JPH0611340U - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケース開口部の密閉性を高めることによっ
て、静電容量及び損失特性劣化のない有機半導体を固体
電解質とした固体電解コンデンサの提供。 【構成】 ＴＣＮＱ錯体からなる有機半導体を含浸した
コンデンサ素子６を収納した内装ケース７を、この内装
ケース７長さより長い長さの外装ケース１０にこの外装
ケース１０開口部先端を突出させて収納し、前記内装ケ
ース７及び外装ケース１０それぞれの空隙部に封口樹脂
１１を充填し密閉する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コンデンサ素子の外装構造を改良した有機半導体を固体電解質とし て用いた固体電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、乾式箔形電解コンデンサは、例えば高純度アルミニウム箔からなる一 対の陽・陰極箔に同じくアルミニウムからなる一対の引出端子を接続し、前記一 対の陽・陰極箔相互間にスペーサを介して巻回してなるコンデンサ素子に駆動用 電解液を含浸してケースに収納し、このケース開口部を封口体で密閉してなるも のである。

【０００３】 しかして、前記駆動用電解液は、例えばエチレングリコールなどの有機溶媒に アジピン酸アンモニウムなどの有機カルボン酸塩を使用しているが、ｔａｎδ特 性改善に限度があり、また、低温で比抵抗が上がり低温特性が極度に悪化し広域 温度範囲で使用するには信頼性に欠けるなど市場要求を満足するためには解決す べき課題をかかえていた。

【０００４】 そのため、近年駆動用電解液にかえＴＣＮＱ錯体からなる有機半導体を用いた ものが種々提案され一部実用化されている。

【０００５】 コンデンサ素子にＴＣＮＱ錯体を含浸化する方法として一般に溶液含浸法、分 散含浸法、更には真空蒸着法があるが、ＴＣＮＱ錯体の特性はいろいろの条件で 変化し極めて扱いにくい物質であるため、使用に当たっては種々の工夫が講じら れている。

【０００６】 特に、電解コンデンサの固体電解質条件としては、コンデンサ特性としてのｔ ａｎδ及び等価直列抵抗に影響するそれ自体としての抵抗値が小さく、かつ温度 、特に高温下でも安定した比抵抗値があることが重要である。

【０００７】 以上のことから、コンデンサ素子へのＴＣＮＱ錯体の含浸手段として工業的に 素子内部へ満遍なく必要量含浸させるには、従来提案されている特許公報又は技 術文献によって加熱溶融液化処理が有効とされている。

【０００８】 加熱溶融液化処理の具体的手段は、外装ケースに入れ加熱溶融させた所望のＴ ＣＮＱ錯体液に予め加熱してなるコンデンサ素子を収納し、このコンデンサ素子 を構成するスペーサとしての絶縁紙の繊維と電極箔の微細なエッチングピットに よる毛細管現象によりＴＣＮＱ錯体液を含浸し、しかる後冷却固化してなるもの である。

【０００９】 しかしながら、外装ケース内で加熱溶融したＴＣＮＱ錯体液にコンデンサ素子 を浸漬しＴＣＮＱ錯体液をコンデンサ素子に含浸する際、一時的にＴＣＮＱ錯体 液が外装ケース開口部内壁まで達するため、この外装ケース開口部を密閉するた めに充填する封口樹脂との密着性が不十分となり密閉性が損われ、その部分が隙 間となって、この隙間を通して外気や水分がコンデンサ素子に含浸したＴＣＮＱ 錯体まで達し易くなる結果、固体電解質としてのＴＣＮＱ錯体の変質が起こり、 静電容量の減少や損失の増大など特性劣化の要因を抱える結果となっていた。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

以上のように上記手段によって得られた固体電解コンデンサは、ＴＣＮＱ錯体 液含浸工程中、ＴＣＮＱ錯体液が外装ケース開口部の内壁に付着し易いことより 、外装ケース開口部の密閉を目的として充填する封口樹脂の外装ケース内壁部と の密着性が不十分となり諸特性低下の原因となっていた。

【００１１】 本考案は、上記のような問題を解消するために成されたもので、ケースを二重 構造として最外装開口部と封口樹脂との密着性を良くすることによって、コンデ ンサ内部への外気や水分の浸入を除去した諸特性劣化のない固体電解コンデンサ を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案による固体電解コンデンサは、任意な箇所に引出端子を取着した弁作用 金属からなる陽極箔と陰極箔間にスペーサを介在して巻回したコンデンサ素子と 、このコンデンサ素子に有機半導体液を含浸し収納した内装ケースと、この内装 ケースを収納した内装ケース長さより長い長さの外装ケースと、この外装ケース 空隙部及び前記内装ケース空隙部に充填した封口樹脂とを具備したことを特徴と するものである。

【００１３】

【作用】

以上のような構成によれば、コンデンサ素子への有機半導体液含浸時、内装ケ ース開口部内壁に有機半導体液が付着し、この部分で封口樹脂との密着性が損わ れたとしても、内装ケースを収納したこの内装ケース長さより長い長さの外装ケ ースがあり、この外装ケース開口部内壁は有機半導体液が一切付着していないた め封口樹脂との密着性が損われることはなく優れた密閉性が得られ、コンデンサ 内部は外気と完全に遮断され特性劣化要因が解消される。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の一実施例につき図面を参照して説明する。すなわち、図２に示 すように、まずアルミニウム箔表面をエッチング液で粗面化し表面積を拡大した 後、陽極酸化皮膜を生成した陽極箔１と、アルミニウム箔表面を前記同様エッチ ング液で粗面化し表面積を拡大した陰極箔２間にクラフト紙又はマニラ紙などか らなるスペーサ３を介在し、途中前記陽極箔１及び陰極箔２の任意な箇所それぞ れに陽極引出端子４及び陰極引出端子５を取着して巻回しコンデンサ素子６を形 成する。

