KR100773795B1 - Winding type electrolytic condenser using conductive polymer and method for manufacturing the same - Google Patents

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윤태열
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Abstract

A winding type aluminum electrolytic condenser using conductive polymer and a manufacturing method thereof are provided to increase the productivity by reducing a carbonizing time. A winding type aluminum electrolytic condenser using conductive polymer includes a synthetic fiber insulating paper, and a polyolefins based insulating paper. The synthetic fiber insulating paper is located between an anode foil(220) and a cathode foil(210). The polyolefins based insulating paper is formed at the inner side of the anode foil, and uses inorganic material as packing material(270). The synthetic fiber insulating paper is an insulating paper including a nylon fiber structure component.

Description

권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서 및 이의 제조 방법{Winding type electrolytic condenser using conductive polymer and method for manufacturing the same}Winding type electrolytic condenser using conductive polymer and method for manufacturing the same

도 1은 종래 기술에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 구성을 나타낸 설명도이다.1 is an explanatory view showing the configuration of a wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 구성을 나타낸 설명도이다.2 is an explanatory view showing a configuration of a wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart schematically illustrating a manufacturing process of a wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

210 : 음극박 220 : 양극박210: cathode foil 220: anode foil

230 : 제 1 절연지 235 : 제 2 절연지230: first insulating paper 235: second insulating paper

240 : 유전체층 250 : (+) 리드 와이어240: dielectric layer 250: (+) lead wire

260 : (-) 리드 와이어 270 : 무기물 충진재260: (-) lead wire 270: inorganic filler

본 발명은 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 합성섬유 재질 절연지와 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 동시에 적용시킴으로써, 용량 달성율, 등가직렬저항, 손실 특성 및 내전압 특성 등의 전체적인 콘덴서 특성을 향상시키고, 생산성 향상 및 원가 절감을 달성할 수 있도록 개량된 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서와 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wound aluminum electrolytic polymer capacitor and a method for manufacturing the same, and more particularly, by simultaneously applying a synthetic fiber insulating paper and a polyolefin-based insulating paper using an inorganic material as a filler, the capacity achievement rate, equivalent series resistance, and loss characteristics. And it relates to a wound-type aluminum electrolytic polymer capacitor and improved manufacturing method to improve the overall capacitor characteristics, such as withstand voltage characteristics, to improve productivity and cost reduction.

도 1은 종래 기술에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 구성을 나타낸 설명도이다.1 is an explanatory view showing the configuration of a wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 일반적인 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서(100)는 음극박(110)과 양극박(120) 사이에 30 내지 60㎛ 두께의 나일론 섬유 재질의 제 1 절연지(130)를 사이에 두고, 양극박(120)의 내측면에 동일한 재질의 제 2 절연지(135)를 위치시킨 후 권취함으로써 권취 소자를 구성한다. Referring to FIG. 1, a general wound aluminum electrolytic polymer capacitor 100 according to the related art includes a first insulating paper 130 of nylon fiber material having a thickness of 30 to 60 μm between a cathode foil 110 and an anode foil 120. The second insulating paper 135 of the same material is placed on the inner surface of the positive electrode foil 120, and wound up to constitute a winding element.

이와 같이 절연지(130, 135)를 구비하는 이유는, 음극박(110)과 양극박(120)의 권취시 기계적인 접촉으로 인한 단락(short circuit) 내지는 각각의 양극 및 음극의 전극박에 형성된 미세다공 구조의 Al2O3 산화피막의 손상 및 파괴 등을 방지하 기 위함이다.The reason for providing the insulating paper 130 and 135 in this way is that the short circuit due to the mechanical contact during the winding of the cathode foil 110 and the anode foil 120 or the minute formed on the electrode foil of each anode and cathode This is to prevent damage and destruction of Al 2 O 3 oxide film of porous structure.

이러한 고분자 콘덴서(100)는 권취 소자에 전도성 고분자 고체 전해질층을 형성하기 위해, 전도성 고분자 용액에 상기 권취 소자를 함침시킨 후 전도성 고분자 용액이 전극박에 충분하게 침투하여 양극과 음극에 균일하고 두꺼운 전도성 고분자층이 형성되도록 하는 공정을 통해 제조된다.In order to form a conductive polymer solid electrolyte layer on the winding device, the polymer capacitor 100 impregnates the winding device in a conductive polymer solution, and then the conductive polymer solution sufficiently infiltrates the electrode foil to provide uniform and thick conductivity to the anode and the cathode. It is prepared through a process to form a polymer layer.

