JPH05144676A - Electrolytic capacitor - Google Patents
Electrolytic capacitorInfo
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- JPH05144676A JPH05144676A JP30880691A JP30880691A JPH05144676A JP H05144676 A JPH05144676 A JP H05144676A JP 30880691 A JP30880691 A JP 30880691A JP 30880691 A JP30880691 A JP 30880691A JP H05144676 A JPH05144676 A JP H05144676A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高分子電解質を電解液と
して用いた高信頼性の電解コンデンサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly reliable electrolytic capacitor using a polymer electrolyte as an electrolytic solution.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の電解コンデンサの構成材
料としては、酸化アルミニウムなどの酸化物よりなる誘
電体と、エチレングリコールなどの高沸点有機溶媒にア
ンモニウム塩を溶解してなる有機電解液が用いられてき
た。しかし、このような電解液を使用したコンデンサで
は、電解液の漏液や蒸発散逸のため長期間にわたり信頼
性を確保することは困難であった。2. Description of the Related Art Conventionally, a dielectric material made of an oxide such as aluminum oxide and an organic electrolytic solution obtained by dissolving an ammonium salt in a high boiling point organic solvent such as ethylene glycol have been known as constituent materials of this type of electrolytic capacitor. Has been used. However, in a capacitor using such an electrolytic solution, it has been difficult to ensure reliability for a long period of time due to leakage of the electrolytic solution and evaporation and dissipation.
【0003】このような課題を解決するため、電解液に
代えて、シロキサン−アルキレンオキサイド共重合体と
ポリエチレンオキサイドとの混合物よりなるポリマー母
材に、アルカリ金属塩を溶解したイオン伝導性高分子電
解質を用いた電解コンデンサ(特表平1-503425号公報)
が提案されている。しかし、ポリマー母材とアンモニウ
ム塩および電子伝導性高分子化合物の組み合わせにより
電気伝導度の高い電解質を実現するのが極めて重要であ
るが、この具体的配合事例については、特表平1-503425
号公報には記載されていない。In order to solve such a problem, an ion conductive polymer electrolyte in which an alkali metal salt is dissolved in a polymer matrix made of a mixture of a siloxane-alkylene oxide copolymer and polyethylene oxide instead of the electrolytic solution. Electrolytic capacitor using (Tokuhyo 1-503425)
Is proposed. However, it is extremely important to realize an electrolyte with high electric conductivity by combining a polymer base material with an ammonium salt and an electron-conducting polymer compound.
It is not described in the official gazette.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなア
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
質を用いた従来の電解コンデンサでは、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やす
い。そのため、誘電体の誘電率が低下し、最終的にはコ
ンデンサが電気的に内部短絡するという問題があった。However, in a conventional electrolytic capacitor using such an ion conductive polymer electrolyte having an alkali metal as a mobile ion, alkali metal ions diffuse into a dielectric material forming the electrolytic capacitor. It's easy to do. Therefore, there is a problem that the dielectric constant of the dielectric is lowered, and finally the capacitor is electrically internally short-circuited.
【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、アンモニ
ウムイオンを可動イオンとする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 講談社サイエンチフ
ィック発行)。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, it has been conventionally known that an ionic conductive polymer electrolyte having ammonium ions as mobile ions has extremely low ionic conductivity (conductive polymer Naoya Ogata, published by Kodansha Scientific).
【0006】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、コンデンサの電気特性のうちインピー
ダンス成分に寄与し、イオン伝導度が小さくインピーダ
ンス成分が大きくなると実際に使用することは困難にな
る。Further, the ionic conductivity of the electrolyte that constitutes the electrolytic capacitor contributes to the impedance component of the electrical characteristics of the capacitor, and it becomes difficult to actually use it when the ionic conductivity is small and the impedance component is large.
