WO2007114467A1

WO2007114467A1 - 固体電解コンデンサの製造装置、固体電解コンデンサの製造方法、固体電解コンデンサ

Info

Publication number: WO2007114467A1
Application number: PCT/JP2007/057555
Authority: WO
Inventors: Toshiya Kuroshima; Masaki Shiragami
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2007-10-11
Also published as: JP2007281153A; CN101405823A; JP4742959B2; CN101405823B

Abstract

　優れた品質の固体電解質層を安定して形成し、生産性と作業性に優れた固体電解コンデンサの製造装置を提供する。そのために、陽極体に陽極電極を貼り付ける接合部と、陽極体を重合槽の重合液に送り込む供給部と、重合液中の陽極体の幅方向両側に非接触状態で配設された陰極電極を有し、重合液中で陽極電極と陰極電極に電源から電圧を印加して電解重合を行って導電性高分子からなる固体電解質層を形成する。これによって、重合槽内壁への導電性高分子の生成付着や陰極電極の実効面積の変化を抑制して、固体電解質層が均一に形成できる。

Description

明細書

固体電解コンデンサの製造装置、固体電解コンデンサの製造方法、固体電解コンデンサ技術分野

[0001] 本発明は各種電子機器に使用されるコンデンサの中で、特に、導電性高分子を固体電解質に用いた固体電解コンデンサを製造する際に上記固体電解質を電解重合により形成するのに最適な、固体電解コンデンサの製造装置、固体電解コンデンサの製造方法、及び固体電解コンデンサに関するものである。

背景技術

[0002] 近年、電子機器の高周波化に伴い、これらに使用されるコンデンサとしても高周波領域における低インピーダンス化を実現するために、電解重合により得られる高電導度の導電性高分子を固体電解質として用いた固体電解コンデンサが提案され、種々検討されている。

[0003] 図 16は、この種の従来の固体電解コンデンサの固体電解質を、電解重合により層状に形成するための固体電解コンデンサの製造装置の構成を示した正面断面図、図 17は図 16における B— B面で切断した側面断面図である。図 16と図 17に示すように、重合槽 20の搬送方向に沿って、複数の堰 21が等間隔で設けられている。この堰 21によって、重合槽 20を搬送方向と交差する方向に複数の槽が夫々独立して形成された構成にした。この重合槽 20の各槽内に充填された重合液 22は、固体電解質の骨格となる高分子のモノマーと導電性を付与するドーパントから構成されている。図示しな!、供給部から連続して供給される帯状のアルミニウム箔カなる陽極体 23 は、堰 21により仕切られて独立した複数の重合槽 20に夫々供給される。陽極体 23 の上面には、帯状のニッケルテープカゝらなる陽極電極 24が貼り付けられる。陽極電極 24の陽極体 23との貼り付け面には粘着剤が設けられている。

[0004] 陽極電極 24に電源 26を介して給電を行うために、前側給電ローラ 25aと後側給電ローラ 25bが設けられている。前側給電ローラ 25aは陽極体 23が重合液 22に浸漬される手前に設けられ、後側給電ローラ 25bは陽極体 23が重合液 22から引き上げられた後に設けられている。なお、後側給電ローラ 25bは給電の安定を図るために設けているものであり、無くても装置としては構成可能である。また、前側給電ローラ 25 aは、陽極電極 24を陽極体 23に押し当てて貼り付ける役割も兼ねている。

[0005] 陽極電極 24の対極となる陰極電極 27は、各堰 21を介して隣接する独立した個々の槽に配設されるように断面コ字形に形成されると共に、先端部が陽極体 23に貼り付けられた陽極電極 24に向カゝうように傾斜が設けられてヽる。このように構成された複数の陰極電極 27は平板状の導電性金属棒 28によって一体に接続され、かつ、電源 26に接続されている。

[0006] 堰 21を介して独立した個々の槽には、スぺーサ 29が夫々配設されている。このスぺーサ 29は、個々の槽に充填された重合液 22の蒸発を防止する目的のものである

[0007] さらに、この従来の固体電解コンデンサの製造装置は、重合液供給部 30、重合液排出部 31、入口側搬送ローラ 32、出口側搬送ローラ 33を備えている。

