KR20200138266A

KR20200138266A - Separator for aluminum electrolytic capacitors and aluminum electrolytic capacitors using the separator

Info

Publication number: KR20200138266A
Application number: KR1020207029012A
Authority: KR
Inventors: 타카후미 오치; 마사키 이시가야스미; 히로노리 쿠마오카
Original assignee: 닛폰 고도시 코포레이션
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2020-12-09
Also published as: CN111919271B; JP6442097B1; CN111919271A; TWI778238B; TW201942925A; JP2019176074A; WO2019188660A1

Abstract

세퍼레이터로서, 비피브릴화 섬유만으로 이루어지고, 그 비피브릴화 섬유로서, 폴리에스테르 주체 섬유를 20 내지 60질량%, 폴리에스테르 바인더 섬유를 10 내지 70질량% 함유하고, 바인더 재료로서, 폴리비닐알코올을 10 내지 30질량% 함유시킨다. 이에 따라, 세퍼레이터의 평균 구멍 직경을 5.0 내지 20.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도를 전체 구멍 직경의 70% 이상, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도를 10% 이하로 제어할 수 있어 균질성이 높은 세퍼레이터로 만들 수 있다. 또한, 이 세퍼레이터를 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서에 사용함으로써 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 향상시켜 정전 용량 특성을 개선하며, 또한 쇼트 불량률의 저감을 실현한 알루미늄 전해 콘덴서를 제공할 수 있다.As a separator, it consists of only non-fibrillated fibers, and as the non-fibrillated fibers, contains 20 to 60 mass% of polyester main fibers and 10 to 70 mass% of polyester binder fibers, and polyvinyl alcohol as the binder material. It is made to contain 10 to 30 mass %. Accordingly, it is possible to control the average pore diameter of the separator to be 5.0 to 20.0 μm and the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 μm to 70% or more of the total pore diameter, and to 10% or less of the pore diameter frequency of 20.0 μm or more. It can be made with a separator. In addition, by using this separator in solid electrolytic capacitors and hybrid electrolytic capacitors, it is possible to provide an aluminum electrolytic capacitor that improves the impregnation property of a polymer or dispersion liquid of a conductive polymer, improves capacitance characteristics, and reduces the short circuit defect rate. have.

Description

Separator for aluminum electrolytic capacitors and aluminum electrolytic capacitors using the separator

본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서용 세퍼레이터 및 그 세퍼레이터를 사용한 알루미늄 전해 콘덴서에 관한 것이다.The present invention relates to a separator for an aluminum electrolytic capacitor and an aluminum electrolytic capacitor using the separator.

최근, 전자 기기의 소형화, 고성능화가 진행되고 있고, 이러한 전자 기기에 사용되는 회로 기판 등에 탑재되는 부품도 한층 소형화, 고성능화가 요망되고 있다. In recent years, miniaturization and high performance of electronic devices are in progress, and components mounted on circuit boards used in such electronic devices are also required to be further downsized and high-performance.

회로 기판에 탑재되는 부품의 하나로 알루미늄 전해 콘덴서가 있는데, 알루미늄 전해 콘덴서 중에서도, 음극 재료로 도전성 고분자를 사용한 알루미늄 고체 전해 콘덴서(이하, “고체 전해 콘덴서”라고 한다.)는 음극 재료로 전해액을 사용하는 통상의 알루미늄 비고체 전해 콘덴서(이하, “비고체 전해 콘덴서”라고 한다.)와 비교하여 주파수 특성이 우수하고, 등가 직렬 저항(이하, “ESR”이라고 한다.)이 작고, 고주파 특성도 좋은 것이 요구되는 CPU 주변에도 사용되고 있다. One of the components mounted on a circuit board is an aluminum electrolytic capacitor. Among aluminum electrolytic capacitors, an aluminum solid electrolytic capacitor using a conductive polymer as a cathode material (hereinafter referred to as “solid electrolytic capacitor”) uses an electrolyte solution as a cathode material. Compared with a conventional aluminum non-solid electrolytic capacitor (hereinafter referred to as “non-solid electrolytic capacitor”), it has excellent frequency characteristics, has a small equivalent series resistance (hereinafter referred to as “ESR”), and has good high frequency characteristics. It is also used around the required CPU.

고체 전해 콘덴서는, 음극 재료로 고체인 도전성 고분자를 사용하고 있기 때문에, 고온 조건 하이더라도, 비고체 전해 콘덴서와 같이 전해액의 증산에 의한 특성 열화가 없다. 또한, 고체 전해 콘덴서의 전도 기전은 전자 전도이며, 이온 전도인 비고체 알루미늄 전해 콘덴서와 비교하여 응답성이 좋기 때문에 주파수 특성이 양호하고 ESR도 작다. 이 때문에, 전류를 받았을 때의 콘덴서 발열도 억제된다. 이러한 특징으로부터, 고체 전해 콘덴서는 회로 기판에 탑재되는 콘덴서로서, 저저항화, 내열성 향상 등의 관점에서 장점이 크다. Since the solid electrolytic capacitor uses a solid conductive polymer as the cathode material, there is no deterioration in properties due to the evaporation of the electrolyte like a non-solid electrolytic capacitor, even under high temperature conditions. In addition, the conduction mechanism of the solid electrolytic capacitor is electron conduction, and the responsiveness is better compared to the non-solid aluminum electrolytic capacitor which is ion conduction, so the frequency characteristics are good and the ESR is also small. For this reason, heat generation of the capacitor when receiving current is also suppressed. From these characteristics, the solid electrolytic capacitor is a capacitor mounted on a circuit board, and has great advantages in terms of lowering resistance and improving heat resistance.

고체 전해 콘덴서에 사용되는 세퍼레이터는, 셀룰로오스계 섬유를 사용한 것, 합성 섬유를 사용한 것, 셀룰로오스계 섬유와 합성 섬유를 혼합하여 사용한 것 등이 제안되어 있다. As for the separator used in the solid electrolytic capacitor, one using a cellulose fiber, a synthetic fiber, a mixture of a cellulose fiber and a synthetic fiber, and the like have been proposed.

고체 전해 콘덴서는, 전극박과 세퍼레이터를 중첩하고 권회하여 소자 권회를 형성한 후, 전극박의 알루미늄 산화 피막의 결손 부분의 수복 및 전극박의 절단면이나 탭 등의 미화성 부분의 화성을 행하고, 도전성 고분자층을 형성한 후, 케이스에 삽입, 밀봉하여 제작하고 있다. In the solid electrolytic capacitor, after forming an element winding by overlapping and winding an electrode foil and a separator, it repairs the defective part of the aluminum oxide film of the electrode foil and converts the fragile portion such as a cut surface or a tab of the electrode foil to be conductive. After the polymer layer is formed, it is inserted into a case and sealed.

고체 전해 콘덴서의 도전성 고분자층은, 도전성 고분자의 중합액(도전성 고분자의 모노머 용액과 산화제 용액)을 세퍼레이터에 함침시킨 후에 중합하여 형성하는 경우와, 도전성 고분자 미립자의 수분산액을 세퍼레이터에 함침시킨 후에, 물을 건조시켜 형성하는 경우가 있다. The conductive polymer layer of the solid electrolytic capacitor is formed by polymerizing after impregnating a polymer solution of a conductive polymer (a monomer solution and an oxidizing agent solution of a conductive polymer) into a separator, and after impregnating an aqueous dispersion of conductive polymer fine particles into the separator, It may be formed by drying water.

고체 전해 콘덴서의 세퍼레이터로서 셀룰로오스계 섬유만으로 이루어지는 세퍼레이터를 사용한 경우, 도전성 고분자의 중합액을 사용하면, 셀룰로오스가 중합액의 산화제와 반응하여 산화제를 소비함으로써, 도전성 고분자의 중합을 저해한다. When a separator composed of only cellulose fibers is used as the separator of the solid electrolytic capacitor, when a polymer solution of a conductive polymer is used, the cellulose reacts with the oxidizing agent in the polymerization solution and consumes the oxidizing agent, thereby inhibiting polymerization of the conductive polymer.

한편, 도전성 고분자의 수분산액을 사용한 고체 전해 콘덴서에서는, 수분산액의 점도가 매우 높기 때문에, 세퍼레이터로의 수분산액의 함침성이 나쁘다. On the other hand, in a solid electrolytic capacitor using an aqueous dispersion of a conductive polymer, since the viscosity of the aqueous dispersion is very high, impregnation of the aqueous dispersion into the separator is poor.

이러한 산화제와의 반응을 방지하고 또한 수분산액의 함침성을 향상시키기 위해서, 셀룰로오스계 세퍼레이터는, 소자 권회를 형성 후, 고온에서 가열함으로써, 세퍼레이터를 탄화하고, 그 후에 도전성 고분자층을 형성하고 있다. 탄화된 셀룰로오스계 세퍼레이터는, 내산화성이 높아져 중합액의 산화제와의 반응성이 저하되고 또한 세퍼레이터를 구성하는 셀룰로오스 섬유가 탄화에 의해 가늘어지고, 세퍼레이터의 공극이 증가하기 때문에 수분산액의 함침성도 향상된다. In order to prevent the reaction with such an oxidizing agent and to improve the impregnation property of the aqueous dispersion, the cellulose-based separator carbonizes the separator by heating at a high temperature after forming an element winding, and then forms a conductive polymer layer. In the carbonized cellulose-based separator, oxidation resistance increases, the reactivity of the polymerization solution with the oxidizing agent decreases, and the cellulose fibers constituting the separator become thinner by carbonization, and the pores of the separator increase, so that the impregnation property of the aqueous dispersion is also improved.

그러나, 탄화 처리에 의해 공정 수가 증가하고, 공정도 복잡해진다. 덧붙여, 탄화 처리에 의해 셀룰로오스가 열분해하기 때문에, 세퍼레이터의 물리적 강도도 저하된다.However, the number of steps increases due to the carbonization treatment, and the steps become complex. In addition, since cellulose is thermally decomposed by carbonization, the physical strength of the separator is also lowered.

이러한 셀룰로오스계 세퍼레이터의 과제를 해결하기 위해서, 비탄화로 사용 가능한 세퍼레이터로서, 합성 섬유를 사용한 것, 셀룰로오스계 섬유와 합성 섬유를 혼합하여 사용한 것 등이 제안되어 있다. In order to solve the problem of such a cellulose separator, as a separator that can be used in non-carbonization, a synthetic fiber, a mixture of a cellulose fiber and a synthetic fiber, and the like have been proposed.

합성 섬유를 사용한 세퍼레이터는, 비탄화이더라도, 도전성 고분자의 중합을 저해하지 않고, 도전성 고분자와의 친화성을 고려한 재료를 선정함으로써, 수분산액의 함침성도 향상된다. 또한, 도전성 고분자와의 화학적 안정성을 고려한 재료를 선정함으로써, 고체 전해 콘덴서로 만들었을 때의 성능 안정화도 도모할 수 있다. In the case of a separator using synthetic fibers, the impregnation property of the aqueous dispersion is also improved by selecting a material that does not inhibit polymerization of the conductive polymer and considers affinity with the conductive polymer, even if it is non-elastic. In addition, by selecting a material in consideration of chemical stability with a conductive polymer, performance stabilization when made into a solid electrolytic capacitor can also be achieved.