그런데, 도 1과 같이 나일론 섬유 재질 절연지(130, 135)를 사용할 경우, 고분자 용액의 흡습 및 관통이 원활하지 못해 결과적으로 균일하고 두꺼운 고분자 전해질층이 형성되지 못하게 되어, 미세 다공성 구조로 되어 있는 양극박(120)의 에칭 피트(etched pit) 내부에 충분한 고분자들이 침투하지 못하게 되는 문제점을 유발한다.However, when using the nylon fiber insulating paper (130, 135) as shown in Figure 1, the moisture absorption and penetration of the polymer solution is not smooth, and as a result, the uniform and thick polymer electrolyte layer is not formed, the positive electrode having a microporous structure This causes a problem that sufficient polymers do not penetrate inside the etched pit of the foil 120.

이로 인해, 도 1에 도시된 바와 같은 종래 기술에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서(100)는, 균일하고 두꺼운 고분자 전해질층의 형성이 어렵게 됨으로써 콘덴서의 등가직렬저항과 유전손실율이 증가될 뿐만 아니라 용량 달성율이 감소하게 된다는 등의 단점을 갖는다.As a result, in the wound aluminum electrolytic polymer capacitor 100 according to the related art as shown in FIG. 1, it is difficult to form a uniform and thick polymer electrolyte layer, thereby increasing the equivalent series resistance and dielectric loss rate of the capacitor as well as the capacity. The disadvantage is that the achievement rate is reduced.

또한, 이렇게 형성된 불연속적이고 불균일한 고체 전해질층은 외부로부터의 전계 인가시 상대적으로 취약한 전해질층 부위에 국부적인 전계의 집중 현상이 발생됨으로써, 양극박(120)의 Al2O3 유전체 피막의 부분 절연파괴로 인한 단락, 내전압 파괴 또는 누설전류 증가 등이 발생될 수 있다는 단점도 갖는다.In addition, the discontinuous and non-uniform solid electrolyte layer thus formed has a localized electric field concentration phenomenon in the area of the electrolyte layer which is relatively weak when an electric field is applied from the outside, thereby partially insulating the Al 2 O 3 dielectric film of the anode foil 120. It also has the disadvantage that short circuit, breakdown voltage breakdown or leakage current increase due to breakdown may occur.

그리고, 절연지의 이와 같은 단점을 개선하기 위하여 실시하는 200℃ 이상의 고온에 의한 열처리 탄화 과정에 있어서도, 나일론 섬유조직의 녹는점이 260℃ 이상이기 때문에 섬유조직의 파괴가 원활하게 이루어지지 않게 됨으로써, 중합 공정시 고분자 용액의 침투율을 현저히 감소시키게 된다는 문제점이 있다.In addition, even in the heat treatment carbonization process at a high temperature of 200 ° C. or higher, which is performed to improve such a disadvantage of the insulating paper, since the melting point of the nylon fiber structure is 260 ° C. or higher, the destruction of the fiber structure is not performed smoothly. There is a problem that significantly reduces the penetration rate of the polymer solution.

하지만, 이의 해결을 위해 260℃ 이상의 고온에서 장시간 열처리를 하게 될 경우, 장시간의 열처리 과정 중에 음극박(110) 및 양극박(120)의 변성, 열처리에 따른 저급 산화물 생성으로 인한 유전체 특성 저하 및 양극박(120)과 유전체의 열팽창계수 차로 인한 유전체 파괴 현상 발생 등의 문제점이 발생될 우려가 있다.However, in order to solve this problem, when the heat treatment is performed for a long time at a high temperature of 260 ° C. or higher, the deterioration of the dielectric properties due to the degeneration of the cathode foil 110 and the cathode foil 120 and the generation of lower oxides due to the heat treatment during the long heat treatment process, and the anode There is a possibility that problems such as dielectric breakdown due to thermal expansion coefficient difference between the foil 120 and the dielectric may occur.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 합성섬유 재질 절연지와 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 동시에 적용시킴으로써, 용량 달성율, 등가직렬저항, 손실 특성 및 내전압 특성 등의 전체적인 콘덴서 특성을 향상시키고, 생산성 향상 및 원가 절감을 달성할 수 있도록 개량된 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서와 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the overall capacitor characteristics such as capacity achievement rate, equivalent series resistance, loss characteristics and withstand voltage characteristics by simultaneously applying a synthetic fiber insulating paper and a polyolefin-based insulating paper using an inorganic material as a filler, It is to provide a wound aluminum electrolytic polymer capacitor and its manufacturing method improved to achieve the improvement and cost reduction.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다. The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects which are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서는, 양극박 및 음극박을 구비하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서에 있어서, 양극박 및 음극박의 사이에 위치되는 합성섬유 재질 절연지 및 양극박의 내측에 위치되는, 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 포함하거나, 양극박 및 음극박의 사이에 위치되는, 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지 및 양극박의 내측에 위치되는 합성섬유 재질 절연지를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to an embodiment of the present invention, in a wound aluminum electrolytic polymer capacitor having a positive electrode foil and a negative electrode foil, is located between the positive electrode foil and the negative electrode foil Of polyolefin-based insulating paper and anode foil using inorganic material as a filler, or a polyolefin-based insulating paper using inorganic material as a filler, which is located inside of synthetic fiber insulating material and positive electrode foil. It may include a synthetic fiber material insulating paper located inside.