[0008] このように構成された従来の固体電解コンデンサの製造装置は、陽極電極 24を上面に貼り付けた陽極体 23を、重合液供給部 30側力も投入して、入口側搬送ローラ 3 2を経由して重合槽 20の各槽の重合液 22内に夫々浸漬して搬送させる。それと共に、電源 26から陽極電極 24と陰極電極 27間に電圧を印加し、陽極電極 24を重合の開始点として電解重合を行い、陽極体 23の表面に導電性高分子からなる固体電解質層を形成する。その後、出口側搬送ローラ 33を経由して重合液排出部 31側へ取り出すように構成されたものであった。

[0009] なお、関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献 1が知られて、る。

[0010] し力しながら上記従来の固体電解コンデンサの製造装置では、堰 21により夫々独立した槽に配設された陰極電極 27どうしの間にも、電解重合を制御するために設定した電圧の電位差、電圧変動等による微小な電位差が生じている。また、堰 21の上部にまで重合液 22が浸透し、このために陰極電極 27どうしが重合液 22と接触することによって陰極電極 27に導電性高分子が生成付着し、これを起点として堰 21や重合槽 20の内壁にまで導電性高分子が生成付着してしまう。このために陰極電極 27 の実効面積が変化し、陽極体 23に対して固体電解質層の形成が均一にできないという課題があった。

[0011] また、重合槽 20を堰 21によって夫々独立した狭い槽にした構成のため、この独立した狭、槽の中を循環させる重合液 22の量を増やすと槽力溢れ出してしまう。そのために重合液 22の循環量を増やすことが難しい。これにより、電解重合反応を連続して行うことにより重合液 22の組成が変化して、均一な固体電解質層を形成することが困難であるという課題があった。

[0012] さらに、陽極体 23の上面に貼り付けられて電解重合の開始点となる陽極電極 24を構成する帯状のニッケルテープは高価なため、何回も繰り返し使用するようにしている。し力しながら、電解重合を終えて重合液 22から引き上げられた後の陽極電極 24 の表面には、電解重合により形成された導電性高分子からなる固体電解質膜が強固に付着しており、この固体電解質膜は不導体であるために絶縁化され、ニッケルテープカもなる陽極電極 24の導電性が確保できない。そのために、回転ブラシや金属口ーラ等によって固体電解質膜を機械的に破壊して除去するという工程が必要であつた。

[0013] そこで、更なるコスト低減を行うために本発明者らは、下記特許文献 2である特開 2 006— 173303号にて、陽極電極 24としてアルミニウム箔またはアルミニウム箔のクラッド材を基材とし、貼り付け面の反対側にニッケル、カーボン、ステンレスの少なくともいずれかから導電性薄膜層を形成したもの（陽極電極 24a)を用いることにより、大幅なコスト低減が可能になるという技術を提案した。し力しながら、このような陽極電極を用いた場合には、電解重合により表面に形成された導電性高分子からなる固体電解質膜を機械的に破壊して除去する際に、基材の強度が弱いために陽極電極 24a まで破壊してしま!/ヽ、固体電解質膜の除去が難 Uヽとヽぅ課題があった。

[0014] そこでまた、図 16に示した従来の固体電解コンデンサの製造装置の後側給電ローラ 25bに、図 18に示すような先端部を円錐状に形成した複数の給電ピン 25cを等間隔で植設し、この給電ピン 25cが図 19に示すように陽極電極 24aを突き刺すようにすることによって固体電解質膜の一部を破壊すると共に、陽極電極 24aとの導通を取るように試みた。しかしながら、この場合には、図 19に示すように、給電ピン 25cの侵入と共に固体電解質膜が陽極電極 24aの基材であるアルミニウム箔に喰い込んでしまい、結果的に給電ピン 25cとアルミニウム箔の間には固体電解質膜が介在した状態になって導通が取れない部分が発生した。そして、図 20の給電時電流波形図に示すように給電状態が不安定になり、安定した電解重合が行えな、と、う問題があった

[0015] 本発明はこのような従来の課題を解決し、コスト的に安価な陽極電極を用いた場合でも、電解重合により陽極電極の表面に形成された固体電解質膜を容易に除去し、安定した給電を行うことによって優れた品質の電解重合を行うことが可能な固体電解コンデンサの製造装置を提供するものである。