【0007】本発明はこのような課題を解決するもの
で、イオン伝導度が大きくて、蒸発したり漏液したりし
ない、高信頼性の高分子電解質を備えた電解コンデンサ
を提供することを目的とするものである。The present invention solves such a problem, and an object thereof is to provide an electrolytic capacitor having a highly reliable polymer electrolyte which has a high ionic conductivity and does not evaporate or leak. It is what
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、ポリエーテルポリオールを基本骨格とし、
前記基本骨格の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共重合体からなる(化2)の
構造を有する高分子化合物と、電子伝導性高分子化合物
と、アンモニウム塩とを主体としてなる電解質と、金属
酸化物を主体とする誘電体と、電気伝導性電極とを備え
るようにしたものである。In order to solve this problem, the present invention uses a polyether polyol as a basic skeleton,
A polymer compound having a structure of the chemical formula 2 in which the polyether moiety of the basic skeleton is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene, an electron conductive polymer compound, and an electrolyte mainly composed of an ammonium salt. , A dielectric mainly composed of a metal oxide, and an electrically conductive electrode.
【0009】また、(化2)の化合物の末端基を、ジオ
ール化合物により架橋した高分子化合物を電解質に用い
るようにしたものである。Further, a polymer compound obtained by crosslinking the terminal group of the compound of Chemical formula 2 with a diol compound is used as an electrolyte.
【0010】[0010]
【化2】 [Chemical 2]
【0011】また、電子伝導性高分子化合物として、ピ
ロール、アニリン、チオフェンまたはその誘導体を単量
体とする高分子化合物、または前記高分子化合物の混合
物を用いるようにしたものである。Further, as the electron-conductive polymer compound, a polymer compound containing pyrrole, aniline, thiophene or a derivative thereof as a monomer, or a mixture of the polymer compounds is used.
【0012】また、電子伝導性高分子化合物が、硫酸、
パラトルエンスルホン酸またはパラトルエンスルホン酸
アンモニウムより選ばれる化合物またはこれらの混合物
をドーパントとして含有するようにしたものである。The electron-conducting polymer compound is sulfuric acid,
A compound selected from paratoluenesulfonic acid or ammonium paratoluenesulfonate or a mixture thereof is contained as a dopant.
【0013】また、アンモニウム塩としてアジピン酸ア
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,ボロジサリチル酸テ
トラエチルアンモニウム,γ−レゾルシル酸アンモニウ
ム、パラトルエンスルホン酸アンモニウム、パラトルエ
ンスルホン酸テトラメチルアンモニウムまたはパラトル
エンスルホン酸テトラエチルアンモニウムより選ばれる
単一化合物、または前記アンモニウム塩の混合物を主体
として構成するようにしたものである。As ammonium salts, ammonium adipate, ammonium azelate, ammonium benzoate, ammonium borodisalicylate, tetramethylammonium borodisalicylate, tetraethylammonium borodisalicylate, ammonium γ-resorcylate, ammonium paratoluenesulfonate, The main component is a single compound selected from tetramethylammonium paratoluenesulfonate or tetraethylammonium paratoluenesulfonate, or a mixture of the above ammonium salts.
【0014】また、電解質を構成する(化2)の高分子
化合物の重量Xと、電子伝導性高分子化合物の重量Y
が、0.2≦(Y/X)≦1になるようにしたものであ
る。Further, the weight X of the polymer compound represented by the formula (2) and the weight Y of the electron conductive polymer compound which constitute the electrolyte.
Is such that 0.2 ≦ (Y / X) ≦ 1.
【0015】また、電解質中に含まれるアンモニウム塩
の分子数Tと、電解質中に含まれる(化2)の高分子化
合物を構成する酸素原子の総数Sとの関係が20≦(S
/T)≦50になるようにしたものである。Further, the relationship between the number T of molecules of ammonium salt contained in the electrolyte and the total number S of oxygen atoms constituting the polymer compound of (Chemical Formula 2) contained in the electrolyte is 20 ≦ (S
/ T) ≦ 50.