또한, 상술한 바와 같이, 고체 전해 콘덴서의 차량 탑재 용도에서의 사용도 증가하고 있다. 특히 최근에는, 자동차의 전장화가 진행되고, 자동차의 다양한 기능을 컨트롤하는 전자 제어 기기인 Electronic Control Unit(이하, “ECU”라고 한다.)의 수량이 증가 경향에 있다. 또한, 그러한 기판의 소형화에 수반하여, 한정된 스페이스에 최대한으로 고밀도 실장할 필요도 생기고 있다.Further, as described above, the use of solid electrolytic capacitors in vehicle-mounted applications is also increasing. In particular, in recent years, electronic control of automobiles has progressed, and the number of Electronic Control Units (hereinafter referred to as “ECUs”), which are electronic control devices that control various functions of automobiles, tends to increase. In addition, with the miniaturization of such substrates, it is also necessary to mount as high density as possible in a limited space.

이 때문에, 탑재되는 부품에도, 종래 요구되는 고기능화와 함께 소형화가 요망되게 되었다. ECU 등에 탑재되는 부품의 하나인 고체 전해 콘덴서에서도, 소형화에 대응하기 위해서, 콘덴서의 요구 성능의 하나인 정전 용량의 더 한층의 향상이 요망되고 있다. 또한, 차량 탑재 용도로서 사용되는 부품은, 불량이 인명으로 직결되기 때문에 정전 용량 특성의 향상에 더하여, 신뢰성 면에서의 쇼트 불량률의 더 한층의 저감 요구도 높아지게 되었다. For this reason, the components to be mounted are also required to be miniaturized as well as high functionality required in the past. Even in a solid electrolytic capacitor, which is one of the components mounted on an ECU or the like, in order to cope with miniaturization, further improvement of the electrostatic capacity, which is one of the required performance of the capacitor, is desired. Further, for parts used for vehicle-mounted applications, since defects are directly linked to human life, in addition to improving the electrostatic capacity characteristics, the demand for further reduction of the short-circuit defect rate in terms of reliability has increased.

지금까지, 상기 과제에 대응한 고체 전해 콘덴서용 세퍼레이터로서, 예를 들어 특허문헌 1 내지 5에 기재된 기술이 개시되어 있다. Until now, as a separator for solid electrolytic capacitors corresponding to the above problems, the techniques described in Patent Documents 1 to 5, for example, have been disclosed.

일본 특허 공개 제2012-104737Japanese Patent Publication No. 2012-104737 일본 특허 공개 제2006-344742Japanese Patent Publication No. 2006-344742 일본 특허 공개 제2013-197297Japanese Patent Publication No. 2013-197297 일본 특허 공개 제2010-87112Japanese Patent Publication No. 2010-87112 일본 특허 공개 제2002-246270Japanese Patent Publication No. 2002-246270

특허문헌 1에서는, 2종류의 비피브릴화 섬유의 섬유 직경의 차이를 5㎛ 이상으로 하고, 섬유의 배합 비율에 따라 세퍼레이터의 평활도를 제어한 세퍼레이터가 제안되어 있다. 이 세퍼레이터를 사용함으로써 전해질의 함침성이나 유지성이 개선되고, 정전 용량을 개선함과 함께 쇼트 불량률을 개선한 전해 콘덴서를 제공하는 기술이 개시되어 있다.In Patent Document 1, a separator in which the difference in fiber diameters of the two types of non-fibrillated fibers is 5 μm or more and the smoothness of the separator is controlled according to the blending ratio of the fibers is proposed. A technique for providing an electrolytic capacitor in which the impregnation and retention properties of the electrolyte are improved by using this separator, and the electrostatic capacity is improved and the short-circuit defect rate is improved is disclosed.

그러나, 특허문헌 1과 같은 비피브릴화 섬유만으로 이루어지는 세퍼레이터에서는, 세퍼레이터의 치밀성을 향상시키기 위해서는 세경 섬유를 사용하게 되는데, 섬유의 세경화에는 한계가 있어, 일정 이상으로 세퍼레이터의 치밀성을 높이는 것이 곤란하다. However, in the separator made of only non-fibrillated fibers as in Patent Document 1, fine fibers are used to improve the density of the separator, but there is a limit to the fineness of the fibers, and it is difficult to increase the density of the separator beyond a certain level. .

특허문헌 2에서는, 피브릴화 아크릴 섬유를 함유시킨 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서가 제안되어 있다. 이 세퍼레이터는, 미세한 피브릴을 가진 섬유에 의해 구성된, 매우 치밀한 세퍼레이터이다. 이 세퍼레이터를 사용함으로써 쇼트 불량률을 개선함과 함께, 동일 사이즈에서도 용량을 업한 전해 콘덴서를 제공하는 기술이 개시되어 있다. In Patent Document 2, an electrolytic capacitor using a separator containing fibrillated acrylic fibers is proposed. This separator is a very dense separator composed of fibers having fine fibrils. The use of this separator improves the short-circuit defect rate and provides an electrolytic capacitor having an increased capacity even in the same size.

그러나, 특허문헌 2와 같은 피브릴화 섬유로 이루어지는 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서는, 세퍼레이터의 치밀성이 너무 높고, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 일정 이상으로 향상시킬 수 없어, 최근 요구될 정도의 정전 용량의 향상이 곤란하였다. 특허문헌 2의 세퍼레이터 함침성을 향상시키기 위해서는, 피브릴화 섬유의 피브릴화 정도를 낮게 하는 것이나, 세퍼레이터의 피브릴화 섬유의 함유율을 낮게 하는 것을 생각할 수 있지만, 어느 경우도 세퍼레이터의 치밀성이 저하되고, 내쇼트성도 저하된다. However, the solid electrolytic capacitor using a separator made of fibrillated fibers as in Patent Literature 2, the density of the separator is too high, and the impregnability of the polymer solution or dispersion liquid of the conductive polymer cannot be improved beyond a certain level, which is recently required. It was difficult to improve the degree of electrostatic capacity. In order to improve the separator impregnation property of Patent Document 2, it is conceivable to lower the fibrillation degree of fibrillated fibers or to lower the content of fibrillated fibers in the separator, but in any case, the density of the separator decreases. And short-circuit resistance is also reduced.

또한, 특허문헌 3에서는, 섬유의 배향성 비(세로 방향의 인장 강도와 가로 방향의 인장 강도와의 비)가 2.0 이하인 세퍼레이터가 제안되어 있다. 이 세퍼레이터를 사용함으로써 정전 용량을 개선함과 함께 생산성을 높인 전해 콘덴서를 제공하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 3에서 개시된 이상으로 섬유의 배향성 비를 작게 하는 것에도 한계가 있어, 최근 요망되는 고체 전해 콘덴서의 정전 용량의 향상 요구를 충족시키기가 곤란하였다. In addition, in Patent Document 3, a separator in which the fiber orientation ratio (ratio of tensile strength in the longitudinal direction and tensile strength in the transverse direction) is 2.0 or less is proposed. A technique for providing an electrolytic capacitor with improved productivity while improving electrostatic capacity by using this separator is disclosed. However, there is also a limit to reducing the orientation ratio of fibers beyond that disclosed in Patent Document 3, and it has been difficult to meet the demand for improvement of the electrostatic capacity of a solid electrolytic capacitor that is recently desired.

그리고, 특허문헌 4에서는, 도전성 고분자에 의한 셀룰로오스의 열화를 방지하는 것을 목적으로, 셀룰로오스 부직포에 폴리불화 비닐리덴 등의 폴리머를 함유시킨 세퍼레이터가 제안되어 있다. 이 세퍼레이터를 사용함으로써 정전 용량이 우수하고, 불량률이 작은 고체 전해 콘덴서를 제공하는 기술이 개시되어 있다. In addition, in Patent Document 4, for the purpose of preventing deterioration of cellulose due to a conductive polymer, a separator in which a polymer such as polyvinylidene fluoride is contained in a cellulose nonwoven fabric is proposed. A technique for providing a solid electrolytic capacitor having excellent electrostatic capacity and a small defect rate by using this separator is disclosed.

그러나, 특허문헌 4와 같이 폴리머 구조체를 함침 또는 도포 시공시켜서 석출시켰을 경우, 폴리머 응집부 등, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성이 악화된 부분이 생기기 때문에, 최근 요망되는 정전 용량 향상의 요구를 충족시키기가 곤란하였다. However, when the polymer structure is impregnated or coated and precipitated as in Patent Document 4, the impregnation property of the polymeric solution or dispersion of the conductive polymer, such as a polymer agglomeration portion, is deteriorated. It was difficult to meet.

또한, 부직포 제조 공정과 폴리머 구조체를 형성하는 공정이 있고, 이러한 세퍼레이터에 후속 가공 처리를 하는 경우, 공정이 번잡해지기 때문에 세퍼레이터의 비용도 증가한다. In addition, there is a nonwoven fabric manufacturing process and a process of forming a polymer structure, and when a subsequent processing treatment is performed on such a separator, since the process becomes complicated, the cost of the separator also increases.

특허문헌 5의 세퍼레이터는, 세퍼레이터와 도전성 고분자와의 친화성이 양호한 세퍼레이터이며, 이 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서의 ESR을 저감할 수 있다. 그러나, 최근에는, 고체 전해 콘덴서의 정격 전압도 고압화되고 있어, 콘덴서의 ESR을 저감할 수 있을 뿐 아니라, 또한 내쇼트성이 높은 세퍼레이터가 요망되고 있다. The separator of Patent Document 5 is a separator having good affinity between the separator and a conductive polymer, and the ESR of a solid electrolytic capacitor using this separator can be reduced. However, in recent years, the rated voltage of solid electrolytic capacitors is also increasing, and not only can the ESR of the capacitor be reduced, but also a separator having high short-circuit resistance is desired.

특허문헌 5의 세퍼레이터의 내쇼트성을 향상시키기 위해서는, 보다 세경의 섬유를 사용하는 방법을 생각할 수 있지만, 섬유의 세경화에도 한계가 있다. In order to improve the short resistance of the separator of Patent Document 5, a method of using a finer fiber can be considered, but there is also a limit to the fine-hardening of the fiber.

이와 같이, 종래의 세퍼레이터에서는, 내쇼트성과 함침성을 동시에 향상시키는 것은 곤란하고, 종래의 세퍼레이터에서는, 최근 요망되는, 더 한층의 정전 용량 특성의 향상 및 쇼트 불량률의 저감 요구에 부응할 수 없다는 문제가 있었다. As described above, in the conventional separator, it is difficult to simultaneously improve the short-circuit resistance and impregnation property, and in the conventional separator, a problem in that it cannot meet the demands for further improvement of capacitance characteristics and reduction of the short-circuit defect rate that are recently desired. There was.

본 발명은 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 향상시킴으로써 정전 용량 특성을 개선하며 또한 쇼트 불량률의 저감을 실현한 알루미늄 전해 콘덴서용 세퍼레이터 및 알루미늄 전해 콘덴서를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above problems, and provides a separator for an aluminum electrolytic capacitor and an aluminum electrolytic capacitor that improves the capacitance characteristics by improving the impregnation property of a polymer solution or dispersion of a conductive polymer and also realizes a reduction in short circuit defect rate. It aims to do.

상술한 과제를 해결하고, 상기의 목적을 달성하는 한 수단으로서, 본 발명은, 예를 들어 이하의 구성을 구비한다.As a means of solving the above-described problems and achieving the above objects, the present invention has, for example, the following configurations.

즉, 한 쌍의 전극 사이에 개재하는, 알루미늄 전해 콘덴서용 세퍼레이터로서, 폴리에스테르 주체 섬유를 20 내지 60질량%, 폴리에스테르 바인더 섬유를 10 내지 70질량%, 폴리비닐알코올 바인더를 10 내지 30질량% 함유하고, 평균 구멍 직경 5.0 내지 20.0㎛이며, 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도가 전체 구멍 직경의 70% 이상이고, 또한 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도가 10% 이하인 것을 특징으로 한다. That is, as a separator for an aluminum electrolytic capacitor interposed between a pair of electrodes, 20 to 60 mass% of polyester main fibers, 10 to 70 mass% of polyester binder fibers, and 10 to 30 mass% of polyvinyl alcohol binder It contains, the average pore diameter is 5.0 to 20.0 μm, the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 μm is 70% or more of the total pore diameter, and the pore diameter frequency of 20.0 μm or more is 10% or less.