特許文献 1：特開 2000— 200734号公報

特許文献 2 :特開 2006— 173303号公報

発明の開示

[0016] 上記課題を解決するために本発明は、重合液が充填された上面開放の重合槽と、この重合槽内の重合液中に帯状の電極箔カゝらなる陽極体を送り込む陽極体供給部と、上記陽極体が重合液中に浸漬される手前で陽極体の上面に帯状の陽極電極を貼り付ける陽極電極接合部と、この陽極電極が接合された状態で重合液中に浸漬されて搬送される陽極体の幅方向の両側に陽極体ならびに重合槽と夫々非接触状態で位置するように配設されかつ陽極体の搬送方向に沿って長尺状に形成された陰極電極と、上記陽極電極と陰極電極間に電圧を印加する電源からなり、上記重合液中で陽極電極と陰極電極間に電圧を印加した状態で陽極体を搬送することにより、電解重合によって導電性高分子からなる固体電解質層を陽極体の表面に形成するようにしたものである。

[0017] また、本発明は、上記陽極体の上面に貼り付ける帯状の陽極電極として、アルミ- ゥム箔またはアルミニウム箔のクラッド材を基材とし、貼り付け面の反対側にニッケル、カーボン、ステンレスの少なくともいずれかから導電性薄膜層を形成したものを用い、上記重合液中で陽極電極と陰極電極間に電圧を印加した状態で陽極体を搬送することにより、電解重合によって導電性高分子からなる固体電解質層を陽極体の表面に形成するようにしたものである。

[0018] 以上のように、本発明による固体電解コンデンサの製造装置は、電解重合により導電性高分子からなる固体電解質層を形成するための陰極電極を、陽極電極が貼り付けられた陽極体の幅方向の両側に陽極体ならびに重合槽と夫々非接触状態で配設した。この構成により、陰極電極の周辺には障害となるものが存在しないために重合液の循環が良好になり、重合液の循環量を増やして重合電流を高めることができる。そのために生産性の向上が図れるば力りでなぐ重合槽の内壁に導電性高分子が生成付着したり、陰極電極の実効面積が変化したりすることを極めて小さくすることができる。そして、陽極体に対して導電性高分子からなる固体電解質層を均一に形成することができるようになり、さらに、陽極体が下方に湾曲しても陽極体と陰極電極の距離を常に一定に保つことができる。従って、均一な固体電解質層を安定して形成することができる。

[0019] また、重合液から引き上げた後に設ける給電ローラの周面に、先端を斜めに切り欠いた複数の給電ピンを設けた。この構成により、電解重合を終えて表面に固体電解質膜が形成された陽極電極に上記先端を斜めに切り欠いた給電ピンが突き刺さり、これにより固体電解質膜を破壊する。これによつて、陽極電極の基材の破断面が表出するようになって導電性が確保されるため、コスト的に安価な陽極電極を用いた場合でも、安定した給電を行って優れた品質の電解重合を行うことができる。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1による固体電解コンデンサの製造装置の構成を示した正面断面図である。

[図 2]図 2は同側面断面図である。

[図 3]図 3は同製造装置の後側給電ローラを示した断面図である。

[図 4]図 4は同後側給電ローラの給電ピンを示した断面図である。

[図 5]図 5は同製造装置に使用される陽極電極の構成を示した断面図である。

[図 6]図 6は同製造装置の分配槽に設けられた堰を示した斜視図である。

[図 7]図 7は同製造装置により製造される固体電解コンデンサの陽極体を示した平面図である。

[図 8]図 8は同製造装置の給電ローラによる給電状態を示した給電時電流波形図である。 [図 9]図 9は本発明の実施の形態 2による固体電解コンデンサの製造装置の後側給電ローラ近傍を示した断面図である。