여기서, 합성섬유 재질 절연지는 나일론 섬유 조직 성분을 포함하는 절연지인 것이 좋다.Here, the synthetic fiber insulating paper is preferably an insulating paper containing a nylon fiber tissue component.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법은, 양극박 및 음극박을 구비하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법에 있어서, 양극박과 음극박의 사이에는 합성섬유 재질 절연지를 위치시키고 양극박의 내측에는 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 위치시켜 권취함으로써 권취 소자를 생성하는 단계, 권취 소자를 재화성 시킨 후 탄화하는 단계, 탄화가 완료된 권취 소자에 대해 전도성 고분자 용액을 이용한 중합 공정을 통해 전도성 고분자 전해질층을 형성시키는 단계를 포함하거나, 또는, 양극박과 음극박의 사이에는 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 위치시키고 양극박의 내측에는 합성섬유 재질 절연지를 위치시켜 권취함으로써 권취 소자 를 생성하는 단계, 권취 소자를 재화성 시킨 후 탄화하는 단계, 탄화가 완료된 권취 소자에 대해 전도성 고분자 용액을 이용한 중합 공정을 통해 전도성 고분자 전해질층을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the manufacturing method of the wound-type aluminum electrolytic polymer capacitor according to the embodiment of the present invention, in the manufacturing method of the wound-type aluminum electrolytic polymer capacitor having a positive electrode foil and a negative electrode foil, the synthetic fiber between the positive electrode foil and the negative electrode foil Material insulation paper is placed inside the positive electrode foil, and the polyolefin-based insulation paper using inorganic material as a filler is wound to create a winding device, re-burning the winding device after the carbonization step, conductive to the completed winding carbonization device Forming a conductive polymer electrolyte layer through a polymerization process using a polymer solution, or placing a polyolefin-based insulating paper using an inorganic material as a filler between the positive electrode foil and the negative electrode foil, and having a synthetic fiber material inside the positive electrode foil. To create a winding element by placing and winding insulating paper System, can include the step of carbonization to form a conductive polymer electrolyte layer by a polymerization process using the conductive polymer solution for the completion of the take-up device of carbide after the chemical conversion material take-up device.

이때, 합성섬유 재질 절연지는 나일론 섬유 조직 성분을 포함하는 절연지인 것이 좋다.In this case, the synthetic fiber insulating paper is preferably an insulating paper containing a nylon fiber tissue component.

