JPH06236830A - 電解コンデンサ用セパレータおよびこのセパレータを使用して製造されたコンデンサ - Google Patents
電解コンデンサ用セパレータおよびこのセパレータを使用して製造されたコンデンサInfo
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- JPH06236830A JPH06236830A JP4012301A JP1230192A JPH06236830A JP H06236830 A JPH06236830 A JP H06236830A JP 4012301 A JP4012301 A JP 4012301A JP 1230192 A JP1230192 A JP 1230192A JP H06236830 A JPH06236830 A JP H06236830A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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- H01G9/02—Diaphragms; Separators
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高圧作動に適し、特にサイズ、寿命及び直列
抵抗が改良された電解質コンデンサ用セパレータを得
る。 【構成】 少なくとも２層の重ね合わされた非対称的層
３１，３２から成り、その一方の層は厚く低密度を有
し、他方の層は薄く高密度を有するように成された１枚
のシートによって構成する。
抵抗が改良された電解質コンデンサ用セパレータを得
る。 【構成】 少なくとも２層の重ね合わされた非対称的層
３１，３２から成り、その一方の層は厚く低密度を有
し、他方の層は薄く高密度を有するように成された１枚
のシートによって構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサ用のセ
パレータおよびこのセパレータを使用した電解コンデン
サそれ自体に関するものである。
パレータおよびこのセパレータを使用した電解コンデン
サそれ自体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】用語「電解コンデンサ用セパレータ」と
は、一般に両方のコンデンサ電極（アノードおよびカソ
−ド）を含浸する液状電解質を含む蓄電部材を意味す
る。特に本発明は直流１００ボルト以上の作動電圧で使
用される電解コンデンサに適用される。また本発明は正
弦波交流またはその他の交流の任意電圧について使用さ
れる電解コンデンサにも適用される。現在、電解コンデ
ンサの製造に使用される通常のセパレータは一般に単数
または複数の紙または紙フィルムから成る。これらの紙
シートは、どのような最終特性を得るかに従って相異な
る厚さおよび／または密度を有する。種々の紙シートの
厚さと密度を決定するために使用される一般的手順は下
記である。
は、一般に両方のコンデンサ電極（アノードおよびカソ
−ド）を含浸する液状電解質を含む蓄電部材を意味す
る。特に本発明は直流１００ボルト以上の作動電圧で使
用される電解コンデンサに適用される。また本発明は正
弦波交流またはその他の交流の任意電圧について使用さ
れる電解コンデンサにも適用される。現在、電解コンデ
ンサの製造に使用される通常のセパレータは一般に単数
または複数の紙または紙フィルムから成る。これらの紙
シートは、どのような最終特性を得るかに従って相異な
る厚さおよび／または密度を有する。種々の紙シートの
厚さと密度を決定するために使用される一般的手順は下
記である。
【０００３】寿命が主たる関心事であるコンデンサにつ
いては、セパレータは複数の厚いシートから成る。電極
間のスペースは最大であり、従って最大限量の電解質を
含有することができる。しかしこれはサイズが非常に大
きくなる欠点がある。主要関心事が低い直列抵抗である
コンデンサの場合、セパレータは少数の低密度シートか
ら成る。この場合、電極間の「可視性」は最大限である
が、これは電解質の不足および／またはアークの発生の
故に寿命を損なう。主要関心事が小さなサイズであるコ
ンデンサの場合、セパレータは薄く密であるが、これは
その直列抵抗と寿命を損なう。
いては、セパレータは複数の厚いシートから成る。電極
間のスペースは最大であり、従って最大限量の電解質を
含有することができる。しかしこれはサイズが非常に大
きくなる欠点がある。主要関心事が低い直列抵抗である
コンデンサの場合、セパレータは少数の低密度シートか
ら成る。この場合、電極間の「可視性」は最大限である
が、これは電解質の不足および／またはアークの発生の
故に寿命を損なう。主要関心事が小さなサイズであるコ