[図 10]図 10は同製造装置の給電ローラによる給電状態を示した給電時電流波形図である。

[図 11]図 11は同実施の形態の他の例による後側給電ローラ近傍を示した断面図である。

[図 12]図 12は同製造装置の給電ローラによる給電状態を示した給電時電流波形図である。

[図 13]図 13は本発明の実施の形態 3による固体電解コンデンサの製造装置の後側給電ローラ近傍を示した断面図である。

[図 14]図 14は図 13の補助給電ローラを下側から見た底面図である。

[図 15]図 15は同製造装置の給電ローラによる給電状態を示した給電時電流波形図である。

[図 16]図 16は従来の固体電解コンデンサの製造装置の構成を示した正面断面図である。

[図 17]図 17は同側面断面図である。

[図 18]図 18は同装置の後側給電ローラに給電ピンを設けた例を示した断面図である

[図 19]図 19は同後側給電ローラに設けられた給電ピンを示した断面図である。

[図 20]図 20は図 18における給電ローラによる給電状態を示した給電時電流波形図である。

符号の説明

1 陽極体

la 矩形部

lb 陰極形成部

lc 陽極引き出し部

2 絶縁性テープ

3 陽極電極 3a 基材

3b 第 1の基材

3c 第 2の基材

3d 導電性薄膜層

3e 粘着剤層

3f 保護テープ

4 前側給電ローラ

5 後側給電ローラ

5a

6 重合槽

6a, 11a, 12a 堰

7 重合液

8 陰極電極

9 導電板

10 導電板支持脚

11 供給槽

12 分配槽

12b スリット

13 排出槽

14 電源

15 入口側搬送ローラ

16 出口側搬送ローラ

17 蔽板

18a 第 1の補助給電板

18b 第 2の補助給電板

18c 第 3の補助給電板

19 補助給電ローラ

発明を実施するための最良の形態 [0022] (実施の形態 1)

以下、実施の形態 1を用いて、本発明について説明する。

[0023] 図 1は本発明の実施の形態 1による固体電解コンデンサの製造装置の構成を示した正面断面図、図 2は図 1における A— A面で切断した側面断面図、図 3は同製造装置の後側給電ローラを示した断面図、図 4は同後側給電ローラの給電ピンを示した断面図、図 5は同製造装置に使用される陽極電極の構成を示した断面図、図 6は同製造装置の分配槽に設けられた堰を示した斜視図、図 7は同製造装置により製造される固体電解コンデンサの陽極体を示した平面図である。

[0024] 図 1〜図 7に示すように、本実施の形態 1による固体電解コンデンサの製造装置を用いて製造される陽極体 1は、厚さ 0. 1mmの帯状のアルミニウム箔カもなり、表面を電気化学的に粗面化し、酸化アルミニウムの誘電体酸化皮膜を形成した後に図 7〖こ示す所定の形状に打ち抜き加工し、両端に 3mm X 4mmの大きさの矩形部 laが形成される。この矩形部 laには、ステンレス、ニッケル等の金属に粘着榭脂を塗布した絶縁性テープ 2が長手方向に連続して貼り付けられることにより、後述する導電性高分子カゝらなる固体電解質層が形成される陰極形成部 lbと陽極引き出し部 lcに区分されている。また、陰極形成部 lbに形成された誘電体酸化皮膜上には、硝酸マンガン水溶液を含浸させた後に熱分解することによって二酸ィ匕マンガン力もなる導電層が形成されている。

[0025] 帯状の陽極電極 3はリールに卷回された状態（図示せず)で、図示しな、供給部から供給され、同じくリールに卷回された状態（図示せず)で、図示しない陽極体供給部から供給される帯状の陽極体 1上に重なり合い、後述する電源 14を介して陽極電極 3に給電を行うための前側給電ローラ 4により、陽極電極 3を陽極体 1上に押し付けて貼り付ける。この前側給電ローラ 4は、陽極電極 3を陽極体 1に貼り付ける陽極電極接合部としての役割と、陽極電極 3に電圧を印加する役割とを兼ねている。

[0026] このようにして貼り付けを終えた状態は、図 7に示すように、陽極体 1の陽極引き出し部 lcと絶縁性テープ 2の一部を覆うように、陽極電極 3が貼り付けられており、この状態で後述する重合槽 6内に送り込まれる。

[0027] また、陽極電極 3には、図 5にその詳細を示すように、第 1の基材 3bには厚み 20 m、 Al純度 95. 70%以上で、 JISアルミニウム合金記号が 5052のアルミニウム箔を用い、第 2の基材 3cには厚み 5 μ m、 Al純度 99. 85%以上で、 JISアルミニウム合金記号が 1085のアルミニウム箔を用いる。そして、第 1の基材 3bの両面に第 2の基材 3 cを配設し、幅 180mm、厚さ 30 μ mになるように圧延して基材 3aを作製する。この基材 3aの一方の面に真空蒸着で厚さ 0. 1 μ mのニッケルの導電性薄膜層 3dを形成し、この導電性薄膜層 3dを形成していないもう一方の面に粘着剤層 3eを形成する。さらにこの粘着剤層 3eを覆うように保護テープ 3fを貼り付け、これをスリツターで 7. 5m m幅に切断したものを用いる。