【0016】[0016]
【作用】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,オキシプロピレンのラ
ンダム共重合体である(化2)の高分子化合物と、電子
伝導性高分子化合物およびアンモニウム塩よりなる電解
質を用いることによって電解質層のイオン・電子混合伝
導性がよくなり、電解コンデンサのインピーダンスが低
くなる。また、電解質層が固体状であるため、この電解
質を用いた電解コンデンサは、従来にない低いインピー
ダンスと高い皮膜耐圧と耐漏液性を有することとなる。[Function] An electrolyte composed of a polymer compound having a polyether skeleton as a basic skeleton and a polyether moiety being a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene (Chemical Formula 2), an electron conductive polymer compound and an ammonium salt is used. By using it, the ionic and electronic mixed conductivity of the electrolyte layer is improved, and the impedance of the electrolytic capacitor is lowered. Further, since the electrolyte layer is solid, the electrolytic capacitor using this electrolyte has unprecedented low impedance, high film withstand voltage, and liquid leakage resistance.
【0017】[0017]
【実施例】以下に本発明の一実施例の電解コンデンサを
図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】(実施例1)図1に本実施例の電解コンデ
ンサの構成を示す。図に示すように、厚さ0.1mm、
エッチング孔の直径約1〜5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、この電極1
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、アルミニウ
ム極表面を酸化し、酸化アルミニウムにより構成される
誘電体層3を形成し、陽極とした。(Embodiment 1) FIG. 1 shows the structure of an electrolytic capacitor of this embodiment. As shown in the figure, the thickness is 0.1mm,
The diameter of the etching hole is about 1 to 5 microns and the size is 1 cm x
An anode connector 2 is spot-welded to one side of an electrode 1 made of 1 cm aluminum foil. Next, this electrode 1
Solution of boric acid (concentration 80 g /
l), and the aluminum electrode surface was oxidized at a current of 100 mA for 15 minutes to form a dielectric layer 3 made of aluminum oxide, which was used as an anode.
【0019】さらに、厚さ0.1mm、エッチング孔の
直径約1〜5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
スポット溶接し、陰極用電極とした。Further, a cathode connector 5 is spot-welded to one side of an electrode 4 made of an aluminum foil having a thickness of 0.1 mm, a diameter of an etching hole of about 1 to 5 microns, and a size of 1 cm × 1 cm. And
【0020】つぎに、(化2)の構造式の高分子化合物
において(n+m)×l=50で示される高分子化合物
4.4g、ポリピロール粉末4.4g、およびボロジサ
リチル酸アンモニウム0.52g、ジエチレングリコー
ル0.175g、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製した。Next, in the polymer compound represented by the structural formula (Chemical Formula 2), 4.4 g of the polymer compound represented by (n + m) × l = 50, 4.4 g of polypyrrole powder, and 0.52 g of ammonium borodisalicylate. A stock solution of the polymer electrolyte was prepared by stirring and mixing 0.175 g of diethylene glycol and 4 ml of methyl ethyl ketone.
【0021】引き続き、この高分子電解質溶液をポリプ
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およ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時間保存して電解質原液
を硬化させ、高分子電解質層7を形成した。Subsequently, this polymer electrolyte solution was impregnated into a separator 6 made of polypropylene and having a porosity of 50%, a thickness of 0.1 mm and a size of 1 cm × 1 cm, and then the dielectric surface 3 of the anode and the cathode. The aluminum surface 4 was pressed against each other and stored at 90 ° C. for 3 hours to cure the electrolyte stock solution to form a polymer electrolyte layer 7.
