WO2020262439A1 - 電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

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electrode foil
foil
collecting member
current collecting
electrolytic capacitor
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PCT/JP2020/024751
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瞬平 松下
田代　智之
健太 茶城
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
    • H01G9/151—Solid electrolytic capacitors with wound foil electrodes

Definitions

  • the present invention relates to an electrolytic capacitor and a method for manufacturing the same, and more particularly to an improvement in ESR characteristics.
  • Capacitors used in electronic devices are required to have a large capacity and a small equivalent series resistance (ESR) in the high frequency region.
  • ESR equivalent series resistance
  • Patent Document 1 teaches that an electrode foil is provided with a protruding portion, and a metal is sprayed onto the protruding portion.
  • Patent Document 1 does not sufficiently reduce ESR.
  • the first aspect of the present invention is the winding body around which the first electrode foil and the second electrode foil are wound, the first lead terminal connected to the first electrode foil, and the second electrode foil connected to the second electrode foil.
  • the first electrode foil includes a capacitor element including a two-lead terminal, a first current collecting member connected to the first electrode foil, and a case for accommodating the capacitor element and the first current collecting member.
  • the present invention relates to an electrolytic capacitor that is arranged and connected to the first electrode foil at the first non-opposing portion.
  • the first electrode foil to which the first lead terminal is connected and the second electrode foil to which the second lead terminal is connected are opposed to the first electrode foil and the second electrode foil.
  • the first non-opposing portion After facing the first non-opposing portion so as to be formed along a direction intersecting the winding axis direction of the first electrode foil, the first non-opposing portion is formed from the first end side in the winding axis direction.
  • the present invention relates to a method for manufacturing an electrolytic capacitor, comprising a connection step of arranging the capacitor element in the case and a sealing step of accommodating the capacitor element in a case.
  • an electrolytic capacitor with reduced ESR can be obtained.
  • a current collecting member other than the lead terminal is arranged at the end of the capacitor element to collect current. Since the electrode foil is wound, when the electrode foil is connected to the current collecting member arranged at the end to collect current, the transfer distance of the electric charge from the electrode foil on the outer peripheral side or the inner peripheral side to the lead terminal. Becomes shorter. As a result, the electrical resistance is reduced and the increase in ESR is suppressed. Therefore, heat generation is suppressed even when a large ripple current flows through the electrolytic capacitor.
  • Thermal spraying is a method of spraying molten metal particles onto an object.
  • the thin electrode foil may move from a predetermined position due to wind pressure, or metal particles may enter the inside of the winding body, resulting in a short circuit. is there.
  • the region where the electrode foils having different polarities do not face each other may be increased.
  • the area that does not contribute to the capacitance increases.
  • the electrolytic capacitor according to the present embodiment includes a winding body around which the first electrode foil and the second electrode foil are wound, a first lead terminal connected to the first electrode foil, and a second lead connected to the second electrode foil. It includes a capacitor element including a terminal, a first current collecting member connected to the first electrode foil, and a case for accommodating the capacitor element and the first current collecting member.
  • the first electrode foil has a first non-opposing portion that does not face the second electrode foil at the first end portion in the winding axis direction of the winding body.
  • the first non-opposing portion protrudes from the first end portion side of the winding body.
  • the first current collecting member is arranged on the first end side, and is connected to the first electrode foil at the first non-opposing portion.
  • the first end portion is a substantially circular end face of the winding body seen from the winding axis direction.
  • the electrolytic capacitor may include a second current collector member connected to the second electrode foil.
  • the second electrode foil has a second non-opposing portion that does not face the first electrode foil at the second end portion opposite to the first end portion. In other words, the second non-opposing portion protrudes from the second end portion side of the winding body.
  • the second current collecting member is arranged on the second end side thereof, and is connected to the second electrode foil at the second non-opposing portion.
  • the capacitor element includes a winding body around which the first electrode foil and the second electrode foil are wound, a first lead terminal connected to the first electrode foil, and a second lead terminal connected to the second electrode foil. ..
  • the first electrode foil may be an anode foil.
  • the first electrode foil may be a cathode foil.
  • the first electrode foil is preferably a cathode foil because the effect of reducing ESR is likely to be enhanced.
  • the second electrode foil has the opposite polarity to that of the first electrode foil.
  • the first electrode foil is a cathode foil
  • the second electrode foil is an anode foil. It is preferable to provide a current collector member connected to both the anode foil and the cathode foil in that the effect of reducing ESR is more likely to be enhanced.
  • the anode foil is a metal foil containing at least one valve acting metal such as titanium, tantalum, aluminum and niobium.
  • the anode foil may contain the valve acting metal in the form of an alloy containing the valve acting metal, a compound containing the valve acting metal, or the like.
  • the thickness of the anode foil is not particularly limited, and is, for example, 15 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less. The thickness is an average value at any five points (hereinafter, the same applies).
  • the surface of the anode foil may be roughened by etching or the like.
  • a dielectric layer is formed on the surface of the anode foil.
  • the dielectric layer is formed, for example, by chemical conversion treatment of the anode foil.
  • the dielectric layer may contain oxides of the valvening metal.
  • the dielectric layer is not limited to this, and may be any one that functions as a dielectric.
  • the cathode foil is not particularly limited as long as it has a function as a cathode.
  • the cathode foil may be a metal foil.
  • the type of metal is not particularly limited, and may be a valve acting metal or an alloy containing a valve acting metal like the anode foil, or may be other than a valve acting metal such as iron (Fe) and copper (Cu).
  • the thickness of the cathode foil is not particularly limited, and is, for example, 15 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the surface of the cathode foil may be roughened or chemical-treated, if necessary. Further, an inorganic layer containing carbon, nickel, titanium, and oxides or nitrides thereof may be formed on the surface of the cathode foil.
  • the first current collecting member is, for example, a metal plate or a metal foil.
  • the type of metal is not particularly limited, but it is preferable to include a metal similar to that of the first electrode foil to be connected.
  • the first current collector member is preferably a metal plate or a metal foil containing at least one kind of valve acting metal.
  • the first current collector member may or may not contain a valve acting metal.
  • the shape of the first current collector member is not particularly limited. From the viewpoint of space saving, the first current collecting member is preferably a plate-like material that covers at least a part of the first end portion of the wound body. Among them, the first current collecting member preferably has a shape for connecting the first non-opposing portions located at different distances from the center of the winding body. By connecting the first non-opposing portions in the radial direction of the winding body, the first current collecting member further shortens the moving distance of the electric charge to the first lead terminal on the outer peripheral side.
  • the connection position between the electrode foil and the lead terminal is in the direction intersecting the winding axis direction of the electrode foil (winding direction) in consideration of the moving distances of the electric charges on the outermost and innermost circumferences of the electrode foil. It is set near the center of.
  • the first current collector member connects the first non-opposing portions in the radial direction of the winding body as in the present embodiment, the moving distance of the electric charge on the outermost or innermost circumference is shortened, so that the lead terminals are connected.
  • the position is less likely to be restricted, increasing the degree of freedom in design.
  • the first current collecting member is from the center of the first lead terminal to the first end when viewed from the normal direction of the first end portion in that the charge collection property of the outermost periphery of the first electrode foil is more likely to be improved. It is preferable to cover at least a part of the region including at least a part of the first straight line drawn radially toward the outer edge of the part.
  • Such a first current collecting member has, for example, a disk shape having substantially the same diameter as the first end portion, an outer diameter substantially the same as the diameter of the first end portion, and from the center of the first end portion to the first lead terminal. It has a ring shape having an inner diameter equal to or larger than the above distance, a rectangle including the first straight line, a combination of the ring shape and the rectangle, and the like.
  • the first current collecting member When viewed from the normal direction of the first end portion, the first current collecting member is first from the center of the first end portion in that the current collecting property of the electric charge on the innermost circumference of the first electrode foil is more likely to be improved. It is preferable to cover the region including at least a part of the second straight line connecting the centers of the lead terminals.
  • the first current collecting member is located on the innermost circumference of the first electrode foil by connecting the first non-opposing portion near the innermost circumference and the first non-opposing portion near the connecting portion with the first lead terminal. The moving distance of the electric charge to the first lead terminal is shortened.
  • Such a first current collecting member has, for example, a disk shape having a diameter substantially the same as the distance from the center of the first end portion to the first lead terminal, a rectangular shape including the second straight line, and the like.
  • the first current collecting member is a disk-shaped first end portion having substantially the same diameter as the first end portion in that both the outermost peripheral and innermost peripheral charge collection properties of the first electrode foil are easily improved.
  • the first current collecting member may have an opening for inserting at least one of the first lead terminal and the second lead terminal.
  • the first current collector member may have at least one of a plurality of through holes and notches. This makes it easier for the wound body to be impregnated with the electrolytic solution and / or the conductive polymer dispersion.
  • Examples of the first current collecting member having a plurality of through holes include a metal porous body, a metal mesh, a punching metal, and an expanded metal.
  • the thickness of the first current collecting member is not particularly limited, and is, for example, 15 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • a dielectric layer is formed on the surface of the first current collector member. As a result, corrosion of the first current collector member is easily suppressed.
  • a conductive polymer may be attached to the first current collector member.
  • the conductive polymer is interposed between the first electrode foil and the second electrode foil, for example, as a solid electrolyte of an electrolytic capacitor. Since the conductive polymer is also adhered to the first current collecting member, the electrical conductivity between the first current collecting member and the electrode foil is enhanced, so that ESR can be further reduced.
  • the material of the first lead terminal is not particularly limited as long as it is electrochemically and chemically stable and has conductivity, and may be metal or non-metal.
  • the shape is also not particularly limited.
  • the first lead terminal extends from the first end or the second end of the winding body toward the outside of the winding body.
  • the second current collector member The shape, material, etc. of the second current collector member are the same as those of the first current collector member. It is also preferable that the second current collecting member also connects the second non-opposing portions located at different distances from the center of the winding body. When viewed from the normal direction of the second end, the second current collector is at least a region including a straight line drawn in the radial direction of the second end from the center of the second lead terminal toward the outer edge of the second end. It is preferable to cover. Further, when viewed from the normal direction of the second end portion, the second current collector member preferably covers at least a region including a straight line connecting the center of the second end portion to the center of the second lead terminal.
  • a dielectric layer may be formed on the surface of the second current collector member, or a conductive polymer may be attached to the surface.
  • the material of the second lead terminal is not particularly limited as long as it is electrochemically and chemically stable and has conductivity like the first lead terminal, and may be metal or non-metal. Good.
  • the shape is also not particularly limited.
  • the second lead terminal extends from the same side as the first lead terminal of the winding body extends toward the outside of the winding body.
  • a separator may be interposed between the anode foil and the cathode foil. If a conductive polymer having a sufficient thickness is arranged between the anode foil and the cathode foil, the separator may be omitted.