[0028] このように作製された陽極電極 3は、安価なアルミニウム箔のクラッド材を用いているため、電気抵抗に優れ、かつ、製造コストを大幅に低減することができる。また、安価なアルミニウム箔のクラッド材でも十分な機械的強度が保たれ、重合液中にぉヽても給電機能を損なうことがなぐ従来のニッケルテープ製のものと同等の特性が得られる。

[0029] 前側給電ローラ 4は陽極電極 3に電圧を印加すると共に、陽極電極 3を陽極体 1上に押し付けて貼り合わせるための陽極電極接合部でもある。この前側給電ローラ 4は、陽極電極 3が貼り付けられた陽極体 1が、後述する電解液に浸漬される手前に設けられている。

[0030] 後側給電ローラ 5は同じく陽極電極 3に電圧を印加するためのものである。この後側給電ローラ 5は、後述する電解重合を終えた陽極体 1を電解液力引き上げた後に設けられており、後述する出口側搬送ローラ 16によって重合液 7から引き上げられた陽極体 1に貼り付けられた陽極電極 3を陽極体 1から引き剥がす起点となる。

[0031] また、この後側給電ローラ 5の周面に複数の給電ピン 5aが植設されている。この給電ピン 5aは先端を斜めに切り欠いた形状に構成され、この切り欠いた側を陽極体の搬送上流側に配置すると共に、給電ピン 5aの後側給電ローラ 5からの突出量が陽極電極 3の厚みより大きくなるように構成されたものである。なお、本実施の形態 1にお V、ては、給電ピン 5aの先端を斜めに切り欠く角度は 30度の鋭角〖こなるように構成した。

[0032] 重合槽 6は上面を開放した長尺状に構成されこの重合槽 6内に電解重合を行うための重合液 7が充填されている。本実施の形態 1においては、この重合液 7として、ピロールモノマー 0. 2モル Zリットル、アルキルナフタレンスルホネート 0. 1モル Zリットル水溶液を用いた。

[0033] 陰極電極 8はステンレスや白金等の金属、あるいはカーボン力なる導電体によつて形成されると共に、陽極電極 3が貼り付けられた状態で重合液 7中に浸漬されて搬送される陽極体 1の搬送方向に沿って長尺状に形成されている。そして、重合液 7中で搬送される陽極体 1の幅方向の両側に、陽極体 1ならびに重合槽 6と夫々非接触状態で位置するように配設されてヽる。

[0034] 本実施の形態 1においては、陽極体 1を搬送方向と交差する方向に定間隔で複数並設し、各陽極体 1の幅方向の両側に陰極電極 8が夫々同様に配設されるように構成した (図 2参照)。

[0035] また、複数の陰極電極 8の夫々の一端を導電板 9が連結しており、この導電板 9を導電板支持脚 10が支持している。この導電板支持脚 10は重合槽 6と分離して外部に設けられることによって、重合槽 6と直接接触しな、ようにして、る。

[0036] 重合槽 6の上流側に供給槽 11が設けられ、この供給槽 11に分配槽 12が連結して設けられている。供給槽 11内には重合液 7が常に満杯状態になるように供給され、このように満杯状態になった重合液 7は供給槽 11と分配槽 12間に設けられた堰 11aから溢れ出て、分配槽 12内に流れ込む。さらに、この分配槽 12内で満杯状態になった重合液 7は、分配槽 12と重合槽 6間に設けられた堰 12aから溢れ出て重合槽 6内に流れ込む。

[0037] 堰 12aは上端部に複数のスリット 12bが等間隔で設けられており、このスリット 12bは重合槽 6内に配設された陰極電極 8間の中心と夫々対応するように形成されて!ヽる。そのため、このスリット 12bから分岐して流れ出た重合液 7は各陰極電極 8間の中心に向かって流れる。

[0038] 重合槽 6の下流側には、排出槽 13が設けられている。重合槽 6に設けられた堰 6a 力も溢れ出た重合液 7がこの排出槽 13内に流れ込み、図示しない循環タンクを介して、この排出槽 13から供給槽 11へと重合液 7を循環させる。

[0039] 電源 14は、前側給電ローラ 4ならびに後側給電ローラ 5と、複数の陰極電極 8を連結した導電板 9との間に所定の電圧を印加して、電解重合を行うように構成されている。

