JPH11162791A - 有極性アルミニウム電解コンデンサ - Google Patents
有極性アルミニウム電解コンデンサInfo
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- JPH11162791A JPH11162791A JP9324030A JP32403097A JPH11162791A JP H11162791 A JPH11162791 A JP H11162791A JP 9324030 A JP9324030 A JP 9324030A JP 32403097 A JP32403097 A JP 32403097A JP H11162791 A JPH11162791 A JP H11162791A
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- Japan
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- formation
- electrolyte
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電解コンデンサからの駆動用電解液の漏出を
防止する。 【解決手段】 陽極箔と陰極箔の間に電解紙を介して巻
回した素子に、駆動用電解液を含浸し、ケースに収納し
てなるアルミニウム電解コンデンサにおいて、リン酸、
ホウ酸、アジピン酸、硫酸およびそれらの塩の少なくと
も１種を含んだ化成液中で化成処理された陰極箔を用い
たことを特徴としている。
防止する。 【解決手段】 陽極箔と陰極箔の間に電解紙を介して巻
回した素子に、駆動用電解液を含浸し、ケースに収納し
てなるアルミニウム電解コンデンサにおいて、リン酸、
ホウ酸、アジピン酸、硫酸およびそれらの塩の少なくと
も１種を含んだ化成液中で化成処理された陰極箔を用い
たことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム電解
コンデンサに関するものであり、とりわけ駆動用電解液
（以下、電解液という）の漏出防止処理を施した有極性
アルミニウム電解コンデンサに関するものである。
コンデンサに関するものであり、とりわけ駆動用電解液
（以下、電解液という）の漏出防止処理を施した有極性
アルミニウム電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年デジタル回路等の発達により、アル
ミニウム電解コンデンサにおいても低損失、低インピー
ダンス特性が要求されている。これらの特性を左右する
のが、主としてコンデンサ素子に含浸される電解液であ
り、低比抵抗（高電導度）であって、かつ高温度から低
温度まで比抵抗変化が小さいものが要求される。これら
の要求を満たすため、電解液に用いられる薬品には、イ
オン解離度が大きいものが要求され、近年では、γ−ブ
チロラクトンやエチレングリコールなどの溶媒中に４級
アンモニウム塩を溶質として溶解したものが用いられて
いる。しかしながら、上記の電解液は粘度が低く、化学
的に活性であるため、アルミニウム電解コンデンサのゴ
ム封口体の端子挿通孔とリード端子の丸棒部との微小な
間隙部から漏出し易いものであった。また、電解コンデ
ンサを基板実装して通電および無負荷状態で放置したと
き、陰極付近の電解液が漏出し、基板配線部にショート
を発生する等、様々な問題があった。
ミニウム電解コンデンサにおいても低損失、低インピー
ダンス特性が要求されている。これらの特性を左右する
のが、主としてコンデンサ素子に含浸される電解液であ
り、低比抵抗（高電導度）であって、かつ高温度から低
温度まで比抵抗変化が小さいものが要求される。これら
の要求を満たすため、電解液に用いられる薬品には、イ
オン解離度が大きいものが要求され、近年では、γ−ブ
チロラクトンやエチレングリコールなどの溶媒中に４級
アンモニウム塩を溶質として溶解したものが用いられて
いる。しかしながら、上記の電解液は粘度が低く、化学
的に活性であるため、アルミニウム電解コンデンサのゴ
ム封口体の端子挿通孔とリード端子の丸棒部との微小な
間隙部から漏出し易いものであった。また、電解コンデ
ンサを基板実装して通電および無負荷状態で放置したと
き、陰極付近の電解液が漏出し、基板配線部にショート
を発生する等、様々な問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電解コンデンサの封口
部の構造を図１に示す。コンデンサ素子の陽極箔、陰極
箔からのリード端子１は図１のようにゴム封口体４の端
子挿通孔５に挿入され、ゴム弾性による嵌合圧力により
気密を保持し、内部の電解液の漏出を防ぐ構造となって
いる。しかしながら、前述したように、４級アンモニウ
ム塩を用いた電解液は、ゴム封口体４とリード端子１の
丸棒部との微小な間隙から漏液が発生しやすく、また電
解コンデンサを基板実装して通電および無負荷状態で放
置したとき、陰極付近の電解液が漏出し、基板配線部に
ショートを発生する等、様々な問題を誘発していた。こ
れら陰極部からの電解液の漏出に関しては、陰極リード
