JPH05109586A - Electrolytic capacitor and manufacture thereof - Google Patents

Electrolytic capacitor and manufacture thereof

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JPH05109586A
JPH05109586A JP27229491A JP27229491A JPH05109586A JP H05109586 A JPH05109586 A JP H05109586A JP 27229491 A JP27229491 A JP 27229491A JP 27229491 A JP27229491 A JP 27229491A JP H05109586 A JPH05109586 A JP H05109586A
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electrolytic capacitor
electrolyte
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dielectric
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輝壽 神原
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雄一郎 椿
Tadashi Tonomura
正 外邨
Kenichi Takeyama
健一 竹山
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Abstract

PURPOSE:To decrease an impedance by employing special compound as polymer electrolyte footing material and further forming it of a special composition ratio. CONSTITUTION:An electrolytic capacitor comprises electrolyte containing crosslinked polymer compound in which polyetherpolyol represented by a formula is as a basic skeleton and polyether part contains random copolymer of oxyethylene and oxypropylene and ammonium salt, a dielectric element 3 made of metal oxide, and electrically conductive electrodes 1, 4. A method for manufacturing the capacitor comprises the steps of dissolving electrolyte material containing crosslinked polymer compound represented by a formula and ammonium salt in organic solvent, impregnating it with porous carrier 6 made of electrically insulating material, bringing the carrier 6 into close contact with the element 3 and the electrodes 1, 4, and thermally curing it. Thus, the capacitor having a low impedance, a high capacity and a long life can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電解コンデンサ及びその
製造法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic capacitor and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電解コンデンサの構成には、酸化
アルミニウム等の酸化物を誘電体として用い、エチレン
グリコール等の高沸点有機溶媒にアンモニウム塩を溶解
した有機電解液を電解質として用いてきた。しかしなが
ら、このような電解液を使用したコンデンサは、漏液や
電解液の蒸発散逸のため長期信頼性を得ることが出来な
かった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the construction of electrolytic capacitors, oxides such as aluminum oxide have been used as a dielectric, and an organic electrolyte prepared by dissolving an ammonium salt in a high boiling organic solvent such as ethylene glycol has been used as an electrolyte. However, a capacitor using such an electrolytic solution cannot obtain long-term reliability due to leakage or evaporation of the electrolytic solution.

【0003】このような課題を解決するため、コンデン
サを構成する電解液に代わり、シロキサン−アルキレン
オキサイド・コポリマーとポリエチレンオキサイドの混
合物よりなるポリマーを母材にし、これにアルカリ金属
塩を溶解したイオン伝導性高分子電解質を用いることで
素子を固体化し、漏液や電解液の蒸発散逸のない電解コ
ンデンサ(特表平1-503425号公報)が提案されている。
In order to solve such a problem, instead of the electrolytic solution constituting the capacitor, a polymer composed of a mixture of siloxane-alkylene oxide copolymer and polyethylene oxide is used as a base material, and an alkali metal salt is dissolved in the polymer to carry out ion conduction. There is proposed an electrolytic capacitor (Japanese Patent Laid-Open No. 1-503425) in which the element is solidified by using a hydrophilic polymer electrolyte and leakage or evaporation of the electrolytic solution is prevented.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルカ
リ金属を可動イオンとするイオン伝導性高分子電解質を
電解質として用いた電解コンデンサは、アルカリ金属イ
オンが電解コンデンサを構成する誘電体中に拡散し、こ
れにより誘電体の誘電率が低下、最終的には電気的に短
絡するという課題を有していた。
However, in an electrolytic capacitor using an ion-conductive polymer electrolyte having an alkali metal as a mobile ion as an electrolyte, the alkali metal ion diffuses into a dielectric material forming the electrolytic capacitor, Therefore, there is a problem that the dielectric constant of the dielectric is lowered, and eventually electrical short circuit occurs.

【0005】このような課題を解決するため、電解コン
デンサを構成する電解質の可動イオンとして、アンモニ
ウムイオンを用いることが考えられる。しかしながら一
般的に、アンモニウム塩を溶解したイオン伝導性高分子
電解質は、イオン伝導度が極めて低いことが従来より知
られていた。(導電性高分子 緒方直哉著講談社サイエ
ンチフィック 1990年) また、電解コンデンサを構成する電解質のイオン伝導度
は、コンデンサとしてのインピーダンスとして作用し、
電解質のイオン伝導度があまり小さいと実用上使用する
ことは困難である。
In order to solve such a problem, it is conceivable to use ammonium ions as mobile ions of the electrolyte constituting the electrolytic capacitor. However, in general, it has been conventionally known that an ion conductive polymer electrolyte in which an ammonium salt is dissolved has extremely low ionic conductivity. (Conductive polymer Naoya Ogata, Kodansha Scientific, 1990) In addition, the ionic conductivity of the electrolyte that constitutes the electrolytic capacitor acts as impedance of the capacitor,
If the ionic conductivity of the electrolyte is too low, it is difficult to use it in practice.