[0040] また、本実施の形態 1の固体電解コンデンサの製造装置は、重合電極 3が貼り付けられた陽極体 1を重合液 7中に案内する入口側搬送ローラ 15、電解重合を終えた陽極体 1を重合液 7から引き上げるための出口側搬送ローラ 16を備えている。

[0041] ポリ塩ィ匕ビニール板力もなる矩形状の遮蔽板 17は、各陰極電極 8間に夫々配設されることにより重合液 7上に浮遊し、これによつて重合液 7の蒸発を防止して液面を安定に保つように設けられたものである。また、この遮蔽板 17は、重合液 7の液面で陰極電極 8との接触を防止するために、図示しな、絶縁榭脂製のロープで導電板 9〖こ半固定されている。

[0042] このように構成された、本実施の形態 1による固体電解コンデンサの製造装置の動作について説明する。

[0043] まず、帯状のアルミニウム箔カもなる陽極体 1と帯状のアルミニウム箔のクラッド材からなる陽極電極 3を、図示しない夫々の供給部力供給して重ね合わせ、前側給電ローラ 4により陽極体 1上に陽極電極 3を貼り付け、この状態で入口側搬送ローラ 15 を経由して重合槽 6内に充填された重合液 7中に浸漬する。

[0044] 続いて、陽極体 1を、重合液 7中を搬送させると共に、電源 14力ゝら前側給電ローラ 4 ならびに後側給電ローラ 5と導電板 9を介して、陽極電極 3と各陰極電極 8間に所定の電圧を印加する。これにより、陽極電極 3を重合の開始点として電解重合反応が開始され、約 15分程度で陽極体 1に設けられた陰極形成部 lbの表裏面全体に所望のポリピロールの導電性高分子からなる固体電解質層が形成される。

[0045] その後、出口側搬送ローラ 16を経由して、固体電解質層が形成された陽極体 1が重合液 7から引き上げられる。続いて、後側給電ローラ 5を介して、陽極体 1に貼り付けられていた陽極電極 3が引き剥がされ、陽極体 1のみが図示しない次の工程へと送り込まれる。

[0046] そして、この工程の途中で、陽極電極 3が後側給電ローラ 5を通過する際に、後側給電ローラ 5の周面に植設した複数の給電ピン 5aが陽極電極 3に突き刺さり、この給電ピン 5aによって図 4に示すように固体電解質膜が破壊され、給電ピン 5aが陽極電極 3の基材 3aと当接して導通が取れるようになる。

[0047] この時に、給電ピン 5aは先端を斜めに切り欠いた形状に構成され、かつ、この先端の切り欠、た側を陽極体の搬送上流側に配置すると共に、給電ピン 5aの後側給電口ーラ 5からの突出量が陽極電極 3の厚みより大きくなるように構成した。この構成により、陽極電極 3上に形成された固体電解質膜は給電ピン 5a先端の斜め部分に接触した状態で基材 3a内に押し込まれるため、給電ピン 5a先端の直線部分が基材 3aと当接するようになる。これによつて、図 8の給電時電流波形図に示すように、確実な電気的接続が図れるようになる。なお、本実施の形態 1においては、給電ピン 5aの先端を斜めに切り欠く角度は 30度の鋭角になるように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。

[0048] このように、本実施の形態 1による固体電解コンデンサの製造装置は、重合液から引き上げた後に設ける給電ローラの周面に先端を斜めに切り欠いた複数の給電ピンを設けた構成により、電解重合を終えて表面に固体電解質膜が形成された陽極電極に上記先端を斜めに切り欠、た給電ピンが突き刺さる。これにより固体電解質膜を破壊すると共に、基材の破断面が表出するようになって導電性が確保されるようになる。そのため、コスト的に安価な陽極電極を用いた場合でも、安定した給電を行って、優れた品質の電解重合を行うことができる。

[0049] (実施の形態 2)

以下、実施の形態 2を用いて、本発明について説明する。

[0050] 本実施の形態 2は、実施の形態 1で説明した固体電解コンデンサの製造装置の、後側給電ローラの下流に補助給電板を設けた点が異なるものであり、これ以外の構成は実施の形態 1と同様である。そのために、同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。