또한, 권취 소자를 탄화하는 단계는, 260 내지 300℃의 온도에서 30 내지 90분간 이루어질 수 있다.In addition, the step of carbonizing the winding element may be made for 30 to 90 minutes at a temperature of 260 to 300 ℃.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various forms, and the present embodiments are merely provided to make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 구성을 나타낸 설명도이다.2 is an explanatory view showing a configuration of a wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서(200)는 음극박(210), 양극박(220), 절연지(230, 235), 유전체층(240) 및 (±) 리드 와이어(250, 260) 등을 포함하여 구성된다.2, the wound aluminum electrolytic polymer capacitor 200 according to an embodiment of the present invention is a cathode foil 210, a cathode foil 220, insulating paper 230, 235, dielectric layer 240 and (± ) Lead wires 250, 260, and the like.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서(200)는, 음극박(210) 및 양극박(220)의 사이에 적용되는 제 1 절연지(230)와 양극박(220)의 내측에 위치되는 제 2 절연지(235)로 서로 다른 재질의 절연지를 적용시키는 것을 특징으로 하는데, 제 1 절연지(230)로 합성섬유 재질 절연지가 사용될 경우, 제 2 절연지(235)로는, 무기물(270)을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 사용하고, 반대로 제 1 절연지(230)로, 무기물(270)을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 사용할 경우에는, 제 2 절연지(235)로 합성섬유 재질 절연지를 사용하게 되는 것이다(단면도 참조).That is, the wound aluminum electrolytic polymer capacitor 200 according to the embodiment of the present invention includes an inner side of the first insulating paper 230 and the positive electrode foil 220 applied between the negative electrode foil 210 and the positive electrode foil 220. Insulating paper made of different materials is applied to the second insulating paper 235 positioned in the case. When synthetic fiber insulating paper is used as the first insulating paper 230, the inorganic material 270 as the second insulating paper 235. When using a polyolefin-based insulating paper using a filler as a filler, on the contrary, when using a polyolefin-based insulating paper using the inorganic material 270 as a filler, the second insulating paper 235, a synthetic fiber insulating paper (See section).

이에 따라, 무기물(270)을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지의 사용에 의해 절연지의 전체적인 다공성을 향상시킬 수 있게 되었을 뿐만 아니라, 내열 온도가 상대적으로 낮은 폴리올레핀 계열의 절연지를 사용함으로써 종래 나일론 재질 절연지가 갖는 높은 기계적 강도를 유지하면서도, 무기물 충진재(270)로 인한 절연지의 다공성 증가로 인하여 고분자 용액의 원활한 흡습과 관통을 확보할 수 있게 되었으며, 이로 인해, 고분자 용액이 알루미늄 박의 에칭 피트에 충분히 공급되어 중합공정을 통하여 다량의 균일하고 두꺼운 고분자 전해질층을 형성할 수 있게 되었다.Accordingly, the use of polyolefin-based insulating paper using the inorganic material 270 as a filler can not only improve the overall porosity of the insulating paper, but also by using polyolefin-based insulating paper having a relatively low heat resistance temperature. While maintaining the high mechanical strength, the porous paper of the insulating paper due to the inorganic filler 270, it is possible to ensure a good moisture absorption and penetration of the polymer solution, the polymer solution is sufficiently supplied to the etching pit of the aluminum foil Through the polymerization process, a large amount of uniform and thick polymer electrolyte layers can be formed.

또한, 1장의 나일론 재질 합성섬유 절연지를 사용하기 때문에, 260℃ 이상의 고온 탄화공정시 상대적인 단시간 작업이 가능하게 됨으로써, 장시간의 열처리 과정 중에 음극박(210) 및 양극박(220)의 변성, 열처리에 따른 저급 산화물 생성으로 인한 유전체 특성 저하 및 양극박(220)과 유전체의 열팽창계수 차로 인한 유전체 파괴 현상 등의 문제 발생을 방지할 수 있게 되었다.In addition, since a single piece of nylon synthetic fiber insulating paper is used, a relatively short time can be performed during a high temperature carbonization process of 260 ° C. or higher, so that the cathode foil 210 and the anode foil 220 can be denatured and heat treated during a long heat treatment. Therefore, it is possible to prevent problems such as degradation of the dielectric properties due to lower oxide generation and dielectric breakdown due to the difference in thermal expansion coefficient between the anode foil 220 and the dielectric.

아울러, 폴리올레핀 계열의 절연지는 쉽게 탄화되어 음극박(210) 및 양극박(220)에 열융착되기 때문에, 양 전극 간의 거리를 최소화시켜 고분자 전해질층의 통로를 단순화함으로써 콘덴서(200)의 전체적인 등가직렬저항을 감소시킬 수 있도록 한다.In addition, since the polyolefin-based insulating paper is easily carbonized and thermally fused to the negative electrode foil 210 and the positive electrode foil 220, the overall equivalent series of the capacitor 200 is simplified by minimizing the distance between the two electrodes to simplify the passage of the polymer electrolyte layer. Make it possible to reduce the resistance.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서(200)에 적용되는 나일론 재질의 합성섬유 절연지와 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지는 각각 그 두께가 40 내지 50㎛의 범위이고, 밀도가 각각 0.3 내지 0.5g/㎤의 범위인 것이 바람직할 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the thickness of the polyolefin-based insulating paper using a synthetic fiber insulating paper made of nylon and an inorganic material as a filler applied to the wound aluminum electrolytic polymer capacitor 200 according to the embodiment of the present invention as shown in FIG. It may be preferably in the range of 50 to 50㎛, the density is in the range of 0.3 to 0.5g / cm 3, respectively, but the present invention is not necessarily limited thereto.

