JPH0395910A - 固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサの製造方法

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JPH0395910A
JPH0395910A JP1231390A JP23139089A JPH0395910A JP H0395910 A JPH0395910 A JP H0395910A JP 1231390 A JP1231390 A JP 1231390A JP 23139089 A JP23139089 A JP 23139089A JP H0395910 A JPH0395910 A JP H0395910A
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豊 横山
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進 安藤
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    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
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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、更に詳しくは
、ポリピロールが高電導度であることに起因する未化或
部分による漏れ電流の増加を低減させ得る固体電解コン
デンサの製造方法に関する. [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
な構或要素の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、二酸化マンガン
、二酸化鉛、テトラシアノキニ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が増大し.インピーダンスが増
大する.したがって、高周波特性の点では、固体電解コ
ンデンサの方が格段に優れている. 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)、
等価直列抵抗(BSR)等の指標から、ポリピロールが
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、例えば、特開昭
63−173313号に開示されている.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ボリビロールの薄膜を形
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
シ樹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トを使用するため、接着部分
の確実性に不安が残り、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或されるため、尋電ペース
トを用いてポリビ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、ボリビロールの薄膜形成
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.11I
遣を有し、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
きれぽ、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ない固体電解コンデンサを得る
ことができる。
このような観点から検討を行った結果、電解酸化による
表面酸化皮膜を有する陽極箔と集電陰極箔との間に多孔
質セパレー夕を介在させて巻回した素子を用い、定量的
に化学重合を行うことによりボリビロールを巻回素子内
に含浸形成して、前記した問題点を克服し得る固体電解
コンデンサを提供できることを突き止め、これについて
は既に特許出願を行った(特頴平1−4784号、特願
平1一4785号〉。
しかしながら、ポリピロールをセバレータ入りの巻回素
子内に含浸形成することは定量的に化学重合を行う方法
によって可能であるが、通常の素子を使用した場合、箔
とリードとの取付け部や箔のエッジのような未化成部分
による漏れ電流が大きい.これは、ポリビロールが高電
導度であることによる. [発明が解決しようとする課題] 本発明は、導電性高分子であるピロールを固#−電解質
として使用する固#.電解コンデンサにおいて、ボリビ
ロールが高電導度であることに起因する未化成部分によ
る漏れ電流の増加を低減させ得る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, [課題を解決するための手段コ 本発明によれば、表面に酸化皮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夕を介在させて巻回した
素子を用い、定量的に化学重合を行うことによりポリピ
ロールを巻回素子内に含浸形成する固体電解コンデンサ
の製造方法において、未化成部分を絶縁材料でマスクす
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. 表面に酸化皮膜を有する@極箔は、通常は表面を電解酸
化によって酸化皮膜誘電体に変えたアルミニウムフィル
ムとし、集電陰極箔は、通常は未化戒アルミニウムフイ
ルムとする。
陽極箔および陰極箔は、リード端子を有するもの、リー
ド端子を有しないもののいずれであってもよい.リード
端子を接続する際は、溶接、ステッチ等の通常の接続方
法のいずれを使用してもよい.また、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
出すこともできる. 定量的に化学重合を行うことによりポリピロールを巻回
素子内に含浸形成する固体電解コンデンサの製造方法の
場合、特に箔とリードとの取f寸け部や箔のエッジが未
化成の状態となり、このような部分にボリビロールが付
着すると漏れ電流が増加することとなる.したがって本
発明にあっては、定量的に化学重合を行うことによりポ
リピロールを巻回素子内に含漫形或する前に、特にこの
ような未化成部分を絶縁材料でマスクすることが重要で
ある. 絶縁材料を、エポキシ、フェノールまたはシリコーンの
ような熱硬化性樹脂、スチレンまたはアクリルのような
熱可塑性樹脂、ゴム、有機または無機系コート剤並びに
テープよりなる群から選択すれば好適である. 塗布、印刷またはポッティングによりマスクを行えば好
適である. 熟、紫外it!または乾燥により塗布した絶縁材料の硬
化を行えば好適である.例えばフェノール樹脂を塗布し
た場合、180℃、20分程度の条件下で硬化を行えば
好適である.多孔質セバ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れ
ば好適である.陽極箔、陰極箔並びに電解紙を巻回して
素子を形成後、必要に応じて、例えば350℃で2分間
加熱して炭化を行うこともできる. その後、ピロールを1〜50重量%の濃度で含浸用溶媒
に溶解した含浸用溶液に浸漬する.含浸用溶媒をγ−プ
チロラクトン、ジメチルホルムアミド、プロピレンカー
ボネート、エチレングリコール並びにエタノールよりな
る群から選択すれば好適である。
その後、酸化剤を5〜25重1%の濃度で化学重合用溶
媒に溶解した化学重合用溶液に浸漬する.酸化剤は、好
ましくは (NH.)2 320s、FeCI3、並びにH202
よりなる群から選択する.化学重合用溶媒は、好ましく
は、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群から選択する.化学重合を−
20〜30℃で5〜30分間行えば好適である. 化学重合終了後、必要に応じて100℃で15分程度乾
燥する.前記した含浸用溶液への浸漬から乾燥までの工
程は、必要に応じて10回程度繰り返せば好適である.