【0006】このようなイオン伝導性高分子電解質を電
解コンデンサの電解質として用いる時、ポリマー母材と
アンモニウム塩の組み合わせにより、いかにイオン伝導
度の高いものを実現するかが極めて重要な用件である
が、この具体的事例に付いては、特表平1-503425号公報
記載の電解コンデンサでは、述べられていない。
When such an ion conductive polymer electrolyte is used as an electrolyte of an electrolytic capacitor, how to achieve high ion conductivity by combining a polymer base material and an ammonium salt is a very important requirement. However, this specific example is not described in the electrolytic capacitor described in Japanese Patent Publication No. 1-503425.

【0007】また現在、電解コンデンサの誘電体として
は、酸化アルミニウムが広く用いられている。実際の構
成では、表面をエッチングした金属アルミニウム電極を
弱酸性の電解液に浸し、電気化学的にこれを陽極酸化す
ることにより、数100オングストローム程度のマイク
ロポアー状態の酸化アルミニウムを作成にすることによ
り、表面積の向上をはかっている。
At present, aluminum oxide is widely used as a dielectric material for electrolytic capacitors. In an actual configuration, by immersing a metal aluminum electrode whose surface is etched in a weakly acidic electrolytic solution and anodizing it electrochemically, aluminum oxide in a micropore state of about several hundred angstroms is created. , We are trying to improve the surface area.

【0008】しかしながら、電解質として液体でないも
の、たとえば、上述の高分子電解質を用いた場合、酸化
アルミニウムのマイクロポアーに対し固体状態の電解質
との接合面積は、液体電解質に比べかなり小さく、ま
た、充放電のサイクルを繰り返すと次第に剥離すること
は容易に考えられる。
However, when an electrolyte that is not a liquid, for example, the above-mentioned polymer electrolyte is used, the bonding area between the aluminum oxide micropores and the solid-state electrolyte is considerably smaller than that of the liquid electrolyte, and the filling area is small. It is easily conceivable that peeling will gradually occur when the discharge cycle is repeated.

【0009】つまり、固体状の電解質を構成要素として
用いた電解コンデンサでは、電解質と誘電体とを、広い
面積でかつ強い接合力を維持した状態で接合する方法
が、製造上の課題である。
That is, in an electrolytic capacitor using a solid electrolyte as a constituent element, a method of joining the electrolyte and the dielectric in a large area while maintaining a strong joining force is a manufacturing problem.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の構成要素である高分子電解質の構成材料
は、請求項に記載した特定の化合物を用い、さらにこれ
を特定の組成比で構成することにより、上述の課題を効
果的に解決することが出来る。
In order to solve the above problems, as a constituent material of the polymer electrolyte, which is a constituent element of the present invention, the specific compound described in the claims is used, and the specific compound is used in a specific composition ratio. With the configuration, the above-mentioned problems can be effectively solved.

【0011】また製造方法として、同様に請求項に記載
した有機溶剤で電解質の構成材料を溶解したものを、上
述の酸化アルミニウムのマイクロポアー内に浸透させ、
これを熱硬化する方法を用いることにより、より実用的
な素子を製造することが出来る。
Further, as a manufacturing method, a material obtained by dissolving the constituent material of the electrolyte with the organic solvent described in the claims is permeated into the above-mentioned aluminum oxide micropores,
A more practical device can be manufactured by using a method of thermosetting this.

【0012】[0012]

【作用】本発明の構成要素である高分子電解質の構成材
料として、請求項に記載した特定の化合物を用いると、
インピーダンスが低く、かつ充放電のサイクルを繰り返
しても性能劣化をしない電解コンデンサを作成すること
が出来ることを、見いだした。
When the specific compound described in the claims is used as a constituent material of the polymer electrolyte which is a constituent element of the present invention,
We have found that it is possible to create an electrolytic capacitor that has a low impedance and that does not deteriorate in performance even after repeated charge and discharge cycles.

