JPH0395911A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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- JPH0395911A JPH0395911A JP23139189A JP23139189A JPH0395911A JP H0395911 A JPH0395911 A JP H0395911A JP 23139189 A JP23139189 A JP 23139189A JP 23139189 A JP23139189 A JP 23139189A JP H0395911 A JPH0395911 A JP H0395911A
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Landscapes
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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。
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、二酸化マンガンおよびポリピロールの双方を
固＃．電解質とする固体電解コンデンサに関する。
固＃．電解質とする固体電解コンデンサに関する。
［従来の技術コ
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、＠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の製品特性を評価するに際しては、
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）、等価直列抵抗（Ｅ
ＳＲ） 、漏れ電流（ＬＣ）等の指標が用いられる． 前記した固体電解コンデンサの固体電解質の内、二酸化
マンガン（ＭｎＯ２）を使用する場合、一般に、陽極と
して表面に酸化皮膜を有する箔状電極あるいは多孔質の
ブロック状電極を用い、これを液状の硝酸マンガン（Ｍ
ｎ （Ｎｏｗ ） ２ ）中に浸漬した後、焼成するこ
とにより硝酸マンガンを二酸化マンガンに変性させて固
体電解質を形成させ、その後所定の工程を経て固体電解
コンデンサが製遺されるが、この際、箔状の電極を用い
たものにおいては陽極箔と集電陰極箔との間に多孔質の
セパレータを挟持させることにより、硝酸マンガンの浸
漬およびこれを焼成して形成する二酸化マンガンの担持
を確実にし、製品における陽極箔と陰極箔との隔離を確
実にする手段がしばしば用いられる．二酸化マンガンを
固体電解質とする巻回型コンデンサにおいては、製品特
性の観点からセパレー夕とじ丈ガラス繊維の織布あるい
は不織布からなるいわゆるガラスベーバを使用するのが
好適である． 一方、ポリピロールを固体電解質とする固体電解コンデ
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
面に銀一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、エボキシ樹脂等で外装し
てコンデンサ製品を作製する．前記した２種類の固＃．
電解コンデンサの内、二酸化マンガンを電解質とするセ
パレー夕入りの巻凹型固体電解コンデンサにおいては、
硝酸マンガンの含浸、焼或を２回以上繰り返さないと十
分な特性（ＥＳＲ等）は得られない．また、焼成時の箔
の劣化により漏れ電流が大となり、箔の化成電圧（ｖｒ
）と定格電圧との比を高くとらなければならないという
問題を生じていた。
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、＠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の製品特性を評価するに際しては、
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）、等価直列抵抗（Ｅ
ＳＲ） 、漏れ電流（ＬＣ）等の指標が用いられる． 前記した固体電解コンデンサの固体電解質の内、二酸化
マンガン（ＭｎＯ２）を使用する場合、一般に、陽極と
して表面に酸化皮膜を有する箔状電極あるいは多孔質の
ブロック状電極を用い、これを液状の硝酸マンガン（Ｍ
ｎ （Ｎｏｗ ） ２ ）中に浸漬した後、焼成するこ
とにより硝酸マンガンを二酸化マンガンに変性させて固