ンデンサの場合、セパレータは薄く密であるが、これは
その直列抵抗と寿命を損なう。
【０００４】前記から明らかなように市販のセパレータ
は特定の１つのパラメータを増進させるが、これは一般
に無視できない他のパラメータを低下させる。
は特定の１つのパラメータを増進させるが、これは一般
に無視できない他のパラメータを低下させる。
【０００５】前記の立場と少し相違する他の方法も提案
されている。例えば、複数の同種のセルローズ層から成
る「すき合わせ」紙シートが提案されている。また単一
層の中にセルローズ繊維と合成繊維との混合物を含む紙
も提案された。このような紙は直列抵抗を低下させる利
点を有する。また紙の中への各種の充填剤の導入、また
は紙と微細孔を有するフィルムとの組立て、紙の含浸、
または紙に対するフィルムの添加など、その他の方法が
試みられた。
されている。例えば、複数の同種のセルローズ層から成
る「すき合わせ」紙シートが提案されている。また単一
層の中にセルローズ繊維と合成繊維との混合物を含む紙
も提案された。このような紙は直列抵抗を低下させる利
点を有する。また紙の中への各種の充填剤の導入、また
は紙と微細孔を有するフィルムとの組立て、紙の含浸、
または紙に対するフィルムの添加など、その他の方法が
試みられた。
【０００６】図１は一般に使用されるセパレータの第１
の型のダイヤグラムである。この図１は、アノード１と
カソ−ド２との間に配置されたセパレータ１０を示す。
このセパレータ１０は３枚の紙シート１１、１２および
１３を含み、さらに詳しくはそれぞれ５０μｍの厚さと
０．４５の比重を有する３枚の紙シート１１、１２、１
３から成る。一般に使用されるセパレータの第２型を図
２に略示する。図２はアノード１とカソ−ド２との間に
配置されたセパレータ２０を示す。セパレータ２０は３
枚の重ね合わされた紙シート２１、２２、２３を含み、
さらに詳しくは５０μｍの厚さと比重０．３の２枚の紙
シート２１、２２と、厚さ２０μｍ、比重０．８の１枚
の紙シート２３とを含む。
の型のダイヤグラムである。この図１は、アノード１と
カソ−ド２との間に配置されたセパレータ１０を示す。
このセパレータ１０は３枚の紙シート１１、１２および
１３を含み、さらに詳しくはそれぞれ５０μｍの厚さと
０．４５の比重を有する３枚の紙シート１１、１２、１
３から成る。一般に使用されるセパレータの第２型を図
２に略示する。図２はアノード１とカソ−ド２との間に
配置されたセパレータ２０を示す。セパレータ２０は３
枚の重ね合わされた紙シート２１、２２、２３を含み、
さらに詳しくは５０μｍの厚さと比重０．３の２枚の紙
シート２１、２２と、厚さ２０μｍ、比重０．８の１枚
の紙シート２３とを含む。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】全体として、従来提案
されたセパレータはすぐれた性能を示した。しかしこれ
らのセパレータは完全に満足なものではない。本発明の
課題は、高圧で作動するに適するが特にサイズ、寿命お
よび直列抵抗に関して改良されたコンデンサ特性を有す
る電解コンデンサ用の新規なセパレータを提供するにあ
る。
されたセパレータはすぐれた性能を示した。しかしこれ
らのセパレータは完全に満足なものではない。本発明の
課題は、高圧で作動するに適するが特にサイズ、寿命お
よび直列抵抗に関して改良されたコンデンサ特性を有す
る電解コンデンサ用の新規なセパレータを提供するにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも２層の重ね合わされた非対称的層から成り、その一
方の層は厚く低密度を有し、他方の層は薄く高密度を有
するように成された１枚のシートによってセパレータを
構成することによって前記の課題が解決される。本発明
の他の望ましい特性によれば、第１層の比重は０．７以
下である。本発明のさらに他の望ましい特性によれば、
第２層の比重は０．４以上であり、好ましくは０．７以
上である。本発明のさらに他の望ましい特性によれば、
第１層はセルローズ繊維から成る。
とも２層の重ね合わされた非対称的層から成り、その一
方の層は厚く低密度を有し、他方の層は薄く高密度を有
するように成された１枚のシートによってセパレータを
構成することによって前記の課題が解決される。本発明
の他の望ましい特性によれば、第１層の比重は０．７以
下である。本発明のさらに他の望ましい特性によれば、
第２層の比重は０．４以上であり、好ましくは０．７以
上である。本発明のさらに他の望ましい特性によれば、
第１層はセルローズ繊維から成る。
【０００９】本発明のさらに他の望ましい特性によれ
ば、第２層はセルローズ繊維および／または合成繊維か
ら成る。本発明のさらに他の望ましい特性によれば、第
２層の厚さはセパレータの全厚さの１／３以下とする。