【0013】また製造方法として、同様に請求項に記載
した特定の有機溶剤で電解質の構成材料を溶解したもの
を、上述の酸化アルミニウムのマイクロポアー内に浸透
させ、これを熱硬化する方法を用いると、容量の大きい
電解コンデンサを作成することが出来る。
As a manufacturing method, a method is also used in which the constituent material of the electrolyte is dissolved in the specific organic solvent described in the claims is permeated into the above-mentioned aluminum oxide micropores, and the composition is heat-cured. And an electrolytic capacitor with a large capacity can be created.

【0014】さらに、電解質材料を有機溶媒に溶かし、
これを電気絶縁性材料よりなる多孔質担持体に含侵した
後、誘電体及び電気伝導性電極に密着、加熱硬化するこ
とにより、素子品質の安定性を向上することが出来た。
Further, the electrolyte material is dissolved in an organic solvent,
After impregnating this with a porous carrier made of an electrically insulating material, it was brought into close contact with the dielectric and the electrically conductive electrode and cured by heating, whereby the stability of the element quality could be improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、アンモニウム塩を溶解した高分子電解
質を構成要素とし、請求項7に記載した製法により作成
した電解コンデンサの具体例について、詳細に述べる。
[Examples] Specific examples of electrolytic capacitors prepared by the manufacturing method according to claim 7 using a polymer electrolyte in which an ammonium salt is dissolved as a constituent element will be described in detail below.

【0016】(実施例1)図1は、本実施例の電解コン
デンサの構成断面図である。厚さ0.1mm、エッチン
グ孔の直径約1から5ミクロン、大きさ1cm×1cm
のアルミニウム箔で作られた電極1の片面に陽極用コネ
クタ2をスポット溶接する。つぎに、これを90℃の温
度に保たれたホウ酸水溶液(濃度80g/l)に浸し、
100mAの電流で15分間、前述のアルミニウム面を
酸化することにより、酸化アルミニウムにより構成され
る誘電体層3を形成することにより、陽極を作成した。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of the configuration of an electrolytic capacitor of this embodiment. Thickness 0.1mm, etching hole diameter about 1 to 5 microns, size 1cm x 1cm
The anode connector 2 is spot-welded to one surface of the electrode 1 made of aluminum foil. Next, this is immersed in an aqueous boric acid solution (concentration 80 g / l) kept at a temperature of 90 ° C.,
An anode was prepared by forming the dielectric layer 3 composed of aluminum oxide by oxidizing the aluminum surface described above for 15 minutes with a current of 100 mA.

【0017】さらに、厚さ0.1mm、エッチング孔の
直径約1から5ミクロン、大きさ1cm×1cmのアル
ミニウム箔で作られた電極4の片面に陰極用コネクタ5
をスポット溶接することにより、陰極用電極を作成し
た。。
Further, a cathode connector 5 is provided on one side of an electrode 4 made of aluminum foil having a thickness of 0.1 mm, an etching hole diameter of about 1 to 5 μm, and a size of 1 cm × 1 cm.
An electrode for a cathode was prepared by spot welding. .

【0018】つぎに、構造式Next, the structural formula

【0019】[0019]

【化2】 [Chemical 2]

【0020】において(l+m)×n=50で示しされ
るた高分子化合物4.4g、及びボロジサリチル酸アン
モニウム0.52g、ジエチレングリコール0.175
g、メチルエチルケトン4mlを撹拌混合することによ
り、高分子電解質の原液を作成した。なを、この材料組
成比は、電解質中に含まれるアンモニウム塩の分子数A
と、電解質中に含まれる高分子化合物(化2)を構成す
る酸素原子の総数Bとの関係を、B/A=50としたも
のである。
4.4 g of the polymer compound represented by (l + m) × n = 50, 0.52 g of ammonium borodisalicylate, and 0.175 of diethylene glycol.
A stock solution of the polymer electrolyte was prepared by stirring and mixing g and 4 ml of methyl ethyl ketone. The material composition ratio is the number of molecules of ammonium salt contained in the electrolyte, which is A
And the total number B of oxygen atoms constituting the polymer compound (Chemical Formula 2) contained in the electrolyte is B / A = 50.

【0021】ひき続き、これをポリプロピレンよりなる
空孔率50%、厚さ0.1mm、大きさ1cm×1cm
のセパレータ6に含侵させた後、前記陽極の誘電体面3
及び、前記陰極のアルミニウム面4を対向圧着し、90
℃の温度で3時間保存することにより電解質原液を硬化
させ、高分子電解質層7を形成した。
Subsequently, this was made of polypropylene having a porosity of 50%, a thickness of 0.1 mm, and a size of 1 cm × 1 cm.
After being impregnated into the separator 6 of FIG.
And press-bonding the aluminum surface 4 of the cathode to face each other,
The electrolyte stock solution was cured by storing at a temperature of ° C for 3 hours to form a polymer electrolyte layer 7.

