JPH02186616A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、導電性高分子であるピロールを固体電解質と
して使用する固体電解コンデンサに関し、さらに詳しく
は、通常の巻回素子に化学的および電解重合法によって
ポリピロールを含浸し、導電ペーストを使用してポリピ
ロール薄膜から陰極リードを取出すことなく周波数特性
良好で寿命安定性良好な固体電解コンデンサを製造する
方法およびその方法によって製造される固体電解コンデ
ンサに関する。

［従来の技術］ 電解コンデンサは、小形、大容量、安価で整流出力の平
滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重要
な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには電
解液式と固体式とがあり、前者が、陽極と陰極との間に
電解液を介在させるのに対し、後者は、二酸化マンカン
、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポリ
ピロールのような導電性の酸化物または有機物を固体電
解質として介在させる。電解液式の電解コンデンサは、
液状の電解質を使用するイオン伝導によるため、高周波
領域において著しく抵抗か増大しインピーダンスか増大
する。したかつて、高周波特性の点では、固体電解コン
デンサの方か格段に優れている。

固体電解コンデンサに用いる固体電解質としては、固体
電解質自体の導電性や安定性、並びに用いる固体電解質
の性質によって規定される電解コンデンサの静電容量（
Ｃａｐ）、誘電正接（ｔａｎδ）、漏れ電流（ＬＣ）、
等個直列抵抗（ＥＳＲ）等の指標から、ポリピロールか
最も優れていると考えられる。

ポリピロールを固体電解質として用いる固体電解コンデ
ンサは、例えは、特開昭６３１７３３１、３号に記載さ
れている。一般に、この種の固体電解コンデンサを製造
する際は、化学的重合および電解重合により陽極箔上に
ポリピロールの薄膜を形成し、その後この表面に銀ペー
ストのような導電ペーストを用いて端子を接着して対極
リードを取出し、エポキシ（Ｍ脂等で外装してコンデン
サ製品を作製する。このような製造方法によって製造し
た固体電解コンデンサは、陰極の取出しに導電ペース１
〜を使用するため、接着部分の確実性に不安か残り、信
頼性の点で問題が生じる。

これに対し、陽極と陰極との間に電解液を介在させる電
解液式の電解コンデンサは、陰極は最初からある程度の
構造支持力を有する金属箔で構成されるため、導電ペー
ストを用いてポリピロールの薄膜表面から対極リードを
取出す固体電解コンデンサの場合のような信頼性の問題
は全く生じず、製造に際しても、ポリピロールの薄膜形
成を要する固体電解コンデンサ製造の場合のような繁雑
な操作は不要である。

基本的には通常の電解液式の電解コンデンサの構造を有
し、同時にポリピロールのような固体電解コンデンサの
固体電解質を備える固体電解コンデンサを実現できれば
、繁雑な製造工程を伴わない簡便な製造方法によって製
造でき、固体電解コンデンサが本来有する良好な周波数
特性等の利点をｆ聞え、ポリピロールの薄膜表面から対
極リードを取出すことに起因する接着不良による信頼性
の問題等を全く生じない固体電解コンデンサを得ること
かできると考えられる。

［発明か解決しようとする課題］ 本発明は、基本的には通常の電解液式の電解コンデンサ
の構造を有し、同時にポリピロールのような固体電解コ
ンデンサの固体電解質を備える固体電解コンデンサの製
造方法およびそれによって得られる固体電解コンデンサ
を提供することを目的とする。

Ａ課題を解決するための手段２ 本発明によれは、電解酸化による表面酸化被膜を有する
陽極箔と集電陰極箔との間に多孔質セパレータを介在さ
せて巻回した素子を用い、ピロールを含浸用溶媒に溶解
した含浸用ピロール溶液に含浸し、酸化剤を化学的重合
用溶媒に溶解した化学的重合用酸化剤溶液に浸漬してピ
ロールの化学的重合を行ってポリピロールを含浸し、更
にピロールを電解重合用溶媒に溶解した電解重合用ピロ
ール溶液に浸漬してピロールの電解重合を行ってポリピ
ロールを含浸し、封止して製品化することを特徴とする
固体電解コンデンサの製造方法が提供される。

電解酸化による表面酸化被膜を有する＠横笛は、通常は
表面を電解酸化によって酸化被膜誘電体に変えて化成し
たアルミニウムフィルムとし、集電陰極箔は、通常は未
化成アルミニウムフィルムとする。

多孔質セパレータを〃ラス繊維紙、マニラ紙、クラ７１
〜紙並びに高分子紙よりなる群から選択ずれは好適であ
る。

ピロールを１〜５０重量％の濃度で含浸用溶媒に溶解す
れは好適である。

含浸用溶媒を７−−ブチロラクトン、ジメチルフォルム
アミド、プロピレンカーボネート、並びにエチレングリ
コールよりなる群から選択すれば好適である。

酸化剤を（ＮＨ４）　２　Ｓ２０８　、Ｆ　ｅＣ１３、
Ｈ２Ｏ２よりなる群から選択すれば好適である。

酸化剤を５〜２５重量％の濃度で化学的重合用溶媒に溶
解すれば好適である。

化学的重合用溶媒を水、エチレングリコール、ジメチル
ホルムアミド、並びにエタノールよりなる混合溶媒群か
ら選択ずれは好適である。

化学的重合を一２０〜３０℃で行えは好適である。

化学的重合を５〜３０分間行えば好適である。

ピロールを５〜２０重量％の濃度で電解重合用溶媒に溶
解すれば好適である。

電解重合用支持電解質を０，０１〜２Ｍ／ｊのＢＳＴ／
ＡＮ（ただし、ＢＳＴ：ボロジサリチル酸トリエチルア
ミン塩またはトリエチルアンモニウムボロジサリチレー
ト、ＡＮ：アセ）・ニトリル）とずれは好適である。そ
の（也、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン
、１．２−ジメトキシエタン等を電解重合用溶媒として
使用することができる。