端子付近の電解液が電気化学的に強アルカリになり、ゴ
ム封口体４の端子挿通孔５の内面のゴム弾性の低下が進
むことが原因とされている。本発明の解決しようとする
課題は、上記の様な４級アンモニウム塩を用いた電解コ
ンデンサの電解液の漏出を防止することである。
部の構造を図１に示す。コンデンサ素子の陽極箔、陰極
箔からのリード端子１は図１のようにゴム封口体４の端
子挿通孔５に挿入され、ゴム弾性による嵌合圧力により
気密を保持し、内部の電解液の漏出を防ぐ構造となって
いる。しかしながら、前述したように、４級アンモニウ
ム塩を用いた電解液は、ゴム封口体４とリード端子１の
丸棒部との微小な間隙から漏液が発生しやすく、また電
解コンデンサを基板実装して通電および無負荷状態で放
置したとき、陰極付近の電解液が漏出し、基板配線部に
ショートを発生する等、様々な問題を誘発していた。こ
れら陰極部からの電解液の漏出に関しては、陰極リード
端子付近の電解液が電気化学的に強アルカリになり、ゴ
ム封口体４の端子挿通孔５の内面のゴム弾性の低下が進
むことが原因とされている。本発明の解決しようとする
課題は、上記の様な４級アンモニウム塩を用いた電解コ
ンデンサの電解液の漏出を防止することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、陰極部からの
電解液の漏出を防ぐため各種検討した結果、見出された
ものであり、ゴム封口体４の端子挿通孔５に接するリー
ド端子１のアルミ丸棒部と、該リード端子に接続されて
いる陰極箔の電極電位差に着目したものである。従来の
有極性電解コンデンサに用いられる陰極箔は、該リード
端子の丸棒部より電極電位が卑であるため、該リード端
子の丸棒部と陰極箔から構成される局部電池による電流
は、陰極箔からリード端子の丸棒部に流れる。これによ
り電解液が電気分解され、ゴム封口体に近いリード端子
の丸棒部付近で電解液のアルカリ化が進み、ゴム弾性が
低下し、電解液の漏出が発生してしまう。この電流の向
きを逆転させれば電解液の漏出は防げることになるが、
その方法として陰極箔に化成処理を施し、表面を酸化ア
ルミニウムで覆うことにより、該リード端子の丸棒部よ
り電極電位が貴となり、リード端子の丸棒部から陰極箔
に電流が流れることとなり、該リード丸棒部におけるア
ルカリ化の進行を防ぐことができる。またその場合、陰
極箔化成の化成方法が問題となるが、本発明者が検討し
た結果、上記の条件を満たす化成方法としてリン酸、ホ
ウ酸、アジピン酸、硫酸もしくはそれらの塩の少なくと
も１種を含んだ化成液を用い、化成処理を行う方法が適
していることを見出した。即ち、陽極箔と陰極箔の間に
電解紙を介して巻回した素子に、駆動用電解液を含浸
し、ケースに収納してなるアルミニウム電解コンデンサ
において、リン酸、ホウ酸、アジピン酸、硫酸およびそ
れらの塩の少なくとも１種を含んだ化成液中で陽極箔の
化成電圧より低い電圧で化成処理された陰極箔を用いた
ことを特徴とする有極性アルミニウム電解コンデンサで
ある。
電解液の漏出を防ぐため各種検討した結果、見出された
ものであり、ゴム封口体４の端子挿通孔５に接するリー
ド端子１のアルミ丸棒部と、該リード端子に接続されて
いる陰極箔の電極電位差に着目したものである。従来の
有極性電解コンデンサに用いられる陰極箔は、該リード
端子の丸棒部より電極電位が卑であるため、該リード端
子の丸棒部と陰極箔から構成される局部電池による電流
は、陰極箔からリード端子の丸棒部に流れる。これによ
り電解液が電気分解され、ゴム封口体に近いリード端子
の丸棒部付近で電解液のアルカリ化が進み、ゴム弾性が
低下し、電解液の漏出が発生してしまう。この電流の向
きを逆転させれば電解液の漏出は防げることになるが、
その方法として陰極箔に化成処理を施し、表面を酸化ア
ルミニウムで覆うことにより、該リード端子の丸棒部よ
り電極電位が貴となり、リード端子の丸棒部から陰極箔
に電流が流れることとなり、該リード丸棒部におけるア
ルカリ化の進行を防ぐことができる。またその場合、陰
極箔化成の化成方法が問題となるが、本発明者が検討し
た結果、上記の条件を満たす化成方法としてリン酸、ホ
ウ酸、アジピン酸、硫酸もしくはそれらの塩の少なくと
も１種を含んだ化成液を用い、化成処理を行う方法が適
していることを見出した。即ち、陽極箔と陰極箔の間に
電解紙を介して巻回した素子に、駆動用電解液を含浸
し、ケースに収納してなるアルミニウム電解コンデンサ
において、リン酸、ホウ酸、アジピン酸、硫酸およびそ
れらの塩の少なくとも１種を含んだ化成液中で陽極箔の
化成電圧より低い電圧で化成処理された陰極箔を用いた
ことを特徴とする有極性アルミニウム電解コンデンサで
ある。
【０００５】
【作用】従来の有極性電解コンデンサに用いられる陰極
箔は、該リード端子の丸棒部より電極電位が卑であるた
め、該リード端子の丸棒部と陰極箔から構成される局部
電池による電流は、陰極箔からリード端子の丸棒部に流
れ、ゴム封口体の端子挿通孔の丸棒部付近のアルカリ化
が進行する。この電流の向きを逆転させれば電解液の漏
出は防げることになるが、その方法として陰極箔に化成
処理を施し、表面を酸化アルミニウムで覆うことによ