아래의 <표 1>에는 각각 종래 기술과 본 발명의 실시예에 따라 구성된 정격전압 6.3V, 정전용량 100㎌인 콘덴서의 특성을 비교하여 나타내었다.Table 1 below shows a comparison of the characteristics of a capacitor having a rated voltage of 6.3V and a capacitance of 100 mA, which are constructed according to the prior art and the embodiment of the present invention, respectively.

참고로, 상기 2가지 콘덴서에 구비되는 나일론 재질의 합성섬유 절연지나 무 기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지는 모두 그 두께가 각각 40㎛ 정도이다.For reference, both the synthetic fiber insulating paper made of nylon and the polyolefin-based insulating paper using inorganic materials as fillers have a thickness of about 40 μm.

Figure 112006069429785-pat00001
Figure 112006069429785-pat00001

상기의 <표 1>에 있어, 본 발명의 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서(200)의 제조를 위한 탄화 공정은 260 내지 300℃의 온도에서 30 내지 90분간 수행되었음을 밝힌다.In Table 1, it turns out that the carbonization process for manufacturing the wound aluminum electrolytic polymer capacitor 200 according to the embodiment of the present invention was carried out for 30 to 90 minutes at a temperature of 260 to 300 ℃.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart schematically illustrating a manufacturing process of a wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 과정은, 양극박, 음극박 및 이들 사이에 위치된 제 1 절연지와 양극박의 내측에 위치된 제 2 절연지를 동시에 권취시켜 권취 소자를 형성하는 공정(S10), 재화성(S20) 및 탄화(S30) 공정이 수행된 권취 소자에 전도성 고분자 용액을 이용한 중합을 통해 전도성 고분자 전해질층을 형성시키는 공정(S40)과 이후 이루어지는 외정 조립 공정(S50), 에이징 공정(S60) 및 마킹 공정(S70) 등을 포함하여 구성된다.As shown in Figure 3, the manufacturing process of the wound aluminum electrolytic polymer capacitor according to an embodiment of the present invention, the positive electrode foil, the negative electrode foil and the first insulating paper positioned between them and the second positioned inside the positive electrode foil Winding the insulating paper at the same time to form a winding element (S10), the process of forming a conductive polymer electrolyte layer through the polymerization using a conductive polymer solution in the winding element is performed (S20) and carbonization (S30) process (S40) And an external assembly step (S50), an aging step (S60), a marking step (S70), and the like, which are performed afterwards.

여기서, 제 1 절연지와 제 2 절연지로는 각각 서로 다른 재질의 절연지가 적용되는 것이 바람직하며, 이러한 절연지로 각각 나일론 등의 합성섬유 재질로 구성된 절연지와 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지가 사용될 수 있음은 전술한 바 있다. 각각의 절연지는 그 두께가 40 내지 50㎛의 범위이고, 밀도가 각각 0.3 내지 0.5g/㎤의 범위인 것이 바람직할 수 있음 또한 전술한 바와 같다. Here, the first insulating paper and the second insulating paper are preferably applied to the insulating paper of different materials, and the insulating paper composed of synthetic fibers such as nylon and polyolefin-based insulating paper using the inorganic material as a filler may be used as the insulating paper, respectively. Yes has been described above. Each of the insulating papers may have a thickness in the range of 40 to 50 μm, and a density in the range of 0.3 to 0.5 g / cm 3, respectively.

상기한 여러 공정들 가운데 탄화 공정(S30)은 약 260 내지 300℃의 온도에서 약 30 내지 90분간의 열처리에 의해 수행될 수 있다.Among the various processes described above, the carbonization process S30 may be performed by heat treatment for about 30 to 90 minutes at a temperature of about 260 to 300 ° C.