以下、本発明を図面に示す実施例について説明するが本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
ば、第２層はセルローズ繊維および／または合成繊維か
ら成る。本発明のさらに他の望ましい特性によれば、第
２層の厚さはセパレータの全厚さの１／３以下とする。
以下、本発明を図面に示す実施例について説明するが本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図１乃至図７について詳細に
説明する。本発明による電解コンデンサ用セパレータを
図３に概略図示する。この図３に図示のように、セパレ
ータ３０がアノード１とカソ−ド２との間に配置されて
いる。本発明によれば、前述のように、セパレータ３は
少なくとも２層の重ね合わされた非対称的層３１、３２
から成る紙シートを含む。第１層は厚く低密度を有し、
第２層は薄く高密度を有する。さらに詳しくは、第１層
３１は望ましくはセルローズ繊維から成り、０．７以下
の比重を有する。
説明する。本発明による電解コンデンサ用セパレータを
図３に概略図示する。この図３に図示のように、セパレ
ータ３０がアノード１とカソ−ド２との間に配置されて
いる。本発明によれば、前述のように、セパレータ３は
少なくとも２層の重ね合わされた非対称的層３１、３２
から成る紙シートを含む。第１層は厚く低密度を有し、
第２層は薄く高密度を有する。さらに詳しくは、第１層
３１は望ましくはセルローズ繊維から成り、０．７以下
の比重を有する。
【００１１】第２層３２はセルローズ繊維および／また
は合成繊維から成る。その比重は０．４以上、もっとも
好ましくは０．７以上とし、この層３２の厚さは好まし
くはセパレータ３０の全厚さの１／３以下とする。本発
明の２層型セパレータ全体の比重は０．２０〜０．９の
範囲内である。本発明のセパレータを使用したコンデン
サは前記の３パラメータ、すなわち寿命、全体サイズお
よび直列抵抗に関して先行技術のコンデンサと匹敵す
る。
は合成繊維から成る。その比重は０．４以上、もっとも
好ましくは０．７以上とし、この層３２の厚さは好まし
くはセパレータ３０の全厚さの１／３以下とする。本発
明の２層型セパレータ全体の比重は０．２０〜０．９の
範囲内である。本発明のセパレータを使用したコンデン
サは前記の３パラメータ、すなわち寿命、全体サイズお
よび直列抵抗に関して先行技術のコンデンサと匹敵す
る。
【００１２】これらの３主要パラメータに対するセパレ
ータの影響は下記によって説明される。電極の厚さを一
定とすれば、最終全サイズに最も影響するのはセパレー
タの厚さｅである。セパレータが厚いほど、コンデンサ
が厚くなる。直列抵抗は、直接にセパレータにおいて公
知の方法によって測定することのできる抵抗率Ａの関数
である。下記の関係式が成立する：Ｒｓ＝ρｅＡ／Ｓ ここに、Ｒｓはセパレータの直列抵抗；ρは電解質の抵
抗率；ｅはセパレータの厚さ；Ｓはアノードまたはカソ
−ドの表面積；またＡは抵抗率とする。
ータの影響は下記によって説明される。電極の厚さを一
定とすれば、最終全サイズに最も影響するのはセパレー
タの厚さｅである。セパレータが厚いほど、コンデンサ
が厚くなる。直列抵抗は、直接にセパレータにおいて公
知の方法によって測定することのできる抵抗率Ａの関数
である。下記の関係式が成立する：Ｒｓ＝ρｅＡ／Ｓ ここに、Ｒｓはセパレータの直列抵抗；ρは電解質の抵
抗率；ｅはセパレータの厚さ；Ｓはアノードまたはカソ
−ドの表面積；またＡは抵抗率とする。
【００１３】同一キャパシタンスを有し同一電解質を使
用して製造された一連のコンデンサの抵抗の測定値はそ
のセパレータの抵抗率を示す。一般に直流１００Ｖ以上
の電圧で使用されるコンデンサについては、コンデンサ
の直列抵抗が低すぎないことが重要である。低すぎれ
ば、電流の通過に対する抵抗が電弧の発生を防止するに
は低すぎ、電弧がコンデンサを破壊しまたコンデンサの
故障割合が許容レベルを超える。
用して製造された一連のコンデンサの抵抗の測定値はそ
のセパレータの抵抗率を示す。一般に直流１００Ｖ以上
の電圧で使用されるコンデンサについては、コンデンサ
の直列抵抗が低すぎないことが重要である。低すぎれ
ば、電流の通過に対する抵抗が電弧の発生を防止するに
は低すぎ、電弧がコンデンサを破壊しまたコンデンサの
故障割合が許容レベルを超える。
【００１４】コンデンサの寿命は、主として電極間に発
生してコンデンサを破壊する電弧によって制限される。
最初から適正に作られた誘電層を有する電解コンデンサ
においては、液状電解質によって誘電層が適正な状態に
保持される限り電弧は発生しない。従ってコンデンサの
寿命はその中に収容される電解質の量の関数である。電
解質の量が多いほど、寿命が長くなる。電解質の量は、