【0022】最後に全体をエポキシ樹脂8でシールして
電解コンデンサAを作製した。まお、ポリピロール粉末
は、ピロール5g、パラトルエンスルホン酸5g、二酸
化マンガン粉末5gをメチルアルコール50ml中に分
散させた後、3時間撹拌し、残存粉末をろ過した後、純
水およびアセトンで洗浄し、これを100℃で1時間真
空乾燥して作製した。最後に、以上の工程により得られ
たポリピロール粉末を粉砕し、200メッシュパスとし
た。Finally, the whole was sealed with an epoxy resin 8 to prepare an electrolytic capacitor A. Well, the polypyrrole powder is prepared by dispersing 5 g of pyrrole, 5 g of paratoluenesulfonic acid and 5 g of manganese dioxide powder in 50 ml of methyl alcohol, stirring for 3 hours, filtering the remaining powder, and washing with pure water and acetone, This was manufactured by vacuum drying at 100 ° C. for 1 hour. Finally, the polypyrrole powder obtained by the above steps was pulverized to a 200 mesh pass.
【0023】(実施例2)本実施例2では、実施例1と
異なる電子伝導性高分子化合物を用いて電解コンデンサ
Bを作製した。電子伝導性高分子化合物の製造方法は、
電解コンデンサAに用いた電解質構成材料の1つである
ポリピロール4.4gの代わりにポリアニリン4.4g
を用いた以外、全て実施例1と同一の材料、構成方法に
より行った。(Example 2) In Example 2, an electrolytic capacitor B was prepared using an electron conductive polymer compound different from that in Example 1. The method for producing the electron conductive polymer compound is
Instead of 4.4 g of polypyrrole, which is one of the electrolyte constituent materials used for the electrolytic capacitor A, 4.4 g of polyaniline
The same material and the same construction method as in Example 1 were used except that
【0024】なお、ポリアニリン粉末の作製方法は、ア
ニリン5g、硫酸5g、二酸化マンガン粉末5gをメチ
ルアルコール50ml中に分散させた後、3時間撹拌
し、残存粉末をろ過した後、純水とアセトンで洗浄し、
これを100℃で1時間真空乾燥して得た。最後に、以
上の工程により得られたポリアニリン粉末を粉砕し、2
00メッシュパスとした。The polyaniline powder was prepared by dispersing 5 g of aniline, 5 g of sulfuric acid and 5 g of manganese dioxide in 50 ml of methyl alcohol, stirring the mixture for 3 hours, filtering the remaining powder, and then using pure water and acetone. Washed,
It was obtained by vacuum drying at 100 ° C. for 1 hour. Finally, the polyaniline powder obtained by the above steps was crushed to
The path was set to 00 mesh.
【0025】(実施例3)本実施例3では、実施例1、
実施例2と異なる電子伝導性高分子化合物を用いて電解
コンデンサCを作製した。(Third Embodiment) In the third embodiment, the first embodiment,
An electrolytic capacitor C was produced using an electron conductive polymer compound different from that in Example 2.
【0026】製造方法は、電解コンデンサAに用いた電
解質構成材料の1つであるポリピロール4.4gの代わ
りにポリチオフェン4.4g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 was the same except that polythiophene (4.4 g) was used instead of polypyrrole (4.4 g), which is one of the electrolyte constituent materials used for the electrolytic capacitor A.
【0027】なお、ポリチオフェン粉末は、チオフェン
5g、硫酸5g、二酸化マンガン粉末5gをメチルアル
コール50ml中に分散させた後、3時間撹拌し、残存
粉末をろ過した後、純水とアセトンで洗浄し、これを1
00℃で1時間真空乾燥して作製した。最後に、以上の
工程により得られたポリチオフェン粉末を粉砕し、20
0メッシュパスとした。The polythiophene powder was prepared by dispersing 5 g of thiophene, 5 g of sulfuric acid and 5 g of manganese dioxide powder in 50 ml of methyl alcohol, stirring for 3 hours, filtering the remaining powder, and washing with pure water and acetone. This one
It was produced by vacuum drying at 00 ° C. for 1 hour. Finally, the polythiophene powder obtained by the above steps was crushed and
It was set to 0 mesh pass.
【0028】(比較例1)つぎに比較例として、金属塩
を溶解した高分子電解質により構成した電解コンデンサ
Dを作製した。Comparative Example 1 Next, as a comparative example, an electrolytic capacitor D constituted by a polymer electrolyte in which a metal salt was dissolved was prepared.
