JPWO2010029598A1 - コンデンサ用電極箔とそれを用いた電解コンデンサ、およびコンデンサ用電極箔の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
2A 誘電体酸化皮膜
3 電極箔(電極、第2の電極箔)
4 セパレータ
7 駆動用電解液
91 基材
91A 粗面化層
409 基材
409A 粗面化層
451 電極箔(第1の電極箔)
453 誘電体酸化皮膜
454 固体電解質
455 カーボン層
456 銀ペースト層
457 陰極層(電極)
502 電極箔(電極、第2の電極箔)
503 セパレータ
509 誘電体酸化皮膜
511 基材
511A 粗面化層
603 微粒子
605 ツリー構造体
703 微粒子
705 ツリー構造体
803 微粒子
805 ツリー構造体
図1は本発明の実施の形態1による電解コンデンサ1001の部分断面斜視図である。図2は電解コンデンサ1001の拡大断面図である。コンデンサ素子1は、電極箔2、3と、電極箔2、3間に設けられたセパレータ4とを備える。電極箔2と電極箔3とはそれぞれ陽極と陰極となる電極として機能する。電極箔2、3とセパレータ4は一体で巻回されて、巻回形のコンデンサ素子1を構成する。電極箔2は、弁作用金属であるアルミニウムの箔よりなる基材91と、基材91の表面に蒸着により形成された弁作用金属であるアルミニウムよりなる粗面化層91Aとを有する。粗面化層91Aは基材91より粗い。電極箔2を化成処理することによって粗面化層91A上に誘電体酸化皮膜2Aが形成されている。電極箔3は弁作用金属であるアルミニウムの箔をエッチング処理して得られる。リード線5、6は電極箔2、3にそれぞれ接続されている。セパレータ4は誘電体酸化皮膜2Aと電極箔3との間に設けられ、誘電体酸化皮膜2Aと電極箔3とに当接する。セパレータ4には駆動用電解液7が含浸され、駆動用電解液7は誘電体酸化皮膜2Aと電極箔3とに当接する。アルミニウム製のケース8はコンデンサ素子1と駆動用電解液7を収容する。ゴム製の封口体59はケース8の開口部8Aを封止する。リード線5、6は封口体59を通ってケース8の外部に引き出されている。電極箔3は陰極となる電極として機能する。
図8は本発明の実施の形態2による電解コンデンサ1002の斜視図である。図9は電解コンデンサ1002のコンデンサ素子410の平面図である。図10は図9に示すコンデンサ素子410の線10−10における断面図である。電解コンデンサ1002は電解質として固体電解質を用いた固体電解コンデンサである。電解コンデンサ1002は複数のコンデンサ素子410を備える。弁作用金属であるアルミニウムの箔よりなる電極箔451は粗面化された表面451Aを有する。表面451Aには誘電体酸化皮膜453を形成する。その後、絶縁性のレジスト部402が表面451Aに設けられ、電極箔451の表面451Aを陽極電極部403と陰極形成部452に分離する。陰極形成部452で誘電体酸化皮膜453上に導電性高分子からなる固体電解質454が形成される。固体電解質454上にはカーボン層455が設けられる。カーボン層455上には銀ペースト層456が設けられる。カーボン層455と銀ペースト層456は陰極層457を構成し、陰極電極部404を形成する。コンデンサ素子410は長手方向458に延びる平板形状を有する。コンデンサ素子410では、レジスト部402を間にして陽極電極部403と陰極電極部404が長手方向458に配列されている。電極箔451と陰極層457とはそれぞれ陽極と陰極となる電極として機能する。
図19は本発明の実施の形態3による電解コンデンサ1003の部分断面斜視図である。図20は電解コンデンサ1003のコンデンサ素子510の模式図である。コンデンサ素子510は、陽極となる電極箔501と、陰極となる電極箔502と、電極箔501、502間に設けられたセパレータ503とを備える。電極箔501、502とセパレータ503は一体で巻回されて、巻回形のコンデンサ素子510を構成する。電極箔501と電極箔502とはそれぞれ陽極と陰極となる電極として機能する。電極箔501は、弁作用金属であるアルミニウムの箔よりなる基材511と、基材511の表面に蒸着により形成された粗面化層511Aとを有する。粗面化層511Aは基材511より粗い。電極箔501を化成処理することによって粗面化層511A上に誘電体酸化皮膜509が形成されている。電極箔502はアルミニウム箔をエッチング処理して得られる。リード線5、6は電極箔501、502にそれぞれ接続されている。セパレータ503は誘電体酸化皮膜509と電極箔502との間に設けられ、誘電体酸化皮膜509と電極箔502とに当接する。コンデンサ素子510を形成した後に加熱して、セパレータ503を炭化処理する。