逆符号の電極間のスペースの関数であり、従ってセパレ
ータの厚さに比例し、セパレータの密度に逆比例する。
これらの２つの特性、すなわちセパレータの厚さと密度
によって電極間のスペースを評価することができる。
生してコンデンサを破壊する電弧によって制限される。
最初から適正に作られた誘電層を有する電解コンデンサ
においては、液状電解質によって誘電層が適正な状態に
保持される限り電弧は発生しない。従ってコンデンサの
寿命はその中に収容される電解質の量の関数である。電
解質の量が多いほど、寿命が長くなる。電解質の量は、
逆符号の電極間のスペースの関数であり、従ってセパレ
ータの厚さに比例し、セパレータの密度に逆比例する。
これらの２つの特性、すなわちセパレータの厚さと密度
によって電極間のスペースを評価することができる。
【００１５】セルローズ繊維の比重は１．５３であるの
で、セパレータの見掛け密度が紙の構造の中に存在する
空スペースのパーセントを示す。この空スペースパーセ
ントは１００（１−ｄ／１．５３）で示され、この式に
おいてｄは見掛けの比重を示す。この場合、空スペース
パーセントは厚さに比例する。従ってＥ＝１００ｅ（１
−ｄ／１．５３）が得られる。ここにＥは有効スペー
ス、ｅはセパレータの厚さｍｍを示す。液状電解質の特
性を考慮しなければ、最良のコンデンサは、特に直列抵
抗が最低であり、体積が最小であり、また寿命が最長の
コンデンサである。従って最良セパレータは、厚さｅ、
空スペースＥ、および直列抵抗Ｒｓの間の最良の妥協点
を与えるセパレータである。
で、セパレータの見掛け密度が紙の構造の中に存在する
空スペースのパーセントを示す。この空スペースパーセ
ントは１００（１−ｄ／１．５３）で示され、この式に
おいてｄは見掛けの比重を示す。この場合、空スペース
パーセントは厚さに比例する。従ってＥ＝１００ｅ（１
−ｄ／１．５３）が得られる。ここにＥは有効スペー
ス、ｅはセパレータの厚さｍｍを示す。液状電解質の特
性を考慮しなければ、最良のコンデンサは、特に直列抵
抗が最低であり、体積が最小であり、また寿命が最長の
コンデンサである。従って最良セパレータは、厚さｅ、
空スペースＥ、および直列抵抗Ｒｓの間の最良の妥協点
を与えるセパレータである。
【００１６】言いかえれば、この妥協点は下記のように
まとめることができる。最適コンデンサについては、最
大寿命、低い直列抵抗および小サイズ、または最適セパ
レータについては、最大電解質空スペース、低い抵抗率
Ａ、および最小厚さ。
まとめることができる。最適コンデンサについては、最
大寿命、低い直列抵抗および小サイズ、または最適セパ
レータについては、最大電解質空スペース、低い抵抗率
Ａ、および最小厚さ。
【００１７】本発明のセパレータの主要な特徴は、前記
の３パラメータの２つ、すなわちＥとＡを相互に分離さ
せる非対称性構造にある。パラメータＥはセパレータの
主として第１層３１によって与えられる。この第１層が
低密度セルローズ繊維から成ることの故に、この第１層
は大きな吸収力を有し、電極１と２との間の空スペース
を最適化する。従って第１層３１は主として電解質を貯
蔵するために役立つ。その抵抗率Ａは低い。これに対し
て抵抗率Ａは主として第２層３２によって与えられる。
この第２層の高密度と低い厚さはこの抵抗率を決定する
ように設計される。高密度の紙の中の空スペースは低い
ので、小量の空スペースを有する材料をもってセパレー
タを占有することを防止するように、層３２の厚さはで
きるだけ小さく保持される。
の３パラメータの２つ、すなわちＥとＡを相互に分離さ
せる非対称性構造にある。パラメータＥはセパレータの
主として第１層３１によって与えられる。この第１層が
低密度セルローズ繊維から成ることの故に、この第１層
は大きな吸収力を有し、電極１と２との間の空スペース
を最適化する。従って第１層３１は主として電解質を貯
蔵するために役立つ。その抵抗率Ａは低い。これに対し
て抵抗率Ａは主として第２層３２によって与えられる。
この第２層の高密度と低い厚さはこの抵抗率を決定する
ように設計される。高密度の紙の中の空スペースは低い
ので、小量の空スペースを有する材料をもってセパレー
タを占有することを防止するように、層３２の厚さはで
きるだけ小さく保持される。
【００１８】先行技術のセパレータに対する本発明のセ
パレータの利点をさらによく理解するため、図４、図５
および図６について説明する。これらの図表は、４種類
の相異なるコンデンサについて、前記のパラメータ、す
なわちセパレータの厚さｅ、電解質量Ｅ、および直列抵
抗Ｒｓの代表的値を比較した図表である。これらの各図
表において最初の３行は通常のセパレータに関するもの
であり、最後の行が本発明のセパレータに関するもので
ある。
パレータの利点をさらによく理解するため、図４、図５
および図６について説明する。これらの図表は、４種類