【0029】製造方法は、電解コンデンサAの作製にお
ける電解質構成材料の1つ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.
18gを用いた以外は全て同一の材料、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 one of the electrolyte constituent materials in the preparation of the electrolytic capacitor A, lithium perchlorate of 0.5.
The same material and construction method were used except that 18 g was used.
【0030】(比較例2)さらに、もう1つの比較例と
して電子伝導性高分子化合物のみを電解質構成材料とし
た電解コンデンサEを作製した。陽極については、電解
コンデンサAと同一のものを使用した。(Comparative Example 2) Further, as another comparative example, an electrolytic capacitor E using only an electron-conductive polymer compound as an electrolyte constituent material was produced. The same anode as the electrolytic capacitor A was used.
【0031】製造方法は、アルミニウム陽極箔上に30
%硝酸マンガン水溶液を塗布、含浸後、250℃の電気
炉中で熱分解する操作を2回繰り返した後、パラトルエ
ンスルホン酸アンモニウム5g、ピロール5gを溶解し
たアセトニトリル50ml中で作用電極にSUS、対極
にチタン、参照電極に銀を用いて電極電位1.8Vで3
0分間電解重合し、純水とアセトンで洗浄した後、陰極
としてコロイダルカーボンと銀ペーストを塗布、乾燥
し、陰極用コネクタを銀ペーストで接続して電解コンデ
ンサEを得た。The manufacturing method is as follows:
% Manganese nitrate aqueous solution is applied and impregnated, and then pyrolysis is repeated twice in an electric furnace at 250 ° C., then 5 g of ammonium paratoluenesulfonate and 5 g of pyrrole are dissolved in 50 ml of acetonitrile, and the working electrode is SUS, the counter electrode Titanium as the reference electrode and silver as the reference electrode at an electrode potential of 1.8 V.
After electrolytic polymerization for 0 minutes and washing with pure water and acetone, colloidal carbon and silver paste as a cathode were applied and dried, and a cathode connector was connected with silver paste to obtain an electrolytic capacitor E.
【0032】以上のようにして作製した実施例1〜3の
電解コンデンサA、B、Cおよび比較例の電解コンデン
サD,Eについて、インピーダンスの周波数特性、およ
び火花発生電圧の評価を行った。その結果をそれぞれ図
2、および(表1)に示す。図2において、縦軸は電解
コンデンサのインピーダンス、横軸は測定周波数であ
る。図2に示すように実施例1〜3の電解コンデンサ
A,B,Cは比較例1、2のコンデンサD,Eに比べ低
いインピーダンスを有することがわかる。With respect to the electrolytic capacitors A, B and C of Examples 1 to 3 and the electrolytic capacitors D and E of Comparative Examples produced as described above, the frequency characteristics of impedance and the spark generation voltage were evaluated. The results are shown in FIG. 2 and (Table 1), respectively. In FIG. 2, the vertical axis represents the impedance of the electrolytic capacitor and the horizontal axis represents the measurement frequency. As shown in FIG. 2, it can be seen that the electrolytic capacitors A, B, and C of Examples 1 to 3 have lower impedance than the capacitors D and E of Comparative Examples 1 and 2.
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】(表1)にそれぞれの電解コンデンサの火
花発生電圧を示した。(表1)より実施例1〜3の電解
コンデンサA、B,Cの火花発生電圧は、比較例2の電
子伝導性高分子化合物のみの電解質からなる電解コンデ
ンサEに比べて充分大きい耐電圧を持つことがわかる。The spark generation voltage of each electrolytic capacitor is shown in (Table 1). From (Table 1), the spark generation voltage of the electrolytic capacitors A, B, and C of Examples 1 to 3 has a sufficiently large withstand voltage as compared with the electrolytic capacitor E of Comparative Example 2 including the electrolyte of the electron-conductive polymer compound. You know you have.