体電解質を形成させ、その後所定の工程を経て固体電解
コンデンサが製遺されるが、この際、箔状の電極を用い
たものにおいては陽極箔と集電陰極箔との間に多孔質の
セパレータを挟持させることにより、硝酸マンガンの浸
漬およびこれを焼成して形成する二酸化マンガンの担持
を確実にし、製品における陽極箔と陰極箔との隔離を確
実にする手段がしばしば用いられる．二酸化マンガンを
固体電解質とする巻回型コンデンサにおいては、製品特
性の観点からセパレー夕とじ丈ガラス繊維の織布あるい
は不織布からなるいわゆるガラスベーバを使用するのが
好適である． 一方、ポリピロールを固体電解質とする固体電解コンデ
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
面に銀一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、エボキシ樹脂等で外装し
てコンデンサ製品を作製する．前記した２種類の固＃．
電解コンデンサの内、二酸化マンガンを電解質とするセ
パレー夕入りの巻凹型固体電解コンデンサにおいては、
硝酸マンガンの含浸、焼或を２回以上繰り返さないと十
分な特性（ＥＳＲ等）は得られない．また、焼成時の箔
の劣化により漏れ電流が大となり、箔の化成電圧（ｖｒ
）と定格電圧との比を高くとらなければならないという
問題を生じていた。
巻回あるいは積層構造の素子に固体電解質を含浸形或す
る場合、二酸化マンガンについては、硝酸マンガン（水
溶液）を含浸して焼成すればよく形成は容易であり、含
漫率も良好である。これに対してポリピロールは巻回あ
るいはＷＩ層構造の素子への形戒は困難である。またこ
れら電解質以外にＴＣＮＱ塩（テ）〜ラシアノキノジメ
タン錯塩）があるが、コンデンサとしての特性上、耐熱
性や毒性の点で問題があり、今回考慮の対象外である．
すなわち、二酸化マンガンは含浸自体は容易であるもの
の含浸と焼成操作を何回も繰り返す必要があり、ポリピ
ロールは巻回素子への形成が困難であるという欠点があ
った． ［発明が解決しようとする課Ｍ］ 本発明は、焼或回数を１回に止め、二酸化マンガンの欠
点である焼成操作の繁雑性を低減させ、ポリピロールの
電解形或を併用することによりこれを補うと共に、更に
ＥＳＲをも低下させ得る固体電解コンデンサを提供する
ことを目的とする。
る場合、二酸化マンガンについては、硝酸マンガン（水
溶液）を含浸して焼成すればよく形成は容易であり、含
漫率も良好である。これに対してポリピロールは巻回あ
るいはＷＩ層構造の素子への形戒は困難である。またこ
れら電解質以外にＴＣＮＱ塩（テ）〜ラシアノキノジメ
タン錯塩）があるが、コンデンサとしての特性上、耐熱
性や毒性の点で問題があり、今回考慮の対象外である．
すなわち、二酸化マンガンは含浸自体は容易であるもの
の含浸と焼成操作を何回も繰り返す必要があり、ポリピ
ロールは巻回素子への形成が困難であるという欠点があ
った． ［発明が解決しようとする課Ｍ］ 本発明は、焼或回数を１回に止め、二酸化マンガンの欠
点である焼成操作の繁雑性を低減させ、ポリピロールの
電解形或を併用することによりこれを補うと共に、更に
ＥＳＲをも低下させ得る固体電解コンデンサを提供する
ことを目的とする。
［課題を解決するための手段コ
本発明の固体電解コンデンサは、表面に酸化皮膜を有す
る陽極箔と集電陰極箔との間にガラスベーバからそるセ
バレータを挟持させて巻回あるいは積層させて形成した
コンデンサ素子に、硝酸マンカンを含浸、焼成して二酸
化マンガンからなる第１の固体電解質層とするとともに
、この上面に電解重合によるポリピロールからなる第２
の固体電解質層を形或したことを特徴としている． 電解酸化による酸化皮膜を有する陽極箔は、通常は表面
を電解酸化によって酸化し、表面を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、通常は未化或ア
ルミニウムフィルムとする． ガラスベーバは、５〜８μの細径繊維１０〜９０部と９
〜１５μの大径繊維９０＝１０部とを少くとも２種以上
配合してなるガラスペーバであれば好適である． ガラスベーバの細径繊維および大径繊維の長さが共に５
ＩＩｌｒＱ〜２５Ｉｌｌｌ′０であれば好適である．カ
ラスベーパの坪旦が５〜３０ｇｚ’ｌｌ２、密度が０．
０５〜０．２５ｇ／ＣＴｔｌ’ 、厚さが０．０５〜０
．２５ｍｍであれば好適である。
る陽極箔と集電陰極箔との間にガラスベーバからそるセ
バレータを挟持させて巻回あるいは積層させて形成した
