JPH0575165B2 - - Google Patents

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JPH0575165B2
JPH0575165B2 JP23164386A JP23164386A JPH0575165B2 JP H0575165 B2 JPH0575165 B2 JP H0575165B2 JP 23164386 A JP23164386 A JP 23164386A JP 23164386 A JP23164386 A JP 23164386A JP H0575165 B2 JPH0575165 B2 JP H0575165B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fibers
separator
cellulose
woven fabric
electrolytic capacitor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP23164386A
Other languages
English (en)
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JPS6386417A (ja
Inventor
Takumi Nakada
Kinbun Saeki
Mitsugi Izawa
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP23164386A priority Critical patent/JPS6386417A/ja
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Publication of JPH0575165B2 publication Critical patent/JPH0575165B2/ja
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明はシヨート不良等を増加させることなく
著しく低いtanδ・インピーダンスを実現する電解
コンデンサに関するものである。 従来の技術 従来からアルミやタンタル等の電解コンデンサ
のセパレータには、クラフトあるいはマニラ等の
繊維から成る抄紙セパレータが一般的に使用され
ている。 近年、電解コンデンサの性能向上のために低イ
ンピーダンス化、低tanδ化が図れられるようにな
り、0.30g/cm3程度の低密度のマニラ紙もその必
要性から検討されるようになつてきた。 発明が解決しようとする問題点 しかし、マニラ・クラフト紙は短繊維で抄紙で
あるがために、低密度化を進めていくと、繊維間
の絡合の力が弱くなり、また繊維の分布も不均一
になり、強度が弱くなり不均一なポーラス紙構造
となるため、電解コンデンサの電極箔のバリ等に
よる極間短絡が多く発生し、製品歩留りを悪くし
てしまうという欠陥がある。 一方このような問題点を改善する目的として、
連続した微細な有機合成繊維で一定方向に繊維が
配列し、繊維同志は自己粘着で接着して成る不織
布の電解コンデンサのセパレータ(特公昭61−
13368)が発明された。 このセパレータは、平均繊維直径が10μ以下の
微細な有機合成繊維から成るため、電荷担体の移
動距離を短くすることができ、また実質的に連続
した繊維で、かつ各繊維の大部分は一定方向に配
列し、更に各繊維の交点で接着されているから、
強度は強く、極間シヨート、セパレータ切断を惹
起することなく、不織布の密度を小さくすること
ができ、インピーダンスを効果的に減少させるも
のと知られている。 しかし、このセパレータは、無処理の有機合成
繊維で不織布としたのでは、電解液に対する親和
性が乏しく、所望の低インピーダンスを実現する
ことはできず、親和性を持たせるには、有機合成
繊維に界面活性剤を付着させる等、特別な親和性
付与処理が必要であるとされるためそれらの処理
方法はコンデンサ機能に悪影響を及ぼさないよう
に慎重な配慮が必要である。また、マニラ・クラ
フト紙等のセルロース系の繊維は、電解液が繊維
内部にまで浸透するため、そこが電荷担体の移動
領域の一部を荷い、低インピーダンス化の役目を
果たすが、有機合成繊維のセパレータは、界面活
性剤を付着させた表面の親和性は良くなり、低イ
ンピーダンス化に役立つが、下地の有機合成繊維
内部には、電解液は浸透しないため、この領域は
電荷移動領域として利用することは全くできな
い。 更にこの有機合成繊維のセパレータは、引張り
に対し50%前後の伸びを有するため、巻取り製造
工程では巻取素子の寸法安定性を欠き、シヨート
不良の増加も懸念されている。 一般に電解コンデンサの等価回路は第3図のよ
うに静電容量c、電極皮膜誘電体の抵抗Rf、電
解液とセパレータの合成抵抗Reで表され、その
等価回路から誘導されるインピーダンスの式は式
