JPS63136509A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、箔状の皮膜形成性金属を陽極に用いた固体
電解コンデンサの改良に関する。

〔従来の技術〕

固体電解コンデンサは、アルミニウム、タンタル、など
の絶縁性の酸化皮膜を形成する金属（弁金属ともいう）
を陽極に用い、この金属電極の表面に陽極酸化処理など
の手段で誘電体となる絶縁性の酸化皮膜層を形成し、そ
の表面に二酸化マンガン、二酸化鉛などの半導体の金属
酸化物やテトラシアノキノジメタンの錯塩などの導電性
ポリマーを電解質層として形成し、さらにその外面に陰
極引出しのための導電層を設けた構造となっている。

固体電解コンデンサの陽極電極は、皮膜形成性の金属粉
を焼結して多孔質ブロックとしたものや、金属箔やワイ
ヤーを用いたものが知られている。

これら陽極電極の中で、箔状に圧延した皮膜形成性金属
表面を波面化のためにエツチング処理を施し、それを巻
回あるいは積層させたもの（例えば実公昭３５−２８６
５１号公報）は、単位体積あたりの誘電体表面積を大き
くできるのでコンデンサの小型化が可能で従来から用い
られている。

ところが、箔状電極を巻回あるいは積層させたものは、
電極箔層間の隙間が極めて僅かで、この隙間に固体電解
質を浸漬させた場合、狭小な電極間部には固体電解質が
浸透しないか、あるいは浸透しても僅かな量であるため
に、誘電体酸化皮膜層の劣化修復作用が十分に得られ、
ず、漏れ電流の増加や短絡事故を引き起こす原因となっ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、上記の欠点を改良したもので、箔状の電極
を用いた固体電解コンデンサの短絡事故を防止し、電気
特性の優れた信頼度の高い固体電解コンデンサを得るこ
とを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の固体電解コンデンサは、表面に誘電体酸化皮
膜層が形成され、陽極電極引出し手段を０１１えた金属
電極箔と、セパレータとを重ね合わせて巻回もしくは積
層させたコンデンサ素子に固体電解質層を形成し、その
外部に陰極引出しのための導電層を設けたもので、セパ
レータには、多孔質体すなわち、紙、ガラス繊維布、耐
熱不織布などを用いたものである。

〔実施例〕

以下実施例に基づきこの発明をさらに詳しく説明する。

第１図は、この発明の固体電解コンデンサのコンデンサ
素子１の構造をあられした部分分解斜視図である。図に
おいて、帯状に切断されたアルミニウム、タンタルなど
の金属箔２は、その表面に必要に応じて波面化のための
エツチング処理が施される。そしてその表面には陽極酸
化処理によって誘電体酸化皮膜層が形成されている。ま
た金属箔２には、その長手方向と直角に陽極リード３が
溶接等の接続手段で接続されている。

そして、この金属箔２とほぼ同じ幅の紙、ガラス繊維な
どの柔軟で薄手の帯状の多孔質体からなるセパレータ４
が金属箔２と重ね合わされてその一方端から巻回され、
コンデンサ素子１を形成している。なおコンデンサ素子
１の巻回終端は接着剤、粘着テープなどの固定手段で固
定がなされている。

このようにして形成されたコンデンサ素子１には、二酸
化マンガン、二酸化鉛、テトラシアノキノジメタンなど
の固体電解質が既知の手段で含浸される。そして固体電
解質層が形成されたコンデンサ素子１の外面には、導電
引出し層や外装手段が設けられる。

第２図は、完成状態をあられしたこの発明の固体電解コ
ンデンサの断面図である。図において、固体電解質の含
浸が終わったコンデンサ素子１が有底筒状の金属ケース
５に陽極リード３の引出し側の逆の端面側から収納され
ている。そしてコンデンサ素子１の周囲と金属ケース５
の内面との間には導電ペースト６が充填されており、こ
の導電ベースト６によって固体電解質層は金属ケース５
を介して金属ケース５の底面に接続された陰極リード７
と電気的な接続がなされている。

