 impregnated with the electrolyte is housed in an aluminum metal case (exterior case 12), and the opening of the exterior case 12 is curled and sealed. The electrolyte can be an electrolytic solution in which the electrolyte is dissolved in a solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone as the main solvent, a solid electrolyte whose main component is a conductive polymer such as polyethylenedioxythiophene/polystyrenesulfonic acid, or both an electrolytic solution and a solid electrolyte. After that, a rated voltage is applied to the aluminum electrolytic capacitor (electrolytic capacitor 1) with the capacitor element 2 housed in the exterior case 12 in a thermostatic chamber set to a predetermined temperature, and an aging process is performed to complete the manufacturing process of the electrolytic capacitor 1.

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。 The following examples will further illustrate the present invention.

化成処理が施され所定の耐電圧特性を有するアルミニウムリードタブ（化成タブ）を陽極アルミニウム箔に加締め接続するとともに、陰極アルミニウム箔にも化成タブを加締め接続する。そして、セパレータを介して陽極アルミニウム箔と陰極アルミニウム箔を重ね合わせ、巻回したアルミニウム電解コンデンサ素子に電解液を含浸し、外装ケース内に封口体と共に挿入する。これにより、定格４００Ｖ／１５０μＦのアルミニウム電解コンデンサ（外形寸法：直径φ１８ｍｍ×長さ４０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサ）を製作し、カテゴリ上限温度を超える１１５℃の環境下にて定格電圧（４００Ｖ）を印加した場合に、陽極側のリードタブ５の近傍に腐食が発生するまでの時間を測定した。腐食の発生とは、腐食生成物の付着、またはアルミニウムの溶解が見られた状態を意味する。この測定結果を表１に示す。 An aluminum lead tab (chemical tab) that has been chemically treated and has a predetermined voltage resistance characteristic is crimped and connected to the anode aluminum foil, and a chemical tab is also crimped and connected to the cathode aluminum foil. The anode aluminum foil and the cathode aluminum foil are then overlapped with a separator, and the rolled aluminum electrolytic capacitor element is impregnated with an electrolyte and inserted into the exterior case together with the sealing body. In this way, an aluminum electrolytic capacitor rated at 400 V/150 μF (outer dimensions: aluminum electrolytic capacitor with a diameter of φ18 mm and a length of 40 mm) was produced, and the time until corrosion occurred near the lead tab 5 on the anode side was measured when the rated voltage (400 V) was applied in an environment of 115° C., which exceeds the category upper limit temperature. The occurrence of corrosion means a state in which adhesion of corrosion products or dissolution of aluminum is observed. The measurement results are shown in Table 1.

実施例１～４は、陽極側のリードタブの耐電圧および陰極側のリードタブの耐電圧を同等とした場合（比較例１）を基準として、陰極側のリードタブの耐電圧を陽極側のリードタブの耐電圧よりも大きくした場合の腐食発生時間を測定した結果を示すものである。 Examples 1 to 4 show the results of measuring the time to corrosion when the withstand voltage of the cathode lead tab is made higher than the withstand voltage of the anode lead tab, based on the case where the withstand voltage of the anode lead tab and the withstand voltage of the cathode lead tab are made equal (Comparative Example 1).

（比較例１）
陽極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１：１とした場合）は、３０００～３５００時間でリードタブに腐食が発生した。 (Comparative Example 1)
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 200 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 200 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 1:1), corrosion occurred in the lead tabs in 3000 to 3500 hours.

（実施例１）
陽極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を２５０Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１：１．２５とした場合）は、５０００～５５００時間でリードタブに腐食が発生した。 Example 1
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 200 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 250 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 1:1.25), corrosion occurred in the lead tabs in 5,000 to 5,500 hours.

（実施例２）
陽極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を３００Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１：１．５とした場合）は、７５００～８０００時間でリードタブに腐食が発生した。 Example 2
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 200 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 300 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 1:1.5), corrosion occurred in the lead tabs in 7,500 to 8,000 hours.

（実施例３）
陽極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を４００Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１：２とした場合）は、１００００時間を超えてもリードタブに腐食が発生しなかった。 Example 3
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 200 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 400 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 1:2), no corrosion occurred in the lead tabs even after 10,000 hours.

（実施例４）
陽極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を４５０Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１：２．２５とした場合）は、１００００時間を超えてもリードタブに腐食が発生しなかった。 Example 4
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 200 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 450 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 1:2.25), no corrosion occurred in the lead tabs even after 10,000 hours.

このように、陰極側のリードタブの耐電圧を陽極側のリードタブの耐電圧よりも大きくしていくと、腐食発生時間が延び、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１：２以上とした場合に、１００００時間を超えてもリードタブに腐食の発生は認められず、腐食の発生を効果的に抑制することができた。 In this way, when the withstand voltage of the cathode lead tab was made greater than the withstand voltage of the anode lead tab, the time until corrosion occurred was extended, and when the ratio of the withstand voltage of the anode lead tab to the withstand voltage of the cathode lead tab was set to 1:2 or more, no corrosion was observed in the lead tab even after more than 10,000 hours, and the occurrence of corrosion was effectively suppressed.