또한, 본 발명의 알루미늄 전해 콘덴서는, 세퍼레이터로서 상기의 알루미늄 전해 콘덴서용 세퍼레이터를 사용하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 알루미늄 전해 콘덴서는, 음극 재료로서 도전성 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. Further, the aluminum electrolytic capacitor of the present invention is characterized in that the above-described separator for aluminum electrolytic capacitors is used as a separator. In addition, it is preferable that the aluminum electrolytic capacitor uses a conductive polymer as a cathode material.

본 발명에 따르면, 폴리에스테르 주체 섬유, 폴리에스테르 바인더 섬유, 폴리비닐알코올 바인더를 사용하여, 평균 구멍 직경과 구멍 직경 빈도를 일정 범위로 제어함으로써, 세퍼레이터를 구성하는 섬유끼리의 간극을 균질화할 수 있기 때문에, 세퍼레이터로서의 내쇼트성을 높이면서, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 높이는 것이 가능해진다.According to the present invention, by using a polyester main fiber, a polyester binder fiber, and a polyvinyl alcohol binder, by controlling the average pore diameter and the pore diameter frequency within a certain range, the gap between fibers constituting the separator can be homogenized. Therefore, it becomes possible to improve the impregnation property of the polymerization liquid or dispersion liquid of the conductive polymer while improving the short resistance as a separator.

또한, 본 발명의 세퍼레이터는, 종래의 내쇼트성이 양호한 세퍼레이터와 비교하여 치밀성은 높지 않기 때문에, 도전성 고분자의 함침을 저해하지도 않는다. 이 때문에, 본 발명의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 특성의 향상과 쇼트 불량률의 저감을 동시에 달성할 수 있다.In addition, the separator of the present invention does not inhibit the impregnation of the conductive polymer, since it does not have high density compared to the conventional separator having good short resistance. For this reason, the solid electrolytic capacitor using the separator of the present invention can simultaneously achieve an improvement in capacitance characteristics and a reduction in a short circuit defect rate.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 알루미늄 전해 콘덴서에 의하면, 세퍼레이터로서, 예를 들어 비피브릴화 섬유인 폴리에스테르 주체 섬유, 폴리에스테르 바인더 섬유, 폴리비닐알코올 바인더를 사용하여, 평균 구멍 직경과 구멍 직경 빈도를 일정 범위로 제어함으로써, 세퍼레이터를 구성하는 섬유끼리의 간극을 균질화할 수 있다. 이 때문에, 세퍼레이터로서의 내쇼트성을 높이면서, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 높이는 것이 가능해진다. According to the aluminum electrolytic capacitor according to the aspect for carrying out the present invention, as a separator, for example, a polyester main fiber, a polyester binder fiber, a polyvinyl alcohol binder, which is a non-fibrillated fiber, is used, and the average pore diameter and the pore diameter By controlling the frequency within a certain range, the gap between the fibers constituting the separator can be homogenized. For this reason, it becomes possible to improve the impregnation property of a polymerization liquid or dispersion liquid of a conductive polymer while improving short-circuit resistance as a separator.

즉 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 세퍼레이터는, 세퍼레이터의 치밀성을 향상시킴으로써 내쇼트성을 높여 온 종래의 세퍼레이터와는 달리, 세퍼레이터의 균질성을 높임으로써 콘덴서 사용 시의 전하 집중을 없애고, 내쇼트성을 높인 것이다. In other words, the separator according to the form for carrying out the present invention eliminates charge concentration when using a capacitor by increasing the homogeneity of the separator, unlike conventional separators that have improved short resistance by improving the density of the separator. Is raised.

또한, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 세퍼레이터는 균질하지만, 종래의 내쇼트성이 양호한 세퍼레이터와 비교하여 치밀성은 높지 않기 때문에, 도전성 고분자의 함침을 저해하지도 않는다. Further, although the separator according to the embodiment for carrying out the present invention is homogeneous, since the density is not high compared to the conventional separator having good short resistance, impregnation of the conductive polymer is not inhibited.

따라서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 세퍼레이터를 사용한 알루미늄 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 특성의 향상과 쇼트 불량률의 저감을 동시에 달성할 수 있다. Therefore, the aluminum solid electrolytic capacitor using the separator according to the embodiment for carrying out the present invention can simultaneously achieve an improvement in capacitance characteristics and a reduction in short circuit defect rate.

본 발명자들은, 정전 용량 특성의 향상과 쇼트 불량률의 저감에 대하여 예의 검토한 결과, 평균 구멍 직경과 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도 및 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도를 일정 범위로 제어한 균질한 세퍼레이터로 만듦으로써, 세퍼레이터로서의 내쇼트성을 높이고, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액이 균일하게 세퍼레이터 전체에 함침 가능하고, 정전 용량 특성의 향상과 쇼트 불량률의 저감을 동시에 달성시키는 것이 가능해지는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다. The present inventors have carefully studied the improvement of the capacitance characteristics and the reduction of the short-circuit defect rate. It was found that it was possible to improve short-circuit resistance as a separator, and to uniformly impregnate the entire separator with a polymer solution or dispersion of a conductive polymer, and to simultaneously achieve an improvement in capacitance characteristics and a reduction in the short-circuit defect rate, The present invention has been reached.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 세퍼레이터는, 예를 들어 한 쌍의 전극 사이에 개재하는 알루미늄 전해 콘덴서용 세퍼레이터로서, 폴리에스테르 주체 섬유를 20 내지 60질량%, 폴리에스테르 바인더 섬유를 10 내지 70질량%, 폴리비닐알코올 바인더를 10 내지 30질량% 함유하고, 또한 평균 구멍 직경 5.0 내지 20.0㎛이며, 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도가 전체 구멍 직경의 70% 이상, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도가 10% 이하의 구성을 구비한다. The separator according to the embodiment for carrying out the present invention is, for example, a separator for an aluminum electrolytic capacitor interposed between a pair of electrodes, and contains 20 to 60 mass% of polyester main fibers and 10 to 70 mass of polyester binder fibers. %, containing 10 to 30% by mass of a polyvinyl alcohol binder, and an average pore diameter of 5.0 to 20.0 μm, and a pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 μm is 70% or more of the total pore diameter, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more It has a composition of 10% or less.

평균 구멍 직경은 세퍼레이터의 시트 전체의 평균화된 치밀성을 나타낸다. 본 발명에서는, 세퍼레이터로서의 내쇼트성을 높이면서, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 높이는 것을 목적으로 하고, 시트 전체로서의 치밀성과 내부의 균질성을 높이기 위해서, 평균 구멍 직경에 더하여 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도 및 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도도 제어하고 있다. The average pore diameter represents the averaged density of the entire sheet of the separator. In the present invention, the purpose of the present invention is to increase short-circuit resistance as a separator and to increase the impregnation property of a polymer or dispersion of a conductive polymer, and in order to increase the density and internal homogeneity of the entire sheet, 5.0 to 15.0 in addition to the average pore diameter The pore diameter frequency in the µm range and the hole diameter frequency of 20.0 µm or more are also controlled.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 세퍼레이터의 평균 구멍 직경은 5.0 내지 20.0㎛의 범위이며, 평균 구멍 직경이 8.0 내지 15.0㎛의 범위가 보다 바람직하다. The average pore diameter of the separator according to the embodiment for carrying out the present invention is in the range of 5.0 to 20.0 µm, more preferably in the range of 8.0 to 15.0 µm.

평균 구멍 직경이 20.0㎛을 초과하면, 세퍼레이터의 치밀성이 부족하고, 전극박의 버 등이 세퍼레이터를 관통하기 쉬워지기 때문에 균질성이 높은 세퍼레이터이더라도, 쇼트 불량률을 저감할 수 없는 경우가 있다. If the average pore diameter exceeds 20.0 µm, the density of the separator is insufficient, and burrs and the like of the electrode foil are liable to penetrate the separator. Therefore, even in a separator having high homogeneity, the short-circuit defect rate may not be reduced in some cases.

또한, 평균 구멍 직경이 5.0㎛ 미만이면, 세퍼레이터가 과도하게 치밀하기 때문에, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 곤란해져 정전 용량을 향상시킬 수 없는 경우가 있다. Further, if the average pore diameter is less than 5.0 µm, since the separator is excessively dense, impregnation of the polymer liquid or dispersion liquid of the conductive polymer becomes difficult and the electrostatic capacity cannot be improved in some cases.

그리고, 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도는 전체 구멍 직경의 70.0% 이상이며, 또한 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 전체 구멍 직경의 10% 이하가 바람직하다.Further, the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 µm is 70.0% or more of the total pore diameter, and the pore diameter frequency of 20.0 µm or more is preferably 10% or less of the total pore diameter.

세퍼레이터의 구멍 직경 빈도를 상기 범위로 함으로써, 구멍의 분포가 완만하게 넓게 분포하거나, 5.0㎛ 미만과 15.0㎛ 초과의 2군데에 국재되거나 하는 일이 없어지기 때문에 세퍼레이터의 균질성을 높일 수 있다. By making the pore diameter frequency of the separator within the above range, the distribution of the pores is not smoothly and widely distributed or localized in two places less than 5.0 µm and more than 15.0 µm, so that the homogeneity of the separator can be improved.

세퍼레이터의 균질성을 높임으로써, 에이징 시의 국소적인 전하 집중을 억제할 수 있어, 쇼트 불량률의 저감이 가능해진다. 또한, 도전성 고분자의 중합액 또는 분산액의 함침 시에, 국소적으로 함침되거나, 또는 국소적으로 함침되지 않는 것을 방지할 수 있고, 세퍼레이터를 개재해서 전극박 전체에 균질하게 도전성 고분자층을 형성하는 것이 가능해져, 콘덴서의 정전 용량 특성을 향상시킬 수 있다. By increasing the homogeneity of the separator, local charge concentration at the time of aging can be suppressed, and the short-circuit defective rate can be reduced. In addition, at the time of impregnation of a polymer solution or dispersion of a conductive polymer, it is possible to prevent local impregnation or not impregnating locally, and forming a conductive polymer layer homogeneously over the entire electrode foil through a separator Becomes possible, and the capacitance characteristic of a capacitor can be improved.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 관한 세퍼레이터는, 피브릴을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 세퍼레이터를 구성하는 섬유는, 비피브릴화 섬유인 것이 바람직하다. It is preferable that the separator according to the embodiment for carrying out the present invention does not contain fibrils. In other words, it is preferable that the fibers constituting the separator are non-fibrillated fibers.

섬유에는, 고해 등의 처리에 의해, 주체가 되는 부분부터 지엽상으로 미세한 수염상의 피브릴을 발생시킨 것이나, 피브릴을 본떠서 펄프상으로 제조한 것 등이 있다. Fibers include those in which fine whisker-like fibrils are generated from the main part by treatment such as beating, etc., and those produced in the form of pulp in the form of fibrils.

본 실시를 하기 위한 형태(본 실시 형태)에서의 비피브릴화 섬유란, 피브릴을 가지고 있지 않은 섬유를 가리키고, 시트의 골격이 되는 주체 섬유나, 시트를 구성하는 섬유를 접착하는 바인더 기능을 가진 섬유이어도 좋다.The non-fibrillated fiber in this embodiment (this embodiment) refers to a fiber that does not have fibrils, and has a binder function that adheres the main fiber that becomes the skeleton of the sheet or the fibers constituting the sheet. Fiber may be used.