コンデンサ素子に、硝酸マンカンを含浸、焼成して二酸
化マンガンからなる第１の固体電解質層とするとともに
、この上面に電解重合によるポリピロールからなる第２
の固体電解質層を形或したことを特徴としている． 電解酸化による酸化皮膜を有する陽極箔は、通常は表面
を電解酸化によって酸化し、表面を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、通常は未化或ア
ルミニウムフィルムとする． ガラスベーバは、５〜８μの細径繊維１０〜９０部と９
〜１５μの大径繊維９０＝１０部とを少くとも２種以上
配合してなるガラスペーバであれば好適である． ガラスベーバの細径繊維および大径繊維の長さが共に５
ＩＩｌｒＱ〜２５Ｉｌｌｌ′０であれば好適である．カ
ラスベーパの坪旦が５〜３０ｇｚ’ｌｌ２、密度が０．
０５〜０．２５ｇ／ＣＴｔｌ’ 、厚さが０．０５〜０
．２５ｍｍであれば好適である。
カラスベーパは前記した母径繊維および大径繊維を２種
以上ブレンドし、適当なバインタを加えてＬＴ 製する
か、カラスベーパのバインダが５〜３０２δのポリビニ
ルアルコールであれば好適である． 硝酸マンガンの含浸および焼成は、通常の方法によって
行うことができ、例えば５０２≦の硝酸マンガン水溶液
に含浸し、例えば２５０゜Ｃで２０分間程度焼成を行う
． 電解重合を行うに際し、例えはビロールを５〜２０重量
％の濃度で電解重合用溶媒に溶解し、電解重合用支持電
解質として、例えは′、０．０１〜２ Ｍ／Ｊｌ ノＢ
Ｓ Ｔ／Ａ Ｎ （ただし、Ｂ Ｓ ’Ｔ’ ：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
モニウムボロジサソチレート、八Ｎ：アセトニトリル）
を用いることができる。その他、プロピレンカーボ゜ネ
ート、γ−プチ口ラク１・ン、１．２−ジメトキシエタ
ン等を重解垂合用溶媒として使用することができる． ０．１〜１ ０ ＋ｎ Ａの定電流で１〜３時間電解重
合を行えば好適である． ［作用］ 前記したように、二酸化マンガンを電解質とするセバレ
ー夕入りの巻回型固体電解コンデンサにおいては、硝酸
マンガンの含浸、焼或を２回以上好ましくは数回ないし
十数回繰り返さないと十分な特性（ＥＳＲ等〉は得られ
ず、巻回素子に固体電解質を含浸形或する場合、二酸化
マンガンについては、硝酸マンガン（水溶液）を含浸し
て焼或すればよく形成は容易であり含浸率も良好である
ものの、焼或時の箔の劣化により漏れ電流か大となり、
箔のＶｆと定格電圧との比を高くとらなければならない
という問題を生じていた． 一方、ポリピロールを固体電解質とする固体電解コンデ
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
面に銀一ペーストのようなｉ Ｚペーストを用いて端子
を接着して対極リードを取出し、エボキシ樹脂等で外装
してコンデンサ製品を作製するが、ポリピロールは巻回
素子への形成か困難である。
以上ブレンドし、適当なバインタを加えてＬＴ 製する
か、カラスベーパのバインダが５〜３０２δのポリビニ
ルアルコールであれば好適である． 硝酸マンガンの含浸および焼成は、通常の方法によって
行うことができ、例えば５０２≦の硝酸マンガン水溶液
に含浸し、例えば２５０゜Ｃで２０分間程度焼成を行う
． 電解重合を行うに際し、例えはビロールを５〜２０重量
％の濃度で電解重合用溶媒に溶解し、電解重合用支持電
解質として、例えは′、０．０１〜２ Ｍ／Ｊｌ ノＢ
Ｓ Ｔ／Ａ Ｎ （ただし、Ｂ Ｓ ’Ｔ’ ：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
モニウムボロジサソチレート、八Ｎ：アセトニトリル）
を用いることができる。その他、プロピレンカーボ゜ネ
ート、γ−プチ口ラク１・ン、１．２−ジメトキシエタ
ン等を重解垂合用溶媒として使用することができる． ０．１〜１ ０ ＋ｎ Ａの定電流で１〜３時間電解重
合を行えば好適である． ［作用］ 前記したように、二酸化マンガンを電解質とするセバレ
ー夕入りの巻回型固体電解コンデンサにおいては、硝酸
マンガンの含浸、焼或を２回以上好ましくは数回ないし
十数回繰り返さないと十分な特性（ＥＳＲ等〉は得られ
ず、巻回素子に固体電解質を含浸形或する場合、二酸化
マンガンについては、硝酸マンガン（水溶液）を含浸し
て焼或すればよく形成は容易であり含浸率も良好である
ものの、焼或時の箔の劣化により漏れ電流か大となり、
箔のＶｆと定格電圧との比を高くとらなければならない
