JPS6244846B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電解コンデンサに係り、特に、電
解液が含浸された電解コンデンサ素子の外装用部
材の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to electrolytic capacitors, and particularly to improvements in exterior members for electrolytic capacitor elements impregnated with electrolyte.
一般に、電解コンデンサは、電極材料としてア
ルミニウムやタンタルなどからなる金属箔を用い
て、化学エツチングなどによつてその表面の拡大
化を図つた金属箔を陰極とし、表面の拡大化を図
つた金属箔に化成を行つて誘電体皮膜を形成した
ものを陽極にし、各金属箔を両者間に介在させた
セパレータ紙とともに巻回して電解コンデンサ素
子を形成し、この電解コンデンサ素子に電解液を
含浸して外装ケースに封入している。そして、電
解コンデンサ素子に含浸された電解液の蒸発固化
を防止するとともに、外部からの不純物の侵入を
防止するため、電解コンデンサ素子を収納する外
装ケースには、アルミニウム等の電極と同種の金
属や合成樹脂等が用いられ、また、外装ケースが
金属で形成された場合、その封口にゴムや合成樹
脂が用いられている。
Generally, electrolytic capacitors use a metal foil made of aluminum, tantalum, etc. as the electrode material, and the metal foil whose surface is enlarged by chemical etching is used as the cathode. A dielectric film is formed by chemical conversion to form an anode, and each metal foil is wound together with a separator paper interposed between the two to form an electrolytic capacitor element, and this electrolytic capacitor element is impregnated with an electrolytic solution. Enclosed in an outer case. In order to prevent the electrolyte impregnated into the electrolytic capacitor element from evaporating and solidifying, and to prevent the intrusion of impurities from the outside, the exterior case that houses the electrolytic capacitor element is made of metal of the same type as the electrodes, such as aluminum. Synthetic resin or the like is used, and if the outer case is made of metal, rubber or synthetic resin is used for its seal.
第１図ないし第３図は、電解コンデンサの一般
的な外装構造ないし封口構造を示す。第１図に示
す電解コンデンサは、アルミニウムで形成された
外装ケース２の開口部をゴムで形成した封口体４
で封止し、電解コンデンサ素子６の外部接続用の
リード８，１０が封口体４の内部を貫通して引き
出されている。 1 to 3 show general exterior structures and sealing structures of electrolytic capacitors. The electrolytic capacitor shown in FIG. 1 has an exterior case 2 made of aluminum with a sealing body 4 made of rubber.
The leads 8 and 10 for external connection of the electrolytic capacitor element 6 penetrate through the inside of the sealing body 4 and are drawn out.
次に、第２図に示す電解コンデンサは、第１図
に示した電解コンデンサと同様に、外装ケース２
がアルミニウムで形成されており、その封口には
合成樹脂板１２の表面にゴム板１４を貼り付けた
封口板１６が用いられている。この場合、ゴム板
１４は封口材料として用いられ、カーリングさせ
た外装ケース２の開口端部は、ゴム板１４の表面
に食い込ませてある。そして、電解コンデンサ素
子６から引き出された電極用タブ１８又は２０
と、外部接続用端子２２又は２４とは、封口板１
６を貫通させたリベツト２６で封口板１６に固定
されて電気的に接続されている。 Next, the electrolytic capacitor shown in Fig. 2 has an outer case 2, similar to the electrolytic capacitor shown in Fig. 1.
is made of aluminum, and a sealing plate 16 in which a rubber plate 14 is attached to the surface of a synthetic resin plate 12 is used to seal the seal. In this case, the rubber plate 14 is used as a sealing material, and the curled open end of the outer case 2 is bitten into the surface of the rubber plate 14. Then, the electrode tab 18 or 20 pulled out from the electrolytic capacitor element 6
and the external connection terminal 22 or 24 are the sealing plate 1
It is fixed to the sealing plate 16 with a rivet 26 passing through the hole 6, and is electrically connected to the sealing plate 16.
次に、第３図に示す電解コンデンサは、外装ケ
ース２及び封口板１６が総て合成樹脂で形成され
ており、端子構造は第２図に示す電解コンデンサ
と同様である。 Next, in the electrolytic capacitor shown in FIG. 3, the exterior case 2 and the sealing plate 16 are all made of synthetic resin, and the terminal structure is the same as that of the electrolytic capacitor shown in FIG. 2.