【0035】(実施例4)本実施例4では、(化2)に
示す構造の高分子化合物において、(n+m)×l=5
0で示される高分子化合物4.4g、およびボロジサリ
チル酸アンモニウム0.52g、ジエチレングリコール
0.175g、メチルエチルケトン4mlに対し、電子
伝導性高分子化合物の添加量を変えて撹拌混合して高分
子電解質の原液を作製した。用いた電子伝導性高分子は
ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェンの3種で
ある。このときの材料組成比は、(化2)の高分子化合
物の重量Xと、電子伝導性高分子化合物の重量Yが、
0.2≦(Y/X)≦1になるように電解質を構成し
た。(Example 4) In Example 4, in the polymer compound having the structure shown in (Chemical Formula 2), (n + m) × l = 5
0 g of a polymer compound, 0.52 g of ammonium borodisalicylate, 0.175 g of diethylene glycol, and 4 ml of methyl ethyl ketone were mixed by stirring while changing the addition amount of the electron-conductive polymer compound. A stock solution was prepared. The electron conductive polymers used are polypyrrole, polyaniline, and polythiophene. The material composition ratio at this time is such that the weight X of the polymer compound of (Chemical Formula 2) and the weight Y of the electron conductive polymer compound are
The electrolyte was configured so that 0.2 ≦ (Y / X) ≦ 1.
【0036】ひき続き、この電解質溶液をポリプロピレ
ンよりなる空孔率50%、厚さ0.1mm、大きさ1c
m×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と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。最後に全
体をエポキシ樹脂8でシールして電解コンデンサF、
G,Hを作製した。Subsequently, this electrolyte solution was made of polypropylene and had a porosity of 50%, a thickness of 0.1 mm and a size of 1 c.
After being impregnated with a m × 1 cm separator 6, the dielectric surface 3 of the anode and the aluminum surface 4 of the cathode are pressed against each other and stored at a temperature of 90 ° C. for 3 hours to cure the electrolyte stock solution. The electrolyte layer 7 was formed. Finally, the whole is sealed with epoxy resin 8 and electrolytic capacitor F,
G and H were produced.
【0037】以上のようにして作製した電解コンデンサ
F、G,Hについて、電解質の組成比Y/Xに対する1
20Hzでのインピーダンス、および火花発生電圧の評
価を行った。その測定結果を、それぞれ図3、図4に示
す。図中の電解コンデンサFは電子伝導性高分子として
ポリピロールを、電解コンデンサGはポリアニリンを、
電解コンデンサHはポリチオフェンをそれぞれ用いて作
製したものである。With respect to the electrolytic capacitors F, G, and H produced as described above, 1 with respect to the composition ratio Y / X of the electrolyte.
The impedance at 20 Hz and the spark generation voltage were evaluated. The measurement results are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. The electrolytic capacitor F in the figure is polypyrrole as the electron conductive polymer, and the electrolytic capacitor G is polyaniline.
The electrolytic capacitor H is manufactured by using polythiophene.
【0038】図3では、縦軸は120Hzにおけるコン
デンサのインピーダンス、横軸は電解質の組成比Y/X
を示す。図3より電解質を構成する(化2)の高分子化
合物の重量Xと、電子伝導性高分子化合物の重量Yとの
関係はY/X値が大きいほどコンデンサのインピーダン
スは小さくなることがわかる。In FIG. 3, the vertical axis represents the impedance of the capacitor at 120 Hz, and the horizontal axis represents the composition ratio Y / X of the electrolyte.
Indicates. From FIG. 3, it can be seen that the relationship between the weight X of the polymer compound (Chemical Formula 2) that constitutes the electrolyte and the weight Y of the electron conductive polymer compound is such that the impedance of the capacitor decreases as the Y / X value increases.