  • the separator is not particularly limited as long as it is porous.
  • Examples of the separator include a non-woven fabric made of cellulose fiber, a non-woven fabric made of glass fiber, a microporous film made of polyolefin, a woven fabric, and a non-woven fabric.
  • the thickness of the separator is not particularly limited, and is, for example, 10 ⁇ m or more and 300 ⁇ m or less.
  • the conductive polymer functions as a solid electrolyte in the electrolytic capacitor.
  • the conductive polymer include polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, polythiophene vinylene and the like. These may be used alone, in combination of two or more, or in a copolymer of two or more monomers.
  • polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, etc. mean macromolecules having polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, etc. as their basic skeletons, respectively. Therefore, polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline and the like may also contain their respective derivatives.
  • polythiophene includes poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and the like.
  • the conductive polymer may be contained in the electrolytic capacitor together with the dopant.
  • the dopant may be a monomolecular anion or a polymer anion.
  • the monomolecular anion include paratoluenesulfonic acid and naphthalenesulfonic acid.
  • Specific examples of the high molecular weight anion include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic sulfonic acid, polymethacrylic sulfonic acid, poly (2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid), and polyisoprene sulfonic acid. , Polyacrylic acid and the like.
  • These may be used alone or in combination of two or more. Further, these may be polymers of a single monomer or may be a copolymer of two or more kinds of monomers. Of these, a polymer anion derived from polystyrene sulfonic acid is preferable.
  • the case is bottomed and houses the above-mentioned capacitor element, a first current collecting member, and a second current collecting member arranged as needed.
  • the capacitor element is housed so that the first end or the second end faces the bottom of the bottomed case. At this time, the bottom of the bottomed case may be brought into contact with the current collecting member. This enhances heat dissipation.
  • the current collecting member arranged on the bottom side of the bottomed case is connected to the anode foil, it is preferable to insulate the bottom and the current collecting member with a separator (electrolytic paper) or the like.
  • Examples of the material of the bottomed case include metals such as aluminum, stainless steel, copper, iron, and brass, or alloys thereof.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a capacitor element according to the present embodiment.
  • the first electrode foil is an anode foil and the second electrode foil is a cathode foil.
  • a gap is provided between the anode foil, the separator, and the cathode foil, and the anode foil, the separator, and the cathode foil near the center are omitted. Further, hatching is attached to the non-opposing portion of each electrode foil.
  • the capacitor element includes a winding body 10 in which an anode foil 11 (first electrode foil) and a cathode foil 12 (second electrode foil) are wound via a separator 13 and a first lead terminal 15A connected to the anode foil 11. And a second lead terminal 15B connected to the cathode foil 12.
  • the anode foil 11 has a first non-opposing portion 11a that does not face the cathode foil 12 at the first end portion 10X in the winding axis direction A of the winding body 10.
  • the first current collecting member 21 is arranged on the first end portion 10X side.
  • the first current collecting member 21 is a plate-like object that covers at least a part of the first end portion 10X, and has an opening for inserting the first lead terminal 15A and the second lead terminal 15B.
  • the first current collecting member 21 is connected to the anode foil 11 at the first non-opposing portion 11a.
  • the first current collecting member 21 has first non-opposing portions 11a located at different distances from the center of the winding body 10, that is, the first non-opposing portion 11a on the outer peripheral side and the first non-opposing portion 11a on the inner peripheral side thereof. It is connected to the non-opposing portion 11a. Specifically, the first current collecting member 21 connects the first non-opposing portion 11a near the outermost circumference and the first non-opposing portion 11a near the connecting portion with the first lead terminal 15A.
  • the cathode foil 12 has a second non-opposing portion 12a that does not face the anode foil 11 at the second end portion 10Y in the winding axial direction A of the winding body 10.
  • the second current collecting member 22 is arranged on the second end portion 10Y side.
  • the second current collecting member 22 is connected to the cathode foil 12 at the second non-opposing portion 12a.
  • the second current collecting member 22 has two non-opposing portions 12a located at different distances from the center of the winding body 10, that is, a second non-opposing portion 12a on the outer peripheral side and a second non-opposing portion 12a on the inner peripheral side thereof. It is connected to the non-opposing portion 12a. Specifically, the second current collecting member 22 connects the second non-opposing portion 12a near the outermost circumference and the second non-opposing portion 12a near the connecting portion with the second lead terminal 15B.
  • a dielectric layer (not shown) is formed on the surfaces of the anode foil 11 and the first current collecting member 21. Between the anode foil 11 and the cathode foil 12, a conductive polymer (not shown) is attached to the surface of the first current collecting member 21 and the surface of the second current collecting member 22.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the electrolytic capacitor according to the present embodiment.
  • the electrolytic capacitor 100 includes, for example, a winding body 10, a first lead terminal 15A, a second lead terminal 15B, a first current collecting member 21 connected to an anode foil, and a second current collecting member connected to a cathode foil. 22, a bottomed case 60 for accommodating these, a sealing member 30 for closing the opening of the bottomed case 60, a seat plate 40 for covering the sealing member 30, and a seat plate 40 derived from the sealing member 30. It is provided with external lead wires 50A and 50B that penetrate.
  • the first lead terminal 15A connects the external lead wire 50A and the anode foil.
  • the second lead terminal 15B connects the external lead wire 50B and the cathode foil.
  • the second current collecting member 22 connected to the cathode foil is in contact with the bottom of the bottomed case 60. The vicinity of the opening end of the bottomed case 60 is drawn inward, and the opening end is curled so as to be crimped to the sealing member 30.
  • FIGS. 3A to 3D are top views schematically showing an example of a current collecting member (first current collecting member and / or second current collecting member) according to the present embodiment.
  • the current collecting members according to FIGS. 3A to 3D are all plate-shaped objects.
  • the current collector member 20A has a disk shape that covers the entire one end of the winding body. However, the current collector member 20A has four notches 20a. Therefore, the impregnation property of the conductive polymer dispersion and / or the electrolytic solution is unlikely to decrease.
  • the current collecting member 20A can connect a non-opposing portion on the outermost circumference of one electrode foil and one lead terminal, and a non-opposing portion on the innermost circumference of the electrode foil and the lead terminal, respectively. Therefore, the moving distance of the electric charge on the outer peripheral side and the electric charge on the inner peripheral side of the electrode foil to the lead terminal is shortened.
  • the current collector member 20A is arranged, for example, on the bottom side of the bottomed case. Since the current collector member 20A has a large contact area with the bottom, heat dissipation is likely to be improved.
  • the current collector member 20B has a ring shape having an outer diameter substantially the same as the diameter of one end of the winding body and an inner diameter equal to or larger than the distance from the center C of the end to one lead terminal. Is.
  • the current collecting member 20B can connect the non-opposing portion on the outermost periphery of the electrode foil to the vicinity of the lead terminal. Therefore, the moving distance of the electric charge to the lead terminal on the outer peripheral side of the electrode foil is shortened.
  • the current collecting member 20B can be arranged on the bottom side of the bottomed case or on the side opposite to the bottom portion.
  • the current collecting member 20C includes a ring portion as shown in FIG. 3B and a rectangular portion extending in the radial direction thereof.
  • the rectangular portion includes a straight line extending in the radial direction of the end portion from the center C of one end portion of the winding body toward the outer edge. Therefore, the moving distance of the electric charge on the outer peripheral side and the electric charge on the inner peripheral side of the electrode foil to the lead terminal is shortened.
  • the current collector member 20C since the portion other than the ring portion and the rectangular portion is open, the lead terminal and the other lead terminal can be inserted. Therefore, the current collector member 20C is arranged on the side opposite to the bottom of the bottomed case, for example.
  • the current collector member 20D includes a ring portion and a rectangular portion as shown in FIG. 3C.
  • the rectangular portion includes a straight line drawn from the center C of one end of the winding body through the centers of both lead terminals to the outer edge of the end. Therefore, the moving distance of the electric charge on the outer peripheral side and the electric charge on the inner peripheral side of the electrode foil to the lead terminal is further shortened.
  • the current collector member 20D is arranged, for example, on the bottom side of the bottomed case.
  • the electrolytic capacitor according to this embodiment can be manufactured by the following method.
  • the present embodiment includes a method for manufacturing an electrolytic capacitor.
  • the first electrode foil to which the first lead terminal is connected and the second electrode foil to which the second lead terminal is connected are used as the first electrode foil and the second electrode foil.
  • the first non-opposing portions that do not face each other are opposed to each other so as to be formed along the direction intersecting the winding axis direction of the first electrode foil, the first non-opposing portion is formed from the first end portion side in the winding axis direction.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing an electrolytic capacitor according to the present embodiment.
  • the first electrode foil and the second electrode foil are laminated and wound to produce a capacitor element.
  • the first lead terminal is connected to the first electrode foil.
  • the second lead terminal is connected to the second electrode foil.
  • the connection between the electrode foil and the lead terminal is performed by welding such as laser welding, for example.
  • the connection position of each lead terminal is not particularly limited, and may be appropriately set in consideration of the length of the electrode foil in the winding direction and the like.
  • a dielectric layer is formed on the surface of the electrode foil corresponding to the anode foil.
  • the first electrode foil and the second electrode foil are opposed to each other so that a first non-opposing portion that does not face the second electrode foil is formed at an end portion of the first electrode foil along the winding direction, and then the first electrode foil is wound. To do. As a result, the first non-opposing portion protrudes from the first end portion side in the winding axis direction of the winding body.
  • the size, shape, etc. of the first non-opposing portion are not particularly limited, and may be appropriately set in consideration of the size, shape, etc. of the first current collector member.
  • the length L1a of the first electrode foil of the first non-opposing portion in the lateral direction may be, for example, 10% or more of the length L1 of the first electrode foil in the lateral direction, 25. It may be% or more. Further, the length L1a may be 50% or less of the length L1, 40% or less, and 30% or less.
  • the length L1a is the average length of any three points of the first non-opposing portion in the lateral direction.
  • the first non-opposing portion may be formed over the entire length of the end portion along the winding direction of the first electrode foil, or extends from a part of the end portion toward the first end portion side. It may be formed so as to. In the latter case, the first non-opposing portion is formed so as to extend from one or more portions of the end portion toward the first end portion side.
  • the first electrode foil and the second electrode foil may be wound so as to form a second non-opposing portion in addition to the first non-opposing portion.
  • the second non-opposing portion protrudes from the second end side of the wound body.
  • the size of the second non-opposing portion may be the same as that of the first non-opposing portion. That is, the length L2a of the second electrode foil of the second non-opposing portion in the lateral direction (winding axis direction) may be, for example, 10% or more of the length L2 of the second electrode foil in the lateral direction. , 25% or more. Further, the length L2a may be 50% or less of the length L2, 40% or less, and 30% or less. The length L2a is the average length of any three points of the second non-opposing portion in the lateral direction.