の相異なるコンデンサについて、前記のパラメータ、す
なわちセパレータの厚さｅ、電解質量Ｅ、および直列抵
抗Ｒｓの代表的値を比較した図表である。これらの各図
表において最初の３行は通常のセパレータに関するもの
であり、最後の行が本発明のセパレータに関するもので
ある。
【００１９】さらに詳しくは、図４の図表はすべて同一
のサイズを有する電解コンデンサに関するものであり、
従って直列抵抗と電解質の量を相互に比較するためのも
のである。図５に示す図表はすべて同一の電解質量を有
する４コンデンサに関するものであり、従ってこれらの
コンデンサのサイズと直列抵抗を比較することができ
る。
のサイズを有する電解コンデンサに関するものであり、
従って直列抵抗と電解質の量を相互に比較するためのも
のである。図５に示す図表はすべて同一の電解質量を有
する４コンデンサに関するものであり、従ってこれらの
コンデンサのサイズと直列抵抗を比較することができ
る。
【００２０】最後に図６の図表はすべて同一の直列抵抗
を有する４コンデンサに関するものであり、従ってこれ
らのコンデンサのサイズと電解質量を相互に比較するこ
とができる。
を有する４コンデンサに関するものであり、従ってこれ
らのコンデンサのサイズと電解質量を相互に比較するこ
とができる。
【００２１】これらすべてのコンデンサは同一の液状電
解質を含浸した同一の電極を使用して巻かれたものであ
る。巻き込み法も同一である。相違点は使用されたセパ
レータの数と品質のみである。使用された電極はつぎの
通りである。アノードは厚さ９０μｍを有し６００ボル
トで陽極酸化される９９．９９標準液腐食アルミニウム
から成る。カソードの厚さは３０μｍであって、９８パ
ーセントアルミニウムから成る。ハウジング中に収容さ
れる液状電解質は高電圧用ブチロラクトンをベースとす
る液体である。
解質を含浸した同一の電極を使用して巻かれたものであ
る。巻き込み法も同一である。相違点は使用されたセパ
レータの数と品質のみである。使用された電極はつぎの
通りである。アノードは厚さ９０μｍを有し６００ボル
トで陽極酸化される９９．９９標準液腐食アルミニウム
から成る。カソードの厚さは３０μｍであって、９８パ
ーセントアルミニウムから成る。ハウジング中に収容さ
れる液状電解質は高電圧用ブチロラクトンをベースとす
る液体である。
【００２２】図４についてさらに詳細に説明する。第１
行に示す通常のセパレータは厚さ５０μｍおよび比重約
０．４５の２枚のフィルムから成る。第２行に示す通常
のセパレータは厚さ４０μｍおよび比重約０．４５の２
枚のフィルムと、厚さ２０μｍと比重約０．８の１枚の
フィルムとから成る。
行に示す通常のセパレータは厚さ５０μｍおよび比重約
０．４５の２枚のフィルムから成る。第２行に示す通常
のセパレータは厚さ４０μｍおよび比重約０．４５の２
枚のフィルムと、厚さ２０μｍと比重約０．８の１枚の
フィルムとから成る。
【００２３】また第３行の通常セパレータは厚さ６０μ
ｍおよび比重約０．３の層と、厚さ２０μｍおよび比重
約０．８の層とを有する１枚のフィルムから成る。
ｍおよび比重約０．３の層と、厚さ２０μｍおよび比重
約０．８の層とを有する１枚のフィルムから成る。
【００２４】図５において、第１行の通常セパレータは
厚さ４６．７５μｍと比重約０．４５の２枚のフィルム
から成る。第２行の通常のセパレータは、厚さ４０μ
ｍ、比重約０．８の２枚のフィルムと、厚さ２０μｍ、
比重約０．８の１枚のフィルムとから成る。第３行の通
常のセパレータは、厚さ５８μｍ、比重約０．３の１枚
のフィルムと、厚さ２０μｍ、比重約０．８の２枚のフ
ィルムとを含む。第４行に図示の本発明のセパレータ
は、厚さ７６μｍ、比重約０．３の層と、厚さ１０μ
ｍ、比重約０．８の層とを有する１枚のフィルムを含
む。
厚さ４６．７５μｍと比重約０．４５の２枚のフィルム
から成る。第２行の通常のセパレータは、厚さ４０μ
ｍ、比重約０．８の２枚のフィルムと、厚さ２０μｍ、
比重約０．８の１枚のフィルムとから成る。第３行の通
常のセパレータは、厚さ５８μｍ、比重約０．３の１枚
のフィルムと、厚さ２０μｍ、比重約０．８の２枚のフ
ィルムとを含む。第４行に図示の本発明のセパレータ
は、厚さ７６μｍ、比重約０．３の層と、厚さ１０μ
ｍ、比重約０．８の層とを有する１枚のフィルムを含
む。
【００２５】図６において、第１行の通常のセパレータ
は、それぞれ厚さ６０μｍ、比重約０．３の３枚のフィ
ルムを含む。第２行の通常のセパレータは、それぞれ厚
さ６０μｍ、比重約０．４５の２枚のフィルムを含む。
第３行の通常のセパレータは、厚さ２０μｍ、比重０．
８の１枚のフィルムを含む。また第４行の本発明のセパ
レータは、厚さ９０μｍ、比重約０．３の層と、厚さ１
０μｍ、比重約０．８の層とを有する１枚のフィルムを