０．１〜１０ｍＡの定電流で電解重合を行えば好適であ
る。

１〜３時間電解重合を行えは好適である。

更に本発明によれば、前記した製造方法によって製造さ
れる固体電解コンデンサか提供される。

［作用］ 本発明の固体電解コンデンサは、基本的には通常の電解
液式の電解コンデンサの構造を有し、同時にボ゛リピロ
ールのような固体電解コンデンサの固体電解質を備える
ため、電解液式電解コンデンサおよび固体電解コンデン
サ双方の利点を併せ持つものである。

すなわち、多孔質セパレータを介在させ、これにピロー
ルをモノマ溶液の状態て含浸し、続いて多孔質セパレー
タに保持されたピロールに対して化学的重合および電解
重合を行うことにより、ポリピロール形成工程を巻回し
た素子を用いて行うことを可能とし、この種の固体電解
コンデンサの従来の製造方法に随伴する繁雑な操作が一
気に不要となる。更に、導電ペーストを使用せず、陰極
は最初からある程度の構造支持力を有する金属箔で構成
されるため、導電ペーストを用いてポリピロールの薄膜
表面から対極リードを取出す固体電解コンデンサの場合
のような信頼性の問題は生じない。また、得られる固体
電解コンデンサは、固体電解コンデンサの利点である優
れた高周波特性を有する。

［発明の効果３ 本発明によれば、基本的には通常の電解液式の電解コン
デンサの構造を有し、同時にポリピロールのような固体
電解コンデンサの固体電解質を備える固体電解コンデン
サであって、繁雑な製造工程を伴わない簡便な製造方法
によって製造でき、固体電解コンデンサが本来有する良
好な周波数特性等の利点を備え、ポリピロールの薄膜表
面から対極リードを取出すことに起因する接着不良によ
る信頼性の問題等を全く生じず失命安定性良好な固体電
解コンデンサが提供される。

［実施例］ 以下に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。

２２■、で化成した４’　Ｘ７’用のアルミニウム陽極
箔と未化成陰極箔とを用い、ガラスベーパをセパレータ
として巻回して素子を作製した。これを５％ピロールを
含有する７・ブチロラクトン溶濯に２０℃て１０分間含
浸した９ 次に、酸化剤として＜ＮＨ＜　）２　Ｓ２　ｏａを１０
％含有する水溶液に室温で１０分間浸漬して化学的重合
を行い、純水で洗浄後１００′Ｃで３０分乾燥した。

その後、０．１Ｍ／ＪのＢＳＴ／ＡＮピロール溶液中で
２時間電解重合を行った。なお、電解重合は５ｍＡの定
電流法にし、対極にはステンレスを用いた。

最後に、この素子をアルミニウムゲースに収納し、エポ
キシ樹脂で封止して　製品化した。

本発明により得られる固体電解コンデンサの素子の概略
を第１図に示す。第１図中、１０は＠横笛、１２は陰極
箔、１４はポリピロールを担持する多孔質セパレータ、
１６はリード端子である。

前記したようにして製造した本発明の固体電解コンデン
サの初期特性の測定結果および高温で長時間使用後の特
性の測定結果を実施例として第１表に示す。なお、従来
のポリピロール薄膜形成法によって製造し導電ベース１
〜を用いて陰極を取出す固体電解コンデンサについて測
定した結果を比較例として併せて示す。

第１表 （６，３ＷＶ） 第１表に示す結果から、本発明による固体電解コンデン
サは、従来のポリピロール薄膜形成法によって製造し導
電ペース）・を用いて陰極を取出す固体電解コンデンサ
に匹敵する良好な高周波特性を有し、静電容１ジ）変化
か小さく良好な寿命安定性を有することか分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により得られる固体電解コンデンサの
素子の概略を示す図である。 １０・・・陽極箔　　　　　１２・・・陰極箔１４・・
・ポリピロールを担持する 多孔質セパレータ １６・・・リード端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　電解酸化による表面酸化被膜を有する陽極箔と
   集電陰極箔との間に多孔質セパレータを介在させて巻回
   した素子を用い、ピロールを含浸用溶媒に溶解した含浸
   用ピロール溶液に含浸し、酸化剤を化学的重合用溶媒に
   溶解した化学的重合用酸化剤溶液に浸漬してピロールの
   化学的重合を行ってポリピロールを含浸し、更にピロー
   ルを電解重合用溶媒に溶解した電解重合用ピロール溶液
   に浸漬してピロールの電解重合を行ってポリピロールを
   含浸し、封止して製品化することを特徴とする固体電解
   コンデンサの製造方法。
2. （２）　多孔質セパレータをガラス繊維紙、マニラ紙、
   クラフト紙並びに高分子紙よりなる群から選択する請求
   項１記載の固体電解コンデンサの製造方法。
3. （３）　請求項１記載の製造方法によって製造される固
   体電解コンデンサ。