  • the shape of the second non-opposing portion may be the same as that of the first non-opposing portion. That is, the second non-opposing portion may be formed over the entire length of the end portion along the winding direction of the second electrode foil, or may be formed from a part of the end portion toward the second end portion side. It may be formed so as to extend.
  • a separator may be interposed between the first electrode foil and the second electrode foil.
  • the outermost layer of the wound body is, for example, a separator. After winding, the ends of the separator are fixed with winding tape.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a capacitor element in the process of being manufactured in the winding process.
  • the first non-opposing portion and the second non-opposing portion are hatched.
  • the first non-opposing portion 11a is formed over the entire length of the end portion of the anode foil 11 along the winding direction B, and the end portion of the cathode foil 12 along the winding direction B. It is laminated so that the second non-opposing portion 12a is formed over the entire length of the above.
  • a separator 13 is interposed between the anode foil 11 and the cathode foil 12. The outermost circumference of the winding body 10 is a separator 13, and the end portion of the separator 13 is fixed by a winding stop tape 14.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a part of the capacitor element after the winding process. For convenience, the lead terminal and separator are omitted.
  • the length L1a of the anode foil 11 of the first non-opposing portion 11a in the lateral direction is preferably 10% or more and 30% or less of the length L1 of the anode foil 11 in the lateral direction.
  • the length L2a of the second non-opposing portion 12a of the cathode foil 12 in the lateral direction is preferably 10% or more and 30% or less of the length L2 of the cathode foil 12 in the lateral direction.
  • the electrode foil and the current collector member are connected by welding such as laser welding.
  • the laser is, for example, radiated to a plurality of locations from the side opposite to the winding body of the current collector member.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing a capacitor element and a current collector member in the connection process.
  • the first current collecting member 21 is placed on the first end portion 10X and welded to the first non-opposing portion 11a.
  • the second current collecting member 22 is placed on the second end portion 10Y and welded to the second non-opposing portion 12a.
  • the first current collecting member 21 has a shape as shown in FIG. 3C, and the first lead terminal 15A and the second lead terminal 15B are inserted into the two openings, respectively.
  • the second current collecting member 22 has a shape as shown in FIG. 3A, and four notches 20a are formed.
  • Dielectric layer forming step (S3) After the connection step, a forming step of forming a dielectric layer on the first current collector member may be performed. As a result, corrosion of the first current collector member is easily suppressed. Further, the dielectric layer can be formed again on the anode foil.
  • the method for forming the dielectric layer is not particularly limited, but it can be formed by chemical conversion treatment of the first current collector member.
  • the capacitor element is immersed in a chemical conversion solution such as an ammonium adipate solution, ammonium phosphate, or ammonium borate, and heat-treated. Further, the capacitor element may be immersed in a chemical conversion liquid and a voltage may be applied.
  • a conductive polymer may be attached to the capacitor element, if necessary.
  • the conductive polymer can be attached to the capacitor element by chemically polymerizing and / or electrolytically polymerizing the raw material monomer in the presence of the capacitor element.
  • the conductive polymer may be adhered to the capacitor element by impregnating the capacitor element with a conductive polymer dispersion liquid or solution containing the conductive polymer and the dispersion medium.
  • the conductive polymer is interposed between the first electrode foil and the second electrode foil, and also adheres to the first current collecting member and further to the second current collecting member. As a result, the electrical conductivity between each current collecting member and the electrode foil is increased, so that ESR can be further reduced.
  • the conductive polymer dispersion liquid contains a conductive polymer and a dispersion medium.
  • the conductive polymer dispersion may further contain the above-mentioned dopant.
  • the conductive polymer is dispersed in a dispersion medium in the form of particles, for example.
  • the average particle size of the particles of the conductive polymer is not particularly limited, and can be appropriately adjusted depending on the polymerization conditions, dispersion conditions, and the like.
  • the average particle size of the particles of the conductive polymer may be 0.01 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or less.
  • the average particle size is the median diameter in the volume particle size distribution measured by a particle size measuring device by a dynamic light scattering method.
  • the dispersion medium is not particularly limited, and may be water, a non-aqueous solvent, or a mixture thereof.
  • the non-aqueous solvent is a general term for liquids other than water, and includes organic solvents and ionic liquids.
  • the dispersion medium may be water from the viewpoint of handleability and dispersibility of the conductive polymer. Water may occupy 50% by mass or more of the dispersion medium, 70% by mass or more, and 90% by mass or more.
  • Non-aqueous solvents used with water include polar solvents (protic and / or aprotic solvents).
  • Examples of the protonic solvent include methanol, ethanol, propanol, butanol, ethylene glycol (EG), propylene glycol, polyethylene glycol (PEG), diethylene glycol monobutyl ether, glycerin, 1-propanol, butanol, polyglycerin, sorbitol, mannitol, and the like.
  • Examples include alcohols such as pentaerythritol and formaldehyde.
  • aprotic solvent examples include amides such as N-methylacetamide, N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone, esters such as methyl acetate and ⁇ -butyrolactone ( ⁇ BL), and methyl ethyl ketone.
  • amides such as N-methylacetamide, N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone
  • esters such as methyl acetate and ⁇ -butyrolactone ( ⁇ BL)
  • ⁇ BL ⁇ -butyrolactone
  • methyl ethyl ketone examples include ketones, ethers such as 1,4-dioxane, sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide and sulfolane (SL), and carbonate compounds such as propylene carbonate.
  • the conductive polymer dispersion liquid is, for example, a method of dispersing conductive polymer particles in a dispersion medium, or a method of polymerizing a precursor monomer of a conductive polymer in a dispersion medium to polymerize the conductive polymer in the dispersion medium. It can be obtained by a method of generating particles of.
  • the weight average molecular weight of the conductive polymer may be, for example, 1000 or more and 200,000 or less, and 75,000 or more and 150,000 or less.
  • the content of the conductive polymer may be, for example, 0.5% by mass or more and less than 3% by mass.
  • the viscosity of the conductive polymer dispersion measured at room temperature (20 ° C.) using a vibration viscometer is preferably less than 100 mPa ⁇ s, for example.
  • Electrolyte impregnation step (S5) After the step of forming the dielectric layer, the capacitor element may be impregnated with an electrolytic solution, if necessary.
  • the electrolytic solution may be impregnated without performing the first impregnation step, or may be further impregnated with the electrolytic solution after the first impregnation step.
  • the electrolytic solution tends to improve the self-healing performance of the dielectric layer. Further, since the electrolytic solution functions as a substantial cathode material, the effect of increasing the capacitance can be expected.
  • the impregnation method is not particularly limited.
  • the electrolytic solution contains a solvent.
  • the solvent include sulfone compounds, lactone compounds, carbonate compounds, polyhydric alcohols and the like.
  • the sulfone compound include sulfolane, dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide.
  • the lactone compound include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • the carbonate compound include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and fluoroethylene carbonate (FEC).
  • polyhydric alcohol examples include glycol compounds such as ethylene glycol (EG), diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycol (PEG); glycerin and the like. These may be used alone or in combination of a plurality of types.
  • EG ethylene glycol
  • PEG polyethylene glycol
  • the solvent may contain a compound having two or more hydroxy groups.
  • examples of such a compound include polyhydric alcohols.
  • the content of the compound having two or more hydroxy groups may be 50% by mass or more, 60% by mass or more, or 70% by mass or more of the total solvent.
  • the electrolytic solution may further contain an acid component.
  • the acid component in the electrolytic solution suppresses the dedoping phenomenon of the dopant and stabilizes the conductivity of the conductive polymer. Further, even when the dopant is dedoped from the conductive polymer, the acid component of the electrolytic solution is redoped at the site of the dedoped trace, so that the ESR can be easily maintained low.
  • the acid component in the electrolytic solution does not excessively increase the viscosity of the electrolytic solution, and easily dissociates in the electrolytic solution to generate an anion that easily moves in the solvent.
  • an acid component include an aliphatic sulfonic acid having 1 to 30 carbon atoms and an aromatic sulfonic acid having 6 to 30 carbon atoms.
  • aliphatic sulfonic acids monovalent saturated aliphatic sulfonic acid (for example, hexane sulfonic acid) is preferable.
  • aromatic sulfonic acids an aromatic sulfonic acid having a hydroxy group or a carboxy group in addition to the sulfo group is preferable, and specifically, an oxy aromatic sulfonic acid (for example, phenol-2-sulfonic acid) and a sulfo aromatic acid.
  • Carboxylic acids eg p-sulfobenzoic acid, 3-sulfophthalic acid, 5-sulfosalicylic acid are preferred.
  • the carboxylic acid preferably contains an aromatic carboxylic acid (aromatic dicarboxylic acid) having two or more carboxyl groups.
  • aromatic carboxylic acid include phthalic acid (ortho-form), isophthalic acid (meth-form), terephthalic acid (para-form), maleic acid, benzoic acid, salicylic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.
  • aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid (ortho) and maleic acid are more preferable.
  • the carboxyl group of the aromatic dicarboxylic acid is stable and it is difficult for the side reaction to proceed. Therefore, the effect of stabilizing the conductive polymer is exhibited for a long period of time, which is advantageous for extending the life of the electrolytic capacitor.
  • the carboxylic acid may be an aliphatic carboxylic acid such as adipic acid.
  • the acid component may contain a composite compound of an organic acid and an inorganic acid in terms of thermal stability.
  • the composite compound of an organic acid and an inorganic acid include borodisalicylic acid, borodiglycolic acid, and borodiglycolic acid, which have high heat resistance.
  • the acid component may include inorganic acids such as boric acid, phosphoric acid, phosphite, hypophosphoric acid and phosphonic acid.
  • the concentration of the acid component may be 5% by mass or more and 50% by mass or less, and may be 15% by mass or more and 35% by mass or less in that the effect of suppressing the dedoping phenomenon is enhanced.
  • the electrolytic solution may contain a base component as well as an acid component.
  • the base component neutralizes at least part of the acid component. Therefore, it is possible to suppress the corrosion of the electrode due to the acid component while increasing the concentration of the acid component.
  • the acid component is preferably in excess of the base component in an equivalent ratio.
  • the equivalent ratio of the acid component to the base component may be 1 or more and 30 or less.
  • the concentration of the base component contained in the electrolytic solution may be 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, and may be 3% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the base component is not particularly limited.
  • Examples of the base component include ammonia, primary amines, secondary amines, tertiary amines, quaternary ammonium compounds and amidinium compounds.
  • Examples of each amine include aliphatic amines, aromatic amines, and heterocyclic amines.