という問題を生じていた． 一方、ポリピロールを固体電解質とする固体電解コンデ
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
面に銀一ペーストのようなｉ Ｚペーストを用いて端子
を接着して対極リードを取出し、エボキシ樹脂等で外装
してコンデンサ製品を作製するが、ポリピロールは巻回
素子への形成か困難である。
本発明は、焼成回数を１回に止め、二酸化マンガンの欠
点である焼成操作の繁雑性を低減させ、ポリピロールの
電解形成を併用する二とによりこれを補い、前記した問
題点を一気に解決するものである。本発明によれば゜、
このような利点に加えて、更にＥＳＲをも低下させるこ
とができる． ［発明の効果］ 本発明によれば、焼戒回数を１回に止め、二酸化マンガ
ンの欠点である焼或操作の繁雑性を低減させ、ポリピロ
ールの電解形或を併用することによりこれを補うと共に
、更にＥＳＲをも低下させ得る固体電解コンデンサが提
供される。
点である焼成操作の繁雑性を低減させ、ポリピロールの
電解形成を併用する二とによりこれを補い、前記した問
題点を一気に解決するものである。本発明によれば゜、
このような利点に加えて、更にＥＳＲをも低下させるこ
とができる． ［発明の効果］ 本発明によれば、焼戒回数を１回に止め、二酸化マンガ
ンの欠点である焼或操作の繁雑性を低減させ、ポリピロ
ールの電解形或を併用することによりこれを補うと共に
、更にＥＳＲをも低下させ得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ρ１にのみ限定されるものではない。
発明は以下の実施ρ１にのみ限定されるものではない。
及良旦ユ
陽極箔（幅３＋ｎｍｘ長さ１８１、２２Ｖ，）と陰極箔
（３■×２５ＩｎＩｎ、○ｖｒ）との間に厚さ１００μ
のガラスベーパからなるセバレー夕を挾持させて巻回し
た巻回素子を用い、 Ｍｎ （ＮＯｘ ＞２の５０２≦水溶液に浸漬して硝酸
マンガンを含浸し、２５０゜Ｃで２０分間焼或し、電解
重合（陽極測のリードに正の電圧を印加して、０．１
Ｍ／ｊ ＢＳＴ／ＡＮ、０．５Ｍ／Ｊピロール溶液、１
個当り５＋＋＋Ａで２時間）によりボリビロールを形成
させ、樹脂封止して製品化し、固体電解コンデンサを製
造した。
（３■×２５ＩｎＩｎ、○ｖｒ）との間に厚さ１００μ
のガラスベーパからなるセバレー夕を挾持させて巻回し
た巻回素子を用い、 Ｍｎ （ＮＯｘ ＞２の５０２≦水溶液に浸漬して硝酸
マンガンを含浸し、２５０゜Ｃで２０分間焼或し、電解
重合（陽極測のリードに正の電圧を印加して、０．１
Ｍ／ｊ ＢＳＴ／ＡＮ、０．５Ｍ／Ｊピロール溶液、１
個当り５＋＋＋Ａで２時間）によりボリビロールを形成
させ、樹脂封止して製品化し、固体電解コンデンサを製
造した。
皮股盟ユ
Ｍｎ （ＮＯｘ ）２の５０％水溶液に浸漬して硝酸マ
ンカンを含浸し、２５０″Ｃで２０分間焼戊ずる操作を
３回繰り返すのみの工程により、実施ｒＩＡ１と同様の
素子から固体電解コンデンサを製造した。
ンカンを含浸し、２５０″Ｃで２０分間焼戊ずる操作を
３回繰り返すのみの工程により、実施ｒＩＡ１と同様の
素子から固体電解コンデンサを製造した。
実施例１および比ｒＰｌρ１１の固体電解コンデンサに
ついて、静電容量（Ｃａｐ）、話電正接（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×７』〉とした． 隻上羞 方法 Ｃａｔ）（ＪＩＦ） ｔａｉ＃ ＬＣ（μＡ）
ＥＳＲ（１００Ｋｚ，Ω）実肛１ １０．１
０．０１５ ０．０２ ０．１３北？！＋
１０．０ ０．０７０ １．９７ ０．４２
この結果から、本発明による固体電解コンデンサは、漏
れ電流特性か顕著に向上し、請電正接および゛等価直列
抵抗が良好に改善されていることが分る． なお、この実施例ではコンデンサ素子に陽極箔と陰極箔
にセバレー夕を挾持させて巻回した素子を用いたが、コ
ンデンザ素子は陽極箔、陰極箔間にセパレー夕を挟持さ
せた積層構造などであってもよい。またコンデンサ素子
の外装椙造についても、実施例の樹脂封止に限られるも
のではなく、金属ケースあるいは樹脂ケース等に収納し
た構造であってもよいことは言うまでも会い。
ついて、静電容量（Ｃａｐ）、話電正接（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×７』〉とした． 隻上羞 方法 Ｃａｔ）（ＪＩＦ） ｔａｉ＃ ＬＣ（μＡ）
ＥＳＲ（１００Ｋｚ，Ω）実肛１ １０．１