また、比較例１～比較例５は、陽極側のリードタブの耐電圧および陰極側のリードタブの耐電圧を同等とした場合（比較例１）を基準として、陽極側のリードタブの耐電圧を陰極側のリードタブの耐電圧よりも大きくした場合の腐食発生時間を測定した結果を示すものである。 Comparative examples 1 to 5 show the results of measuring the time to corrosion when the withstand voltage of the anode lead tab is made higher than the withstand voltage of the cathode lead tab, based on the case where the withstand voltage of the anode lead tab and the withstand voltage of the cathode lead tab are made equal (Comparative example 1).

（比較例２）
陽極側のリードタブの耐電圧を２５０Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１．２５：１とした場合）は、３５００～４０００時間でリードタブに腐食が発生した。 (Comparative Example 2)
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 250 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 200 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 1.25:1), corrosion occurred in the lead tabs in 3500 to 4000 hours.

（比較例３）
陽極側のリードタブの耐電圧を３００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を１．５：１とした場合）は、３５００～４０００時間でリードタブに腐食が発生した。 (Comparative Example 3)
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 300 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 200 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 1.5:1), corrosion occurred in the lead tabs in 3500 to 4000 hours.

（比較例４）
陽極側のリードタブの耐電圧を４００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を２：１とした場合）は、４０００～４５００時間でリードタブに腐食が発生した。 (Comparative Example 4)
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 400 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 200 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 2:1), corrosion occurred in the lead tabs in 4000 to 4500 hours.

（比較例５）
陽極側のリードタブの耐電圧を４５０Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖとした場合（すなわち、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率を２．２５：１とした場合）は、４０００～４５００時間でリードタブに腐食が発生した。 (Comparative Example 5)
When the withstand voltage of the anode side lead tab was 450 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was 200 V (i.e., when the ratio of the withstand voltage of the anode side lead tab to the withstand voltage of the cathode side lead tab was 2.25:1), corrosion occurred in the lead tabs in 4000 to 4500 hours.

このように、陽極側のリードタブの耐電圧を陰極側のリードタブの耐電圧よりも大きくしていくと、その比率が大きくなるほど、腐食の発生が認められるまでの時間は僅かに長くなるが、陰極側のリードタブの耐電圧を陽極側のリードタブの耐電圧よりも高くした場合（実施例１～実施例４）に比べて、腐食発生時間は相対的に短くなっている。また、陽極側リードタブの耐電圧および陰極側リードタブの耐電圧の比率が２：１以上となっても、４０００～４５００時間で腐食が発生しており、陰極側のリードタブの耐電圧を陽極側のリードタブの耐電圧よりも大きくした場合に比べて、腐食の発生を抑制するという点において、その効果は限定的となっている。 In this way, when the withstand voltage of the anode lead tab is made higher than the withstand voltage of the cathode lead tab, the time until corrosion is observed increases slightly as the ratio increases, but the time until corrosion occurs is relatively shorter than when the withstand voltage of the cathode lead tab is made higher than the withstand voltage of the anode lead tab (Examples 1 to 4). Even when the ratio of the withstand voltage of the anode lead tab to the withstand voltage of the cathode lead tab is 2:1 or more, corrosion occurs in 4000 to 4500 hours, and the effect of suppressing corrosion is limited compared to when the withstand voltage of the cathode lead tab is made higher than the withstand voltage of the anode lead tab.

また、従来例１は、陽極側のリードタブおよび陰極側のリードタブのいずれも化成処理を施さない場合の腐食発生時間を測定したものであり、従来例２は、陽極側のリードタブのみに化成処理を施した場合の腐食発生時間を測定したものである。 In addition, Conventional Example 1 was obtained by measuring the time to corrosion when neither the anode side lead tab nor the cathode side lead tab was subjected to chemical conversion treatment, while Conventional Example 2 was obtained by measuring the time to corrosion when only the anode side lead tab was subjected to chemical conversion treatment.

（従来例１）
陽極側のリードタブおよび陰極側のリードタブのいずれも化成処理を施さない電解コンデンサ（陽極側のリードタブの耐電圧および陰極側のリードタブの耐電圧はいずれも０Ｖ）においては、１５００～１７００時間でリードタブに腐食が発生した。 (Conventional Example 1)
In an electrolytic capacitor in which neither the anode side lead tab nor the cathode side lead tab was subjected to a chemical conversion treatment (the withstand voltage of the anode side lead tab and the withstand voltage of the cathode side lead tab were both 0 V), corrosion occurred in the lead tabs after 1500 to 1700 hours.