  • the pH of the electrolytic solution is preferably 4 or less, more preferably 3.8 or less, and even more preferably 3.6 or less. By setting the pH of the electrolytic solution to 4 or less, deterioration of the conductive polymer is further suppressed.
  • the pH is preferably 2.0 or higher.
  • the capacitor element is sealed by performing horizontal drawing processing near the opening end of the bottomed case and crimping the opening end to the sealing member to curl the opening end. Finally, a seat plate is placed on the curl portion to complete the electrolytic capacitor. After that, the aging process may be performed while applying the rated voltage.
  • the electrolytic capacitor may have at least one capacitor element, and may have a plurality of capacitor elements.
  • the number of capacitor elements included in the electrolytic capacitor may be determined according to the application.
  • Example 1 An electrolytic capacitor with a rated voltage of 35 V was manufactured in the following manner.
  • A) Preparation of Electrode Foil and Separator An aluminum foil having a thickness of 100 ⁇ m was etched to roughen the surface of the aluminum foil. The surface of the roughened aluminum foil was subjected to chemical conversion treatment to form a dielectric layer, and an anode foil was obtained. An aluminum foil having a thickness of 50 ⁇ m was subjected to an etching treatment to roughen the surface of the aluminum foil to obtain a cathode foil. A cellulose non-woven fabric having a thickness of 50 ⁇ m was prepared as a raw material for the separator.
  • Capacitor Element (B) Preparation of Capacitor Element
  • the anode foil, cathode foil and separator were cut.
  • the length L1 of the anode foil in the lateral direction was 9 mm, and the length L2 of the cathode foil in the lateral direction was 12 mm.
  • the separator was sized so as to cover at least the facing portion between the anode foil and the cathode foil.
  • Lead terminals were connected to the anode foil and the cathode foil, respectively, and the anode foil and the cathode foil were laminated via a separator so that the cathode foil protruded from one side along the winding direction of the anode foil.
  • the length L1a of the non-opposing portion of the cathode foil in the lateral direction was 3 mm, and the length of the portion of the separator protruding from the anode foil in the lateral direction was 1.5 mm.
  • the anode foil and the cathode foil were wound through the separator while winding each lead terminal.
  • the end of the separator on the outermost circumference of the winding body was fixed with a winding stopper tape to obtain a capacitor element. Both lead terminals were pulled out from the side of the capacitor element opposite to the side where the protruding portion of the cathode foil was provided.
  • the concentration of the conductive polymer in the conductive polymer dispersion was 1.5% by mass.
  • the viscosity of the conductive polymer dispersion measured at room temperature (20 ° C.) using a vibration viscometer (VM-100A, manufactured by SEKONIC Corporation) was 30 mPa ⁇ s.
  • the capacitor element to which the current collecting member was connected was immersed in the conductive polymer dispersion for 5 minutes, and then dried to attach the conductive polymer.
  • Ethylene glycol (EG) was prepared as a solvent.
  • An electrolytic solution was prepared by dissolving 5-sulfosalicylic acid (divalent acid component) as the second sulfonic acid and triethylamine as the base component in EG at a total concentration of 25% by mass.
  • the equivalent ratio of 5-sulfosalicylic acid to triethylamine was 2.0.
  • Example 2 In the fabrication of the capacitor element (b), the length of the anode foil in the lateral direction is 12 mm, the length of the cathode foil in the lateral direction is 9 mm, and the separator covers at least the facing portion between the anode foil and the cathode foil. It was cut to a size that allows it to be formed, and the anode foil and the cathode foil were laminated via the separator so that the anode foil and the separator protruded from one side along the winding direction of the cathode foil. In the connection (c) of the current collector members, an aluminum foil having a thickness of 100 ⁇ m was cut, a current collector member having a shape as shown in FIG. 3C was prepared, and welded to the non-opposing portion of the anode foil by laser welding.
  • an electrolytic capacitor A2 was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • the length of the non-opposing portion of the anode foil in the lateral direction was 3 mm, and the length of the portion of the separator protruding from the cathode foil in the lateral direction was 1.5 mm.
  • Example 3 In the fabrication of the condenser element (b), the length of the anode foil in the lateral direction is 12 mm, the length of the cathode foil in the lateral direction is also 12 mm, and the separator can cover the facing portion between the anode foil and the cathode foil.
  • the anode foil and separator were cut so as to be straight, and the cathode foil and separator protruded from one side along the winding direction of the anode foil, and the anode foil and separator were cut from one side along the winding direction of the cathode foil.
  • the anode foil and the cathode foil were laminated via a separator so as to stick out.
  • connection (c) of the current collector member an aluminum foil having a thickness of 100 ⁇ m is cut, and a current collector member having a shape as shown in FIG. 3A and a current collector member having a shape as shown in FIG. 3C are prepared.
  • the cathode foil and the anode foil were welded to the non-opposing portions by laser welding, respectively.
  • an electrolytic capacitor A3 was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner.
  • the results are shown in Table 1.