図19は本発明の実施の形態3による電解コンデンサ1003の部分断面斜視図である。図20は電解コンデンサ1003のコンデンサ素子510の模式図である。コンデンサ素子510は、陽極となる電極箔501と、陰極となる電極箔502と、電極箔501、502間に設けられたセパレータ503とを備える。電極箔501、502とセパレータ503は一体で巻回されて、巻回形のコンデンサ素子510を構成する。電極箔501と電極箔502とはそれぞれ陽極と陰極となる電極として機能する。電極箔501は、弁作用金属であるアルミニウムの箔よりなる基材511と、基材511の表面に蒸着により形成された粗面化層511Aとを有する。粗面化層511Aは基材511より粗い。電極箔501を化成処理することによって粗面化層511A上に誘電体酸化皮膜509が形成されている。電極箔502はアルミニウム箔をエッチング処理して得られる。リード線505、506は電極箔501、502にそれぞれ接続されている。セパレータ503は誘電体酸化皮膜509と電極箔502との間に設けられ、誘電体酸化皮膜509と電極箔502とに当接する。コンデンサ素子510を形成した後に加熱して、セパレータ503を炭化処理する。
Claims (18)
- コンデンサに用いられる電極箔であって、
弁作用金属の箔からなる基材と、
前記基材の表面に設けられた弁作用金属よりなる粗面化層と、
を備え、
前記粗面化層は、前記基材から延びる弁作用金属の複数の微粒子が連なって形成されかつそれぞれ複数の枝に枝分かれしている複数のツリー構造体よりなる、電極箔。 - 前記基材の前記箔はアルミニウムよりなり、前記粗面化層の前記複数の微粒子はアルミニウムよりなる、請求項1に記載の電極箔。
- 前記粗面化層の空孔径の最頻値は0.02μm〜0.10μmであり、前記粗面化層の厚みは20μm〜80μmである、請求項1に記載の電極箔。
- 真空の蒸着槽内に基材を配置するステップと、
前記基材が配置されている前記蒸着槽内に酸素ガスとアルゴンガスとを含有する雰囲気ガスを入れて10Pa〜30Paの圧力に保って弁作用金属を前記基材に蒸着させて、前記基材から延びる弁作用金属の複数の微粒子が連なって形成されかつそれぞれ複数の枝に枝分かれしている複数のツリー構造体よりなる粗面化層を前記基材の表面に形成するステップと、
を含む、コンデンサ用電極箔の製造方法。 - 前記粗面化層の空孔径の最頻値は0.02μm〜0.10μmであり、前記粗面化層の厚みは20μm〜80μmである、請求項4に記載のコンデンサ用電極箔の製造方法。
- 前記複数の微粒子はアルミニウムよりなる、請求項4に記載のコンデンサ用電極箔の製造方法。
- 第1の電極箔と、
前記第1の電極箔上に設けられた誘電体酸化皮膜と、
第2の電極箔と、
前記誘電体皮膜と前記第2の電極箔との間に設けられたセパレータと、
前記セパレータに含浸されて前記誘電体酸化皮膜と前記第2の電極箔に当接する駆動用電解液と、
を備え、
前記第1の電極箔は、
弁作用金属の箔からなる基材と、
前記基材の表面に設けられた弁作用金属よりなる粗面化層と、
を有し、
前記粗面化層は、前記基材から延びる弁作用金属の複数の微粒子が連なって形成されかつそれぞれ複数の枝に枝分かれしている複数のツリー構造体よりなり、
前記誘電体酸化皮膜は前記粗面化層上に設けられている、電解コンデンサ。 - 前記第1の電極箔と前記セパレータと前記第2の電極箔とは一体で巻回されている、請求項7に記載の電解コンデンサ。
- 前記基材の前記箔はアルミニウムよりなり、前記粗面化層の前記複数の微粒子はアルミニウムよりなる、請求項7に記載の電解コンデンサ。
- 前記第2の電極箔の前記セパレータに当接する面は粗面である、請求項7に記載の電解コンデンサ。
- 第1の電極箔と、
前記第1の電極箔の両面上に設けられた誘電体酸化皮膜と、
前記誘電体酸化皮膜上に設けられた導電性高分子よりなる固体電解質と、
前記固体電解質上に設けられた電極と、
を備え、
前記第1の電極箔は、
弁作用金属の箔からなる第1の基材と、
前記第1の基材の両面に設けられた弁作用金属よりなる第1の粗面化層と、
を有し、
前記第1の粗面化層は、前記基材から延びる弁作用金属の複数の微粒子が連なって形成されかつそれぞれ複数の枝に枝分かれしている複数のツリー構造体よりなり、
前記誘電体酸化皮膜は前記第1の粗面化層上に設けられている、電解コンデンサ。 - 前記第1の基材の前記箔はアルミニウムよりなり、前記第1の粗面化層の前記複数の微粒子はアルミニウムよりなる、請求項11に記載の電解コンデンサ。
- 前記電極は、
前記固体電解質上に設けられたカーボン層と、
前記カーボン層上に設けられた銀ペースト層と、
を有する、請求項11に記載の電解コンデンサ。 - 前記誘電体酸化皮膜と前記電極の間に設けられたセパレータをさらに備え、
前記電極は、前記固体電解質に当接する粗面を有する第2の電極箔を有する、請求項11に記載の電解コンデンサ。 - 前記電極は、
弁作用金属の箔からなる第2の基材と、
前記第2の基材の両面に設けられた弁作用金属よりなる第2の粗面化層と、
を有する、請求項14に記載の電解コンデンサ。 - 前記第2の粗面化層の空孔径の最頻値は0.02μm〜0.10μmであり、
前記第2の粗面化層の厚みは20μm〜80μmであり、
前記固体電解質は前記第2の粗面化層上に設けられている、請求項15に記載の電解コンデンサ。 - 前記第2の粗面化層は、前記第1の基材から延びる弁作用金属の複数の微粒子が連なって形成されかつそれぞれ複数の枝に枝分かれしている複数のツリー構造体よりなる、請求項16に記載の電解コンデンサ。
- 前記第2の基材の前記箔はアルミニウムよりなり、前記第2の粗面化層の前記複数の微粒子はアルミニウムよりなる、請求項17に記載の電解コンデンサ。
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