【0039】また、図4では、縦軸は2mA/cm2の
電流密度における火花発生電圧、横軸は電解質の組成比
Y/Xを示す。図4よりコンデンサの火花発生電圧は、
電解質の組成比Y/Xの増加とともに減少していくこと
がわかる。In FIG. 4, the vertical axis represents the spark generation voltage at a current density of 2 mA / cm 2 , and the horizontal axis represents the composition ratio Y / X of the electrolyte. From Figure 4, the spark generation voltage of the capacitor is
It can be seen that as the composition ratio Y / X of the electrolyte increases, it decreases.
【0040】以上の結果より、本実施例の高分子電解質
を用いた電解コンデンサは、固体状の電解質を用いてい
るにもかかわらず、インピーダンスがきわめて低く、高
信頼性であることがわかる。From the above results, it can be seen that the electrolytic capacitor using the polymer electrolyte of this example has extremely low impedance and high reliability, even though the solid electrolyte is used.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上の実施例の説明から明かなように、
本発明の電解コンデンサは、ポリエーテルポリオールを
骨格構造とした(化2)の高分子化合物の末端を架橋し
た3次元高分子に、電子伝導性高分子化合物と電解質塩
の混合物よりなる固体電解質を保持し、これに両電極を
設けて電解コンデンサを構成することにより、低インピ
ーダンスの電解コンデンサを得ることができる。また、
電解質が固体状であるので保存中の電解質の蒸散や漏液
がなく、長寿命で高信頼性の電解コンデンサを提供する
ことができる。As is apparent from the above description of the embodiments,
In the electrolytic capacitor of the present invention, a solid electrolyte composed of a mixture of an electron-conductive polymer compound and an electrolyte salt is added to a three-dimensional polymer in which the end of the polymer compound of Chemical formula 2 having a polyether polyol as a skeleton structure is cross-linked. A low impedance electrolytic capacitor can be obtained by holding and holding both electrodes to form an electrolytic capacitor. Also,
Since the electrolyte is solid, there is no evaporation or leakage of the electrolyte during storage, and a long-life and highly reliable electrolytic capacitor can be provided.
【図1】本発明の一実施例の電解コンデンサの構成を示
す断面図FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrolytic capacitor according to an embodiment of the present invention.
【図2】同電解コンデンサA,B,C,D,Eのインピ
ーダンス周波数特性を示す図FIG. 2 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the electrolytic capacitors A, B, C, D and E.
【図3】同電解コンデンサF,G,Hのインピーダンス
特性と電解質の組成比Y/Xとの関係を示す図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between impedance characteristics of the electrolytic capacitors F, G, and H and an electrolyte composition ratio Y / X.
【図4】同電解コンデンサF,G,Hの火花発生電圧と
電解質の組成比Y/Xとの関係を示す図FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the spark generation voltage of the electrolytic capacitors F, G and H and the composition ratio Y / X of the electrolyte.
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 シール材 1 Electrode 2 Connector for Anode 3 Dielectric Layer 4 Electrode 5 Connector for Cathode 6 Polymer Electrolyte Layer 7 Sealant
───────────────────────────────────────────────────── 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 (7)
し、前記ポリエーテルポリオールの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共重合体
からなる(化1)の構造を有する高分子化合物と、電子
伝導性高分子化合物とアンモニウム塩を主体としてなる
電解質と、金属酸化物を主体とする誘電体と、電気伝導
性電極とを主体としてなる電解コンデンサ。 【化1】 1. A polymer compound having a polyether skeleton as a basic skeleton, and the polyether portion of the polyether polyol is a random copolymer of oxyethylene and oxypropylene having a structure of (Chemical Formula 1), and an electronic conductivity. An electrolytic capacitor mainly composed of an electrolyte mainly composed of a polymer compound and an ammonium salt, a dielectric mainly composed of a metal oxide, and an electrically conductive electrode. [Chemical 1]
化合物により架橋した高分子化合物と、電子電導性高分
子化合物と、アンモニウム塩とを主体として電解質を構
成してなる請求項1記載の電解コンデンサ。2. An electrolyte mainly composed of a polymer compound obtained by crosslinking the terminal group of the compound of Chemical formula 1 with a diol compound, an electron conductive polymer compound, and an ammonium salt. Electrolytic capacitor.