  • the length of the non-opposing portion of the anode foil in the lateral direction is 3 mm
  • the length of the non-opposing portion of the cathode foil in the lateral direction is 3 mm
  • the short side of the portion protruding from the anode foil and the cathode foil of the separator The length in each direction was 1.5 mm.
  • Comparative Example 1 In the fabrication of the capacitor element (b), the anode foil and the cathode foil were cut to the same size (the length in the lateral direction was 9 mm) to form a non-opposing portion, and the current collecting member.
  • the electrolytic capacitor B1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the above was not used, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • the present invention can suppress an increase in ESR, it is particularly suitable for an electrolytic capacitor through which a high ripple current flows.
  • Electrolytic capacitor 10 Winding body 10X: 1st end 10Y: 2nd end 11: Anode foil 11a: 1st non-opposing part 12: Cathode foil 12a: 2nd non-opposing part 13: Separator 14: Winding stop Tape 15A: 1st lead terminal 15B: 2nd lead terminal 20, 20A to 20D: Current collector 21: 1st current collector 22: 2nd current collector 20a: Notch 30: Sealing member 40: Seat plate 50A , 50B: External lead wire 60: Bottomed case

Abstract

第１電極箔および第２電極箔を巻回した巻回体と、前記第１電極箔に接続する第１リード端子と、前記第２電極箔に接続する第２リード端子と、を含むコンデンサ素子と、前記第１電極箔に接続する第１集電部材と、前記コンデンサ素子および前記第１集電部材を収容するケースと、を備え、前記第１電極箔は、前記巻回体の巻回軸方向における第１端部において、前記第２電極箔に対向しない第１非対向部を有し、前記第１集電部材は、前記第１端部側に配置されており、前記第１非対向部において前記第１電極箔に接続されている、電解コンデンサ。

Description

電解コンデンサおよびその製造方法
　本発明は、電解コンデンサおよびその製造方法に関し、詳細には、ＥＳＲ特性の改良に関する。
　電子機器に使用されるコンデンサは、大容量で、かつ、高周波領域における等価直列抵抗（ＥＳＲ）が小さいことが求められる。しかし、コンデンサ素子として電極箔を巻回して得られる巻回体を用いる場合、電気抵抗が大きくなり易く、ＥＳＲが増大し易い。特許文献１は、電極箔にはみ出し部分を設け、このはみ出し部分に金属を溶射することを教示している。
実開昭５４－９０６５３号公報
　しかし、特許文献１の方法では、ＥＳＲは十分に低減されない。
　本発明の第一の局面は、第１電極箔および第２電極箔を巻回した巻回体と、前記第１電極箔に接続する第１リード端子と、前記第２電極箔に接続する第２リード端子と、を含むコンデンサ素子と、前記第１電極箔に接続する第１集電部材と、前記コンデンサ素子および前記第１集電部材を収容するケースと、を備え、前記第１電極箔は、前記巻回体の巻回軸方向における 第１端部において、前記第２電極箔に対向しない第１非対向部を有し、前記第１集電部材は、前記第１端部側に配置されており、前記第１非対向部において前記第１電極箔に接続されている、電解コンデンサに関する。
　本発明の第二の局面は、第１リード端子が接続された第１電極箔と第２リード端子が接続された第２電極箔とを、前記第１電極箔に前記第２電極箔に対向しない第１非対向部が前記第１電極箔の巻回軸方向と交差する方向に沿って形成されるように対向させた後、前記巻回軸方向における第１端部側から前記第１非対向部がはみ出すように巻回して、コンデンサ素子を得る巻回工程と、前記第１非対向部に第１集電部材を接続することにより、前記第１集電部材を前記第１端部側に配置する接続工程と、前記コンデンサ素子をケースに収容する封止工程と、を備える、電解コンデンサの製造方法に関する。
　本発明によれば、ＥＳＲが低減された電解コンデンサが得られる。
本発明の一実施形態に係るコンデンサ素子の要部を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る電解コンデンサの一例を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る集電部材の一例を模式的に示す上面図である。 本発明の一実施形態に係る集電部材の他の例を模式的に示す上面図である。 本発明の一実施形態に係る集電部材のさらに他の例を模式的に示す上面図である。 本発明の一実施形態に係る集電部材のさらに他の例を模式的に示す上面図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る製造方法の巻回工程における作製途中のコンデンサ素子を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法の巻回工程後のコンデンサ素子の一部を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法の接続工程におけるコンデンサ素子および集電部材を模式的に示す斜視図である。
　コンデンサ素子として長尺体である電極箔を巻回して得られる巻回体が用いられる場合、電子の移動距離が長くなり易い。そこで、本実施形態では、リード端子以外の集電部材をコンデンサ素子の端部に配置して、これに集電させる。電極箔は巻回されているため、端部に配置されている集電部材に電極箔を接続して集電させると、外周側あるいは内周側の電極箔からリード端子までの電荷の移動距離が短くなる。これにより、電気抵抗が小さくなって、ＥＳＲの増大が抑制される。そのため、電解コンデンサに大きなリプル電流が流れる場合にも、発熱が抑制される。
　溶射は、溶融した金属の粒子を対象物に吹き付ける方法である。特許文献１のように電極箔に金属を溶射する場合、風圧によって薄い電極箔が所定の位置から動いたり、金属の粒子が巻回体の内部にまで入り込んだりして、短絡してしまう場合がある。短絡を防ぐには、極性の異なる電極箔同士が対向しない領域を大きくすればよい。しかし、コストアップするとともに、静電容量に寄与しない領域が増加する。
［電解コンデンサ］
　本実施形態にかかる電解コンデンサは、第１電極箔および第２電極箔を巻回した巻回体と、第１電極箔に接続する第１リード端子と、第２電極箔に接続する第２リード端子と、を含むコンデンサ素子と、第１電極箔に接続する第１集電部材と、コンデンサ素子および第１集電部材を収容するケースと、を備える。
　第１電極箔は、巻回体の巻回軸方向における第１端部において、第２電極箔に対向しない第１非対向部を有している。言い換えれば、第１非対向部は、巻回体の第１端部側からはみ出している。第１集電部材は、第１端部側に配置されており、第１非対向部において第１電極箔に接続されている。第１端部は、巻回軸方向から見える巻回体の略円形の端面である。
　電解コンデンサは、第２電極箔に接続する第２集電部材を備えていてもよい。第２電極箔は、上記の第１端部とは反対の第２端部において、第１電極箔に対向しない第２非対向部を有している。言い換えれば、第２非対向部は、巻回体の上記第２端部側からはみ出している。第２集電部材は、その第２端部側に配置されており、第２非対向部において第２電極箔に接続されている。
（コンデンサ素子）
　コンデンサ素子は、第１電極箔および第２電極箔を巻回した巻回体と、第１電極箔に接続する第１リード端子と、第２電極箔に接続する第２リード端子と、を含む。
　第１電極箔は、陽極箔であってよい。第１電極箔は、陰極箔であってもよい。なかでも、ＥＳＲの低減効果が高まり易い点で、第１電極箔は、陰極箔であることが好ましい。
　第２電極箔は、第１電極箔とは反対の極性を示す。第１電極箔が陰極箔である場合、第２電極箔は陽極箔である。ＥＳＲの低減効果がより高まり易い点で、陽極箔および陰極箔の双方にそれぞれ接続する集電部材を備えることが好ましい。
（陽極箔）
　陽極箔は、チタン、タンタル、アルミニウムおよびニオブ等の弁作用金属を少なくとも１種含む金属箔である。陽極箔は、弁作用金属を、弁作用金属を含む合金または弁作用金属を含む化合物等の形態で含んでいてもよい。陽極箔の厚みは特に限定されず、例えば、１５μｍ以上、３００μｍ以下である。厚みは、任意の５点における平均値である（以下、同じ）。陽極箔の表面は、エッチング等により粗面化されていてもよい。
　陽極箔の表面には、誘電体層が形成されている。誘電体層は、例えば、陽極箔を化成処理することにより形成される。この場合、誘電体層は、弁作用金属の酸化物を含み得る。なお、誘電体層はこれに限らず、誘電体として機能するものであればよい。
（陰極箔）
　陰極箔は、陰極としての機能を有していればよく、特に限定されない。陰極箔は、金属箔であってよい。金属の種類は特に限定されず、陽極箔と同様に弁作用金属または弁作用金属を含む合金であってよいし、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）等の弁作用金属以外であってよい。陰極箔の厚みは特に限定されず、例えば、１５μｍ以上、３００μｍ以下である。陰極箔の表面は、必要に応じて、粗面化されてもよいし、化成処理されてもよい。また、陰極箔の表面には、カーボン、ニッケル、チタン、および、これらの酸化物あるいは窒化物等を含む無機層が形成されていてもよい。
（第１集電部材）
　第１集電部材は、例えば、金属板あるいは金属箔である。金属の種類は特に限定されないが、接続される第１電極箔と同様の金属を含むことが好ましい。例えば、第１電極箔が陽極箔である場合、第１集電部材は、少なくとも１種の弁作用金属を含む金属板あるいは金属箔であることが好ましい。第１電極箔が陰極箔である場合、第１集電部材は、弁作用金属を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
　第１集電部材の形状は特に限定されない。省スペース化の観点から、第１集電部材は、巻回体の第１端部の少なくとも一部を覆う板状物であることが好ましい。なかでも、第１集電部材は、巻回体の中心からの距離が異なる位置にある第１非対向部同士を接続するような形状であることが好ましい。第１集電部材が巻回体の径方向において第１非対向部を繋ぐことにより、より外周側にある電荷の第１リード端子までの移動距離がさらに短くなる。
　通常、電極箔とリード端子との接続位置は、電極箔の最外周および最内周にある電荷のそれぞれ移動距離を考慮して、電極箔の巻回軸方向と交差する方向（巻回方向）の中央付近に設定される。本実施形態のように、第１集電部材が巻回体の径方向において第１非対向部を繋ぐ場合、最外周あるいは最内周にある電荷の移動距離が短くなるため、リード端子の接続位置は制限され難くなって、設計の自由度が向上する。
　第１電極箔の最外周の電荷の集電性がより向上し易い点で、第１端部の法線方向からみたとき、第１集電部材は、第１リード端子の中心から第１端部の外縁に向かって第１端部の径方向に引いた第１直線の少なくとも一部を含む領域の少なくとも一部を覆うことが好ましい。第１集電部材が、最外周近傍の第１非対向部と第１リード端子との接続部分近傍の第１非対向部とを繋ぐことにより、第１電極箔の最外周にある電荷の第１リード端子までの移動距離が短くなる。
　このような第１集電部材は、例えば、第１端部とほぼ同じ直径を有する円盤状、第１端部の直径とほぼ同じ外径と、第１端部の中心から第１リード端子までの距離以上の内径とを有するリング形状、上記第１直線を含む矩形、上記リング形状と上記矩形との組み合わせ等の形状を有する。
　第１電極箔の最内周の電荷の集電性がより向上し易い点で、第１端部の法線方向からみたとき、第１集電部材は、第１端部の中心から第１リード端子の中心を繋ぐ第２直線の少なくとも一部を含む領域を覆うことが好ましい。第１集電部材が、最内周近傍の第１非対向部と、第１リード端子との接続部分近傍の第１非対向部とを繋ぐことにより、第１電極箔の最内周にある電荷の第１リード端子までの移動距離が短くなる。