り、該リード端子の丸棒部よりも陰極箔の電極電位が貴
になり、リード端子の丸棒部から陰極箔に電流が流れる
こととなり、該リード丸棒部におけるアルカリ化の進行
を防ぐことができる。またその場合、陰極箔化成の化成
方法が問題となるが、本発明者が検討した結果、上記の
条件を満たす化成方法としてリン酸、ホウ酸、アジピン
酸、硫酸もしくはその塩の少なくとも１種を含んだ化成
電解液を用い、化成処理を行う方法が適している。この
現象に対し明確なメカニズムは現時点では不明確である
が、硫酸を除き、これらの電解液は中性付近で良質なバ
リヤー型酸化アルミニウム皮膜を生成できることが要因
と考えられる。また硫酸電解液に関しては、化成電圧が
低い場合にポーラス皮膜のセル底皮膜が良質な皮膜とな
り、耐圧を維持できるため、同等な効果を呈すると考え
られる。
箔は、該リード端子の丸棒部より電極電位が卑であるた
め、該リード端子の丸棒部と陰極箔から構成される局部
電池による電流は、陰極箔からリード端子の丸棒部に流
れ、ゴム封口体の端子挿通孔の丸棒部付近のアルカリ化
が進行する。この電流の向きを逆転させれば電解液の漏
出は防げることになるが、その方法として陰極箔に化成
処理を施し、表面を酸化アルミニウムで覆うことによ
り、該リード端子の丸棒部よりも陰極箔の電極電位が貴
になり、リード端子の丸棒部から陰極箔に電流が流れる
こととなり、該リード丸棒部におけるアルカリ化の進行
を防ぐことができる。またその場合、陰極箔化成の化成
方法が問題となるが、本発明者が検討した結果、上記の
条件を満たす化成方法としてリン酸、ホウ酸、アジピン
酸、硫酸もしくはその塩の少なくとも１種を含んだ化成
電解液を用い、化成処理を行う方法が適している。この
現象に対し明確なメカニズムは現時点では不明確である
が、硫酸を除き、これらの電解液は中性付近で良質なバ
リヤー型酸化アルミニウム皮膜を生成できることが要因
と考えられる。また硫酸電解液に関しては、化成電圧が
低い場合にポーラス皮膜のセル底皮膜が良質な皮膜とな
り、耐圧を維持できるため、同等な効果を呈すると考え
られる。
【０００６】
【実施例】前述したように、陰極箔表面の電極電位は、
丸棒部の電極電位に対し、貴になるように化成電圧を設
定する必要がある。そのため、使用するリード端子の丸
棒部の材質や電解液の種類により化成電圧を決定するこ
とがポイントである。本発明を実施するにあたり、リー
ド端子丸棒部に対し、陰極箔の電極電位が貴になる化成
電圧は０．５Ｖ以上であることが確認されたので、具体
的実施例については陰極箔の化成電圧を１．０Ｖとし
た。またその時の陰極箔化成として以下の条件で行っ
た。 実施例１： ０．５％ リン酸アンモニウム溶液 ５０
℃ 実施例２： １００ｇ／ｌ アジピン酸アンモニウム溶
液 ５０℃ 実施例３： １２０ｇ／ｌ ホウ酸アンモニウム溶液
５０℃ 実施例４： １．２％ 硫酸アンモニウム溶液 ５０℃ 実施例５： １ｃｃ／ｌ リン酸溶液 ４５℃ 実施例６： ０．５％ リン酸アンモニウム溶液 ＋
３０ｇ／ｌ アジピン酸溶液５０℃
丸棒部の電極電位に対し、貴になるように化成電圧を設
定する必要がある。そのため、使用するリード端子の丸
棒部の材質や電解液の種類により化成電圧を決定するこ
とがポイントである。本発明を実施するにあたり、リー
ド端子丸棒部に対し、陰極箔の電極電位が貴になる化成
電圧は０．５Ｖ以上であることが確認されたので、具体
的実施例については陰極箔の化成電圧を１．０Ｖとし
た。またその時の陰極箔化成として以下の条件で行っ
た。 実施例１： ０．５％ リン酸アンモニウム溶液 ５０
℃ 実施例２： １００ｇ／ｌ アジピン酸アンモニウム溶
液 ５０℃ 実施例３： １２０ｇ／ｌ ホウ酸アンモニウム溶液
５０℃ 実施例４： １．２％ 硫酸アンモニウム溶液 ５０℃ 実施例５： １ｃｃ／ｌ リン酸溶液 ４５℃ 実施例６： ０．５％ リン酸アンモニウム溶液 ＋
３０ｇ／ｌ アジピン酸溶液５０℃
【０００７】使用する電解液はγ−ブチロラクトンを主
成分とする溶媒に、テトラエチルアンモニウムのフタル
酸塩を主溶質として溶解させ、電解液を調合した。上記
の１．０Ｖ化成した陰極箔と上記電解液との組み合わせ
で定格電圧２５Ｖ、静電容量２２０μＦの電解コンデン
サを作製した。なお従来例としては化成処理を行わない
陰極箔を用い、同一定格の電解コンデンサを作製した。
本発明による実施例と従来例の電解コンデンサ製品をそ
れぞれ１００個、温度８５℃湿度８５％の高温高湿雰囲
気中にて、定格電圧印加、無負荷放置試験を行い、電解
液の漏出状況を確認した。その結果を表１に示す。
成分とする溶媒に、テトラエチルアンモニウムのフタル
酸塩を主溶質として溶解させ、電解液を調合した。上記
の１．０Ｖ化成した陰極箔と上記電解液との組み合わせ
で定格電圧２５Ｖ、静電容量２２０μＦの電解コンデン
サを作製した。なお従来例としては化成処理を行わない
陰極箔を用い、同一定格の電解コンデンサを作製した。
本発明による実施例と従来例の電解コンデンサ製品をそ
れぞれ１００個、温度８５℃湿度８５％の高温高湿雰囲
気中にて、定格電圧印加、無負荷放置試験を行い、電解