アニリン、チオフェンまたはその誘導体を単量体とする
高分子化合物、または前記高分子化合物の混合物を主体
としてなる請求項1または2記載の電解コンデンサ。3. The electron-conductive polymer compound is pyrrole,
The electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, which is mainly composed of a polymer compound having aniline, thiophene or a derivative thereof as a monomer, or a mixture of the polymer compounds.
トルエンスルホン酸またはパラトルエンスルホン酸アン
モニウムより選ばれる化合物、または前記化合物の混合
物をドーパントとして含有してなる請求項3記載の電解
コンデンサ 。4. The electrolytic capacitor according to claim 3, wherein the electron conductive polymer compound contains a compound selected from sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid or ammonium paratoluenesulfonate, or a mixture of the compounds as a dopant.
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,ボロジサリチル酸テトラエ
チルアンモニウム,γ−レゾルシル酸アンモニウム、パ
ラトルエンスルホン酸アンモニウム、パラトルエンスル
ホン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より選ばれる単一化合
物、または前記アンモニウム塩の混合物を主体としてな
る請求項1、2、3または4記載の電解コンデンサ。5. The ammonium salt is ammonium adipate, ammonium azelate, ammonium benzoate, ammonium borodisalicylate, tetramethylammonium borodisalicylate, tetraethylammonium borodisalicylate, ammonium γ-resorcylate, ammonium paratoluenesulfonate. The electrolytic capacitor according to claim 1, 2, 3, or 4, which is mainly composed of a single compound selected from tetramethylammonium p-toluenesulfonate and tetraethylammonium p-toluenesulfonate, or a mixture of the ammonium salts.
物の重量Xと、電子伝導性高分子化合物の重量Yが、
0.2≦(Y/X)≦1である請求項1、2、3、4ま
たは5記載の電解コンデンサ。6. The weight X of the polymer compound of (Chemical Formula 1) constituting the electrolyte and the weight Y of the electron conductive polymer compound are
The electrolytic capacitor according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein 0.2 ≦ (Y / X) ≦ 1.
子数Tと、電解質中に含まれる(化1)の高分子化合物
を構成する酸素原子の総数Sとの関係が20≦(S/
T)≦50である請求項5記載の電解コンデンサ。7. The relationship between the number T of molecules of ammonium salt contained in the electrolyte and the total number S of oxygen atoms constituting the polymer compound of Chemical formula 1 contained in the electrolyte is 20 ≦ (S /
The electrolytic capacitor according to claim 5, wherein T) ≦ 50.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30880691A JPH05144676A (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Electrolytic capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP30880691A JPH05144676A (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Electrolytic capacitor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05144676A true JPH05144676A (en) | 1993-06-11 |
Family
ID=17985539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30880691A Pending JPH05144676A (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Electrolytic capacitor |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH05144676A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002033245A (en) * | 2000-05-22 | 2002-01-31 | Samuha Electric Co Ltd | Method for producing solid-state electrolytic capacitor utilizing functional macromolecular electrolytic composition |
JP2008258224A (en) * | 2007-03-31 | 2008-10-23 | Nippon Chemicon Corp | Solid electrolyte, and solid electrolytic capacitor using the same |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP30880691A patent/JPH05144676A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002033245A (en) * | 2000-05-22 | 2002-01-31 | Samuha Electric Co Ltd | Method for producing solid-state electrolytic capacitor utilizing functional macromolecular electrolytic composition |
JP4610123B2 (en) * | 2000-05-22 | 2011-01-12 | サムハ エレクトリック カンパニー リミテッド | Method for producing solid electrolytic capacitor using functional polymer electrolyte composition |
JP2008258224A (en) * | 2007-03-31 | 2008-10-23 | Nippon Chemicon Corp | Solid electrolyte, and solid electrolytic capacitor using the same |
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