이로 인해, 내열 온도가 상대적으로 낮은 폴리올레핀 계열의 절연지를 사용함으로써 종래 나일론 재질 절연지가 갖는 높은 기계적 강도를 유지하면서도, 무기물 충진재로 인한 절연지의 다공성 증가로 인하여 고분자 용액의 원활한 흡습과 관통을 확보할 수 있게 되었고, 또한, 고분자 용액이 알루미늄 박의 에칭 피트에 충분히 공급되어 중합공정을 통해 다량의 균일하고 두꺼운 고분자 전해질층을 형성할 수 있게 되었으며, 아울러, 1장의 나일론 재질 합성섬유 절연지를 사용하기 때문에, 260℃ 이상의 고온 탄화공정시 상대적인 단시간 작업이 가능하게 됨으로써, 장시간의 열처리 과정 중에 음극박 및 양극박의 변성, 열처리에 따른 저급 산화물 생성으로 인한 유전체 특성 저하 및 양극박과 유전체의 열팽창계수 차로 인한 유전체 파괴 현상 등의 문제 발생을 방지할 수 있게 되었다는 장점을 가질 수 있게 되었다.Thus, by using a polyolefin-based insulating paper having a relatively low heat resistance temperature, while maintaining the high mechanical strength of the conventional nylon insulating paper, it is possible to ensure a good moisture absorption and penetration of the polymer solution due to the increased porosity of the insulating paper due to the inorganic filler. In addition, since the polymer solution is sufficiently supplied to the etching pits of the aluminum foil to form a large amount of uniform and thick polymer electrolyte layers through the polymerization process, and since one nylon synthetic fiber insulating paper is used, In the high temperature carbonization process of 260 ℃ or higher, it is possible to work relatively short time, so that during the long heat treatment process, deterioration of dielectric properties due to degeneration of cathode foil and anode foil, generation of lower oxide by heat treatment, and dielectric due to difference in coefficient of thermal expansion between anode foil and dielectric Problems such as destruction It has the advantage of being able to prevent the occurrence.

나아가, 폴리올레핀 계열의 절연지는 쉽게 탄화되어 음극박 및 양극박에 열융착되기 때문에, 양 전극 간의 거리를 최소화시켜 고분자 전해질층의 통로를 단순화함으로써 등가직렬저항 감소와 같은 콘덴서의 전체적인 특성 향상을 가져올 수 있음에 대해서는 전술한 바 있다.Furthermore, since the polyolefin-based insulating paper is easily carbonized and thermally fused to the negative electrode foil and the positive electrode foil, it is possible to minimize the distance between the two electrodes and simplify the passage of the polymer electrolyte layer, thereby improving the overall characteristics of the capacitor such as reducing the equivalent series resistance. As mentioned above.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명의 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서와 이의 제조 방법에 따르면, 나일론 계열 등의 합성섬유 재질 절연지와 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 동시에 적용시켜 사용할 수 있게 되었다.According to the wound-type aluminum electrolytic polymer capacitor of the present invention as described above and a method for manufacturing the same, it is possible to apply by using a polyolefin-based insulating paper using a synthetic fiber insulating paper, such as nylon-based and an inorganic material as a filler.

이에 따라, 콘덴서의 용량 달성율이 10% 이상 증가될 수 있게 되었으며, 등가직렬저항 및 유전 손실 감소, 내전압 및 누설전류 특성 향상 등과 같은 콘덴서의 전체적인 특성 향상을 이룰 수 있게 되었다는 장점이 있다.Accordingly, the capacity achievement rate of the capacitor can be increased by 10% or more, and the overall characteristics of the capacitor, such as equivalent series resistance and dielectric loss reduction, and withstand voltage and leakage current characteristics, can be achieved.

또한, 종래 기술 대비 탄화 시간이 크게 단축됨으로 인하여, 에너지 절약 및 공정 시간 단축 등을 통한 생산성 향상을 이룰 수 있게 되었다는 등의 장점도 있다. In addition, since the carbonization time is significantly shortened compared to the prior art, it is possible to achieve productivity improvement through energy saving and process time reduction.

아울러, 불량율 감소로 인한 생산 원가의 절감을 이룰 수 있게 되었다는 등의 다양한 부가적인 장점도 있다.In addition, there are various additional advantages, such as a reduction in production cost due to a decrease in defective rate.

즉, 본 발명에 따른 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서와 이의 제조 방법에 따르면, 공정 시간을 단축시키고 제조 비용을 절감시키면서도, 전반적인 특성이 향상된 고품질의 콘덴서를 생산할 수 있게 되었다는 효과가 있다.That is, according to the wound aluminum electrolytic polymer capacitor and the manufacturing method thereof according to the present invention, it is possible to produce a high quality capacitor with improved overall characteristics while reducing the process time and manufacturing cost.