1で示される。 z=(Rf+Re2(1/ωc)2 ……式1 z:インピーダンス ω:角周波数、ω=2πf f:周波数 電極皮膜誘電体の抵抗Rfは一般に周波数の逆
数1/fに比例して減少していき、高周波ではほ
ぼ「0」に等しくなる。一方、電解液とセパレー
タの合成抵抗Reは周波数に影響を受けず低周波
から高周波に渡つてほぼ一定の関係で、電極面積
とセパレータの厚みに対して式2のような関係が
あり、高周波において低インピーダンス化を図ろ
うとするなら、Reを低くする必要がある。 Re=kd/s ……式2 k:定数 d:セパレータの厚み s:電極面積 しかし、従来のマニラ・クラフト紙及び有機合
成繊維のセパレータでは、電解コンデンサの製造
工程での作業性を損うことなく、安定な品質を維
持しつつ電解液とセパレータの合成抵抗Reを低
くして、所望の低インピーダンス化を果たすこと
が困難であつた。 本発明はこのような従来の欠点を除去するもの
で、強度が強く、繊維の配列が均一で、親和性付
与処理を施こさなくても、それ自身電解液の親和
性・浸透性を有し、極間シヨートを惹起すること
なく、前記式2のReを低くすることによつて所
望の低インピーダンス化を可能とする電解コンデ
ンサを提供しようとするものである。 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の電解コンデ
ンサは、平均繊維直径が20μ以下で、かつ途中切
れ間のない連続したセルロース系長繊維としてコ
ツトンリンターを用い、このコツトンリンターよ
りなるセルロース系長繊維により構成されたセパ
レータを電極箔間に介在させて巻回したコンデン
サ素子をケースに封入して構成するとともに、前
記セパレータが織布もしくは不織布であり、かつ
不織布がバインダーを用いず繊維の交点で自己接
着性により接着させ、繊維を絡み合わせて構成す
るとともに、セルロース系長繊維が一定方向に均
一に配列されている純粋なセルロース系不織布か
らなるものである。 作 用 上記のように構成された電解コンデンサにおけ
るセパレータは、平均繊維直径が20μ以下で、か
つ途中切れ間のない連続したセルロース系長繊維
としてコツトンリンターを用い、このコツトンリ
ンターよりなるセルロース系長繊維で構成してい
るため、実質的にセパレータの厚みを薄くするこ
とが可能となり、これにより、電解液とセパレー
タの合成抵抗Reを低することができる。 実施例 以下、本発明の実施例を添付の図面を用いて説
明する。第1図において、1はアルミニウムより
なるケースであり、このケース1はコンデンサ素
子2が収納されている。このコンデンサ素子2
は、アルミニウム箔をエツチングなどの方法によ
り表面積を拡大した陽極箔3と陰極箔4との間に
セパレータ5を介して巻回することにより構成さ
れ、上記セパレータ5は綿の種子毛繊維のうち短
い繊維よりなるコツトンリンターを原料とし、こ
のコツトンリンターを用いて平均繊維直径が20μ
以下で、かつ途中切れ間のない連続したセルロー
ス系長繊維を構成し、このセルロース系長繊維を
織布あるいは不織布状に構成したものである。 6は封口体で、この封口体6はコンデンサ素子
2をケース1に収納し電解液を含浸した後、ケー
ス1の開口部に封着されて電解コンデンサを構成
している。 上記セパレータ5の繊維直径を微細にすればす
るほどその効果は大きくなり、低インピーダンス
化が図れるが、従来のマニラ・クラフト繊維直径
は20〜30μであり、セパレータの厚みを実質30μ
以下にすることは不可能である。 また、一般にセパレータ5の強度は、繊維どう
しの絡合力、あるいは親和力による物理的結合
力、および化学的な接着力によつて成立つている
が、セパレータの織布は、縦繊維及び横繊維で規
則正しく織つており繊維どうしは堅固に絡み合つ
ている。また不織布は途中切れ間のない連続した
長繊維で、繊維を一定方向に均一に配列させなが
ら絡み合わせ、繊維の交点で自己接着性により接
着しており、強度は非常に強い。従来のマニラ・
クラフト繊維は、繊維長が2〜3mmと短く、繊維
径が20〜30μと太いため、これで造つた不織布
は、低インピーダンス化を図るために、低密度化
すると、絡合力が低下すると共に、著しく抄きむ
らが生じるので、作業性の悪化、シヨート発生率
の増加をまねき、おのずと限界が生ずる。本発明
のセパレータを構成する織布あるいは不織布は、
途中切れ間のない連続したセルロース系長繊維
で、繊維同志は、自己接着力で接着される関係
上、低密度化しても比較的セパレータの強度の低
下は少なく、繊維径が自由に細くできるため、低
密度に対しても繊維を繊細にすれば抄きむらを抑
えることが出来、低インピーダンス化が図れる。 また、前記の有機合成繊維から成る不織布は、
界面活性剤等により処理しなければ、繊維自身に
親和性がなく、電解液の含浸が悪く低インピーダ
ンス化が図れず、また電解液の保持性も悪く、コ
ンデンサの寿命も非常に短くなる。また、引張り
に対する伸度も延伸処理を施して50%程度存在す
るため、これが巻取工程での巻取精度を悪くさ
せ、シヨート発生等の不良を誘発させる可能性が