なお、図示しない例として、小型の電解コンデ
ンサの場合、外装ケース、封口板の区別なく電解
コンデンサ素子を合成樹脂で一体にモールドして
外装部材とするものもある。 As an example not shown, in the case of a small electrolytic capacitor, there is one in which an electrolytic capacitor element is integrally molded with a synthetic resin and used as an exterior member, regardless of whether the exterior case or the sealing plate is used.
ところで、このような外装ないし封口に用いる
合成樹脂には、ポリプロピレン等の熱可塑性合成
樹脂やフエノール樹脂等の熱硬化性合成樹脂が用
いられ、合成樹脂には硬化剤等の添加物が混入さ
れ、また、封口に用いるゴムには加硫剤等が添加
されている。合成樹脂、ゴム及びこれらの添加物
は、腐食誘発物質を含む場合が多く、腐食誘発物
質が電解液中の有機溶媒で抽出されると、電解コ
ンデンサ素子や封口部分の電極部、とりわけ、陽
極側の電極部を腐食させ、外装部材や封止部材の
気密性を脅かし、或いは電解コンデンサの電気的
特性を悪化させ、電解コンデンサを短期間で使用
不能に至らせるおそれがある。
By the way, the synthetic resin used for such exterior or sealing is a thermoplastic synthetic resin such as polypropylene or a thermosetting synthetic resin such as a phenol resin, and additives such as a curing agent are mixed into the synthetic resin. Additionally, a vulcanizing agent and the like are added to the rubber used for sealing. Synthetic resins, rubber, and their additives often contain corrosion-inducing substances, and when the corrosion-inducing substances are extracted with the organic solvent in the electrolyte, they can cause damage to the electrolytic capacitor elements and the electrode parts of the sealing part, especially on the anode side. This may corrode the electrode portion of the capacitor, threaten the airtightness of the exterior member or sealing member, or deteriorate the electrical characteristics of the electrolytic capacitor, rendering the electrolytic capacitor unusable in a short period of time.
そこで、この発明は、外装材料、封口部材等の
外装用部材として用いられる合成樹脂やゴムにハ
イドロタルサイト（hydrotalcite）を添加又は配
合した場合、このハイドロタルサイトがハロゲン
等の腐食誘発物質と作用してこれを中和捕捉し、
電解液の溶媒による抽出が防止できることに着目
し、電解コンデンサ素子や封口部分の電極の腐食
等の発生を防止した電解コンデンサの提供を目的
とする。 Therefore, the present invention provides that when hydrotalcite is added or blended with synthetic resin or rubber used as exterior members such as exterior materials and sealing members, this hydrotalcite interacts with corrosion-inducing substances such as halogens. to neutralize and capture this,
Focusing on the fact that extraction of the electrolyte by a solvent can be prevented, the present invention aims to provide an electrolytic capacitor that prevents corrosion of the electrolytic capacitor element and the electrodes of the sealing part.
この発明の電解コンデンサは、電解コンデンサ
素子を収納する外装ケースに用いる外装材料、又
は外装ケースを封口する封口板に用いる封口材料
に、下記の一般式で表わされるハイドロタルサイ
トを添加又は配合したものである。
The electrolytic capacitor of the present invention has hydrotalcite expressed by the following general formula added or blended to the exterior material used for the exterior case that houses the electrolytic capacitor element or the sealing material used for the sealing plate that seals the exterior case. It is.
一般的な構造式
〔Mg1-XAlX（OH）2〕X+〔（CO3 2-）X/2・mH2O〕X- ………(1)
但し、Ｘは、ハイドロタルサイトを構成する成
分の混合比、及び混合比によつて定まる＋、−イ
オンの荷数を表し、その範囲は0.3≦Ｘ≦0.33で
あり、また、ｍは、ハイドロタルサイト１モルに
於ける結晶水のモル数を表し、その範囲は０≦ｍ
≦0.5である。これらＸ及びｍの範囲は、ハロゲ
ンイオンとの置換捕捉能力を発揮して電解コンデ
ンサの腐食の発生を防止可能な範囲を特定したも
のである。 General structural formula [Mg 1-X Al X (OH) 2 ] X+ [(CO 3 2- ) X/2 ・mH 2 O] It represents the mixing ratio of the constituent components and the number of charges of + and - ions determined by the mixing ratio, and the range is 0.3≦X≦0.33, and m is the crystal water in 1 mol of hydrotalcite. represents the number of moles of , and the range is 0≦m
≦0.5. These ranges of X and m specify the range in which the ability to replace and capture halogen ions can be exhibited and corrosion of the electrolytic capacitor can be prevented.