（従来例２）
陽極側のリードタブの耐電圧を２００Ｖ、陰極側のリードタブの耐電圧を０Ｖとした場合（すなわち、陰極側リードタブには化成処理を施していない場合）は、２０００～２３００時間でリードタブに腐食が発生した。 (Conventional Example 2)
When the withstand voltage of the anode side lead tab was set to 200 V and the withstand voltage of the cathode side lead tab was set to 0 V (i.e., the cathode side lead tab was not subjected to chemical conversion treatment), corrosion occurred in the lead tab in 2000 to 2300 hours.

このように、陰極側のリードタブに化成処理を施していない場合（すなわち、陰極側のリードタブの耐電圧が０Ｖである場合）、陰極側のリードタブの耐電圧を陽極側のリードタブの耐電圧よりも高くした場合（実施例１～実施例４）に比べて、リードタブに腐食が発生するまでの時間が短いことが分かる。 As such, it can be seen that when the cathode lead tab is not subjected to chemical conversion treatment (i.e., when the withstand voltage of the cathode lead tab is 0 V), the time until corrosion occurs in the lead tab is shorter than when the withstand voltage of the cathode lead tab is made higher than the withstand voltage of the anode lead tab (Examples 1 to 4).

以上の測定結果から以下のことが分かる。
陽極側のリードタブおよび陰極側のリードタブの両方に対して化成処理を施してそれぞれに所定の耐電圧特性を持たせ、さらに、陰極側のリードタブの耐電圧を陽極側のリードタブの耐電圧よりも大きくすることにより、腐食発生時間を延ばすことができることが分かる（実施例１～実施例４）。また、陽極側のリードタブの耐電圧および陰極側のリードタブの耐電圧の比率を１：２以上とすることにより、電解コンデンサのリードタブに腐食が発生することを効果的に抑制することができることが分かる（実施例３、実施例４）。 The above measurement results reveal the following:
It can be seen that the time to corrosion can be extended by subjecting both the anode side lead tab and the cathode side lead tab to a chemical conversion treatment to give each a predetermined voltage resistance characteristic, and further by making the voltage resistance of the cathode side lead tab greater than that of the anode side lead tab (Examples 1 to 4).It can also be seen that the occurrence of corrosion in the lead tabs of the electrolytic capacitor can be effectively suppressed by setting the ratio of the voltage resistance of the anode side lead tab to the voltage resistance of the cathode side lead tab to 1:2 or more (Examples 3 and 4).

なお、上述の実施形態においては、定格４００Ｖ／１５０μＦのリード線形アルミニウム電解コンデンサ（外形寸法：直径φ１８ｍｍ×長さ４０ｍｍのアルミニウム電解コンデンサ）について述べたが、本発明はこれに限られず、チップ形、基板自立形、ネジ端子形のアルミニウム電解コンデンサ、導電性高分子アルミニウム電解コンデンサ、導電性高分子ハイブリッドアルミニウム電解コンデンサ等、種々のアルミニウム電解コンデンサに広く適用することができる。 In the above embodiment, a lead-type aluminum electrolytic capacitor rated at 400 V/150 μF (external dimensions: diameter φ18 mm × length 40 mm) was described, but the present invention is not limited to this and can be widely applied to various aluminum electrolytic capacitors, such as chip-type, board-supported-type, and screw-terminal-type aluminum electrolytic capacitors, conductive polymer aluminum electrolytic capacitors, and conductive polymer hybrid aluminum electrolytic capacitors.

１電解コンデンサ
２コンデンサ素子
３ａ陽極箔
３ｂ陰極箔
４セパレータ
５、１５リードタブ
５ａ丸棒部
５ｂ扁平部
７加締め部
１１封口体
１２外装ケース
１３スリーブ
３０液槽
３１化成液
３６保持具
４０電源
Reference Signs List 1 Electrolytic capacitor 2 Capacitor element 3a Anode foil 3b Cathode foil 4 Separator 5, 15 Lead tab 5a Round bar portion 5b Flat portion 7 Crimping portion 11 Sealing body 12 Outer case 13 Sleeve 30 Liquid tank 31 Chemical solution 36 Holder 40 Power source

Claims

a capacitor element formed by stacking an anode foil made of a valve metal to which a first lead tab is connected and a cathode foil to which a second lead tab is connected, with a separator interposed therebetween, and winding the stack;
a cylindrical exterior case having a bottom that houses the capacitor element;
a sealing body that seals an opening of the exterior case,
the first lead tab and the second lead tab both have an oxide film, the withstand voltage of the oxide film of the second lead tab is higher than the withstand voltage of the oxide film of the first lead tab, and a ratio of the withstand voltage of the oxide film of the first lead tab to the withstand voltage of the oxide film of the second lead tab is 1:1.25 or more;
an oxide film of the first lead tab having a withstand voltage of 200V ;