[0051] 図 9は、本発明の実施の形態 2による固体電解コンデンサの製造装置の、後側給電ローラ近傍を示した断面図である。図 9において、第 1の補助給電板 18aは後側給電ローラ 5の下流に配設され、かつ、陽極電極 3の貼り付け面 (粘着剤層 3e)側から電圧を印加するようにしたものである。図示はしないが、この第 1の補助給電板 18aは電源 14に接続されている。 [0052] このように構成された本実施の形態 2による固体電解コンデンサの製造装置は、実施の形態 1で図 4を用いて説明したように、陽極電極 3が後側給電ローラ 5を通過する際に、後側給電ローラ 5の周面に植設した複数の給電ピン 5aが陽極電極 3に突き刺さり、この給電ピン 5aによって固体電解質膜が破壊される。そして、実施の形態 1による固体電解コンデンサの製造装置により得られる効果に加え、給電ピン 5aが陽極電極 3を突き破ることによって表出した基材 3aの破断面 3gと第 1の補助給電板 18aが当接するようになるために、より確実な導通が取れるようになる。これによつて図 10の給電時電流波形図に示すように、更に安定した給電を行って、より優れた品質の電解重合を行うことができる。

[0053] また、図 11は、本実施の形態 2による固体電解コンデンサの製造装置の他の例である後側給電ローラ近傍を示した断面図であり、図 9で説明した第 1の補助給電板 18 aの下流に第 2の補助給電板 18bを設けたものである。これによつて、図 12の給電時電流波形図に示すように、更なる安定した給電が行えるようになる。

[0054] (実施の形態 3)

以下、実施の形態 3を用いて、本発明について説明する。

[0055] 本実施の形態 3は、実施の形態 1で説明した固体電解コンデンサの製造装置の後側給電ローラの下流に、補助給電板と補助給電ローラを設け、かつ、この補助給電口一ラと当接する補助給電板を設けた点が異なるものである。これ以外の構成は実施の形態 1と同様であるために、同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて説明する。

[0056] 図 13は、本発明の実施の形態 3による固体電解コンデンサの製造装置の後側給電ローラ近傍を示した断面図、図 14は図 13の補助給電ローラを下側力も見た底面図である。

[0057] 図 13と図 14において、後側給電ローラ 5の下流に第 1の補助給電板 18aが配設され、この第 1の補助給電板 18aの下流に補助給電ローラ 19が続けて配設されている。この補助給電ローラ 19の下側には、第 3の補助給電板 18cが、陽極電極 3が当接する位置と異なる位置で当接するように配設されて、る。

[0058] また、第 1の補助給電板 18aならびに補助給電ローラ 19は陽極電極 3の貼り付け面 (粘着剤層 3e)側力電圧を印加するようにしたものであり、図示はしないが、この第 1 の補助給電板 18aならびに補助給電ローラ 19、および第 2の補助給電板 18bは電源 14に接続されている。

[0059] このように構成された本実施の形態 3による固体電解コンデンサの製造装置は、図 14に示すように、補助給電ローラ 19と当接している第 3の補助給電板 18cは、補助給電ローラ 19が陽極電極 3と当接する部分と異なる位置で当接する構成にしている。そのため、陽極電極 3が当接している補助給電ローラ 19の当接部分の反対側には何も存在しな、空きスペースが設けられて、る。

[0060] 従って、給電ピン 5aにより陽極電極 3を突き破って表出した基材 3aの破断面 3gと共に表出する粘着剤層 3eの一部が第 1の補助給電板 18aならびに補助給電ローラ 1 9に付着し、経時変化と共に堆積して導通状態が悪ィ匕した場合でも、この空きスぺースを利用して補助給電ローラ 19の周面に堆積した粘着剤層 3eの一部を板材等を用いて機械的に除去したり、あるいは溶剤等を用いて除去したりすることが容易に行える。しかもこの除去作業は、装置の稼動を停止することなく行うことが可能であるために、定期的に行うことができる。従って、実施の形態 1、 2による固体電解コンデンサの製造装置より以上に生産性に優れるとともに、図 15の給電時電流波形図に示すように、安定した給電を行って優れた品質の電解重合を行うことができる。