Claims (7)

양극박 및 음극박을 구비하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서에 있어서,In a wound aluminum electrolytic polymer capacitor having an anode foil and a cathode foil, 상기 양극박 및 음극박의 사이에 위치되는 합성섬유 재질 절연지; 및An insulating paper made of synthetic fiber material positioned between the positive and negative foils; And 상기 양극박의 내측에 위치되는, 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 포함하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서.A wound-type aluminum electrolytic polymer capacitor comprising polyolefin-based insulating paper using an inorganic material as a filler, which is located inside the cathode foil. 양극박 및 음극박을 구비하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서에 있어서,In a wound aluminum electrolytic polymer capacitor having an anode foil and a cathode foil, 상기 양극박 및 음극박의 사이에 위치되는, 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지; 및Polyolefin-based insulating paper using an inorganic material as a filler, located between the positive electrode foil and the negative electrode foil; And 상기 양극박의 내측에 위치되는 합성섬유 재질 절연지를 포함하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서.A wound-type aluminum electrolytic polymer capacitor comprising a synthetic fiber insulating paper located inside the positive electrode foil. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 합성섬유 재질 절연지는 나일론 섬유 조직 성분을 포함하는 절연지인 것을 특징으로 하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서.The synthetic fiber insulating paper is a wound type aluminum electrolytic polymer capacitor, characterized in that the insulating paper containing a nylon fiber tissue component. 양극박 및 음극박을 구비하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of the wound type aluminum electrolytic polymer capacitor provided with an anode foil and a cathode foil, 상기 양극박과 음극박의 사이에는 합성섬유 재질 절연지를 위치시키고, 상기 양극박의 내측에는, 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 위치시켜 권취함으로써 권취 소자를 생성하는 단계;Creating a winding element by placing a synthetic fiber insulating paper between the positive electrode foil and the negative electrode foil, and placing and winding a polyolefin-based insulating paper using an inorganic material as a filler inside the positive electrode foil; 상기 권취 소자를 재화성 시킨 후 탄화하는 단계;Carbonizing the wound element; 상기 탄화가 완료된 권취 소자에 대해 전도성 고분자 용액을 이용한 중합 공정을 통해 전도성 고분자 전해질층을 형성시키는 단계를 포함하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법.A method of manufacturing a wound aluminum electrolytic polymer capacitor comprising forming a conductive polymer electrolyte layer through a polymerization process using a conductive polymer solution with respect to the coiling winding device. 양극박 및 음극박을 구비하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of the wound type aluminum electrolytic polymer capacitor provided with an anode foil and a cathode foil, 상기 양극박과 음극박의 사이에는, 무기물을 충진재로 사용하는 폴리올레핀 계열 절연지를 위치시키고, 상기 양극박의 내측에는 합성섬유 재질 절연지를 위치시켜 권취함으로써 권취 소자를 생성하는 단계;Generating a winding device between the positive electrode foil and the negative electrode foil by placing a polyolefin-based insulating paper using inorganic material as a filler and placing and winding a synthetic fiber insulating paper inside the positive electrode foil; 상기 권취 소자를 재화성 시킨 후 탄화하는 단계;Carbonizing the wound element; 상기 탄화가 완료된 권취 소자에 대해 전도성 고분자 용액을 이용한 중합 공 정을 통해 전도성 고분자 전해질층을 형성시키는 단계를 포함하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법.And forming a conductive polymer electrolyte layer through a polymerization process using a conductive polymer solution for the carbonized winding device. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 합성섬유 재질 절연지는 나일론 섬유 조직 성분을 포함하는 절연지인 것을 특징으로 하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법.The synthetic fiber insulating paper is a manufacturing method of the wound aluminum electrolytic polymer capacitor, characterized in that the insulating paper containing a nylon fiber tissue component. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 권취 소자를 탄화하는 단계는, 260 내지 300℃의 온도에서 30 내지 90분간 이루어지는 것을 특징으로 하는 권취형 알루미늄 전해 고분자 콘덴서의 제조 방법.Carbonizing the winding element, the manufacturing method of the wound aluminum electrolytic polymer capacitor, characterized in that made for 30 to 90 minutes at a temperature of 260 to 300 ℃.
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