ハイドロタルサイトは、マグネシウム及びアル
ミニウムの含水炭酸塩鉱物で、MgO、MgCO3、
Mg（OH）2およびAl（OH）2が混合された無定形
物質である。そのため、MgO、MgCO3、H2O等
の比は任意となり、種々の組成比を取り、人為的
に合成されたものだけでなく、含水炭酸塩鉱物と
して天然に産するものがある。 Hydrotalcite is a hydrated carbonate mineral of magnesium and aluminum, including MgO, MgCO 3 ,
It is an amorphous substance that is a mixture of Mg(OH) 2 and Al(OH) 2 . Therefore, the ratio of MgO, MgCO 3 , H 2 O, etc. is arbitrary, and there are various composition ratios, and there are not only artificially synthesized ones but also naturally occurring hydrated carbonate minerals.
人為的に合成されたハイドロタルサイトは、た
とえば、協和化学工業株式会社製の「DHT−4A
（商品名）」があるが、これは、
Mg4.5Al2（OH）13CO3・3.5H2O ………(2)
の組成であり、また、天然産物としてのハイドロ
タルサイトでは、例えば、天然産物のハイドロタ
ルク石、あるいはマナセアイトと称されており、
その組成は、
Mg6Al2（OH）13CO3・4H2O ………(3)
である。 Artificially synthesized hydrotalcite is, for example, “DHT-4A” manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
(trade name)", which has the composition Mg 4 . 5 Al 2 (OH) 13 CO 3・3.5H 2 O (2), and is a natural product of hydrotalcite. , for example, is a natural product called hydrotalcite or manasseite,
Its composition is Mg 6 Al 2 (OH) 13 CO 3 ·4H 2 O (3).
ハイドロタルサイトは、その結晶構造を見る
と、Mg（OH）2に類似のプラスに帯電した基本層
〔Ｍ1-X 2+MX 3+（OH）2〕X+と、マイナスに帯電した
中間層〔（CO3 2-）X/2・mH2O〕X-とからなる層構
造を成している。
Looking at its crystal structure, hydrotalcite consists of a positively charged basic layer similar to Mg(OH) 2 [M 1-X 2+ M X 3+ (OH) 2 ] X+ , and a negatively charged intermediate layer. Layer [(CO 3 2- ) X/2・mH 2 O] Forms a layered structure consisting of X- .
そして、基本層ではMgがAlによつて置換さ
れ、その置換量に依存してプラス荷電量が決ま
る。このプラス荷電を、中間層のCO3 2-が中和し
て結晶全体として電気的中性を保ち、中間層の
CO3 2-が占めた残りのスペースは、結晶水である
H2Oで満たされている。したがつて、CO3 2-はイ
オン交換性であり、Cl-などのハロゲンイオンと
の置換を行うことができる。 In the basic layer, Mg is replaced by Al, and the amount of positive charge is determined depending on the amount of substitution. This positive charge is neutralized by CO 3 2- in the intermediate layer, keeping the crystal as a whole electrically neutral.
The remaining space occupied by CO 3 2- is crystal water
Filled with H2O . Therefore, CO 3 2- is ion-exchangeable and can be substituted with a halogen ion such as Cl - .
そこで、この発明は、上記の一般的な構造式で
表されるハイドロタルサイトの上記性質を利用し
て、電解コンデンサに有害なハロゲン、特に塩素
イオンを捕捉することによつて、電解コンデンサ
の腐食発生を防止したものである。構造式におい
て、Ｘ及びｍの範囲は、ハイドロイオンの置換捕
捉能力を発揮して電解コンデンサの腐食発生を防
止するに効果的を示すことを確認し、特定したも
のである。 Therefore, the present invention utilizes the properties of hydrotalcite represented by the above general structural formula to capture halogens, especially chlorine ions, which are harmful to electrolytic capacitors, thereby preventing corrosion of electrolytic capacitors. This prevents the occurrence. In the structural formula, the ranges of X and m were determined after confirming that they are effective in preventing corrosion of electrolytic capacitors by exhibiting the ability to replace and capture hydroions.