【0022】最後に全体をエポキシ樹脂8でシールする
事により実施例1の電解コンデンサAを作成した。
Finally, an electrolytic capacitor A of Example 1 was prepared by sealing the whole with epoxy resin 8.

【0023】つぎに、これに対する比較例として、金属
塩を溶解した高分子電解質を構成要素とした作成した電
解コンデンサBを作成した。
Next, as a comparative example, an electrolytic capacitor B prepared by using a polymer electrolyte in which a metal salt was dissolved as a constituent element was prepared.

【0024】製造方法は、電解コンデンサAの作成にお
ける電解質の構成材料であるボロジサリチル酸アンモニ
ウム0.52gの代わりに、過塩素酸リチウム0.18
gを用いた以外、全て同一の材料、構成方法により行っ
た。
The manufacturing method is as follows. Instead of 0.52 g of ammonium borodisalicylate, which is a constituent material of the electrolyte in the preparation of the electrolytic capacitor A, 0.18 of lithium perchlorate is used.
The same material and construction method were used except that g was used.

【0025】さらに、製造方法の異なる比較例の電解コ
ンデンサCを作成した。構成材料は電解コンデンサAと
全て同一のものを使用した。
Further, a comparative electrolytic capacitor C having a different manufacturing method was prepared. The constituent materials used were all the same as those of the electrolytic capacitor A.

【0026】製造方法は、電解質層7の形成方法を、予
め90℃の温度で3時間保存することにより、0.1m
mの厚さで硬化させた後、陽極及び陰極を100℃の温
度で1時間熱圧着することにより行った以外は、電解コ
ンデンサAの製造方法と全て同一の工程により行った。
The manufacturing method is such that the method for forming the electrolyte layer 7 is stored in advance at a temperature of 90 ° C. for 3 hours to obtain 0.1 m.
After being cured to a thickness of m, all the steps were the same as the method for producing the electrolytic capacitor A, except that the anode and the cathode were thermocompression bonded at a temperature of 100 ° C. for 1 hour.

【0027】以上の様に作成した実施例の電解コンデン
サA及び比較例の電解コンデンサB,Cについて、イン
ピーダンス及び容量の周波数特性及び充放電のサイクル
寿命特性の評価を行った。その結果を図2、図3及び図
4に記載した。
With respect to the electrolytic capacitor A of the example and the electrolytic capacitors B and C of the comparative example prepared as described above, the frequency characteristics of impedance and capacity and the cycle life characteristics of charging / discharging were evaluated. The results are shown in FIGS. 2, 3 and 4.

【0028】図2に於いて、縦軸及び横軸はそれぞれ、
インピーダンス及び測定周波数を示した。この評価によ
り電解質層の形成方法の異なる比較例の電解コンデンサ
Cのインピーダンスは、実施例の電解コンデンサAに比
べて極めて高いことが分かった。
In FIG. 2, the vertical axis and the horizontal axis are respectively
The impedance and the measurement frequency are shown. From this evaluation, it was found that the impedance of the electrolytic capacitor C of the comparative example having a different method of forming the electrolyte layer was extremely higher than that of the electrolytic capacitor A of the example.

【0029】図3に於いて、縦軸及び横軸はそれぞれ、
容量及び測定周波数を示した。この評価により電解質層
の形成方法の異なる比較例の電解コンデンサCの容量
は、実施例の電解コンデンサAに比べて極めて小さいこ
とが分かった。
In FIG. 3, the vertical axis and the horizontal axis are respectively
The capacity and the measured frequency are shown. From this evaluation, it was found that the capacitance of the electrolytic capacitor C of the comparative example having a different method of forming the electrolyte layer was extremely smaller than that of the electrolytic capacitor A of the example.

【0030】以上の結果より、請求項7に記載した製造
方法は、高分子電解質を用いた電解コンデンサの製造方
法として、インピーダンスを低くし、かつ容量を大きく
するために極めて有用な方法であることが分かった。
From the above results, the manufacturing method described in claim 7 is extremely useful as a method for manufacturing an electrolytic capacitor using a polymer electrolyte for lowering impedance and increasing capacitance. I understood.

【0031】また、図4に於いて、縦軸は初期放電容量
に対する相対値、横軸は充放電のサイクル数を示した。
放電容量は、電解コンデンサA及びBを500Vで10
分充電した後、5分間短絡したときに流れる電気量を測
定することにより評価した。
In FIG. 4, the vertical axis represents the relative value with respect to the initial discharge capacity, and the horizontal axis represents the number of charge / discharge cycles.
The discharge capacity of electrolytic capacitors A and B is 10 at 500V.
It was evaluated by measuring the amount of electricity flowing when short-circuited for 5 minutes after charging for a minute.