そのf&樹脂封止して製品化し、本発明による固体電解
コンデンサを得ることができる. [作用] 前記したように、ポリビロールをセパレータ入りの巻回
素子内に含浸形或することは定量的に化学重合を行う方
法によって可能であるが、通常の素子を使用した場合、
箔とリードとの取付け部や箔のエッジのような未化成部
分による漏れ電流が大きい.これは、ポリビロールが高
電導度であることによる.本発明の開示に従い、未化成
部分、特にリードの取付け部や箔のエッジを絶縁材料で
マスクすることにより、未化或部分に高電導度のポリビ
ロールが付着せず、漏れ電流特性が良好に改善される. [発明の効果コ 本発明によれば、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おいて、ポリ
ピロールが高電導度であることに起因する未化成部分に
よる漏れ電流の増加を低減させ得る固体電解コンデンサ
の製造方法、およびその方法によって製造される固体電
解コンデンサが提供される.[実施例コ 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. 哀良皿ユ リード付きの陽極箔(22V, 、3in+x18m1
1)を用い、箔とリードとの接続部にフェノール樹脂を
塗布後、180℃で20分間硬化させた.これとリード
付き陰極箔(OVr 、311111X 2 5+1旧
と電解紙{マニラ紙}とを巻回した後、350℃で2分
間炭化させた.これを20%ピロールのエタノール溶液
5μ』に浸漬し、次いで30% (NH= >2 32 0−の水溶液■0μ1に浸漬し
、水洗し、乾燥(100’C、15分)した.ビロール
溶液への浸漬から乾燥までの工程を計10回行った後、
樹脂封止して製品化し、固体電解コンデンサを製造した
. 塩1むI上 箔とリードとの接続部にフェノール樹脂を塗布せずに巻
回素子を作製し、炭化以降は実施例lと同様にして固体
電解コンデンサを製造した. 実施例1および比較例1の固体電解コンデンサについて
、静電容量(Cap)、誘電正接(tanδ)、漏れ電
流(LC)並びに等価直列抵抗(ESR)を測定した結
果を第1表に示す.なお、22V,で6.3WV(4φ
×71)とした. 第1表 方法 Cap(IF) taa#  LC(μA)  
ESR(100Kz,Ω)実!濁1    14.2 
   0.021   0.01        0.
08比12i!II    14.2    0.03
6   0,19        0.09この結果か
ら、本発明による固体電解コンデンサは、漏れ電流特性
が顕著に向上していることが分る.

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面に酸化皮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
    、定量的に化学重合を行うことによりポリピロールを巻
    回素子内に含浸形成する固体電解コンデンサの製造方法
    において、未化成部分を絶縁材料でマスクすることを特
    徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
  2. (2)絶縁材料を、エポキシ、フェノールまたはシリコ
    ーンのような熱硬化性樹脂、スチレンまたはアクリルの
    ような熱可塑性樹脂、ゴム、有機または無機系コート剤
    並びにテープ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)塗布、印刷またはポッティングによりマスクを行
    う請求項1記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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