産業上の利用可能性

[0061] 本発明による固体電解コンデンサの製造装置は、コスト的に安価な陽極電極を用いた場合でも、安定した給電を行って電解重合を行うことができる。そのために優れた品質の固体電解質層を安定して形成することができ、特に、高周波領域における低インピーダンス化が要求される用途の固体電解コンデンサを製造する製造装置等として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 上面開放の重合槽と、前記重合槽内に充填された重合液中に帯状の電極箔からなる陽極体を送り込む陽極体供給部と、前記陽極体が前記重合液に浸漬される手前で前記陽極体の上面に帯状の陽極電極を貼り付ける陽極電極接合部と、前記陽極電極が接合された状態で前記重合液中を搬送される前記陽極体の幅方向の両側に前記陽極体ならびに前記重合槽と非接触状態で配設された陰極電極と、前記陽極電極と前記陰極電極間に電圧を印加する電源からなり、

前記重合液中で前記陽極電極と前記陰極電極間に電圧を印加した状態で前記陽極体を搬送することにより、電解重合によって導電性高分子からなる固体電解質層を前記陽極体の表面に形成するようにした、固体電解コンデンサの製造装置。

[2] 前記陽極体の上面に貼り付ける帯状の前記陽極電極として、アルミニウム箔またはァルミ-ゥム箔のクラッド材を基材とし、貼り付け面の反対側にニッケル、カーボン、ステンレスの少なくともいずれかから導電性薄膜層を形成したものを用いた、

請求項 1に記載の固体電解コンデンサの製造装置。

[3] 前記陽極体が前記重合液に浸漬される手前に前記陽極電極の導電性薄膜層側から電圧を印加する前側給電ローラを設け、

前記陽極体が前記重合液カゝら引き上げた後に前記陽極電極の導電性薄膜層側から電圧を印加する後側給電ローラを設け、

前記後側給電ローラの周面に先端を斜めに切り欠いた複数の給電ピンを植設した、請求項 1に記載の固体電解コンデンサの製造装置。

[4] 前記給電ピンの先端の切り欠!、た側を前記陽極体の搬送上流側に配置すると共に

、前記給電ピンの前記給電ローラからの突出量が前記陽極電極の厚みより大きくなるようにした、請求項 3に記載の固体電解コンデンサの製造装置。

[5] 前記後側給電ローラの下流に、前記陽極電極の貼り付け面側から電圧を印加する第 1の補助給電板を設けた、請求項 3に記載の固体電解コンデンサの製造装置。

[6] 前記後側第 1の補助給電板の下流に、前記陽極電極の貼り付け面側から電圧を印加する第 2の補助給電板を設けた、請求項 5に記載の固体電解コンデンサの製造装置。

[7] 前記第 1の補助給電板の下流に、前記陽極電極の貼り付け面側から電圧を印加する補助給電ローラを設け、前記陽極電極が前記補助給電ローラと当接する位置と異なる位置で前記補助給電ローラと当接する第 3の補助給電板を設けた、請求項 5に記載の固体電解コンデンサの製造装置。

[8] 上面開放の重合槽と、前記重合槽内に充填された重合液中に帯状の電極箔からなる陽極体を送り込む陽極体供給部と、前記陽極体が前記重合液に浸漬される手前で前記陽極体の上面に帯状の陽極電極を貼り付ける陽極電極接合部と、前記陽極電極が接合された状態で前記重合液中を搬送する前記陽極体の幅方向の両側に前記陽極体ならびに前記重合槽と非接触状態で配設された陰極電極と、前記陽極電極と前記陰極電極間に電圧を印加する電源とを備えた、固体電解コンデンサの製造装置を用いる固体電解コンデンサの製造方法であって、

前記重合液中で前記陽極電極と前記陰極電極間に電圧を印加した状態で前記陽極体を搬送することにより、電解重合によって導電性高分子からなる固体電解質層を前記陽極体の表面に形成する、

固体電解コンデンサの製造方法。

[9] 前記陽極体が前記重合液に浸漬される手前に前記陽極電極の導電性薄膜層側から電圧を印加する前側給電ローラと、前記陽極体が前記重合液力引き上げた後に前記陽極電極の導電性薄膜層側力電圧を印加する後側給電ローラと、前記後側給電ローラの周面に先端を斜めに切り欠いた複数の給電ピンとをさらに備えた、固体電解コンデンサの製造装置を用いる固体電解コンデンサの製造方法であって、前記給電ピンが前記陽極電極の表面に形成された固体電解質層を破壊することで前記電源から前記陽極電極に電圧を印加する、

請求項 8に記載の固体電解コンデンサの製造方法。

[10] 請求項 8または請求項 9の、ずれか 1項に記載の固体電解コンデンサの製造方法で製造された、固体電解コンデンサ。