【0032】この結果より、比較例の電解コンデンサB
は、充放電のサイクルとともに早期に容量劣化を起こす
のに比べ、実施例の電解コンデンサAは、1000サイ
クル以上でも初期性能を維持していることが分かった。
From these results, the electrolytic capacitor B of the comparative example
It was found that the electrolytic capacitor A of the example maintained the initial performance even after 1000 cycles or more, whereas the capacity deteriorates early in the charging / discharging cycle.

【0033】なを、本実施例では電解質原液を作成する
際、溶剤としてメチルエチルケトンを用いたが、アセト
ン,テトラヒドラフラン,プロピレンカーボネート,エ
チレンカーボネート,ポリアルキレングリコールジメチ
ルエーテルを用いても、同様の効果を持つことが分かっ
た。
In this embodiment, methyl ethyl ketone was used as the solvent when preparing the electrolyte stock solution, but the same effect can be obtained by using acetone, tetrahydrafuran, propylene carbonate, ethylene carbonate or polyalkylene glycol dimethyl ether. I found it to have.

【0034】(実施例2)前述の実施例1の電解コンデ
ンサAでは、電解質中に含まれるアンモニウム塩として
ボロジサリチル酸アンモニウムを用い、この分子数X
と、電解質中に含まれる高分子化合物(化2)を構成す
る酸素原子の総数Yとの関係を、Y/X=50として、
高分子電解質を作成した。
(Example 2) In the electrolytic capacitor A of Example 1 described above, ammonium borodisalicylate was used as the ammonium salt contained in the electrolyte, and the number of molecules X
And the relationship between the total number Y of oxygen atoms constituting the polymer compound (Chemical Formula 2) contained in the electrolyte is Y / X = 50,
A polyelectrolyte was created.

【0035】本実施例では、アンモニウム塩として請求
項4に記載した、アジピン酸アンモニウム,アゼライン
酸アンモニウム,安息香酸アンモニウム,ボロジサリチ
ル酸テトラメチルアンモニウム,パラトルエンスルホン
酸テトラエチルアンモニウム,γ−レゾルシル酸アンモ
ニウムを用い、実施例1の電解コンデンサAと同一の構
成材料及び製造方法により、電解コンデンサD,E,
F,G,H,Iを作成した。これらの電解コンデンサの
100Hzでのインピーダンスの値を、第5図に示し
た。
In this Example, ammonium adipate, ammonium azelate, ammonium benzoate, tetramethylammonium borodisalicylate, tetraethylammonium paratoluenesulfonate and ammonium γ-resorcylate described in claim 4 were used as ammonium salts. Using the same constituent materials and manufacturing method as the electrolytic capacitor A of Example 1, electrolytic capacitors D, E,
F, G, H and I were created. The impedance values of these electrolytic capacitors at 100 Hz are shown in FIG.

【0036】図5に於いて、縦軸は100Hzでのイン
ピーダンスの値を示し、また横軸は、前述の組成比Y/
Xを示した。この結果より、電解質中に含まれるアンモ
ニウム塩の分子数Xと、電解質中に含まれる高分子化合
物(化2)を構成する酸素原子の総数Yとの関係は、2
0≦(Y/X)≦50が、最適であることが分かった。
In FIG. 5, the vertical axis represents the impedance value at 100 Hz, and the horizontal axis represents the above composition ratio Y /.
X was shown. From this result, the relationship between the number X of molecules of ammonium salt contained in the electrolyte and the total number Y of oxygen atoms constituting the polymer compound (Chemical Formula 2) contained in the electrolyte is 2
It has been found that 0 ≦ (Y / X) ≦ 50 is optimal.

【0037】(実施例3)厚さ0.05mm、エッチン
グ孔の直径約1から5ミクロン、大きさ1cm×10c
mのアルミニウム箔で作られた電極の片面に陽極用コネ
クタをスポット溶接する。つぎに、これを90℃の温度
に保たれたホウ酸 水溶液(濃度80g/l)に浸
し、1Aの電流で15分間、前述のアルミニウム面を酸
化することにより、酸化アルミニウムにより構成される
誘電体層を形成することにより、陽極を作成した。
(Embodiment 3) Thickness is 0.05 mm, diameter of etching hole is about 1 to 5 microns, and size is 1 cm × 10 c.
Spot weld an anode connector to one side of an electrode made of aluminum foil. Next, this was immersed in an aqueous boric acid solution (concentration: 80 g / l) kept at a temperature of 90 ° C., and the aluminum surface was oxidized at a current of 1 A for 15 minutes to obtain a dielectric material composed of aluminum oxide. The anode was created by forming the layers.