また、このハイドロタルサイトを添加した合成
樹脂やゴムは、ハイドロタルサイトを添加しない
合成樹脂やゴムに比較して熱的安定性が改善され
るので、このハイドロタルサイトの添加が塩化物
イオン等の腐食誘発物質に対する安定剤としても
機能することが確認されている。すなわち、高温
度下での使用で合成樹脂やゴムで形成されている
外装材料、封口材料又は封止材料に熱的ストレス
が発生し、永年の使用で気密性を劣化させること
が知られているが、ハイドロタルサイトが添加さ
れている合成樹脂やゴムを電解コンデンサの外装
材料、封口材料又は封止材料に使用すれば、熱的
安定性の向上によつて気密性を長期に亘つて維持
することができる。 In addition, synthetic resins and rubbers to which hydrotalcite is added have improved thermal stability compared to synthetic resins and rubbers that do not contain hydrotalcite. It has also been confirmed that it functions as a stabilizer against corrosion-inducing substances. In other words, it is known that when used under high temperatures, thermal stress occurs in the exterior material, sealing material, or sealing material made of synthetic resin or rubber, which deteriorates airtightness after long-term use. However, if synthetic resin or rubber to which hydrotalcite is added is used for the exterior material, sealing material, or sealing material of an electrolytic capacitor, airtightness can be maintained for a long period of time due to improved thermal stability. be able to.
以下、この発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
電解コンデンサの封口材料に用いられるブチル
ゴムに、塩素イオン濃度が1000ppmとなるよう
に塩化アルミニウムを添加したバツチ材を比較例
とした。 A comparative example was a batch material in which aluminum chloride was added to butyl rubber, which is used as a sealing material for electrolytic capacitors, so that the chlorine ion concentration was 1000 ppm.
次に、このバツチ材に実施例１として式(2)の
Mg4.5Al2（OH）13CO3・3.5H2O
の組成を有する前記「DHT−4A」を1.0重量部加
えたもの、実験例２として式(3)の
Mg6Al2（OH）13CO3・4H2O
の組成の天然産出のハイドロタルサイトを1.0重
量部加えたものをそれぞれ用いて加硫成形した。 Next, as Example 1, 1.0 part by weight of the above "DHT-4A" having the composition of formula ( 2 ) Mg 4.5 Al 2 (OH) 13 CO 3 .3.5H 2 O was added to this batch material. As Experimental Example 2, vulcanization molding was carried out using 1.0 part by weight of naturally occurring hydrotalcite having the composition of formula (3) Mg 6 Al 2 (OH) 13 CO 3 .4H 2 O.
そして、この成形品を冷凍粉砕して得たものを
試料とし、各実験例１、２にかかる試料２ｇをエ
チレングリコールと有機酸とからなる電解液で加
熱抽出した。 Then, samples obtained by freeze-pulverizing this molded article were used, and 2 g of the samples from each of Experimental Examples 1 and 2 were heated and extracted with an electrolytic solution consisting of ethylene glycol and an organic acid.
この処理で得られた抽出液中の塩化物イオンを
定量測定した結果、比較例の添加がないものの塩
化物イオン濃度は、4.0ppmを呈したのに対し、
実験例１のものは0.7ppm、実験例２のものは、
1.1ppmと何れも低い値を呈し、ハイドロタルサ
イトを添加又は配合した場合、塩化物の抽出が極
めて少ないことが確認された。 As a result of quantitative measurement of chloride ions in the extract obtained by this treatment, the chloride ion concentration was 4.0 ppm in the comparative example without addition.
The one in Experimental Example 1 is 0.7ppm, and the one in Experimental Example 2 is
Both exhibited low values of 1.1 ppm, and it was confirmed that when hydrotalcite was added or blended, the extraction of chloride was extremely small.
また、第１図ないし第３図に示す実際の電解コ
ンデンサにおいて、1000ppmのCl-の合有濃度の
比較例としてゴムで封口体を形成した場合、130
℃下で250時間の放置によつて、陽極側のリード
部に腐食が発生したのに対し、実験例１、２のよ
うにハイドロタルサイトを配合して形成したゴム
を封口体に用いたものには、前記条件下で何れも
腐食の発生は見られなかつた。 Furthermore, in the actual electrolytic capacitors shown in Figures 1 to 3, when the sealing body is formed of rubber as a comparative example with a combined Cl - concentration of 1000 ppm, 130
Corrosion occurred on the lead part on the anode side after being left at ℃ for 250 hours, whereas the sealant was made of rubber mixed with hydrotalcite as in Experimental Examples 1 and 2. No corrosion was observed under the above conditions.