含む。
は、それぞれ厚さ６０μｍ、比重約０．３の３枚のフィ
ルムを含む。第２行の通常のセパレータは、それぞれ厚
さ６０μｍ、比重約０．４５の２枚のフィルムを含む。
第３行の通常のセパレータは、厚さ２０μｍ、比重０．
８の１枚のフィルムを含む。また第４行の本発明のセパ
レータは、厚さ９０μｍ、比重約０．３の層と、厚さ１
０μｍ、比重約０．８の層とを有する１枚のフィルムを
含む。
【００２６】図４、図５および図６の図表に示したテス
ト結果を比較して下記の結論が得られる。
ト結果を比較して下記の結論が得られる。
【００２７】これらすべての場合に、本発明のセパレー
タは１枚のフィルムから成る。従って本発明のセパレー
タ、一般に複数の重ね合わされたフィルムから成る先行
技術のセパレータよりも巻き取りがはるかに容易であ
る。本発明のセパレータは非対称的形状であるが、この
セパレータを他の形に巻取っても直列抵抗の変化は見ら
れなかった。
タは１枚のフィルムから成る。従って本発明のセパレー
タ、一般に複数の重ね合わされたフィルムから成る先行
技術のセパレータよりも巻き取りがはるかに容易であ
る。本発明のセパレータは非対称的形状であるが、この
セパレータを他の形に巻取っても直列抵抗の変化は見ら
れなかった。
【００２８】図４の図表は、本発明のセパレータが電極
の間により多量の電解質を収容して低い許容可能の直列
抵抗を生じることを示す。図５の図表は、同一の電解質
量に対して本発明のセパレータがより小さいサイズと共
に非常に低い直列抵抗を生じることを示す。この場合、
直列抵抗が限られているので、必要に応じてセパレータ
をさらに最適化することができる。すなわち、層３０の
厚さを数μｍ増大することによって、全体サイズを大き
く増大することなく所望の直列抵抗が得られる。最後に
図６の図表は、同一直列抵抗を有する種々のコンデンサ
を示す。第３行のコンデンサは、電解質量が許容不能の
程度に低い。
の間により多量の電解質を収容して低い許容可能の直列
抵抗を生じることを示す。図５の図表は、同一の電解質
量に対して本発明のセパレータがより小さいサイズと共
に非常に低い直列抵抗を生じることを示す。この場合、
直列抵抗が限られているので、必要に応じてセパレータ
をさらに最適化することができる。すなわち、層３０の
厚さを数μｍ増大することによって、全体サイズを大き
く増大することなく所望の直列抵抗が得られる。最後に
図６の図表は、同一直列抵抗を有する種々のコンデンサ
を示す。第３行のコンデンサは、電解質量が許容不能の
程度に低い。
【００２９】この型のセパレータを除けば、本発明のセ
パレータは最小のサイズを有し、また最小量の電解質を
有する。しかしこの量の電解質で十分であって、この点
に関して、第１行のセパレータは過度に多量の電解質を
有する。
パレータは最小のサイズを有し、また最小量の電解質を
有する。しかしこの量の電解質で十分であって、この点
に関して、第１行のセパレータは過度に多量の電解質を
有する。
【００３０】
【発明の効果】前述をまとめれば、本発明のセパレータ
を他の型の先行技術のセパレータと比較すれば、本発明
による１枚のフィルム型の２層から成るセパレータは十
分な量の電解質と小さなサイズを有し、その直列抵抗は
低くまた許容限度である。
を他の型の先行技術のセパレータと比較すれば、本発明
による１枚のフィルム型の２層から成るセパレータは十
分な量の電解質と小さなサイズを有し、その直列抵抗は
低くまた許容限度である。
【００３１】本発明のセパレータから下記の利点が得ら
れる。セパレータの層３２が層３１の上に配置されるの
で、各層が分離されている通常のセパレータの場合に理
論的に可能であるよりも薄い層３２を配置することがで
きる。これにより、サイズを制限でき、また高密度の厚
さと共に非常に急速に増大する直列抵抗を制限すること
ができる。
れる。セパレータの層３２が層３１の上に配置されるの
で、各層が分離されている通常のセパレータの場合に理
論的に可能であるよりも薄い層３２を配置することがで
きる。これにより、サイズを制限でき、また高密度の厚
さと共に非常に急速に増大する直列抵抗を制限すること
ができる。
【００３２】０．７以上の密度を有する一般に使用され
るセパレータは直列抵抗を成し、主としてクラフトパル
プから成る紙によって構成される。このようなパルプ
は、電解質の腐食に耐えることのできない無視不能の量
のリグニンとヘミセルリンとをなお含有している。この
ようなセパレータは急速に分解し、直列抵抗を喪失する
ので、もはやフラッシュオーバを防止することができな
い。
るセパレータは直列抵抗を成し、主としてクラフトパル
プから成る紙によって構成される。このようなパルプ
は、電解質の腐食に耐えることのできない無視不能の量
のリグニンとヘミセルリンとをなお含有している。この