【0038】さらに、厚さ0.05mm、エッチング孔
の直径約1から5ミクロン、大きさ1cm×10cmの
アルミニウム箔で作られた電極の片面に陰極用コネクタ
をスポット溶接することにより、陰極用電極を作成し
た。。
Further, a cathode connector is spot-welded to one side of an electrode made of an aluminum foil having a thickness of 0.05 mm, an etching hole diameter of about 1 to 5 μm, and a size of 1 cm × 10 cm, to thereby form a cathode electrode. It was created. .

【0039】つぎに、構造式(化2)において(l+
m)×n=50で示しされるた高分子化合物4.4g、
及びボロジサリチル酸アンモニウム0.52g、ジエチ
レングリコール0.175g,アセトン4mlにたい
し、分子量275のポリエチレングリコールジメチルエ
ーテルを様々な重量で撹拌混合することにより、高分子
電解質の原液を作成した。なを、この材料組成比は、請
求項5に記載した、電解質を構成する高分子化合物(化
2)の重量Zと、ポリアルキレングリコールジメチルエ
ーテルの重量Wとの関係W/Zに対応するものである。
Next, in the structural formula (Formula 2), (l +
m) × n = 4.4 g of the polymer compound represented by 50,
Further, a polyelectrolyte stock solution was prepared by stirring and mixing polyethylene glycol dimethyl ether having a molecular weight of 275 with various weights in 0.52 g of ammonium borodisalicylate, 0.175 g of diethylene glycol and 4 ml of acetone with stirring. This material composition ratio corresponds to the relation W / Z between the weight Z of the polymer compound (Chemical Formula 2) that constitutes the electrolyte and the weight W of the polyalkylene glycol dimethyl ether described in claim 5. is there.

【0040】ひき続き、これをポリプロピレンよりなる
空孔率50%、厚さ0.05mm、大きさ1cm×10
cmのセパレータに含侵させた後、前記陽極の誘電体面
及び、前記陰極のアルミニウム面を対向圧着し、90℃
の温度で30分間保存した後、これをロール状に巻い
て、さらに同じ温度で3時間保存することにより電解質
原液をロール電極状に硬化させ、高分子電解質層を形成
した。
Subsequently, this was made of polypropylene with a porosity of 50%, a thickness of 0.05 mm, and a size of 1 cm × 10.
After impregnating into the separator of cm, the dielectric surface of the anode and the aluminum surface of the cathode are pressed against each other at 90 ° C.
After storing at 30 ° C for 30 minutes, it was wound into a roll and further stored at the same temperature for 3 hours to cure the electrolyte stock solution into a roll electrode to form a polymer electrolyte layer.

【0041】最後にこれを、アルミニウム管に格納し、
コネクタ部分ををエポキシ樹脂でシールする事により実
施例3の電解コンデンサを作成した。
Finally, store this in an aluminum tube,
The electrolytic capacitor of Example 3 was prepared by sealing the connector portion with epoxy resin.

【0042】以上の様に作成した実施例の電解コンデン
サについて、電解質の組成比W/Zに対する、100H
zでのインピーダンス及び容量さらに、80℃保存後の
30℃でのインピーダンス劣化の評価を行った。その結
果をそれぞれ図6、図7及び図8に記載した。
With respect to the electrolytic capacitors of the examples prepared as described above, 100H against the composition ratio W / Z of the electrolyte.
Impedance and capacity at z Further, impedance deterioration at 30 ° C. after storage at 80 ° C. was evaluated. The results are shown in FIGS. 6, 7 and 8, respectively.

【0043】図6に於いて、縦軸及び横軸はそれぞれ、
100Hzでのインピーダンス及び電解質の組成比W/
Zを示した。この評価により電解質を構成する高分子化
合物(化2)の重量Zと、ポリアルキレングリコールジ
メチルエーテルの重量Wとの組成比W/Zは、これが大
きいほどインピーダンスは、小さくなることが分かっ
た。
In FIG. 6, the vertical axis and the horizontal axis are respectively
Impedance at 100 Hz and composition ratio of electrolyte W /
Z is indicated. From this evaluation, it was found that the larger the composition ratio W / Z of the weight Z of the polymer compound (Formula 2) constituting the electrolyte and the weight W of the polyalkylene glycol dimethyl ether, the smaller the impedance.