피브릴화 섬유는, 세퍼레이터 전체로서의 치밀성을 높일 수 있지만, 국소적으로 과도하게 치밀한 부분이 생기기 쉬워 이러한 장소의 함침성을 향상시키기 어렵다.The fibrillated fiber can improve the density of the separator as a whole, but it is difficult to improve the impregnation property of such a place because it is easy to generate an excessively dense part locally.

본 실시 형태에서는 세퍼레이터를 구성하는 섬유로서, 비피브릴화 섬유만을 사용함으로써 세퍼레이터의 균질성을 높이고 있다. In this embodiment, the homogeneity of the separator is enhanced by using only non-fibrillated fibers as fibers constituting the separator.

세퍼레이터를 구성하는 섬유종은, 화학적 안정성, 물리적 안정성, 취급 용이성 등으로부터, 합성 섬유종으로부터 선택되고, 이 중에서도, 세퍼레이터에 포함되는 불순물이나 수분이 적으며, 또한 본 발명에서 착안한 세퍼레이터의 균질성 향상의 관점에서, 수중으로의 분산성이 양호한 폴리에스테르 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. The fibrous species constituting the separator is selected from synthetic fibrous species from the viewpoint of chemical stability, physical stability, and ease of handling, and among them, there are few impurities and moisture contained in the separator, and the viewpoint of improving the homogeneity of the separator conceived in the present invention. In this, it is preferable to use a polyester fiber having good dispersibility in water.

또한, 세퍼레이터를 구성하는 폴리에스테르 섬유로서, 시트의 골격이 되는 폴리에스테르 주체 섬유와 시트를 구성하는 섬유를 접착하는 바인더 기능을 가진 폴리에스테르 바인더 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. In addition, as the polyester fiber constituting the separator, it is preferable to use a polyester binder fiber having a binder function that bonds the polyester main fiber serving as the skeleton of the sheet to the fiber constituting the sheet.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 세퍼레이터에는, 폴리비닐알코올 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to use a polyvinyl alcohol binder for the separator according to the embodiment of the present invention.

세퍼레이터로서, 초지법에 의해 습식 부직포를 제작하는 경우, 섬유를 물에 분산시켜 망에 의해 탈수(여수)하여 시트를 형성한다. 이때, 섬유는 여수의 저항이 낮아지도록 퇴적하여 시트가 형성된다. 그 후, 시트를 건조 공정으로 반송하여 건조함으로써 세퍼레이터가 제조된다. As a separator, when a wet nonwoven fabric is produced by a papermaking method, fibers are dispersed in water and dehydrated (filtered out) with a net to form a sheet. At this time, the fibers are deposited so that the resistance of the free water is lowered to form a sheet. After that, the sheet is conveyed in a drying step and dried to produce a separator.

폴리에스테르 바인더 섬유와 폴리비닐알코올 바인더를 사용함으로써 여수 저항이 최소화하도록 퇴적한 시트를, 그대로의 상태로 고정할 수 있기 때문에, 세퍼레이터 완성 후에 권취나 재단과 같은 기계적인 부하를 받아도, 시트의 균질성이 저하되지 않는다.By using polyester binder fiber and polyvinyl alcohol binder, the deposited sheet can be fixed as it is in order to minimize the leakage resistance, so even if a mechanical load such as winding or cutting is applied after the separator is completed, the homogeneity of the sheet is Does not deteriorate.

폴리비닐알코올 바인더는 시트의 기계적 강도를 향상시키기 위해서 사용하는 것이 일반적인데, 시트 형성 시에 폴리비닐알코올 바인더가 막상으로 건조함으로써, 세퍼레이터로서 사용했을 때의 함침성이 저하되는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 세퍼레이터로의 폴리비닐알코올 바인더 함유량은, 가능한 한 저감되어 왔다. Polyvinyl alcohol binders are generally used in order to improve the mechanical strength of a sheet, but it is known that the impregnation property when used as a separator is lowered by drying the polyvinyl alcohol binder in a film form during sheet formation. For this reason, the content of the polyvinyl alcohol binder in the separator has been reduced as much as possible.

이에 비해 본 발명의 실시 형태에서는, 시트 완성 후의 균질성의 고정화를 목적으로 하여, 폴리에스테르 바인더 섬유에 더하여 폴리비닐알코올 바인더도 사용하고 있다. In contrast, in the embodiment of the present invention, in addition to the polyester binder fibers, a polyvinyl alcohol binder is also used for the purpose of immobilizing homogeneity after sheet completion.

구체적으로는, 세퍼레이터에 폴리에스테르 주체 섬유를 20 내지 60질량%의 범위, 폴리에스테르 바인더 섬유를 10 내지 70질량%의 범위, 폴리비닐알코올 바인더를 10 내지 30질량%의 범위로 함유시킴으로써, 세퍼레이터의 평균 구멍 직경과 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도 및 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도를 상기 범위 내로 하는 것이 가능해졌다. Specifically, by containing the polyester main fiber in the range of 20 to 60 mass%, the polyester binder fiber in the range of 10 to 70 mass%, and the polyvinyl alcohol binder in the range of 10 to 30 mass%, It became possible to make the average pore diameter, the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 μm, and the pore diameter frequency of 20.0 μm or more within the above ranges.

폴리에스테르 주체 섬유가 20질량% 미만, 또는 폴리에스테르 바인더 섬유가 70질량% 초과에서는, 접착 성분이 많음으로써, 세퍼레이터를 구성하는 섬유끼리의 간극이 과잉되게 좁아져, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성이 저하되는 경우가 있었다. 폴리에스테르 주체 섬유가 60질량% 초과, 또는 폴리에스테르 바인더 섬유가 10질량% 미만이면, 접착 성분이 적음으로써, 세퍼레이터의 기계적 강도가 저하되고, 콘덴서 소자 권회 공정에서 세퍼레이터가 끊어지는 등의 권회 불량이 발생하는 경우나, 전극박의 버 등이 세퍼레이터를 관통하기 쉬워져, 콘덴서의 쇼트 불량률이 증가하는 경우가 있었다. 또한, 세퍼레이터의 균질성 유지가 곤란해지는 경우가 있었다.When the polyester main fiber is less than 20% by mass or the polyester binder fiber is more than 70% by mass, the gap between the fibers constituting the separator becomes excessively narrow due to the large number of adhesive components, and the polymerization solution or dispersion of the conductive polymer There was a case where the impregnation property fell. When the polyester main fiber is more than 60% by mass or the polyester binder fiber is less than 10% by mass, the mechanical strength of the separator decreases due to the small amount of the adhesive component, and winding defects such as breakage of the separator in the condenser element winding process may occur. Occurrence occurs, or burrs of the electrode foil are likely to penetrate the separator, and the short circuit defect rate of the capacitor may increase. In addition, there were cases where it became difficult to maintain the homogeneity of the separator.

또한, 폴리비닐알코올이 10질량% 미만이면, 세퍼레이터 완성 후의 시트의 균질성 유지가 곤란해지는 경우가 있다. 폴리비닐알코올이 30질량% 초과이면, 용해된 폴리비닐알코올이 세퍼레이터를 구성하는 섬유끼리의 공극을 과잉되게 매립함으로써 세퍼레이터의 균질성이 저하되는 경우가 있었다. Further, if the polyvinyl alcohol is less than 10% by mass, it may be difficult to maintain the homogeneity of the sheet after completion of the separator. When polyvinyl alcohol is more than 30% by mass, the homogeneity of the separator may be lowered by excessively filling the voids between the fibers constituting the separator by the dissolved polyvinyl alcohol.

세퍼레이터의 제작 방법에 특별히 한정은 없지만, 섬유를 수중으로 분산시켜 떠 올리는 초지법이, 세퍼레이터의 균질성 관점에서 바람직하다. Although there is no restriction|limiting in particular in the manufacturing method of a separator, The papermaking method which disperse|distributes fibers in water and floats up is preferable from the viewpoint of homogeneity of a separator.

본 발명의 실시 형태에 따른 세퍼레이터의 두께 및 밀도는, 목적으로 하는 알루미늄 전해 콘덴서의 특성을 충족하는 것을, 특별히 한정없이 채용할 수 있다. 일반적으로, 두께 20 내지 70㎛, 밀도 0.20 내지 0.60g/㎤ 정도의 두께 및 밀도의 세퍼레이터가 사용되고 있지만, 이 범위로 한정되는 것은 아니다. The thickness and density of the separator according to the embodiment of the present invention can be adopted without particular limitation as long as it satisfies the characteristics of the target aluminum electrolytic capacitor. In general, a separator having a thickness of about 20 to 70 µm and a density of about 0.20 to 0.60 g/cm 3 and a density is used, but is not limited to this range.

본 발명의 실시 형태에서, 세퍼레이터는 초지법을 사용하여 형성한 습식 부직포를 채용하였다. 세퍼레이터의 초지 형식은, 평균 구멍 직경과 구멍 직경 빈도를 충족할 수 있으면 특별히 한정은 없고, 장망 초지나 단망 초지, 원망 초지와 같은 초지 형식을 사용할 수 있으며, 또한 이러한 초지법에 의해 형성된 층을 복수 합한 것이어도 좋다. 또한, 초지 시에는, 콘덴서용 세퍼레이터에 영향을 주지 않을 정도의 불순물 함유량이라면, 분산제나 소포제, 지력 증강제 등의 첨가제를 첨가해도 된다. In an embodiment of the present invention, the separator employs a wet nonwoven fabric formed using a papermaking method. The paper type of the separator is not particularly limited as long as the average pore diameter and the frequency of the pore diameter can be satisfied, and a paper type such as long-mesh paper, short-mesh paper, and long-mesh paper can be used. It may be. Further, at the time of papermaking, additives such as a dispersing agent, a defoaming agent, and a paper strength enhancing agent may be added as long as the content of impurities does not affect the capacitor separator.

또한, 지층 형성 후에 지력 증강 가공, 친액 가공, 캘린더 가공, 엠보스 가공 등의 가공을 실시해도 좋다. 목적으로 하는 범위의 세퍼레이터의 평균 구멍 직경, 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도 및 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도를 충족할 수 있으면, 지력 증강 가공이나 친수 가공 등의 도포 시공량에 특별히 한정은 없다. Further, after the formation of the stratum, processing such as strength enhancing processing, lyophilic processing, calender processing, and emboss processing may be performed. As long as the average pore diameter of the separator in the target range, the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 µm, and the pore diameter frequency in the range of 20.0 µm or more can be satisfied, there is no particular limitation on the amount of application such as strength enhancing processing or hydrophilic processing.

그리고, 본 실시 형태의 알루미늄 전해 콘덴서는, 한 쌍의 전극 사이에 상기 구성의 세퍼레이터를 개재시키고, 음극 재료로서 도전성 고분자를 사용하였다.In addition, in the aluminum electrolytic capacitor of the present embodiment, a separator of the above configuration was interposed between a pair of electrodes, and a conductive polymer was used as a cathode material.

이상의 구성을 채용한 본 발명의 실시 형태에 따른 세퍼레이터는, 균질성이 매우 높고 또한 세퍼레이터로서 충분한 치밀성을 구비한다. The separator according to the embodiment of the present invention employing the above configuration has very high homogeneity and has sufficient density as a separator.