ようなセパレータは急速に分解し、直列抵抗を喪失する
ので、もはやフラッシュオーバを防止することができな
い。
【００３３】これに対して、本発明の新規セパレータは
１枚のフィルムから成るが、２層から成り、この点で有
効である。すなわち層３２に含有された合成繊維は電解
質に耐え、経時的に直列抵抗を保持する。
１枚のフィルムから成るが、２層から成り、この点で有
効である。すなわち層３２に含有された合成繊維は電解
質に耐え、経時的に直列抵抗を保持する。
【００３４】本発明は前記の電極およびブチロラクトン
をベースとする電解質には限定されない。他の電極およ
び他の電解質を使用しても類似の結果が得られる。直流
３５０ボルトまたはこれ以上の作動電圧で使用するた
め、十分な直列抵抗を得るためにセパレータの層３２の
厚さを少し増大することができる。それでもこの１枚の
フィルム−２層型セパレータは先行技術のセパレータよ
りも薄い。
をベースとする電解質には限定されない。他の電極およ
び他の電解質を使用しても類似の結果が得られる。直流
３５０ボルトまたはこれ以上の作動電圧で使用するた
め、十分な直列抵抗を得るためにセパレータの層３２の
厚さを少し増大することができる。それでもこの１枚の
フィルム−２層型セパレータは先行技術のセパレータよ
りも薄い。
【００３５】もちろん、本発明は前記の実施例に限定さ
れない。特に本発明は２層型セパレータに限定されな
い。本発明の主旨の範囲内において、３層を有する１枚
のフィルム型セパレータを製造することができる。
れない。特に本発明は２層型セパレータに限定されな
い。本発明の主旨の範囲内において、３層を有する１枚
のフィルム型セパレータを製造することができる。
【００３６】セパレータの各層を１枚のシートの形に形
成することにより、コンデンサの次の巻取り段階が非常
に容易になる。
成することにより、コンデンサの次の巻取り段階が非常
に容易になる。
【００３７】本発明の多層−１枚フィルム型セパレータ
は図７に略示されたプラントによって製造することがで
きる。図７はベルト・コンベア１１０を有する第１加工
部分を示す。ベルト・コンベア１１０の上に２個のボッ
クス１１２、１１４が配置される。第１ボックス１１２
は、セパレータの第１層３１を形成するための比較的未
精製の繊維を格納する。第２ボックス１１４は、第１層
３１上に第２層３２を形成するための比較的精製された
セルローズおよび／または合成材料の繊維を収容する。
通常の方式により吸引ボックスがベルト・コンベアの下
方に配置される。図７において、これらの吸引ボックス
を１１６で示す。加工部分１００に続いて、フィルムＦ
を通過させるローラから成る加工部分１３０が配置され
る。最後にフィルムＦは、フィルムの多孔度を変更する
ことなく橋かけ結合するための加工部分１４０に送られ
る。つぎにこのフィルムを巻取機１５０上に巻取る。
は図７に略示されたプラントによって製造することがで
きる。図７はベルト・コンベア１１０を有する第１加工
部分を示す。ベルト・コンベア１１０の上に２個のボッ
クス１１２、１１４が配置される。第１ボックス１１２
は、セパレータの第１層３１を形成するための比較的未
精製の繊維を格納する。第２ボックス１１４は、第１層
３１上に第２層３２を形成するための比較的精製された
セルローズおよび／または合成材料の繊維を収容する。
通常の方式により吸引ボックスがベルト・コンベアの下
方に配置される。図７において、これらの吸引ボックス
を１１６で示す。加工部分１００に続いて、フィルムＦ
を通過させるローラから成る加工部分１３０が配置され
る。最後にフィルムＦは、フィルムの多孔度を変更する
ことなく橋かけ結合するための加工部分１４０に送られ
る。つぎにこのフィルムを巻取機１５０上に巻取る。
【００３８】本発明は前記の説明のみに限定されるもの
でなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。
でなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。
【図１】先行技術の電解コンデンサ用セパレータの概略
図。
図。
【図２】他の先行技術の電解コンデンサ用セパレータの
概略図。
概略図。
【図３】本発明による電解コンデンサ用セパレータの概
略図。
略図。
【図４】同一厚さを有する先行技術の３セパレータと本
発明の１セパレータの厚さ、収容された電解質の量、お
よび直列抵抗を示す図表。
発明の１セパレータの厚さ、収容された電解質の量、お
よび直列抵抗を示す図表。
【図５】同一量の電解質を収容する先行技術の３セパレ
ータと本発明の１セパレータの厚さ、収容された電解質
の量、および直列抵抗を示す図表。
ータと本発明の１セパレータの厚さ、収容された電解質
の量、および直列抵抗を示す図表。