ある。 これに対し、本発明では、コツトンリターを用
いて構成されたセルロース系長繊維がそれ自身親
和性を有するため、親和性付与処理が施されなく
ても、電解液の含浸性・保持性は良好である。ま
た、引張りに対する伸度もほとんどなく巻取精度
等への影響も小さい。 以上のように本発明の電解コンデンサは巻取工
程における極間シヨート等の問題を惹起すること
なく、インピーダンスを飛躍的に低下することが
できるものである。 以下、本発明による具体例について述べる。 実施例 1 平均繊維直径が20μで、かつ途中切れ間のない
連続したセルロース系長繊維としてコツトンリン
ターを用い、このコツトンリンターよりなるセル
ロース系長繊維を一定方向に均一に配列し、かつ
バインダーを用いず繊維の交点で自己接着性によ
り接着させ、繊維を絡み合わせて構成した純粋な
セルロース系不織布を電解コンデンサセパレータ
として用い、16V47μFの定格で、内部素子を巻
取り、それに電解液を含浸して組立て、エージン
グ処理を施し、電解コンデンサを作製した。 実施例 2 平均繊維直径を10μに変更した他は実施例1と
同じ方法で電解コンデンサを作製した。 実施例 3 平均繊維直径を5μに変更した他は実施例1と
同じ方法で電解コンデンサを作製した。 実施例 4 平均繊維直径が20μで、かつ途中切れ間のない
連続したセルロース系長繊維としてコツトンリン
ターを用い、このコツトンリンターよりなるセル
ロース系長繊維で織つた織布を電解コンデンサセ
パレータとして用い、実施例1と同じ方法で電解
コンデンサを作製した。 従来例 1 従来のマニラ紙をセパレータとして用い、実施
例1と同じ方法で電解コンデンサを作製した。 従来例 2 従来のポリプロピレンの微細な有機合成繊維か
ら成る不織布をセパレータとして用い、実施例1
と同じ方法で電解コンデンサを作製した。 従来例 3 有機合成繊維の表面に界面活性剤を付着させた
他は従来例と同じ方法で電解コンデンサを作製し
た。 実施例及び従来例で用いたセパレータの物性を
第1表に示す。また、実施例及び従来例の内部の
コンデンサ素子の巻取直後のシヨート発生率を第
2表に示す。これらの内部素子に電解液を含浸し
て組立てた電解コンデンサの特性を第3表に示
す。
【表】
【表】
【表】
【表】 以上の結果からもわかるように、実施例1〜4
は、従来例1〜3に比べてコンデンサ素子のシヨ
ート発生もなく、優れた特性を示し、また、従来
例2、3に比べても、セパレータの伸びは少な
く、界面活性剤の付着の有無に関係なく優れたコ
ンデンサ特性を示すことは明らかである。 発明の効果 以上のように本発明は、シヨート不良等を増加
させることなくtangδ・インピーダンスを著しく
低くした高性能・高品質の電解コンデンサを提供
するもので、その実用的効果は大なるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電解コンデンサの一実施例を
示す分解斜視図、第2図は本発明の実施例及び従
来例で得られたコンデンサの20℃のインピーダン
スの温度特性図、第3図は電解コンデンサの等価
回路図である。 1……ケース、2……コンデンサ素子、3……
陽極箔、4……陰極箔、5……セパレータ、6…
…封口体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 平均繊維直径が20μ以下で、かつ途中切れ間
    のない連続したセルロース系長繊維としてコツト
    ンリンターを用い、このコツトンリンターよりな
    るセルロース系長繊維により構成されたセパレー
    タを電極箔間に介在させて巻回したコンデンサ素
    子をケースに封入して構成するとともに、前記セ
    パレータが織布もしくは不織布であり、かつ不織
    布がバインダーを用いず繊維の交点で自己接着性
    により接着させ、繊維を絡み合わせて構成すると
    ともに、セルロース系長繊維が一定方向に均一に
    配列されている純粋なセルロース系不織布である
    電解コンデンサ。
JP23164386A 1986-09-30 1986-09-30 電解コンデンサ Granted JPS6386417A (ja)

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JPH01268110A (ja) * 1988-04-20 1989-10-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電解コンデンサ
JPH01293608A (ja) * 1988-05-23 1989-11-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電解コンデンサ
JP2741604B2 (ja) * 1988-11-07 1998-04-22 日本ケミコン 株式会社 電解コンデンサ

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