이 때문에, 이 세퍼레이터를, 음극 재료로서 도전성 고분자를 사용한 알루미늄 전해 콘덴서에 사용함으로써 정전 용량 특성이 높고, 쇼트 불량률도 낮은, 시장에 나온 후의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는 알루미늄 전해 콘덴서를 얻을 수 있다. For this reason, by using this separator for an aluminum electrolytic capacitor using a conductive polymer as a negative electrode material, it is possible to obtain an aluminum electrolytic capacitor that has high capacitance characteristics and a low short-circuit defect rate, which can contribute to the improvement of reliability after entering the market.

[세퍼레이터 및 알루미늄 전해 콘덴서의 특성 측정 방법][Method of measuring characteristics of separator and aluminum electrolytic capacitor]

본 실시 형태의 세퍼레이터 및 알루미늄 전해 콘덴서의 각 특성의 구체적인 측정은, 이하의 조건 및 방법으로 행하였다. Specific measurement of each characteristic of the separator and aluminum electrolytic capacitor of the present embodiment was performed under the following conditions and methods.

[두께] [thickness]

“JIS C 2300-2 '전기용 셀룰로오스지-제2부: 시험 방법' 5.1 두께”에 규정된, “5.1.1 측정기 및 측정 방법 a 외측 마이크로미터를 사용하는 경우”의 마이크로미터를 사용하여, “5.1.3 종이를 포개어 두께를 측정하는 경우”의 10장으로 포개는 방법으로 세퍼레이터의 두께를 측정하였다. Using the micrometer of "5.1.1 Measuring instrument and measuring method a When using an outer micrometer" as specified in "JIS C 2300-2'Electrical Cellulose Paper-Part 2: Test Method' 5.1 Thickness", The thickness of the separator was measured by stacking in 10 sheets of “5.1.3 When measuring the thickness by stacking paper”.

[밀도][density]

“JIS C 2300-2 '전기용 셀룰로오스지-제2부: 시험 방법' 7.0A 밀도”의 B법에 규정된 방법으로 절건 상태의 세퍼레이터 밀도를 측정하였다. The density of the separator in the absolute dry state was measured by the method specified in Method B of “JIS C 2300-2'Electric Cellulose Paper-Part 2: Test Method' 7.0A Density”.

[평균 구멍 직경·구멍 직경 빈도][Average hole diameter and hole diameter frequency]

CFP-1200-AEXL-ESA(Porous Materials, Inc.사제)를 사용하여 버블 포인트법(ASTM F316-86, JIS K3832)에 의해 측정되는 구멍 직경 분포로부터, 세퍼레이터의 평균 구멍 직경(㎛) 및 구멍 직경 빈도를 구하였다. 구멍 직경 빈도는, 구간 폭 0.1㎛로 한 구멍 직경 분포로부터 전체 구간 중, 구간 0.5 내지 15.0㎛의 비율(%) 및 20㎛ 이상의 비율(%)을 구하여 구멍 직경 빈도로 하였다.From the pore diameter distribution measured by the bubble point method (ASTM F316-86, JIS K3832) using CFP-1200-AEXL-ESA (manufactured by Porous Materials, Inc.), the average pore diameter (µm) and pore diameter of the separator The frequency was calculated. As for the pore diameter frequency, the ratio (%) of the section 0.5 to 15.0 μm and the ratio (%) of 20 μm or more were obtained from the pore diameter distribution of the section width of 0.1 μm, and the pore diameter frequency was determined.

예를 들어, 0.15㎛의 공공(空孔)은 0.2㎛의 구간에, 또한 0.30㎛의 공공은 0.3㎛의 구간에 할당하였다. 또한, 시험액으로서 GALWICK(Porous Materials, Inc.사제)를 사용하였다.For example, pores of 0.15 μm were assigned to a section of 0.2 μm, and pores of 0.30 μm were assigned to a section of 0.3 μm. In addition, GALWICK (manufactured by Porous Materials, Inc.) was used as the test liquid.

[고체 전해 콘덴서의 제작 공정] [Production process of solid electrolytic capacitor]

각 실시예, 비교예, 종래예의 세퍼레이터를 사용하여 정격 전압 6.3V, ESR 22mΩ, 직경 8.0mm×높이 7.0mm와, 정격 전압 50V, ESR 35mΩ, 직경 8.0mm×높이 10.0mm의 2종류의 고체 전해 콘덴서를 제작하였다.Using the separators of Examples, Comparative Examples, and Conventional Examples, two types of solid electrolysis with a rated voltage of 6.3V, ESR 22mΩ, diameter 8.0mm × height 7.0mm, rated voltage 50V, ESR 35mΩ, diameter 8.0mm × height 10.0mm A capacitor was built.

구체적인 제작 방법은, 이하와 같다.A specific production method is as follows.

에칭 처리 및 산화 피막 형성 처리를 행한 양극박과 음극박이 접촉하지 않도록 세퍼레이터를 개재시켜 권회하고, 테이프로 고정하여 콘덴서 소자를 제작하였다. 제작한 콘덴서 소자는, 재화성 처리 후, 건조하였다. A separator was interposed and wound up so that the anode foil and cathode foil subjected to the etching treatment and the oxidation film formation treatment did not come into contact, and fixed with a tape to produce a capacitor element. The produced capacitor element was dried after the chemical conversion treatment.

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서의 경우에는, 콘덴서 소자에 도전성 고분자 중합액을 함침 후, 가열·중합시키고, 용매를 건조시켜 도전성 고분자를 형성하였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서의 경우에는, 콘덴서 소자에 도전성 고분자 분산액을 함침 후, 가열·건조시켜 도전성 고분자를 형성하였다. In the case of a solid electrolytic capacitor having a rated voltage of 6.3 V, a conductive polymer polymerization solution was impregnated into the capacitor element, followed by heating and polymerization, and drying the solvent to form a conductive polymer. In the case of a solid electrolytic capacitor having a rated voltage of 50 V, a conductive polymer dispersion was impregnated into the capacitor element, followed by heating and drying to form a conductive polymer.

이어서, 소정의 케이스에 콘덴서 소자를 넣고, 개구부를 밀봉 후, 에이징을 행하여 각각의 고체 전해 콘덴서를 얻었다.Next, a capacitor element was put in a predetermined case, and after sealing the opening, aging was performed to obtain each solid electrolytic capacitor.

[하이브리드 전해 콘덴서의 제작 공정][Production process of hybrid electrolytic capacitor]

각 실시예, 비교예, 종래예의 세퍼레이터를 사용하여 정격 전압 16V, ESR 20mΩ, 직경 10.0mm×높이 10.5mm와, 정격 전압 80V, ESR 45mΩ, 직경 8.0mm×높이 10.0mm의 2종류의 하이브리드 전해 콘덴서를 제작하였다.Two types of hybrid electrolytic capacitors with a rated voltage of 16V, ESR 20mΩ, diameter 10.0mm × height 10.5mm, and rated voltage 80V, ESR 45mΩ, diameter 8.0mm × height 10.0mm using separators of Examples, Comparative Examples and Conventional Examples Was produced.

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서의 경우에는, 콘덴서 소자에 도전성 고분자 중합액을 함침 후, 가열 중합시키고, 용매를 건조시켜 도전성 고분자를 형성하였다. 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서의 경우에는, 콘덴서 소자에 도전성 고분자 분산액을 함침 후, 가열·건조시켜서 도전성 고분자를 형성하였다. In the case of a hybrid electrolytic capacitor having a rated voltage of 16 V, a conductive polymer polymerization solution was impregnated into the capacitor element, followed by heat polymerization and drying the solvent to form a conductive polymer. In the case of a hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V, a conductive polymer dispersion was impregnated in the capacitor element, followed by heating and drying to form a conductive polymer.

계속해서, 상기 콘덴서 소자에 구동용 전해액을 함침시키고, 소정의 케이스에 콘덴서 소자를 넣고, 개구부를 밀봉 후, 에이징을 행하여 각각의 하이브리드 전해 콘덴서를 얻었다.Subsequently, the condenser element was impregnated with a driving electrolytic solution, the condenser element was put in a predetermined case, and the opening was sealed, followed by aging to obtain each hybrid electrolytic capacitor.

[알루미늄 전해 콘덴서의 평가 방법][Evaluation method of aluminum electrolytic capacitors]

본 실시 형태의 알루미늄 전해 콘덴서의 구체적인 성능 평가는, 이하의 조건 및 방법으로 행하였다. Specific performance evaluation of the aluminum electrolytic capacitor of the present embodiment was performed under the following conditions and methods.

[정전 용량][capacitance]

정전 용량은, “JIS C 5101-1 '전자 기기용 고정 콘덴서 제1부:품목별 통칙'”에 규정된, “4.7 정전 용량”의 방법에 의해 구하였다.The capacitance was determined by the method of “4.7 capacitance” as specified in “JIS C 5101-1'Fixed Capacitors for Electronic Equipment Part 1: General Rules for Each Item'”.

[쇼트 불량률][Short defect rate]

쇼트 불량률은, 권회한 콘덴서 소자를 사용하여, 에이징 중에 발생한 쇼트 불량 수를 계수하고, 쇼트 불량이 된 소자 수를, 에이징을 실시한 콘덴서 소자 수로 나누어, 백분율로서 쇼트 불량률로 하였다.The short-circuit defect rate was obtained by counting the number of short-circuit defects generated during aging using a wound capacitor element, dividing the number of short-circuit defective elements by the number of aging condenser elements, and making the short-circuit defective rate as a percentage.

[실시예][Example]

이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 세퍼레이터의 구체적인 실시예 등에 대해서 설명한다. Hereinafter, specific examples of the separator according to the embodiment of the present invention will be described.

[실시예 1][Example 1]

폴리에스테르 주체 섬유 60질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 10질량%와, 폴리비닐알코올 30질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 실시예 1의 세퍼레이터를 얻었다. A raw material obtained by mixing 60% by mass of polyester main fiber, 10% by mass of polyester binder fiber, and 30% by mass of polyvinyl alcohol was used, and paper-making was performed to obtain a separator of Example 1.

완성한 실시예 1의 세퍼레이터의 두께는 60㎛, 밀도는 0.20g/㎤, 평균 구멍 직경은 20.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 72%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 7%였다. The finished separator of Example 1 had a thickness of 60 μm, a density of 0.20 g/cm 3, an average pore diameter of 20.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm of 72%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more of 7%.

[실시예 2][Example 2]

폴리에스테르 주체 섬유 20질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 70질량%와, 폴리비닐알코올 10질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 실시예 2의 세퍼레이터를 얻었다.A raw material obtained by mixing 20% by mass of a polyester main fiber, 70% by mass of a polyester binder fiber, and 10% by mass of polyvinyl alcohol was used, and the separator of Example 2 was obtained by papermaking.

완성한 실시예 2의 세퍼레이터의 두께는 70㎛, 밀도는 0.50g/㎤, 평균 구멍 직경은 5.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 77%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 4%였다. The finished separator of Example 2 had a thickness of 70 μm, a density of 0.50 g/cm 3, an average pore diameter of 5.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm, 77%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more and 4%.

[실시예 3][Example 3]

폴리에스테르 주체 섬유 50질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 30질량%와, 폴리비닐알코올 20질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 실시예 3의 세퍼레이터를 얻었다. A raw material obtained by mixing 50% by mass of a polyester main fiber, 30% by mass of a polyester binder fiber, and 20% by mass of polyvinyl alcohol was used and paper-making was performed to obtain a separator of Example 3.

완성한 실시예 3의 세퍼레이터의 두께는 30㎛, 밀도는 0.40g/㎤, 평균 구멍 직경은 15.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 91%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 3%였다. The finished separator of Example 3 had a thickness of 30 μm, a density of 0.40 g/cm 3, an average pore diameter of 15.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm of 91%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more of 3%.