【0044】また、図7に於いて、縦軸及び横軸はそれ
ぞれ、100Hzでの容量及び電解質の組成比W/Zを
示した。この評価によりコンデンサのの容量は、電解質
の組成比W/Zの増加とともに増し、ある量以上では飽
和する事がわかった。
Further, in FIG. 7, the vertical axis and the horizontal axis respectively show the capacity and the composition ratio W / Z of the electrolyte at 100 Hz. From this evaluation, it was found that the capacitance of the capacitor increased with an increase in the composition ratio W / Z of the electrolyte, and was saturated at a certain amount or more.

【0045】さらに、図8に於いて、縦軸及び横軸はそ
れぞれ、80℃保存後の30℃でのインピーダンス及び
保存日数を示した。この評価によりは、コンデンサのイ
ンイーダンスの劣化は、電解質でのポリエチレングリコ
ールジメチルエーテルの組成比W/Zの増加とともに増
す事がわかった。
Further, in FIG. 8, the ordinate and the abscissa respectively represent the impedance at 30 ° C. after storage at 80 ° C. and the number of storage days. From this evaluation, it was found that the deterioration of the impedance of the capacitor increased as the composition ratio W / Z of polyethylene glycol dimethyl ether in the electrolyte increased.

【0046】以上の結果より、電解質を構成する高分子
化合物(化2)の重量Zと、ポリアルキレングリコール
ジメチルエーテルの重量Wとの関係は、0≦(W/Z)
≦1である時、良好な初期性能及び長期高信頼性を有す
る電解コンデンサを作成することが出来た。
From the above results, the relationship between the weight Z of the polymer compound (Chemical Formula 2) constituting the electrolyte and the weight W of the polyalkylene glycol dimethyl ether is 0 ≦ (W / Z)
When ≦ 1, it was possible to produce an electrolytic capacitor having good initial performance and long-term high reliability.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明に従うと、低インピーダンスかつ
高容量で、長寿命化の点で優れたコンデンサを得ること
が出来る。
According to the present invention, it is possible to obtain a capacitor which has a low impedance and a high capacity and which has a long life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の電解コンデンサの構成断面
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of an electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例1の電解コンデンサの特性図FIG. 2 is a characteristic diagram of the electrolytic capacitor of Example 1.

【図3】実施例1の電解コンデンサの特性図FIG. 3 is a characteristic diagram of the electrolytic capacitor of Example 1.

【図4】実施例1の電解コンデンサの特性図FIG. 4 is a characteristic diagram of the electrolytic capacitor of Example 1.

【図5】実施例2の電解コンデンサの特性図FIG. 5 is a characteristic diagram of the electrolytic capacitor of Example 2.

【図6】実施例3の電解コンデンサの特性図FIG. 6 is a characteristic diagram of the electrolytic capacitor of Example 3.

【図7】実施例3の電解コンデンサの特性図FIG. 7 is a characteristic diagram of the electrolytic capacitor of Example 3.