　このような第１集電部材は、例えば、第１端部の中心から第１リード端子までの距離とほぼ同じ直径を有する円盤状、上記第２直線を含む矩形等の形状を有する。
　第１電極箔の最外周および最内周の電荷の集電性がともに向上し易い点で、第１集電部材は、第１端部とほぼ同じ直径を有する円盤状、第１端部の中心から、好ましくは第１リード端子の中心を通って、第１端部の外縁まで引いた直線の少なくとも一部を含む矩形、複数の上記矩形の組み合わせ、上記矩形と、第１端部の直径とほぼ同じ外径および第１端部の中心から第１リード端子までの距離以上の内径を有するリング形状との組み合わせ等の形状を有していてよい。
　第１集電部材は、第１リード端子および第２リード端子の少なくとも一方を挿通するための開口を有していてもよい。第１集電部材は、複数の貫通孔および切欠きの少なくとも一方を有していてもよい。これにより、巻回体が、電解液および／または導電性高分子分散液に含浸され易くなる。複数の貫通孔を有する第１集電部材としては、金属多孔体、金属メッシュ、パンチングメタル、エキスパンドメタル等が挙げられる。第１集電部材の厚みは特に限定されず、例えば、１５μｍ以上、３００μｍ以下である。
　第１集電部材の表面には、誘電体層が形成されていることが好ましい。これにより、第１集電部材の腐食が抑制され易くなる。
　第１集電部材には、導電性高分子が付着していてもよい。導電性高分子は、例えば、電解コンデンサの固体電解質として、第１電極箔と第２電極箔との間に介在している。この導電性高分子が第１集電部材にも付着していることにより、第１集電部材と電極箔と間の電気伝導性が高まるため、ＥＳＲの低減がさらに期待できる。
（第１リード端子）
　第１リード端子の材質は、電気化学的および化学的に安定であり、導電性を有するものであれば特に限定されず、金属であっても非金属であってもよい。その形状も特に限定されない。第１リード端子は、巻回体の第１端部あるいは第２端部から、巻回体の外部に向かって延出している。
（第２集電部材）
　第２集電部材の形状、材質等は、第１集電部材と同様である。
　第２集電部材もまた、巻回体の中心からの距離が異なる位置にある第２非対向部同士を接続していることが好ましい。第２端部の法線方向からみたとき、第２集電部材は少なくとも、第２リード端子の中心から第２端部の外縁に向かって第２端部の径方向に引いた直線を含む領域を覆うことが好ましい。また、第２端部の法線方向からみたとき、第２集電部材は少なくとも、第２端部の中心から第２リード端子の中心を繋ぐ直線を含む領域を覆うことが好ましい。
　第２集電部材の表面には、誘電体層が形成されていてもよく、導電性高分子が付着していてもよい。
（第２リード端子）
　第２リード端子の材質は、第１リード端子と同様、電気化学的および化学的に安定であり、導電性を有するものであれば特に限定されず、金属であっても非金属であってもよい。その形状も特に限定されない。第２リード端子は、巻回体の第１リード端子が延出しているのと同じ側から、巻回体の外部に向かって延出している。
（セパレータ）
　陽極箔と陰極箔との間にセパレータを介在させてもよい。陽極箔と陰極箔との間に十分な厚みの導電性高分子が配置される場合、セパレータは省略されてもよい。
　セパレータは、多孔質である限り特に限定されない。セパレータとしては、例えば、セルロース繊維製の不織布、ガラス繊維製の不織布、ポリオレフィン製の微多孔膜、織布、不織布等が挙げられる。セパレータの厚みは特に限定されず、例えば１０μｍ以上、３００μｍ以下である。
（導電性高分子）
　導電性高分子は、電解コンデンサにおいて固体電解質として機能する。
　導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリチオフェンビニレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよく、２種以上のモノマーの共重合体でもよい。
　なお、本明細書では、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどは、それぞれ、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどを基本骨格とする高分子を意味する。したがって、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリンなどには、それぞれの誘導体も含まれ得る。例えば、ポリチオフェンには、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）などが含まれる。
　導電性高分子は、ドーパントとともに電解コンデンサに含まれていてよい。ドーパントは、単分子アニオンであってもよいし、高分子アニオンであってよい。単分子アニオンの具体例としては、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などが挙げられる。高分子アニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ（２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸）、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらは単独モノマーの重合体であってもよく、２種以上のモノマーの共重合体であってもよい。なかでも、ポリスチレンスルホン酸由来の高分子アニオンが好ましい。
（ケース）
　ケースは、有底であり、上記のコンデンサ素子と、第１集電部材と、必要に応じて配置される第２集電部材とを収容する。
　コンデンサ素子は、第１端部あるいは第２端部が有底ケースの底部に対向するように収容される。このとき、有底ケースの底部と集電部材とを接触させてもよい。これにより、放熱性が高まる。ただし、有底ケースの底部側に配置される集電部材が陽極箔に接続している場合、底部と集電部材との間をセパレータ（電解紙）等により絶縁することが好ましい。
　有底ケースの材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、鉄、真鍮などの金属あるいはこれらの合金が挙げられる。
　図１は、本実施形態に係るコンデンサ素子の要部を模式的に示す断面図である。図１では、第１電極箔は陽極箔であり、第２電極箔は陰極箔である。また、便宜上、陽極箔とセパレータと陰極箔との間に隙間を空けて示すとともに、中央付近の陽極箔とセパレータと陰極箔とを省略している。さらに、それぞれの電極箔の非対向部にハッチングを付している。
　コンデンサ素子は、陽極箔１１（第１電極箔）と陰極箔１２（第２電極箔）とをセパレータ１３を介して巻回した巻回体１０と、陽極箔１１に接続する第１リード端子１５Ａと、陰極箔１２に接続する第２リード端子１５Ｂと、を含む。
　陽極箔１１は、巻回体１０の巻回軸方向Ａにある第１端部１０Ｘにおいて、陰極箔１２に対向しない第１非対向部１１ａを有している。第１端部１０Ｘ側には第１集電部材２１が配置されている。第１集電部材２１は、第１端部１０Ｘの少なくとも一部を覆う板状物であり、第１リード端子１５Ａおよび第２リード端子１５Ｂを挿通するための開口を有している。
　第１集電部材２１は、第１非対向部１１ａにおいて陽極箔１１に接続している。第１集電部材２１は、巻回体１０の中心からの距離が異なる位置にある第１非対向部１１ａ同士、つまり、外周側の第１非対向部１１ａとそれより内周側の第１非対向部１１ａとを接続している。詳細には、第１集電部材２１は、最外周近傍の第１非対向部１１ａと、第１リード端子１５Ａとの接続部分近傍の第１非対向部１１ａとを繋いでいる。
　陰極箔１２は、巻回体１０の巻回軸方向Ａにある第２端部１０Ｙにおいて、陽極箔１１に対向しない第２非対向部１２ａを有している。第２端部１０Ｙ側には第２集電部材２２が配置されている。第２集電部材２２は、第２非対向部１２ａにおいて陰極箔１２に接続している。第２集電部材２２は、巻回体１０の中心からの距離が異なる位置にある第２非対向部１２ａ同士、つまり、外周側の第２非対向部１２ａとそれより内周側の第２非対向部１２ａとを接続している。詳細には、第２集電部材２２は、最外周近傍の第２非対向部１２ａと、第２リード端子１５Ｂとの接続部分近傍の第２非対向部１２ａとを繋いでいる。
　陽極箔１１および第１集電部材２１の表面には、図示しない誘電体層が形成されている。陽極箔１１と陰極箔１２との間、第１集電部材２１の表面および第２集電部材２２の表面には、図示しない導電性高分子が付着している。
　図２は、本実施形態に係る電解コンデンサの一例を模式的に示す断面図である。
　電解コンデンサ１００は、例えば、巻回体１０と、第１リード端子１５Ａと、第２リード端子１５Ｂと、陽極箔に接続する第１集電部材２１と、陰極箔に接続する第２集電部材２２と、これらを収容する有底ケース６０と、有底ケース６０の開口を塞ぐ封止部材３０と、封止部材３０を覆う座板４０と、封止部材３０から導出され、座板４０を貫通する外部リード線５０Ａ、５０Ｂとを備える。
　第１リード端子１５Ａは、外部リード線５０Ａと陽極箔とを接続している。第２リード端子１５Ｂは、外部リード線５０Ｂと陰極箔とを接続している。陰極箔に接続する第２集電部材２２は、有底ケース６０の底部に接触している。有底ケース６０の開口端近傍は、内側に絞り加工されており、開口端は封止部材３０にかしめるようにカール加工されている。
　図３Ａ～図３Ｄは、本実施形態に係る集電部材（第１集電部材および／または第２集電部材）の一例を模式的に示す上面図である。図３Ａ～図３Ｄに係る集電部材は、いずれも板状物である。
　図３Ａにおいて、集電部材２０Ａは、巻回体の一方の端部全体を覆う円盤状である。ただし、集電部材２０Ａは、４つの切り欠き２０ａを有している。そのため、導電性高分子分散液および／または電解液の含浸性は低下し難い。集電部材２０Ａは、一方の電極箔の最外周の非対向部と一方のリード端子、および、当該電極箔の最内周の非対向部と当該リード端子とを、それぞれ接続することができる。よって、電極箔の外周側にある電荷および内周側にある電荷の、リード端子までの移動距離が短くなる。集電部材２０Ａは、例えば、有底ケースの底部側に配置される。集電部材２０Ａは底部との接触面積が大きいため、放熱性が向上し易い。
　図３Ｂにおいて、集電部材２０Ｂは、巻回体の一方の端部の直径とほぼ同じ外径と、当該端部の中心Ｃから一方のリード端子までの距離以上の内径と、を有するリング形状である。集電部材２０Ｂは、上記電極箔の最外周の非対向部と上記リード端子の近傍とを接続することができる。よって、電極箔の外周側にある電荷のリード端子までの移動距離が短くなる。集電部材２０Ｂは、有底ケースの底部側あるいは底部とは反対側に配置することができる。
　図３Ｃにおいて、集電部材２０Ｃは、図３Ｂに示すようなリング部と、その径方向に延びる矩形部とを備える。矩形部は、巻回体の一方の端部の中心Ｃから外縁に向かって当該端部の径方向に延びる直線を含んでいる。よって、電極箔の外周側にある電荷および内周側にある電荷の、リード端子までの移動距離が短くなる。集電部材２０Ｃにおいて、上記リング部および矩形部以外の部分は開口しているため、上記リード端子さらには他方のリード端子が挿通可能である。よって、集電部材２０Ｃは、例えば、有底ケースの底部とは反対側に配置される。
　図３Ｄにおいて、集電部材２０Ｄは、図３Ｃに示すようなリング部と矩形部とを備える。ただし、矩形部は、巻回体の一方の端部の中心Ｃから、双方のリード端子の中心を通って当該端部の外縁まで引いた直線を含んでいる。よって、電極箔の外周側にある電荷および内周側にある電荷の、リード端子までの移動距離がさらに短くなる。集電部材２０Ｄは、例えば、有底ケースの底部側に配置される。
［電解コンデンサの製造方法］
　本実施形態にかかる電解コンデンサは、以下の方法により製造することができる。本実施形態は、電解コンデンサの製造方法を包含する。
　本実施形態にかかる電解コンデンサの製造方法は、第１リード端子が接続された第１電極箔と第２リード端子が接続された第２電極箔とを、第１電極箔に第２電極箔に対向しない第１非対向部が第１電極箔の巻回軸方向と交差する方向に沿って形成されるように対向させた後、巻回軸方向にある第１端部側から第１非対向部がはみ出すように巻回して、コンデンサ素子を得る巻回工程と、第１非対向部に第１集電部材を接続して、第１集電部材を第１端部側に配置する接続工程と、コンデンサ素子をケースに収容する封止工程と、を備える。
　図４は、本実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の一例を示すフローチャートである。
（１）巻回工程（Ｓ１）
　第１電極箔と第２電極箔とを積層して巻回し、コンデンサ素子を作製する。
　巻回工程の前に、第１電極箔に第１リード端子を接続しておく。同様に、第２電極箔に第２リード端子を接続しておく。電極箔とリード端子との接続は、例えば、レーザ溶接等の溶接により行われる。各リード端子の接続位置は特に限定されず、電極箔の巻回方向の長さ等を考慮して適宜設定してもよい。陽極箔に該当する電極箔の表面に誘電体層が形成されている。
　第１電極箔と第２電極箔とを、第１電極箔の巻回方向に沿う端部に第２電極箔に対向しない第１非対向部が形成されるように対向させた後、巻回する。これにより、巻回体の巻回軸方向にある第１端部側から第１非対向部がはみ出す。