[실시예 4][Example 4]

폴리에스테르 주체 섬유 40질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 40질량%와, 폴리비닐알코올 20질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 실시예 4의 세퍼레이터를 얻었다. A raw material obtained by mixing 40% by mass of polyester main fiber, 40% by mass of polyester binder fiber, and 20% by mass of polyvinyl alcohol was used, and the separator of Example 4 was obtained by papermaking.

완성한 실시예 4의 세퍼레이터의 두께는 40㎛, 밀도는 0.30g/㎤, 평균 구멍 직경은 8.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 96%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 8%였다. The finished separator of Example 4 had a thickness of 40 μm, a density of 0.30 g/cm 3, an average pore diameter of 8.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm, 96%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more, 8%.

[실시예 5][Example 5]

폴리에스테르 주체 섬유 30질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 60질량%와, 폴리비닐알코올 10질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 실시예 5의 세퍼레이터를 얻었다. A raw material obtained by mixing 30% by mass of polyester main fiber, 60% by mass of polyester binder fiber, and 10% by mass of polyvinyl alcohol was used, and paper-making was performed to obtain a separator of Example 5.

완성한 실시예 5의 세퍼레이터의 두께는 50㎛, 밀도는 0.60g/㎤, 평균 구멍 직경은 16.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 70%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 6%였다. The finished separator of Example 5 had a thickness of 50 μm, a density of 0.60 g/cm 3, an average pore diameter of 16.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm of 70%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more of 6%.

[실시예 6][Example 6]

폴리에스테르 주체 섬유 45질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 30질량%와, 폴리비닐알코올 25질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 실시예 6의 세퍼레이터를 얻었다. A raw material obtained by mixing 45% by mass of polyester main fiber, 30% by mass of polyester binder fiber, and 25% by mass of polyvinyl alcohol was used and paper-making was performed to obtain a separator of Example 6.

완성한 실시예 6의 세퍼레이터의 두께는 20㎛, 밀도는 0.45g/㎤, 평균 구멍 직경은 7.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 88%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 10%였다.The finished separator of Example 6 had a thickness of 20 μm, a density of 0.45 g/cm 3, an average pore diameter of 7.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm, 88%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more, 10%.

[비교예 1][Comparative Example 1]

폴리에스테르 주체 섬유 65질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 5질량%와, 폴리비닐알코올 30질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 비교예 1의 세퍼레이터를 얻었다.A raw material obtained by mixing 65% by mass of polyester main fiber, 5% by mass of polyester binder fiber, and 30% by mass of polyvinyl alcohol was used, and paper-making was performed to obtain a separator of Comparative Example 1.

완성한 비교예 1의 세퍼레이터의 두께는 30㎛, 밀도는 0.35g/㎤, 평균 구멍 직경은 26.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 71%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 7%였다. The finished separator of Comparative Example 1 had a thickness of 30 μm, a density of 0.35 g/cm 3, an average pore diameter of 26.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm of 71%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more of 7%.

[비교예 2][Comparative Example 2]

폴리에스테르 주체 섬유 10질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 80질량%와, 폴리비닐알코올 10질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 비교예 2의 세퍼레이터를 얻었다.A raw material obtained by mixing 10% by mass of a polyester main fiber, 80% by mass of a polyester binder fiber, and 10% by mass of polyvinyl alcohol was used, and paper-making was performed to obtain a separator of Comparative Example 2.

완성한 비교예 2의 세퍼레이터의 두께는 40㎛, 밀도는 0.40g/㎤, 평균 구멍 직경은 2.5㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 75%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 8%였다. The finished separator of Comparative Example 2 had a thickness of 40 μm, a density of 0.40 g/cm 3, an average pore diameter of 2.5 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm, 75%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more, 8%.

[비교예 3][Comparative Example 3]

폴리에스테르 주체 섬유 30질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 30질량%와, 폴리비닐알코올 40질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 비교예 3의 세퍼레이터를 얻었다.A raw material obtained by mixing 30% by mass of polyester main fiber, 30% by mass of polyester binder fiber, and 40% by mass of polyvinyl alcohol was used and paper-making was performed to obtain a separator of Comparative Example 3.

완성한 비교예 3의 세퍼레이터의 두께는 40㎛, 밀도는 0.45g/㎤, 평균 구멍 직경은 15.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도 60%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 6%였다. The finished separator of Comparative Example 3 had a thickness of 40 μm, a density of 0.45 g/cm 3, an average pore diameter of 15.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm, 60%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more of 6%.

[비교예 4][Comparative Example 4]

폴리에스테르 주체 섬유 45질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 50질량%와, 폴리비닐알코올 5질량%를 혼합한 원료를 사용하고 원망 초지하여 비교예 4의 세퍼레이터를 얻었다.A raw material obtained by mixing 45% by mass of polyester main fiber, 50% by mass of polyester binder fiber, and 5% by mass of polyvinyl alcohol was used and paper-making was performed to obtain a separator of Comparative Example 4.

완성한 비교예 4의 세퍼레이터의 두께는 50㎛, 밀도는 0.30g/㎤, 평균 구멍 직경은 7.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도 85%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 20%였다. The finished separator of Comparative Example 4 had a thickness of 50 μm, a density of 0.30 g/cm 3, an average pore diameter of 7.0 μm, a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm, 85%, and a pore diameter frequency of 20.0 μm or more, 20%.

[종래예 1][Conventional Example 1]

특허문헌 1의 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조한 세퍼레이터를 제작하여, 종래예 1의 세퍼레이터로 하였다. A separator manufactured by the same method as the method described in Example 1 of Patent Document 1 was produced, and a separator of Conventional Example 1 was obtained.

종래예 1의 세퍼레이터는, 파라아라미드 섬유 20질량%와, 레이온 섬유 60질량%와, 폴리비닐알코올 20질량%를 함유하고, 두께는 52㎛, 밀도는 0.33g/㎤, 평균 구멍 직경은 23.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도 75%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 13%였다. The separator of Conventional Example 1 contains 20 mass% para-aramid fibers, 60 mass% rayon fibers, and 20 mass% polyvinyl alcohol, has a thickness of 52 µm, a density of 0.33 g/cm 3, and an average pore diameter of 23.0 µm. , The frequency of pore diameters of 5.0 to 15.0 µm was 75%, and the frequency of pores of 20.0 µm or more was 13%.

[종래예 2] [Conventional Example 2]

특허문헌 2의 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조한 세퍼레이터를 제작하여, 종래예 2의 세퍼레이터로 하였다. A separator manufactured by the method similar to the method described in Example 1 of Patent Document 2 was produced, and a separator of Conventional Example 2 was obtained.

종래예 2의 세퍼레이터는, 피브릴화 아크릴 섬유 90질량%와, 호모아크릴 섬유 10질량%를 함유하고, 두께는 41㎛, 밀도는 0.55g/㎤, 평균 구멍 직경은 1.5㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도 71%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 8%였다. The separator of Conventional Example 2 contains 90% by mass of fibrillated acrylic fibers and 10% by mass of homoacrylic fibers, has a thickness of 41 μm, a density of 0.55 g/cm 3, and an average pore diameter of 1.5 μm and 5.0 to 15.0 μm. The pore diameter frequency was 71% and the pore diameter frequency of 20.0 µm or more was 8%.

[종래예 3] [Conventional Example 3]

특허문헌 3의 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조한 세퍼레이터를 제작하여, 종래예 3의 세퍼레이터로 하였다.A separator manufactured by the same method as in the method described in Example 1 of Patent Document 3 was produced, and a separator of Conventional Example 3 was obtained.

종래예 3의 세퍼레이터는, 폴리에스테르 주체 섬유 35질량%와, 폴리에스테르 바인더 섬유 65질량%를 함유하고, 두께는 51㎛, 밀도는 0.40g/㎤, 평균 구멍 직경은 11.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도 60%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 9%였다.The separator of Conventional Example 3 contains 35 mass% of polyester main fibers and 65 mass% of polyester binder fibers, has a thickness of 51 µm, a density of 0.40 g/cm 3, and an average pore diameter of 11.0 µm, 5.0 to 15.0 µm. The pore diameter frequency of 60% and the pore diameter frequency of 20.0 µm or more were 9%.

[종래예 4][Conventional Example 4]

특허문헌 4의 실시예 9에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조한 세퍼레이터를 제작하여, 종래예 4의 세퍼레이터로 하였다. A separator manufactured by the same method as in the method described in Example 9 of Patent Document 4 was produced, and a separator of Conventional Example 4 was obtained.

종래예 4의 세퍼레이터는, 재생 셀룰로오스 섬유 100질량%로 이루어지는 습식 스펀본드 부직포에 N-메틸-2-피롤리돈의 폴리머 구조체를 함유한 세퍼레이터이며, 두께는 20㎛, 밀도는 0.29g/㎤, 평균 구멍 직경은 8.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도 50%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 25%였다. The separator of Conventional Example 4 is a separator containing a polymer structure of N-methyl-2-pyrrolidone in a wet spunbond nonwoven fabric made of 100% by mass of regenerated cellulose fibers, and has a thickness of 20 µm and a density of 0.29 g/cm 3, The average pore diameter was 8.0 μm, the pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm was 50%, and the pore diameter frequency of 20.0 μm or more was 25%.

[종래예 5][Conventional Example 5]

특허문헌 5의 실시예 5에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조한 세퍼레이터를 제작하여, 종래예 5의 세퍼레이터로 하였다. A separator manufactured by the same method as in the method described in Example 5 of Patent Document 5 was produced, and a separator of Conventional Example 5 was obtained.

종래예 5의 세퍼레이터는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 100질량%로 이루어지고, 두께는 50㎛, 밀도는 0.40g/㎤, 평균 구멍 직경은 22.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도 63%, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 8%였다. The separator of Conventional Example 5 is made of 100% by mass of polyethylene terephthalate fiber, has a thickness of 50 μm, a density of 0.40 g/cm 3, an average pore diameter of 22.0 μm, and a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 μm of 63%, 20.0 μm. The above hole diameter frequency was 8%.

이상에서 기재한 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4, 종래예 1 내지 5의 각 세퍼레이터의 원재료와 배합에 대하여 표 1에 나타내고, 각 세퍼레이터 단체의 평가 결과(세퍼레이터의 특성)을 표 2에 나타냈다. Table 1 shows the raw materials and formulations of each separator of Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 4, and Conventional Examples 1 to 5 described above, and the evaluation results (separator characteristics) of each separator alone are shown in Table 2. Showed.

표 1은 이상에서 설명한 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4, 종래예 1 내지 5의 각 세퍼레이터의 원재료와 배합예이다.Table 1 shows raw materials and mixing examples of the separators of Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 4, and Conventional Examples 1 to 5 described above.

표 2는 이상에서 설명한 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4, 종래예 1 내지 5의 각 세퍼레이터의 평가 결과를 나타내는 표이다.Table 2 is a table showing the evaluation results of each separator of Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 4, and Conventional Examples 1 to 5 described above.

각 실시예, 각 비교예, 각 종래예의 세퍼레이터를 사용하여 제작한 알루미늄 전해 콘덴서는, 저전압용의 정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서와, 고전압용의 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서 및 저전압용의 정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서와, 고전압용의 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서를 제작하였다. The aluminum electrolytic capacitors manufactured using the separators of each example, each comparative example, and each conventional example are solid electrolytic capacitors with a rated voltage of 6.3 V for low voltage, solid electrolytic capacitors with a rated voltage of 50 V for high voltage, and rated for low voltage. A hybrid electrolytic capacitor with a voltage of 16 V and a hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V for high voltage were produced.

상기 각 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서의 성능 평가 결과를 표 3에 나타냈다. Table 3 shows the performance evaluation results of the solid electrolytic capacitors and hybrid electrolytic capacitors using each of the above separators.