【図8】実施例3の電解コンデンサの特性図FIG. 8 is a characteristic diagram of the electrolytic capacitor of Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電極 2 陽極用コネクタ 3 誘電体層 4 電極 5 陰極用コネクタ 6 高分子電解質層 7 シール 1 Electrode 2 Connector for Anode 3 Dielectric Layer 4 Electrode 5 Connector for Cathode 6 Polymer Electrolyte Layer 7 Seal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹山 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenichi Takeyama Inventor Kenichi Takeyama 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリエーテルポリオールを基本骨格とし、
ポリエーテル部分がオキシエチレンとオキシプロピレン
のランダムコポリマーである高分子化合物 【化1】 の架橋体とアンモニウム塩を有する電解質と、金属酸化
物よりなる誘電体と、電気伝導性電極を少なくとも具備
してなることを特徴とする電解コンデンサ。
1. A basic skeleton of polyether polyol,
A polymer compound in which the polyether moiety is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene An electrolytic capacitor comprising at least an electrolyte having a crosslinked body of the above and an ammonium salt, a dielectric made of a metal oxide, and an electrically conductive electrode.
【請求項2】電解質を構成する材料として、ポリアルキ
レングリコールジメチルエーテルを含有することを特徴
とする請求項1記載の電解コンデンサ。
2. The electrolytic capacitor according to claim 1, which contains polyalkylene glycol dimethyl ether as a material constituting the electrolyte.
【請求項3】高分子化合物(化1)の末端基を、ジオー
ル化合物により架橋したことを特徴とする請求項1記載
の電解コンデンサ。
3. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the terminal group of the polymer compound (Formula 1) is crosslinked with a diol compound.
【請求項4】アンモニウム塩が、アジピン酸アンモニウ
ム,アゼライン酸アンモニウム,安息香酸アンモニウ
ム,ボロジサリチル酸アンモニウム,ボロジサリチル酸
テトラメチルアンモニウム,パラトルエンスルホン酸テ
トラエチルアンモニウム,γ−レゾルシル酸アンモニウ
ムより選ばれる単一化合物、またはこれらの混合物であ
ることを特徴とする請求項1,2または3記載の電解コ
ンデンサ。
4. A single ammonium salt selected from ammonium adipate, ammonium azelate, ammonium benzoate, ammonium borodisalicylate, tetramethylammonium borodisalicylate, tetraethylammonium paratoluenesulfonate, and ammonium γ-resorcylate. 4. The electrolytic capacitor according to claim 1, which is a compound or a mixture thereof.
【請求項5】電解質を構成する高分子化合物(化1)の
重量Zと、ポリアルキレングリコールジメチルエーテル
の重量Wとの関係が、0≦(W/Z)≦1であることを
特徴とする請求項2記載の電解コンデンサ。
5. The relationship between the weight Z of the polymer compound (Chemical Formula 1) constituting the electrolyte and the weight W of the polyalkylene glycol dimethyl ether is 0 ≦ (W / Z) ≦ 1. Item 2. The electrolytic capacitor according to Item 2.
【請求項6】電解質中に含まれるアンモニウム塩の分子
数Xと、電解質中に含まれる高分子化合物(化1)を構
成する酸素原子の総数Yとの関係が20≦(Y/X)≦
50であることを特徴とする請求項4記載の電解コンデ
ンサ。
6. The relationship between the number X of molecules of ammonium salt contained in the electrolyte and the total number Y of oxygen atoms constituting the polymer compound (Formula 1) contained in the electrolyte is 20 ≦ (Y / X) ≦.
The electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the electrolytic capacitor is 50.
【請求項7】電解質材料を有機溶媒に溶かし、これを誘
電体上に流延した後、加熱硬化することを特徴とする請
求項1記載の電解コンデンサの製造法 。
7. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrolyte material is dissolved in an organic solvent, the solution is cast on a dielectric, and then the composition is heated and cured.
【請求項8】電解質材料を有機溶媒に溶かし、これを電
気絶縁性材料よりなる多孔質担持体に含侵した後、前記
電解質材料を含侵した多孔質担持体を誘電体及び電気伝
導性電極に密着、加熱硬化することを特徴とする請求項
1記載の電解コンデンサの製造法。
8. An electrolytic material is dissolved in an organic solvent and impregnated into a porous carrier made of an electrically insulating material, and then the porous carrier impregnated with the electrolytic material is used as a dielectric and an electrically conductive electrode. 2. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the method is closely adhered to and heat-cured.
【請求項9】電解質材料をアセトン,メチルエチルケト
ン,テトラヒドラフラン,プロピレンカーボネート,エ
チレンカーボネート,ポリアルキレングリコールジメチ
ルエーテルより選ばれる少なくとも1種類の有機溶媒に
溶かし、これを誘電体上に流延した後、加熱硬化するこ
とを特徴とする請求項4記載の電解コンデンサの製造
法。
9. An electrolyte material is dissolved in at least one organic solvent selected from acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrafuran, propylene carbonate, ethylene carbonate, and polyalkylene glycol dimethyl ether, which is cast on a dielectric and then heated. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the method is a hardening process.
【請求項10】電解質材料をアセトン,メチルエチルケ
トン,テトラヒドラフラン,プロピレンカーボネート,
エチレンカーボネート,ポリアルキレングリコールジメ
チルエーテルより選ばれる少なくとも1種類の有機溶媒
に溶かし、これを電気絶縁性材料よりなる多孔質担持体
に含侵した後、前記電解質材料を含侵した多孔質担持体
を誘電体及び電気伝導性電極に密着、加熱硬化すること
を特徴とする請求項4記載の電解コンデンサの製造法。
10. An electrolyte material comprising acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrafuran, propylene carbonate,
After dissolving in at least one kind of organic solvent selected from ethylene carbonate and polyalkylene glycol dimethyl ether and impregnating it with a porous carrier made of an electrically insulating material, the porous carrier impregnated with the electrolyte material is used as a dielectric. The method for producing an electrolytic capacitor according to claim 4, wherein the method is in close contact with the body and the electrically conductive electrode and heat curing is performed.
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