　第１非対向部の大きさ、形状等は特に限定されず、第１集電部材の大きさ、形状等を考慮して適宜設定すればよい。第１非対向部の第１電極箔の短手方向（巻回軸方向）における長さＬ１ａは、例えば、第１電極箔の短手方向の長さＬ１の１０％以上であってよく、２５％以上であってよい。また、長さＬ１ａは、長さＬ１の５０％以下であってよく、４０％以下であってよく、３０％以下であってよい。長さＬ１ａは、上記短手方向における第１非対向部の任意の３箇所の平均の長さである。
　第１非対向部は、第１電極箔の巻回方向に沿う端部の全長に亘って形成されていてもよいし、上記端部の一部から、第１端部側に向かって延出するように形成されていてもよい。後者の場合、第１非対向部は、上記端部の１以上の部分から第１端部側に向かって延出するように形成される。
　第１電極箔と第２電極箔とは、第１非対向部に加えて、さらに第２非対向部が形成されるように巻回されてもよい。この場合、巻回体の第２端部側から第２非対向部がはみ出す。
　第２非対向部の大きさは、第１非対向部と同様であればよい。すなわち、第２非対向部の第２電極箔の短手方向（巻回軸方向）における長さＬ２ａは、例えば、第２電極箔の短手方向の長さＬ２の１０％以上であってよく、２５％以上であってよい。また、長さＬ２ａは、長さＬ２の５０％以下であってよく、４０％以下であってよく、３０％以下であってよい。長さＬ２ａは、上記短手方向における第２非対向部の任意の３箇所の平均の長さである。
　第２非対向部の形状は、第１非対向部と同様であればよい。すなわち、第２非対向部は、第２電極箔の巻回方向に沿う端部の全長に亘って形成されていてもよいし、上記端部の一部から、第２端部側に向かって延出するように形成されていてもよい。
　第１電極箔と第２電極箔との間には、セパレータを介在させてもよい。この場合、巻回体の最外層は、例えばセパレータである。巻回後、セパレータの端部は巻止めテープで固定される。
　図５は、巻回工程における作製途中のコンデンサ素子を模式的に示す斜視図である。便宜上、第１非対向部および第２非対向部にハッチングを付している。
　陽極箔１１および陰極箔１２は、陽極箔１１の巻回方向Ｂに沿う端部の全長に亘って第１非対向部１１ａが形成され、かつ、陰極箔１２の巻回方向Ｂに沿う端部の全長に亘って第２非対向部１２ａが形成されるように、積層されている。陽極箔１１および陰極箔１２の間には、セパレータ１３が介在している。巻回体１０の最外周はセパレータ１３であり、セパレータ１３の端部は巻止めテープ１４により固定される。
　図６は、巻回工程後のコンデンサ素子の一部を模式的に示す斜視図である。便宜上、リード端子およびセパレータを省略している。
　陽極箔１１の第１端部１０Ｘ側において、陽極箔１１の第１非対向部１１ａが陰極箔１２からはみ出している。陰極箔１２の第２端部１０Ｙ側において、陰極箔１２の第２非対向部１２ａが陽極箔１１からはみ出している。第１非対向部１１ａの陽極箔１１の短手方向における長さＬ１ａは、陽極箔１１の短手方向の長さＬ１の１０％以上、３０％以下が好ましい。第２非対向部１２ａの陰極箔１２の短手方向における長さＬ２ａは、陰極箔１２の短手方向の長さＬ２の１０％以上、３０％以下が好ましい。
（２）接続工程（Ｓ２）
　第１非対向部に第１集電部材を接続する。このとき、第１集電部材は第１端部側に配置される。
　第２非対向部が形成されている場合、この工程で、第２非対向部に第２集電部材を接続し、第２集電部材を第２端部側に配置させる。
　電極箔と集電部材との接続は、例えば、レーザ溶接等の溶接により行われる。レーザは、例えば、集電部材の巻回体とは反対側から放射状に複数箇所に照射される。
　図７は、接続工程におけるコンデンサ素子および集電部材を模式的に示す斜視図である。
　第１端部１０Ｘに第１集電部材２１が載置されて、第１非対向部１１ａに溶接される。第２端部１０Ｙに第２集電部材２２が載置されて、第２非対向部１２ａに溶接される。第１集電部材２１は、図３Ｃに示すような形状を有しており、２つの開口に第１リード端子１５Ａおよび第２リード端子１５Ｂがそれぞれ挿通される。第２集電部材２２は、図３Ａに示すような形状を有しており、４箇所の切り欠き２０ａが形成されている。
（３）誘電体層の形成工程（Ｓ３）
　接続工程の後、第１集電部材に誘電体層を形成する形成工程を行ってもよい。これにより、第１集電部材の腐食が抑制され易くなる。さらに、陽極箔にも再度、誘電体層を形成することができる。
　誘電体層の形成方法は特に限定されないが、第１集電部材を化成処理することにより形成することができる。化成処理では、例えば、コンデンサ素子をアジピン酸アンモニウム溶液、リン酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウムなどの化成液に浸漬し、熱処理する。また、コンデンサ素子を化成液に浸漬し、電圧を印加してもよい。
（４）導電性高分子付着工程（Ｓ４）
　誘電体層の形成工程の後、必要に応じて、コンデンサ素子に導電性高分子を付着させてもよい。
　導電性高分子は、原料モノマーをコンデンサ素子の存在下で化学重合および／または電解重合することにより、コンデンサ素子に付着させることができる。導電性高分子は、コンデンサ素子に導電性高分子と分散媒とを含む導電性高分子分散液または溶液を含浸させて、コンデンサ素子に付着させてもよい。コンデンサ素子に導電性高分子分散液または溶液を含浸させることにより導電性高分子を付着させる場合、重合時の酸化剤などの残留物を低減できるので、各集電部材や、各集電部材と電極箔と接合部分が腐食することが抑制され易くなる。
　導電性高分子は、第１電極箔と第２電極箔との間に介在するとともに、第１集電部材、さらには第２集電部材にも付着する。これにより、各集電部材と電極箔と間の電気伝導性が高まるため、ＥＳＲの低減がさらに期待できる。
（導電性高分子分散液）
　導電性高分子分散液は、導電性高分子と、分散媒と、を含む。導電性高分子分散液は、さらに上記のドーパントを含んでいてよい。
　導電性高分子は、例えば粒子の状態で、分散媒に分散している。導電性高分子の粒子の平均粒径は、特に限定されず、重合条件や分散条件などにより、適宜調整することができる。例えば、導電性高分子の粒子の平均粒径は、０．０１μｍ以上、０．５μｍ以下であってよい。ここで、平均粒径は、動的光散乱法による粒径測定装置により測定される体積粒度分布におけるメディアン径である。
　分散媒は特に限定されず、水でもよく、非水溶媒でもよく、これらの混合物でもよい。非水溶媒とは、水を除く液体の総称であり、有機溶媒やイオン性液体が含まれる。なかでも、分散媒は、取扱い性、導電性高分子の分散性の観点から、水であってよい。水は、分散媒の５０質量％以上を占めてよく、７０質量％以上を占めてよく、９０質量％以上を占めてよい。水とともに用いられる非水溶媒としては、極性溶媒（プロトン性溶媒および／または非プロトン性溶媒）が挙げられる。
　プロトン性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール（ＥＧ）、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、グリセリン、１－プロパノール、ブタノール、ポリグリセリン、ソルビトール、マンニトール、ペンタエリスリトールなどのアルコール類、ホルムアルデヒドなどが挙げられる。非プロトン性溶媒としては、例えば、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドンなどのアミド類や、酢酸メチル、γ－ブチロラクトン （γＢＬ）などのエステル類、メチルエチルケトンなどのケトン類、１，４－ジオキサンなどのエーテル類、ジメチルスルホキシド、スルホラン（ＳＬ）などの硫黄含有化合物、炭酸プロピレンなどのカーボネート化合物などが挙げられる。
　導電性高分子分散液は、例えば、分散媒に導電性高分子の粒子を分散させる方法や、分散媒中で導電性高分子の前駆体モノマーを重合させて、分散媒中に導電性高分子の粒子を生成させる方法などにより得ることができる。
　導電性高分子の重量平均分子量は、例えば、１０００以上、２０００００以下であってよく、７５０００以上、１５００００以下であってよい。
　導電性高分子分散液において、導電性高分子の含有量は、例えば０．５質量％以上、３質量％未満であってよい。振動式粘度計を用いて室温（２０℃）で測定される導電性高分子分散液の粘度は、例えば、１００ｍＰａ・ｓ未満が好ましい。
（５）電解液含浸工程（Ｓ５）
　誘電体層の形成工程の後、必要に応じて、コンデンサ素子に電解液を含浸させてもよい。上記第１含浸工程を行わずに電解液を含浸させてもよいし、第１含浸工程の後、さらに電解液を含浸させてもよい。電解液によって、誘電体層の自己修復性能が向上し易くなる。また、電解液は、実質的な陰極材料として機能するため、静電容量を大きくする効果が期待できる。含浸の方法は特に限定されない。
（電解液）
　電解液は、溶媒を含む。
　溶媒としては、スルホン化合物、ラクトン化合物、カーボネート化合物、多価アルコールなどが挙げられる。スルホン化合物としては、スルホラン、ジメチルスルホキシドおよびジエチルスルホキシド等が挙げられる。ラクトン化合物としては、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等が挙げられる。カーボネート化合物としては、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）およびフルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）等が挙げられる。多価アルコールとしては、エチレングリコール（ＥＧ）、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコールおよびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などのグリコール化合物；グリセリン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
　なかでも、溶媒は、ヒドロキシ基を２つ以上有する化合物を含んでよい。このような化合物としては、例えば、多価アルコールが挙げられる。ヒドロキシ基を２つ以上有する化合物の含有量は、全溶媒の５０質量％以上であってよく、６０質量％以上であってよく、７０質量％以上であってよい。
　電解液は、さらに、酸成分を含んでよい。電解コンデンサに導電性高分子およびドーパントが付着している場合、電解液中の酸成分は、ドーパントの脱ドープ現象を抑制し、導電性高分子の導電性を安定化させる。また、導電性高分子からドーパントが脱ドープした場合でも、脱ドープ跡のサイトに電解液の酸成分が再ドープされるため、ＥＳＲが低く維持され易くなる。
　電解液中の酸成分は、電解液の粘度を過度に大きくすることがなく、電解液中で解離し易く、溶媒中を移動しやすいアニオンを生成することが望ましい。このような酸成分としては、例えば、炭素数１～３０の脂肪族スルホン酸、炭素数６～３０の芳香族スルホン酸が挙げられる。脂肪族スルホン酸の中では、１価飽和脂肪族スルホン酸（例えばヘキサンスルホン酸）が好ましい。芳香族スルホン酸の中では、スルホ基に加え、ヒドロキシ基またはカルボキシ基を有する芳香族スルホン酸が好ましく、具体的には、オキシ芳香族スルホン酸（例えばフェノール－２－スルホン酸）、スルホ芳香族カルボン酸（例えばｐ－スルホ安息香酸、３－スルホフタル酸、５－スルホサリチル酸）が好ましい。
　他の酸成分としては、カルボン酸が挙げられる。カルボン酸は、カルボキシル基を２個以上有する芳香族カルボン酸（芳香族ジカルボン酸）を含むことが好ましい。芳香族カルボン酸としては、例えば、フタル酸（オルト体）、イソフタル酸（メタ体）、テレフタル酸（パラ体）、マレイン酸、安息香酸、サリチル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸が挙げられる。なかでも、フタル酸（オルト体）、マレイン酸などの芳香族ジカルボン酸がより好ましい。芳香族ジカルボン酸のカルボキシル基は、安定であり、副反応を進行させにくい。よって、長期間にわたって、導電性高分子を安定化させる効果を発現し、電解コンデンサの長寿命化に有利である。また、カルボン酸は、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸でもよい。
　酸成分は、熱安定性の点で、有機酸および無機酸の複合化合物を含んでよい。有機酸および無機酸の複合化合物としては、耐熱性の高い、ボロジサリチル酸、ボロジ蓚酸、ボロジグリコール酸等が挙げられる。
　酸成分は、ホウ酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸およびホスホン酸などの無機酸を含んでもよい。
　脱ドープ現象を抑制する効果が高まる点で、酸成分の濃度は、５質量％以上、５０質量％以下であってよく、１５質量％以上、３５質量％以下の濃度であってよい。
　電解液は、酸成分と共に塩基成分を含んでもよい。塩基成分により、酸成分の少なくとも一部が中和される。よって、酸成分の濃度を高めつつ、酸成分による電極の腐食を抑制することができる。脱ドープを効果的に抑制する観点から、酸成分は、塩基成分より当量比で過剰であることが好ましい。例えば、塩基成分に対する酸成分の当量比は、１以上、３０以下であってよい。電解液中に含まれる塩基成分の濃度は、０．１質量％以上、２０質量％以下であってよく、３質量％以上、１０質量％以下であってよい。