０．０１５ ０．０２ ０．１３北？！＋
１０．０ ０．０７０ １．９７ ０．４２
この結果から、本発明による固体電解コンデンサは、漏
れ電流特性か顕著に向上し、請電正接および゛等価直列
抵抗が良好に改善されていることが分る． なお、この実施例ではコンデンサ素子に陽極箔と陰極箔
にセバレー夕を挾持させて巻回した素子を用いたが、コ
ンデンザ素子は陽極箔、陰極箔間にセパレー夕を挟持さ
せた積層構造などであってもよい。またコンデンサ素子
の外装椙造についても、実施例の樹脂封止に限られるも
のではなく、金属ケースあるいは樹脂ケース等に収納し
た構造であってもよいことは言うまでも会い。
Claims (1)
- （１）表面に酸化皮膜を有する陽極箔と集電陰極箔との
間にガラスペーパからなるセパレータを挟持させて巻回
あるいは積層させて形成したコンデンサ素子に、硝酸マ
ンガンを含浸、焼成して二酸化マンガンからなる第１の
固体電解質層とするとともに、この上面に電解重合によ
るポリピロールからなる第２の固体電解質層を形成した
ことを特徴とする固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23139189A JP2886195B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23139189A JP2886195B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0395911A true JPH0395911A (ja) | 1991-04-22 |
| JP2886195B2 JP2886195B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=16922875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23139189A Expired - Fee Related JP2886195B2 (ja) | 1989-09-08 | 1989-09-08 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2886195B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002110465A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-12 | Rubycon Corp | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP2002198263A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Nippon Kodoshi Corp | 電解コンデンサ |
| JP2007296224A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Mitsuhiro Kurashige | 組み立て式手足運道具 |
-
1989
- 1989-09-08 JP JP23139189A patent/JP2886195B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002110465A (ja) * | 2000-10-02 | 2002-04-12 | Rubycon Corp | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP2002198263A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Nippon Kodoshi Corp | 電解コンデンサ |
| JP2007296224A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Mitsuhiro Kurashige | 組み立て式手足運道具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2886195B2 (ja) | 1999-04-26 |
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Legal Events
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