표 3은 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 4, 종래예 1 내지 5의 각 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서의 성능 평가 결과를 나타내는 표이다. Table 3 is a table showing performance evaluation results of solid electrolytic capacitors and hybrid electrolytic capacitors using the separators of Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 4, and Conventional Examples 1 to 5.

이하, 각 실시예, 각 비교예, 각 종래예의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서의 평가 결과를 상세하게 설명한다. Hereinafter, the evaluation results of the electrolytic capacitors using the separators of each of Examples, Comparative Examples, and Conventional Examples will be described in detail.

[실시예 1의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Example 1]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 429㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 40㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had an electrostatic capacity of 429 µF and a short circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 40 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 165㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 25㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다.The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 165 µF, a short-circuit failure rate of 0.0%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 25 µF and a short failure rate of 0.0%.

[실시예 2의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Example 2]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 430㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 40㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 430 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 40 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 164㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 25㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다.The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 164 µF, a short-circuit failure rate of 0.0%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 25 µF and a short-circuit failure rate of 0.0%.

[실시예 3의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Example 3]

<고체 전해 콘덴서> <Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 468㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 46㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 468 µF and a short circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 46 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 180㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 29㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다.The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 180 µF, a short-circuit failure rate of 0.0%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 29 µF and a short-circuit failure rate of 0.0%.

[실시예 4의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Example 4]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 465㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 45㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 465 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 45 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서> <Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 179㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 28㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 179 µF, a short-circuit defect rate of 0.0%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 28 µF and a short-circuit failure rate of 0.0%.

[실시예 5의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Example 5]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 428㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 41㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had an electrostatic capacity of 428 μF and a short-circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 41 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

[실시예 6의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Example 6]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 431㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 40㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 431 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 40 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

[비교예 1의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Comparative Example 1]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 410㎌이고, 쇼트 불량률 1.1%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 38㎌이고, 쇼트 불량률 1.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 410 µF and a short-circuit defect rate of 1.1%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 38 µF and a short-circuit defect rate of 1.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 155㎌이고, 쇼트 불량률 1.0%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 23㎌이고, 쇼트 불량률 1.1%였다. The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 155 µF, a short-circuit failure rate of 1.0%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 23 µF and a short-circuit failure rate of 1.1%.

[비교예 2의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Comparative Example 2]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 310㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 28㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 310 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 28 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 120㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 14㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다.A hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 120 µF, a short-circuit failure rate of 0.0%, and a hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 14 µF and a short-circuit failure rate of 0.0%.

[비교예 3의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Comparative Example 3]

<고체 전해 콘덴서> <Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 35㎌이고, 쇼트 불량률 0.5%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 32㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 35 µF and a short-circuit defect rate of 0.5%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 32 µF and a short-circuit defect rate of 0.4%.

<하이브리드 전해 콘덴서> <Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 135㎌이고, 쇼트 불량률 0.5%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 19㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%였다.The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 135 µF, a short-circuit defect rate of 0.5%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 19 µF and a short-circuit failure rate of 0.4%.

[비교예 4의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Comparative Example 4]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 351㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 32㎌이고, 쇼트 불량률 0.5%였다.The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 351 µF and a short-circuit defect rate of 0.4%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 32 µF and a short-circuit defect rate of 0.5%.

<하이브리드 전해 콘덴서> <Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 136㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 19㎌이고, 쇼트 불량률 0.5%였다.The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 136 µF, a short-circuit failure rate of 0.4%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 19 µF and a short-circuit failure rate of 0.5%.

[종래예 1의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Conventional Example 1]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 350㎌이고, 쇼트 불량률 0.5%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 31㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 350 µF and a short-circuit defect rate of 0.5%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 31 µF and a short-circuit defect rate of 0.4%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 135㎌이고, 쇼트 불량률 0.3%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 18㎌이고, 쇼트 불량률 0.3%였다. The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 135 µF, a short-circuit defect rate of 0.3%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 18 µF and a short-circuit failure rate of 0.3%.

[종래예 2의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Conventional Example 2]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 310㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 27㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 310 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 27 µF and a short-circuit defect rate of 0.0%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 119㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 15㎌이고, 쇼트 불량률 0.0%였다.The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 119 µF, a short-circuit defect rate of 0.0%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 15 µF and a short failure rate of 0.0%.

[종래예 3의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Conventional Example 3]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 348㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 31㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had a capacitance of 348 µF and a short-circuit defect rate of 0.4%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 31 µF and a short-circuit defect rate of 0.4%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 134㎌이고, 쇼트 불량률 0.4%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 19㎌이고, 쇼트 불량률 0.3%였다. The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 134 µF, a short-circuit failure rate of 0.4%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 19 µF and a short-circuit failure rate of 0.3%.

[종래예 4의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Conventional Example 4]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 308㎌이고, 쇼트 불량률 1.5%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 26㎌이고, 쇼트 불량률 1.6%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had an electrostatic capacity of 308 µF and a short circuit defect rate of 1.5%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 26 µF and a short-circuit defect rate of 1.6%.

<하이브리드 전해 콘덴서> <Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 118㎌이고, 쇼트 불량률 1.4%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 15㎌이고, 쇼트 불량률 1.5%였다. The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 118 µF, a short-circuit failure rate of 1.4%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 15 µF and a short-circuit failure rate of 1.5%.

[종래예 5의 세퍼레이터를 사용한 전해 콘덴서][Electrolytic capacitor using the separator of Conventional Example 5]

<고체 전해 콘덴서><Solid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량 351㎌이고, 쇼트 불량률 1.5%였다. 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 32㎌이고, 쇼트 불량률 1.4%였다. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 6.3 V had an electrostatic capacity of 351 µF and a short-circuit defect rate of 1.5%. The solid electrolytic capacitor with a rated voltage of 50 V had a capacitance of 32 µF and a short-circuit defect rate of 1.4%.

<하이브리드 전해 콘덴서><Hybrid Electrolytic Capacitor>

정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 135㎌이고, 쇼트 불량률 1.5%, 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서는 정전 용량 18㎌이고, 쇼트 불량률 1.5%였다. The hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 16 V had a capacitance of 135 µF, a short-circuit failure rate of 1.5%, and the hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V had a capacitance of 18 µF and a short-circuit failure rate of 1.5%.

상기의 기재 및 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 6의 세퍼레이터를 사용한 정격 전압 6.3V의 고체 전해 콘덴서는 정전 용량이 428 내지 468㎌로 높고, 쇼트 불량률이 0.0%로 낮다. As can be seen from the above description and Table 3, the solid electrolytic capacitors having a rated voltage of 6.3 V using the separators of Examples 1 to 6 have a high capacitance of 428 to 468 µF and a low short circuit defect rate of 0.0%.

상기 세퍼레이터를 사용한 정격 전압 50V의 고체 전해 콘덴서도 정전 용량이 40 내지 46㎌로 높고, 쇼트 불량률이 0.0%로 낮다.A solid electrolytic capacitor of 50V rated voltage using the above separator also has a high electrostatic capacity of 40 to 46 µF and a low short circuit defect rate of 0.0%.

또한, 실시예 1 내지 6의 세퍼레이터를 사용한 정격 전압 16V의 하이브리드 전해 콘덴서에서도, 정전 용량이 164 내지 180㎌로 높고, 쇼트 불량률이 0.0%로 낮다. In addition, even in the hybrid electrolytic capacitors having a rated voltage of 16 V using the separators of Examples 1 to 6, the electrostatic capacity is as high as 164 to 180 µF, and the short-circuit defect rate is as low as 0.0%.

상기 세퍼레이터를 사용한 정격 전압 80V의 하이브리드 전해 콘덴서도 정전 용량이 25 내지 29㎌로 높고, 쇼트 불량률이 0.0%로 낮다.A hybrid electrolytic capacitor with a rated voltage of 80 V using the above separator also has a high capacitance of 25 to 29 µF and a low short circuit defect rate of 0.0%.

실시예 1 내지 6의 세퍼레이터의 평균 구멍 직경은 5.0 내지 20.0㎛, 5.0 내지 20.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도가 전체 구멍 직경의 70% 이상, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도가 10% 이하였다. 이것으로부터, 비피브릴화 섬유인 폴리에스테르 주체 섬유, 폴리에스테르 바인더 섬유를 사용하고, 바인더 재료로서 폴리비닐알코올을 사용하고, 평균 구멍 직경과 구멍 직경 빈도를 일정 범위로 제어함으로써, 세퍼레이터를 구성하는 섬유끼리의 간극을 균질화할 수 있기 때문에, 세퍼레이터로서의 내쇼트성을 높이면서, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 높이는 것이 가능해진다. 그리고, 실시예 1, 2와 실시예 3, 4의 비교로부터, 평균 구멍 직경은 8.0 내지 15.0㎛가 바람직하다고 판명되었다. The average pore diameter of the separators of Examples 1 to 6 was 5.0 to 20.0 µm, and the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 20.0 µm was 70% or more of the total pore diameter, and the pore diameter frequency of 20.0 µm or more was 10% or less. From this, the fibers constituting the separator by using non-fibrillated fibers such as polyester main fibers and polyester binder fibers, using polyvinyl alcohol as a binder material, and controlling the average pore diameter and pore diameter frequency to a certain range. Since the gaps between them can be homogenized, it becomes possible to improve the impregnation property of the polymer liquid or dispersion liquid of the conductive polymer while improving the short resistance as a separator. And, from the comparison between Examples 1 and 2 and Examples 3 and 4, it was found that the average pore diameter is preferably 8.0 to 15.0 µm.

비교예 1의 세퍼레이터는, 평균 구멍 직경이 26.0㎛로 크다. 비교예 1의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서는, 각 실시예와 비교하여 쇼트 불량률이 높게 되어 있다. 이것은, 비교예 1의 세퍼레이터의 평균 구멍 직경이 크고, 세퍼레이터의 치밀성이 부족했기 때문에, 전극박의 버 등이 세퍼레이터를 관통하기 쉬워져, 내쇼트성이 낮아진 것이 원인이라고 생각된다. 각 실시예와의 비교로부터, 세퍼레이터의 평균 구멍 직경은 20.0㎛ 이하가 바람직하다고 판명되었다. The separator of Comparative Example 1 has a large average pore diameter of 26.0 µm. The solid electrolytic capacitors and hybrid electrolytic capacitors using the separator of Comparative Example 1 have a higher short-circuit defect rate as compared with the examples. This is considered to be the cause of the fact that the average pore diameter of the separator of Comparative Example 1 was large, and the separator was insufficient in density, so that burrs of the electrode foil and the like could easily penetrate the separator, and the short resistance was lowered. From comparison with each example, it was found that the average pore diameter of the separator is preferably 20.0 µm or less.

비교예 2의 세퍼레이터는, 평균 구멍 직경이 2.5㎛로 작다. 비교예 2의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서는, 각 실시예와 비교하여 정전 용량이 낮게 되어 있다. 이것은, 비교예 2의 세퍼레이터의 평균 구멍 직경이 작고, 세퍼레이터가 과도하게 치밀하기 때문에, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 곤란해진 것이 원인이라고 생각된다. 각 실시예와의 비교로부터, 세퍼레이터의 평균 구멍 직경은 5.0㎛ 이상이 바람직하다고 판명되었다. The separator of Comparative Example 2 has a small average pore diameter of 2.5 µm. The solid electrolytic capacitors and hybrid electrolytic capacitors using the separator of Comparative Example 2 have a lower electrostatic capacity compared to the respective examples. This is considered to be the cause of the fact that the average pore diameter of the separator of Comparative Example 2 is small and the separator is excessively dense, and thus impregnation of the polymer or dispersion liquid of the conductive polymer becomes difficult. From comparison with each example, it was found that the average pore diameter of the separator is preferably 5.0 µm or more.