　塩基成分は特に限定されない。塩基成分としては、例えば、アンモニア、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミン、第４級アンモニウム化合物およびアミジニウム化合物等が挙げられる。各アミンとしては、脂肪族アミン、芳香族アミン、複素環式アミンなどが挙げられる。
　電解液のｐＨは４以下が好ましく、３．８以下がより好ましく、３．６以下が更に好ましい。電解液のｐＨを４以下とすることで、導電性高分子の劣化が更に抑制される。ｐＨは２．０以上が好ましい。
（６）封止工程（Ｓ６）
　作製されたコンデンサ素子を有底ケースに収納する。このとき、コンデンサ素子の第１端部または第２端部を有底ケースの底部に対向させる。有底ケースの底部側に集電部材が配置されている場合、必要に応じて、底部と集電部材とを接触させてもよい。
　その後、有底ケースの開口端近傍に横絞り加工を施し、開口端を封止部材にかしめてカール加工することにより、コンデンサ素子が封止される。最後に、カール部分に座板が配置されて、電解コンデンサが完成する。その後、定格電圧を印加しながら、エージング処理を行ってもよい。
　電解コンデンサは、少なくとも１つのコンデンサ素子を有していればよく、複数のコンデンサ素子を有していてもよい。電解コンデンサに含まれるコンデンサ素子の数は、用途に応じて決定すればよい。
［実施例］
　以下、実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
《実施例１》
　定格電圧３５Ｖの電解コンデンサを以下の要領で作製した。
（ａ）電極箔およびセパレータの準備
　厚さ１００μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。粗面化されたアルミニウム箔の表面を化成処理して誘電体層を形成し、陽極箔を得た。
　厚さ５０μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化し、陰極箔を得た。
　厚さ５０μｍのセルロース不織布をセパレータの原料として準備した。
（ｂ）コンデンサ素子の作製
　陽極箔、陰極箔およびセパレータを切断した。陽極箔の短手方向の長さＬ１は９ｍｍ、陰極箔の短手方向の長さＬ２は１２ｍｍとした。セパレータは、少なくとも陽極箔と陰極箔との対向部分を覆うことができる大きさとした。
　陽極箔および陰極箔にそれぞれリード端子を接続し、陽極箔の巻回方向に沿う一方の辺から陰極箔がはみ出すように、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して積層した。陰極箔の非対向部の短手方向の長さＬ１ａは３ｍｍであり、セパレータの陽極箔からはみ出した部分の短手方向の長さは１．５ｍｍであった。次いで、各リード端子を巻き込みながら陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回した。巻回体の最外周にあるセパレータの端部を巻止めテープで固定して、コンデンサ素子を得た。両方のリード端子は、コンデンサ素子において陰極箔のはみだし部分が設けられた側とは反対側から引き出した。
（ｃ）集電部材の接続
　厚さ１００μｍのアルミニウム箔を切断し、図３Ａに示すような形状の集電部材を準備した。この集電部材を、陰極箔の非対向部にレーザ溶接により溶接した。
（ｄ）誘電体層の形成
　集電部材が接続されたコンデンサ素子に化成処理を行い、陽極箔の切断面および集電部材の表面に誘電体層を形成した。
（ｅ）導電性高分子分散液の準備および含浸
　３，４－エチレンジオキシチオフェンと、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ、重量平均分子量１０万）とを、イオン交換水に溶かし、混合溶液を調製した。混合溶液を撹拌しながら硫酸鉄（III）（酸化剤）を添加し、重合反応を行った。その後、反応液を透析し、
未反応モノマーおよび酸化剤を除去し、約５質量％のＰＳＳ（ドーパント）がドープされたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む導電性高分子分散液を得た。導電性高分子分散液における導電性高分子の濃度は、１．５質量％であった。振動式粘度計（（株）セコニック製、ＶＭ－１００Ａ）を用いて、室温（２０℃）の条件で測定される導電性高分子分散液の粘度は、３０ｍＰａ・ｓであった。
　減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、導電性高分子分散液に集電部材が接続されたコンデンサ素子を５分間浸漬した後、乾燥処理を行って、導電性高分子を付着させた。
（ｆ）電解液の含浸
　溶媒としてエチレングリコール（ＥＧ）を準備した。ＥＧに、第２スルホン酸として５－スルホサリチル酸（２価の酸成分）、塩基成分としてトリエチルアミンを合計で２５質量％の濃度で溶解させて電解液を調製した。トリエチルアミンに対する５－スルホサリチル酸の当量比は２．０とした。
　導電性高分子分散液の含浸（ｅ）の後、減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、電解液に集電部材が接続されたコンデンサ素子を５分間浸漬した。
（ｇ）コンデンサ素子の封止
　電解液を含浸させたコンデンサ素子を封止して、図２に示すような電解コンデンサ（Ａ１）を完成させた。その後、定格電圧を印加しながら、９５℃で９０分のエージングを行った。
＜評価＞
　電解コンデンサＡ１について、ＥＳＲを測定（測定温度２０℃）した。評価結果は、比較例１で作製された電解コンデンサＢ１のＥＳＲに対する相対値として示した。　
《実施例２》
　コンデンサ素子の作製（ｂ）において、陽極箔の短手方向の長さを１２ｍｍ、陰極箔の短手方向の長さを９ｍｍとし、セパレータを少なくとも陽極箔と陰極箔との対向部分を覆うことができる大きさになるように切断し、陰極箔の巻回方向に沿う一方の辺から陽極箔およびセパレータがはみ出すように、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して積層した。集電部材の接続（ｃ）において、厚さ１００μｍのアルミニウム箔を切断し、図３Ｃに示すような形状の集電部材を準備して、陽極箔の非対向部にレーザ溶接により溶接した。
　上記以外、実施例１と同様にして、電解コンデンサＡ２を作製し、同様に評価した。結果を表１に示す。陽極箔の非対向部の短手方向の長さは３ｍｍであり、セパレータの陰極箔からはみ出した部分の短手方向の長さは１．５ｍｍであった。
《実施例３》
　コンデンサ素子の作製（ｂ）において、陽極箔の短手方向の長さを１２ｍｍ、陰極箔の短手方向の長さも１２ｍｍとし、セパレータを陽極箔と陰極箔との対向部分を覆うことができる大きさになるように切断したこと、および、陽極箔の巻回方向に沿う一方の辺から陰極箔およびセパレータがはみ出すように、かつ、陰極箔の巻回方向に沿う一方の辺から陽極箔およびセパレータがはみ出すように、陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して積層した。集電部材の接続（ｃ）において、厚さ１００μｍのアルミニウム箔を切断し、図３Ａに示すような形状の集電部材と、図３Ｃに示すような形状の集電部材とを準備して、図７に示すように、陰極箔および陽極箔の非対向部にそれぞれレーザ溶接により溶接した。
　上記以外、実施例１と同様にして、電解コンデンサＡ３を作製し、同様に評価した。結果を表１に示す。陽極箔の非対向部の短手方向の長さは３ｍｍであり、陰極箔の非対向部の短手方向の長さは３ｍｍであり、セパレータの陽極箔および陰極箔からはみ出した部分の短手方向の長さは、それぞれ１．５ｍｍであった。
《比較例１》
　コンデンサ素子の作製（ｂ）において、陽極箔と陰極箔とを同じ大きさ（短手方向の長さがいずれも９ｍｍ）に切断し、非対向部を形成しなかったこと、および、集電部材を使用しなかったこと以外、実施例１と同様にして、電解コンデンサＢ１を作製し、同様に評価した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明は、ＥＳＲの増大を抑制することができるため、特に高リプル電流が流れる電解コンデンサに好適である。
　１００：電解コンデンサ
　　１０：巻回体
　　　１０Ｘ：第１端部
　　　１０Ｙ：第２端部
　　　１１：陽極箔
　　　　１１ａ：第１非対向部
　　　１２：陰極箔
　　　　１２ａ：第２非対向部
　　　１３：セパレータ
　　　１４：巻止めテープ
　　　１５Ａ：第１リード端子
　　　１５Ｂ：第２リード端子
　　２０、２０Ａ～２０Ｄ：集電部材
　　　２１：第１集電部材
　　　２２：第２集電部材
　　　２０ａ：切り欠き
　　３０：封止部材
　　４０：座板
　　５０Ａ、５０Ｂ：外部リード線
　　６０：有底ケース

Claims (17)

  1. 　第１電極箔および第２電極箔を巻回した巻回体と、前記第１電極箔に接続する第１リード端子と、前記第２電極箔に接続する第２リード端子と、を含むコンデンサ素子と、
    　前記第１電極箔に接続する第１集電部材と、
    　前記コンデンサ素子および前記第１集電部材を収容するケースと、を備え、
    　前記第１電極箔は、前記巻回体の巻回軸方向における第１端部において、前記第２電極箔に対向しない第１非対向部を有し、
    　前記第１集電部材は、前記第１端部側に配置されており、前記第１非対向部において前記第１電極箔に接続されている、電解コンデンサ。
  2. 　前記第１集電部材は、弁作用金属を含有する金属箔を含む、請求項１に記載の電解コンデンサ。
  3. 　前記第２電極箔に接続する第２集電部材を備え、
    　前記第２電極箔は、前記第１端部とは反対の第２端部において、前記第１電極箔に対向しない第２非対向部を有し、
    　前記第２集電部材は、前記第２端部側に配置されており、前記第２非対向部において前記第２電極箔に接続されている、請求項１または２に記載の電解コンデンサ。
  4. 　前記第２集電部材は、弁作用金属を含有する金属箔を含む、請求項３に記載の電解コンデンサ。
  5. 　前記第１集電部材は、前記巻回体の中心からの距離が異なる位置にある前記第１非対向部同士を接続している、請求項１～４のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  6. 　前記第１電極箔は、陽極箔である、請求項１～５のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  7. 　前記第１電極箔は、陰極箔である、請求項１～５のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  8. 　前記電解コンデンサは、さらに導電性高分子を備え、
    　前記導電性高分子は、前記第１電極箔と前記第２電極箔との間に介在するとともに、前記第１集電部材に付着している、請求項１～７のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  9. 　前記電解コンデンサは、さらに電解液を備える、請求項１～８のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  10. 　前記第１集電部材は、前記第１端部の少なくとも一部を覆う板状物である、請求項１～９のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  11. 　前記第１集電部材は、前記第１リード端子を挿通するための開口を有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  12. 　前記第１集電部材は、複数の貫通孔および切欠きの少なくとも一方を有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  13. 　前記第１集電部材は、表面に形成された誘電体層を有する、請求項１～１２のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
  14. 　第１リード端子が接続された第１電極箔と第２リード端子が接続された第２電極箔とを、前記第１電極箔に前記第２電極箔に対向しない第１非対向部が前記第１電極箔の巻回軸方向と交差する方向に沿って形成されるように対向させた後、前記巻回軸方向における第１端部側から前記第１非対向部がはみ出すように巻回して、コンデンサ素子を得る巻回工程と、
    　前記第１非対向部に第１集電部材を接続することにより、前記第１集電部材を前記第１端部側に配置する接続工程と、
    　前記コンデンサ素子をケースに収容する封止工程と、を備える、電解コンデンサの製造方法。
  15. 　前記接続工程の後、前記コンデンサ素子に、導電性高分子を付着させる工程を備える、請求項１４に記載の電解コンデンサの製造方法。
  16. 　前記接続工程の後、前記コンデンサ素子に、電解液を含浸させる工程を備える、請求項１４または１５に記載の電解コンデンサの製造方法。
  17. 　前記接続工程の後、前記第１集電部材に誘電体層を形成する形成工程を備える、請求項１４～１６のいずれか一項に記載の電解コンデンサの製造方法。
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