液の漏出状況を確認した。その結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【発明の効果】以上、表１に示した様に、本発明の如く
リン酸、ホウ酸、アジピン酸、硫酸もしくはその塩の少
なくとも１種を含んだ化成電解液を用い化成処理を行っ
た陰極箔を使用すると、電解液の漏出防止効果は明らか
であり、低損失、低インピーダンス特性を有する電解コ
ンデンサの作製が可能となり、本発明のもつ工業的、実
用的価値は大なるものである。
リン酸、ホウ酸、アジピン酸、硫酸もしくはその塩の少
なくとも１種を含んだ化成電解液を用い化成処理を行っ
た陰極箔を使用すると、電解液の漏出防止効果は明らか
であり、低損失、低インピーダンス特性を有する電解コ
ンデンサの作製が可能となり、本発明のもつ工業的、実
用的価値は大なるものである。
【図１】アルミニウム電解コンデンサを構成要素に分解
して示した分解図である。
して示した分解図である。
１ リード端子 ２ アルミケース ３ コンデンサ素子 ４ ゴム封口体 ５ 端子挿通孔
Claims (1)
- 【請求項１】 陽極箔と陰極箔の間に電解紙を介して巻
回した素子に、駆動用電解液を含浸し、ケースに収納し
てなるアルミニウム電解コンデンサにおいて、リン酸、
ホウ酸、アジピン酸、硫酸およびそれらの塩の少なくと
も１種を含んだ化成液中で、陽極箔の化成電圧より低い
電圧で化成処理された陰極箔を用いたことを特徴とする
有極性アルミニウム電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9324030A JPH11162791A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 有極性アルミニウム電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9324030A JPH11162791A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 有極性アルミニウム電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162791A true JPH11162791A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18161377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9324030A Pending JPH11162791A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 有極性アルミニウム電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11162791A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62143414A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | 日本電信電話株式会社 | 長寿命アルミニュウム電解コンデンサの製造方法 |
| JPH01319924A (ja) * | 1988-06-22 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ用アルミニウム陰極箔の製造方法 |
| JPH0513282A (ja) * | 1991-06-29 | 1993-01-22 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用陰極材料 |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP9324030A patent/JPH11162791A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62143414A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | 日本電信電話株式会社 | 長寿命アルミニュウム電解コンデンサの製造方法 |
| JPH01319924A (ja) * | 1988-06-22 | 1989-12-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ用アルミニウム陰極箔の製造方法 |
| JPH0513282A (ja) * | 1991-06-29 | 1993-01-22 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用陰極材料 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040713 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061204 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070409 |