비교예 3의 세퍼레이터는, 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도가 60%로 낮다. 비교예 3의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서는, 각 실시예와 비교하여 정전 용량이 낮고, 쇼트 불량률이 높게 되어 있다. 이것은, 비교예 3의 세퍼레이터의 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도가 낮고, 세퍼레이터의 균질성이 낮아져, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 불균일해진 것과, 에이징 시에 국소적인 전하 집중이 일어난 것이 원인이라고 생각된다. 각 실시예와의 비교로부터, 세퍼레이터의 5.0 내지 15.0㎛의 구멍 직경 빈도는 70% 이상이 바람직하다고 판명되었다. The separator of Comparative Example 3 has a pore diameter frequency of 5.0 to 15.0 µm as low as 60%. The solid electrolytic capacitor and hybrid electrolytic capacitor using the separator of Comparative Example 3 have a lower electrostatic capacity and a higher short-circuit defect rate as compared with each of the Examples. This is caused by a low frequency of pore diameters of 5.0 to 15.0 µm of the separator of Comparative Example 3, a low homogeneity of the separator, resulting in non-uniform impregnation of the polymer solution or dispersion of the conductive polymer, and local charge concentration during aging. I think it is. From comparison with each example, it was found that the frequency of pore diameters of 5.0 to 15.0 µm of the separator is preferably 70% or more.

비교예 4의 세퍼레이터는, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도가 20%로 높다. 비교예 4의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서는, 각 실시예와 비교하여 정전 용량이 낮고, 쇼트 불량률이 높게 되어 있다. The separator of Comparative Example 4 had a pore diameter frequency of 20.0 µm or more, as high as 20%. The solid electrolytic capacitors and hybrid electrolytic capacitors using the separator of Comparative Example 4 have a lower electrostatic capacity and a higher short-circuit defect rate compared to the respective examples.

이것은, 비교예 4의 세퍼레이터의 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도가 높고, 세퍼레이터의 균질성이 낮아져, 비교예 3과 마찬가지로 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 불균일해진 것과, 에이징 시에 국소적인 전하 집중이 일어난 것이 원인이라고 생각된다. 각 실시예와의 비교로부터, 세퍼레이터의 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도는 10% 이하가 바람직하다고 판명되었다. This is because the frequency of pore diameters of 20.0 μm or more of the separator of Comparative Example 4 is high, the homogeneity of the separator is low, and the impregnation of the polymer solution or dispersion of the conductive polymer becomes non-uniform as in Comparative Example 3, and local charge concentration during aging is reduced. I think it was caused by what happened. From comparison with each example, it was found that the frequency of the pore diameter of 20.0 µm or more of the separator is preferably 10% or less.

종래예 1의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서의 성능과 비교하여 각 실시예는 정전 용량이 높고, 쇼트 불량률이 낮다. 이것은, 종래예 1의 세퍼레이터는, 세퍼레이터를 구성하는 섬유로서 폴리에스테르 섬유를 사용하고 있지 않기 때문에, 세퍼레이터 형성 시에 섬유의 분산성이 나빠 세퍼레이터의 균질성이 낮아진 것이 원인이라고 생각된다. 이 때문에, 평균 구멍 직경이 23.0㎛로 크고, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도가 13%로 높아짐으로써, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 불균일해진 것과, 에이징 시에 국소적인 전하 집중이 일어났다고 생각된다. Compared with the performance of the solid electrolytic capacitor and hybrid electrolytic capacitor using the separator of the conventional example 1, each example has a high electrostatic capacity and a low short-circuit defect rate. This is considered to be the reason that the separator of Conventional Example 1 does not use polyester fibers as fibers constituting the separator, and thus the dispersibility of the fibers is poor when the separator is formed, and the homogeneity of the separator is lowered. For this reason, the average pore diameter was as large as 23.0 μm, and the frequency of pore diameters of 20.0 μm or more increased to 13%, resulting in non-uniform impregnation of the polymer or dispersion of the conductive polymer and local charge concentration during aging. do.

종래예 2의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서의 성능과 비교하여 각 실시예는 정전 용량이 높다. 이것은, 종래예 2의 세퍼레이터는, 세퍼레이터를 구성하는 섬유로서, 피브릴화 섬유를 사용하고 있기 때문에, 세퍼레이터가 과도하게 치밀해진 것이 원인이라고 생각된다. 이 때문에, 평균 구멍 직경이 1.5μ로 작고 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성이 저하되었다고 생각된다. Compared with the performance of the solid electrolytic capacitor and hybrid electrolytic capacitor using the separator of the conventional example 2, each example has a high electrostatic capacity. The reason for this is that the separator of Conventional Example 2 uses fibrillated fibers as fibers constituting the separator, and thus the separator is considered to be excessively dense. For this reason, it is considered that the average pore diameter is as small as 1.5 µm and the impregnation property of the polymerization liquid or dispersion liquid of the conductive polymer is lowered.

종래예 3의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서의 성능과 비교하여 각 실시예는 정전 용량이 높고, 쇼트 불량률이 낮다. 이것은, 종래예 3의 세퍼레이터는, 바인더 재료로서 폴리비닐알코올을 사용하고 있지 않기 때문에, 세퍼레이터 완성 후의 시트의 균질성 유지가 곤란해진 것이 원인이라고 생각된다. 이 때문에, 5.0㎛ 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도가 60%로 낮아짐으로써, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 불균일해진 것과, 에이징 시에 국소적인 전하 집중이 일어났다고 생각된다. Compared with the performance of the solid electrolytic capacitor and hybrid electrolytic capacitor using the separator of Conventional Example 3, each example has a high electrostatic capacity and a low short-circuit defect rate. This is considered to be a cause because the separator of Conventional Example 3 does not use polyvinyl alcohol as a binder material, and thus it is difficult to maintain the homogeneity of the sheet after completion of the separator. For this reason, it is considered that the pore diameter frequency in the range of 5.0 µm to 15.0 µm is lowered to 60%, resulting in non-uniform impregnation of the polymer or dispersion liquid of the conductive polymer and local charge concentration during aging.

종래예 4의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서의 성능과 비교하여 각 실시예는 정전 용량이 높고, 쇼트 불량률이 낮다. 이것은, 종래예 4의 세퍼레이터에서는, 폴리머 구조체를 함침시켜서 석출시키고 있기 때문에, 폴리머 응집부 등이 있고 세퍼레이터의 균질성이 낮아진 것이 원인이라고 생각된다.Compared with the performance of the solid electrolytic capacitor and hybrid electrolytic capacitor using the separator of the conventional example 4, each example has a high electrostatic capacity and a low short-circuit defect rate. In the separator of Conventional Example 4, since the polymer structure is impregnated and precipitated, it is considered that there is a polymer aggregation portion and the like, and the homogeneity of the separator is lowered.

이 때문에, 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도가 50%로 낮고, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도가 25%로 높아짐으로써, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 불균일해진 것과, 에이징 시에 국소적인 전하 집중이 일어났다고 생각된다. For this reason, since the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 μm is as low as 50%, and the pore diameter frequency of 20.0 μm or more is increased to 25%, the impregnation of the polymerization solution or dispersion of the conductive polymer becomes uneven, and localization during aging. It is thought that charge concentration has occurred.

종래예 5의 세퍼레이터를 사용한 고체 전해 콘덴서 및 하이브리드 전해 콘덴서의 성능과 비교하여 각 실시예는 정전 용량이 높고, 쇼트 불량률이 낮다. 이것은, 종래예 5의 세퍼레이터는, 세퍼레이터를 구성하는 재료로서, 바인더 섬유 및 폴리비닐알코올을 사용하고 있지 않기 때문에, 세퍼레이터의 균질성이 낮아진 것이 원인이라고 생각된다. Compared with the performance of the solid electrolytic capacitor and hybrid electrolytic capacitor using the separator of Conventional Example 5, each example has a high electrostatic capacity and a low short-circuit defect rate. The reason for this is that the separator of Conventional Example 5 does not use binder fibers and polyvinyl alcohol as materials constituting the separator, and thus the homogeneity of the separator is considered to be low.

이 때문에, 평균 구멍 직경이 22.0㎛로 크고, 5.0㎛ 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도가 63%로 낮아짐으로써, 세퍼레이터의 치밀성이 부족했기 때문에, 전극박의 버 등이 세퍼레이터를 관통하기 쉬워진 것, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침이 불균일해진 것이나, 에이징 시에 국소적인 전하 집중이 일어났다고 생각된다. For this reason, the average pore diameter was as large as 22.0 μm, and the frequency of the pore diameter in the range of 5.0 μm to 15.0 μm was lowered to 63%, so that the density of the separator was insufficient, so that burrs of the electrode foil and the like easily penetrate the separator. , It is thought that impregnation of the polymer solution or dispersion of the conductive polymer became non-uniform, or that local charge concentration occurred during aging.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 세퍼레이터로서, 비피브릴화 섬유만으로 이루어지고, 그 비피브릴화 섬유로서, 폴리에스테르 주체 섬유를 20 내지 60질량%, 폴리에스테르 바인더 섬유를 10 내지 70질량% 함유하고, 바인더 재료로서, 폴리비닐알코올을 10 내지 30질량% 함유시킴으로써, 세퍼레이터의 평균 구멍 직경을 5.0 내지 20.0㎛, 5.0 내지 15.0㎛ 범위의 구멍 직경 빈도를 전체 구멍 직경의 70% 이상, 20.0㎛ 이상의 구멍 직경 빈도를 10% 이하로 제어할 수 있고 균질성이 높은 세퍼레이터로 만들 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the separator is composed of only non-fibrillated fibers, and as the non-fibrillated fibers, 20 to 60% by mass of polyester main fibers and 10 to 70 of polyester binder fibers. By mass% and 10 to 30 mass% of polyvinyl alcohol as a binder material, the average pore diameter of the separator is 5.0 to 20.0 μm, and the pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 μm is 70% or more of the total pore diameter, The frequency of pore diameters of 20.0 µm or more can be controlled to 10% or less, and a separator with high homogeneity can be made.

나아가, 알루미늄 전해 콘덴서에 본 발명의 실시 형태에 따른 세퍼레이터를 사용함으로써, 도전성 고분자의 중합액이나 분산액의 함침성을 향상시켜 정전 용량 특성을 개선하며 또한 쇼트 불량률의 저감을 실현할 수 있다.Further, by using the separator according to the embodiment of the present invention for an aluminum electrolytic capacitor, it is possible to improve the impregnation property of the polymer or dispersion of the conductive polymer, thereby improving the electrostatic capacity characteristics, and reducing the short-circuit defect rate.

Claims

A separator for an aluminum electrolytic capacitor interposed between a pair of electrodes,
20 to 60% by mass of the polyester main fiber,
10 to 70% by mass of polyester binder fibers,
Contains 10 to 30% by mass of a polyvinyl alcohol binder,
In addition, the average pore diameter is 5.0 to 20.0 μm,
The pore diameter frequency in the range of 5.0 to 15.0 μm is not less than 70% of the total pore diameter,
20.0㎛ or more hole diameter frequency less than 10%
A separator for an aluminum electrolytic capacitor, characterized in that.

The separator for an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the polyester main fiber is a non-fibrillated fiber.

An aluminum electrolytic capacitor using the separator for an aluminum electrolytic capacitor according to claim 1 or 2.

The aluminum electrolytic capacitor according to claim 3, wherein a conductive polymer is used as the cathode.