一方陽極リード３は金属ケース５の開口端から外部に引
き出されており、金属ケース５の開口端部は封止樹脂８
によって密閉されている。

次にこのような構造の固体電解コンデンサを作成し、特
性の比較をおごなった。

（本発明例） まずコンデンサ素子として、厚さ８０μｍの高純度アル
ミニウム箔を陽極電極に用い、このアルミニウム箔をあ
らかじめエツチング処理により波面化しておき、次いで
％％Ｈ−アンモニウム水溶液中で１５０■の電圧を印加
して陽極酸化反応により誘電体酸化皮膜を形成した。こ
の陽極電極を幅６ｍｍ、長さ２５＋ｕに切断し、陽極電
極の略中央部に陽極リードを超音波溶接により接続した
。

次に厚さ８０．ｃｒｍのガラス繊維布を陽極電極と同じ
大きさに切断し、両者を重ねて端面から巻回して円筒状
のコンデンサ素子とした。

このコンデンサ素子を酢酸鉛５０ｇ、過硫酸アンモニウ
ム１３０ｇを水１４０ｇに溶解した水溶液（７０℃）中
に浸漬し、その後水溶液からコンデンサ素子を引き上げ
て乾燥して二酸化鉛の固体電解質層を形成した。

このコンデンサ素子を導電ペースト（藤倉化成製ＸＡ１
６７）によってアルミニウム類の外装ケース内に固定し
、外装ケース開口端を熱硬化性エポキシ樹脂を注入して
密閉した。

（比較例） この発明のコンデンサとの比較のために、陽極電極は本
発明例と同一のものを用い、これをガラス繊維を重ねず
に陽極電極のみを巻回したものをコンデンサ素子とし、
固体電解質形成、外装ケースへの収納方法も本発明例と
全く同じ条件で比較用の固体電解コンデンサを作成した
。

本発明例、比較例のコンデンサ各々２０個づつについて
電気特性（静電容量、損失、漏れ電流）を調べるととも
に、１３０℃で３０Ｖの電圧印加して４時間のエージン
グ後の短絡発生数を調べた。

この結果の以下の表に示す。

表 （漏れ電流は、２５Ｖ印加２分後の値である）この結果
から明らかなように、この発明のコンデンサは、短絡の
発生がなく、電気特性についても損失が小さく、漏れ電
流の少ないことがわかる。

なお、この実施例ではコンデンサ素子を巻回構造とした
が、コンデンサ素子は陽極電極とセパレータとを交互に
積み重ねた積層構造のものであってもよい。

またこの実施例では固体電解１Ｔとして二酸化鉛を用い
たが、固体電解質はこれに限定されるものではなく、二
酸化マンガンやテトラシアノキノジメタンの錯塩などを
用いても同様の結果が期待できる。また陰極引出し層や
外装構造についても、この実施例に限定されるものでは
ない。

〔作　用〕

この発明の固体電解コンデンサは、層状に重なった陽極
電極間に多孔質のセパレータを介在させたので、十分の
量の固体電解質が多孔質セパレータに保持されて陽極電
極間に存在できる。

このため陽極電極表面の誘電体酸化皮膜層と固体電解質
層との接触が十分に行われる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、陽極電極と固体
電解質層との接触が十分におこなわれるので、静電容量
を確実にとりだすことができるとともに損失が少なくな
る。

また、固体電解質の化成性が維持されるので、劣化した
誘電体酸化皮膜の修復が十分におこなわれ、漏れ電流の
低減や短絡発生を防止することができる。

また外部の導電ペーストが陽極電極部まで侵入しにくい
ので、導電ペーストによる短絡事故も防止することがで
き、信頼度の高い、電気特性に優れ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】

第１図はこの発明の固体電解コンデンサの素子構造をあ
られした部分分解斜視図、第２図はこの発明の固体電解
コンデンサの完成状態をあられした断面図である。 １・・コンデンサ素子、２・・金属箔、３・・陽極リー
ド、４・・セパレータ、５・・金属ケース、６・・導電
ペースト、７・・陰極リード、８・・封止樹脂。 特　　許　　出　　願　　人 日本ケミコン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に誘電体酸化皮膜層が形成され、陽極電極引
   出し手段を備えた金属電極箔と、セパレータとを重ね合
   わせて巻回もしくは積層させたコンデンサ素子に固体電
   解質層を形成し、その外部に陰極引出しのための導電層
   を設けたことを特徴と固体電解コンデンサ。