なお、実施例では、第１図ないし第３図に示す
電解コンデンサを例に取つて説明したが、この発
明は、これ以外の外装構造又は封口構造に適用で
きることは言うまでもない。例えば、第４図に示
す電解コンデンサのように、合成樹脂板１２の表
面にゴム板１４を貼り付けた封口板１６におい
て、その合成樹脂板１２に透孔２８を形成し、こ
の透孔２８の一方を塞いでいるゴム板１４の部分
を防爆弁とした構造のものについても同様に適用
できるものである。 Although the embodiments have been described by taking the electrolytic capacitors shown in FIGS. 1 to 3 as an example, it goes without saying that the present invention can be applied to other exterior structures or sealing structures. For example, in an electrolytic capacitor shown in FIG. 4, in a sealing plate 16 in which a rubber plate 14 is attached to the surface of a synthetic resin plate 12, a through hole 28 is formed in the synthetic resin plate 12, and a through hole 28 is formed in the synthetic resin plate 12. The same can be applied to a structure in which the rubber plate 14 that closes one side is used as an explosion-proof valve.
以上説明したように、この発明によれば、式(1)
で示された一般的な構造式で表され、かつ、Ｘ及
びｍの特定された範囲のハイドロタルサイトを外
装材料または封止材料に添加または配合すること
によつて、外装材料又は封止材料の電解液に対す
る安定性が改善されて、電解コンデンサ素子や封
口部分における電極部の腐食を未然に防止でき、
電気的特性の安定化を実現でき、安定した電気的
特性を長期に亘つて維持することができる。
As explained above, according to the present invention, formula (1)
By adding or blending hydrotalcite represented by the general structural formula shown in The stability against electrolytes has been improved, and corrosion of the electrode parts in the electrolytic capacitor elements and sealing parts can be prevented.
Stabilization of electrical characteristics can be achieved, and stable electrical characteristics can be maintained over a long period of time.
第１図、第２図、第３図および第４図は、電解
コンデンサの外装構造および封口構造を示す断面
図である。
２……外装ケース、４……封口体、６……電解
コンデンサ素子、８，１０……外部接続用リー
ド、１２……合成樹脂板、１４……ゴム板、１６
……封口板、２６……リベツト。
1, 2, 3, and 4 are cross-sectional views showing the exterior structure and sealing structure of an electrolytic capacitor. 2... Exterior case, 4... Sealing body, 6... Electrolytic capacitor element, 8, 10... External connection lead, 12... Synthetic resin plate, 14... Rubber plate, 16
...Sealing board, 26...Rivets.
Claims (1)
装材料、又は外装ケースを封口する封口板に用い
る封口材料に、 一般的な構造式 〔Mg1-XAlX（OH）2〕X+〔（CO3 2-）X/2・mH2O〕X- 但し、0.3≦Ｘ≦0.33、０≦ｍ≦0.5とする。 で表されるハイドロタルサイトを添加又は配合し
たことを特徴とする電解コンデンサ。[Claims] 1. A general structural formula [Mg 1-X Al X (OH) 2 ] [(CO 3 2- ) X/2・mH 2 O] X- However, 0.3≦X≦0.33, 0≦m≦0.5. An electrolytic capacitor characterized by adding or blending hydrotalcite represented by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15898881A JPS5860527A (en) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | Electrolytic condenser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15898881A JPS5860527A (en) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | Electrolytic condenser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860527A JPS5860527A (en) | 1983-04-11 |
| JPS6244846B2 true JPS6244846B2 (en) | 1987-09-22 |
Family
ID=15683757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15898881A Granted JPS5860527A (en) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | Electrolytic condenser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860527A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59208819A (en) * | 1983-05-13 | 1984-11-27 | 有限会社大勝ゴム工業所 | Low voltage small-sized condenser and method of producing base |
| JPS60229950A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-15 | Nok Corp | Molding material |
| US4593343A (en) * | 1984-11-05 | 1986-06-03 | Sprague Electric Company | Electrolytic capacitor and spacer therefor |
-
1981
- 1981-10-06 JP JP15898881A patent/JPS5860527A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5860527A (en) | 1983-04-11 |
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