【００１５】 次に、図３に示すように、例えばアルミニウムからなる内装ケース７内にＴＣ ＮＱ錯体からなる有機半導体を入れ、この有機半導体を加熱溶融し有機半導体溶 融液８とし、この有機半導体溶融液８内に前記コンデンサ素子６を加熱状態で浸 漬し前記有機半導体溶融液８を前記コンデンサ素子６内に含浸し、しかる後、冷 却固化して含浸されない残余の有機半導体溶融液８を、図１に示すように内装ケ ース７内底面部に固化状態の有機半導体９として、しかる後含浸済コンデンサ素 子６を収納した内装ケース７を、この内装ケース７長さより長い長さのアルミニ ウムからなる外装ケース１０に収納し、前記内装ケース７開口部先端より外装ケ ース１０開口部先端を突出した状態で、前記内装ケース７及び外装ケース１０そ れぞれの空隙部に例えばエポキシ樹脂からなる封口樹脂１１を充填し前記外装ケ ース１０開口部を密閉してなるものである。

【００１６】 以上のように構成してなる固体電解コンデンサによれば、内装ケース７内で加 熱溶融した有機半導体溶融液８に加熱したコンデンサ素子６を浸漬して含浸する 過程で内装ケース７開口部内壁に有機半導体が付着し、この部分と封口樹脂１１ との密着性が損われたとしても、この部分がコンデンサとしての封口部分の最外 装部ではなく、本コンデンサとしての封口部分の最外装部は、内装ケース７を収 納し、この内装ケース７開口部より突出した有機半導体液が一切付着していない 外装ケース１０の開口部であるため、この部分と封口樹脂１１との密着性が損わ れることはなく優れた密閉性が得られ、コンデンサ内部は外気と完全に遮断され 、外気や水分がＴＣＮＱ錯体まで達することはなく、固体電解質としてのＴＣＮ Ｑ錯体の変質の要因は解消され、信頼性の高い固体電解コンデンサの提供に大き く貢献する。

【００１７】 次に、本考案の実施例Ａと従来例Ｂの比較の一例について述べる。

【００１８】 すなわち、幅５ｍｍ，長さ２５ｍｍの陽極箔と、幅５ｍｍ，長さ３５ｍｍの陰 極箔を用い、この陰極箔及び陽極箔間に幅６ｍｍのマニラ紙を介在し巻回したコ ンデンサ素子を、有機半導体溶融液が収納された直径５．５ｍｍ，長さ７．０ｍ ｍのアルミニウム内装ケースに収納して含浸し、前記有機半導体溶融液を冷却固 化後、内径が６．３ｍｍ，長さ９．８ｍｍの外装ケースに収納し、しかる後、前 記内装ケース及び外装ケース内の空隙部にエポキシ樹脂を充填し密閉して製作し た実施例Ａと、上記実施例Ａと同一に構成したコンデンサ素子を、有機半導体溶 融液が収納された内径が６．３ｍｍ，長さ９．８ｍｍのアルミニウム外装ケース に収納し、しかる後、この外装ケース内の空隙部にエポキシ樹脂を充填し密閉し て製作した従来未例Ｂとの１０５℃中での時間に対する静電容量変化及び損失変 化を調査した結果、図４，図５に示す通りであった。

【００１９】 なお、試料は、実施例Ａ及び従来例Ｂとも定格１６Ｖ−４７μＦで、有機半導 体はＡ、ＢともＮ−ｎブチルイソキノリニウムのＴＣＮＱ錯体を用いた。

【００２０】 図４，図５から明らかなように、従来例Ｂのものは時間の経過とともに静電容 量変化率が大きく、かつ時間の経過とともに損失増大も大きいのに対して、実施 例Ａのものの時間に対する静電容量変化率及び損失増大は僅かであり、本考案の 優れた効果がわかる。

【００２１】 なお、上記実施例では、内装ケース及び外装ケースとしてアルミニウムからな るものを例示して説明したが、アルミニウムに限定することなく、その他の金属 又は樹脂ケースでも良く、また、ケース形状として円筒形である必要がないこと は勿論である。

【００２２】

【考案の効果】

本考案によれば、二重ケース構造にすることによって、優れた密閉性が確保で き、長時間の使用においても静電容量並びに損失等の特性劣化のない信頼性に富 む固体電解質として有機半導体を用いた固体電解コンデンサを得ることができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る固体電解コンデンサを
示す断面図。

【図２】図１を構成するコンデンサ素子を示す展開斜視
図。

【図３】本考案の一実施例に係る有機半導体のコンデン
サ素子への含浸手段を示す断面図。

【図４】時間−静電容量変化率特性曲線図。

【図５】時間−損失変化特性図。

【符号の説明】

１ 陽極箔 ２ 陰極箔 ３ スペーサ ４ 陽極引出端子 ５ 陰極引出端子 ６ コンデンサ素子 ７ 内装ケース ８ 有機半導体溶融液 ９ 固化状態の有機半導体 １０ 外装ケース １１ 封口樹脂

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意な箇所に引出端子を取着した弁作用
   金属からなる陽極箔と陰極箔間にスペーサを介在して巻
   回したコンデンサ素子と、このコンデンサ素子に有機半
   導体液を含浸し収納した内装ケースと、この内装ケース
   を収納した内装ケース長さより長い外装ケースと、この
   外装ケース空隙部及び前記内装ケース空隙部に充填した
   封口樹脂とを具備したことを特徴とする固体電解コンデ
   ンサ。