【図６】同一の直列抵抗を有する先行技術の３セパレー
タと本発明の１セパレータの厚さ、収容された電解質の
量、および直列抵抗を示す図表。
タと本発明の１セパレータの厚さ、収容された電解質の
量、および直列抵抗を示す図表。
【図７】本発明によるセパレータの製造プラントの概略
図。
図。
１ アノード ２ カソ−ド ３０ セパレータ ３１ 第１層 ３２ 第２層
Claims (13)
- 【請求項１】少なくとも２層の重ね合わされた非対称的
層から成り、その一方の層は厚く低密度を有し、他方の
層は薄く高密度を有するように成された１枚のシートに
よって構成されることを特徴とするセパレータ。 - 【請求項２】第１層（３１）の比重は０．７以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のセパレータ。 - 【請求項３】第２層（３２）の比重は０．４以上であ
り、好ましくは０．７以上であることを特徴とする請求
項１または２のいずれかに記載のセパレータ。 - 【請求項４】第１層（３１）はセルローズ繊維から成る
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のセ
パレータ。 - 【請求項５】第２層（３２）はセルローズ繊維から成る
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセ
パレータ。 - 【請求項６】第２層（３２）は合成繊維から成ることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のセパレー
タ。 - 【請求項７】第２層（３２）はセルローズ繊維および合
成繊維から成ることを特徴とする請求項１乃至４のいず
れかに記載のセパレータ。 - 【請求項８】第２層の厚さはセパレータの全厚さの１／
３以下とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
かに記載のセパレータ。 - 【請求項９】セパレータ全体の比重が０．２０乃至０．
９の範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至８のい
ずれかに記載のセパレータ。 - 【請求項１０】重ね合わされた少なくとも３層から成る
１枚の紙シートによって構成されることを特徴とする請
求項１乃至９のいずれかに記載のセパレータ。 - 【請求項１１】約９０μｍの厚さと約０．３の比重を有
する第１層（３１）と、約１０μｍの厚さと約０．８の
比重を有する第２層（３２）とを含むことを特徴とする
請求項１乃至１０のいずれかに記載のセパレータ。 - 【請求項１２】約７６μｍの厚さと約０．３の比重を有
する第１層（３１）と、約１０μｍの厚さと約０．８の
比重を有する第２層（３２）とを含むことを特徴とする
請求項１乃至１０のいずれかに記載のセパレータ。 - 【請求項１３】請求項１乃至１２のいずれかに記載のセ
パレータを使用して製造されたコンデンサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9100921 | 1991-01-28 | ||
| FR9100921A FR2672153B1 (fr) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Separateur pour condensateurs electrolytiques et condensateurs ainsi formes. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236830A true JPH06236830A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=9409100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4012301A Pending JPH06236830A (ja) | 1991-01-28 | 1992-01-27 | 電解コンデンサ用セパレータおよびこのセパレータを使用して製造されたコンデンサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5157586A (ja) |
| EP (1) | EP0497676A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06236830A (ja) |
| FI (1) | FI920372A (ja) |
| FR (1) | FR2672153B1 (ja) |
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