WO2022181667A1 - 電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

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WO2022181667A1
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chemical conversion
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達治 青山
智之 田代
瞬平 松下
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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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    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
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    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • H01G9/055Etched foil electrodes

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing an electrolytic capacitor.
  • An electrolytic capacitor includes an anode body and a dielectric layer formed on the surface of the anode body.
  • the dielectric layer is formed by anodizing (chemical conversion treatment) the surface of the anode body.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-168740 describes "a first method for manufacturing a wound element by winding an anode foil on which a first dielectric film is formed and a cathode foil facing the anode foil. a step of applying a voltage from a DC power supply between the anode foil and the liquid storage tank while immersing the winding element in a chemical solution stored in a conductive liquid storage tank to apply a second voltage to the anode foil; and a second step of forming a dielectric film of (1), wherein in the second step, discharging is caused from the cathode foil to lower the potential of the cathode foil. ” is disclosed.
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 04-312912
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Publication No. 04-312913 disclose methods of manufacturing electrode terminals for electrolytic capacitors.
  • Patent Document 2 discloses that "an aluminum tab consisting of a chemically formed flat portion and round bar portions on both sides is formed, a lead wire is joined to the round bar portion, and then the flat portion is tape-shaped.
  • Manufacture of electrode terminals for electrolytic capacitors characterized in that the aluminum tabs are crimped and held at predetermined intervals on the aluminum foil, and then each aluminum tab is wound around a take-up reel through the aluminum foil and taken up, and then chemically treated again. method.”
  • JP 2017-168740 A JP-A-04-312912 JP-A-04-312913
  • Electrolytic capacitors that use conductive polymers and electrolytes as electrolytes are used in various fields due to their high characteristics. Hybrid electrolytic capacitors are sometimes used in applications that require a high rated voltage. Therefore, it may not be preferable to use the dielectric layer forming method used for general aluminum electrolytic capacitors and solid electrolytic capacitors as the dielectric layer forming method for hybrid electrolytic capacitors. Under such circumstances, one object of the present disclosure is to provide a manufacturing method suitable for hybrid electrolytic capacitors.
  • the manufacturing method is a manufacturing method of an electrolytic capacitor including a laminate of an anode body having a predetermined length and a predetermined width and having a dielectric layer formed on the surface thereof, a separator, and a cathode body, wherein An anode base material comprising: a strip-shaped metal foil having a length that is at least twice the predetermined length and the predetermined width; and a first dielectric layer formed on two main surfaces of the metal foil.
  • Step (ii) of forming, and Step (iii) of forming a plurality of the anode bodies to which the anode lead members are connected by cutting the anode base material that has undergone the step (ii) into the predetermined length.
  • step (iii) comprises the anode base material and the plurality of anode lead members.
  • a hybrid electrolytic capacitor can be manufactured by a manufacturing method suitable for hybrid electrolytic capacitors.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing one process of an example of the manufacturing method according to the present disclosure. It is a figure which shows typically an example of the process following one process of FIG. 1A. It is a figure which shows typically an example of the process following one process of FIG. 1B. It is a figure which shows typically an example of the process following one process of FIG. 1C. It is a figure which shows typically an example of the process following one process of FIG. 1D.
  • 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electrolytic capacitor manufactured by a manufacturing method according to the present disclosure; FIG.
  • the manufacturing method of the present embodiment is a manufacturing method of an electrolytic capacitor including a laminate of an anode body having a predetermined length L2 and a predetermined width W2 and having a dielectric layer formed on the surface thereof, a separator, and a cathode body. is.
  • a separator is disposed between the anode body and the cathode body.
  • the laminate may be composed of a plurality of sheet-like anode bodies and a plurality of sheet-like cathode bodies, which are alternately arranged, and a separator arranged between the anode bodies and the cathode bodies.
  • the laminate is a wound body formed by winding a strip-shaped anode body, a strip-shaped cathode body, and a strip-shaped separator such that the separator is arranged between the anode body and the cathode body.
  • the wound body the anode body, the cathode body, and the separator are laminated in the radial direction of the wound body.
  • the predetermined width W2 may be 10 mm or more, 15 mm or more, or 20 mm or more. Width W2 may be 50 mm or less, or 40 mm or less. For example, width W2 may be in the range of 10 mm to 50 mm, 15 to 50 mm, or 20 to 50 mm. In any of these ranges, the upper limit may be 40 mm.
  • the predetermined length L2 is longer than the width W2.
  • Length L2 may be 100 mm or greater, 200 mm or greater, or 300 mm or greater.
  • the length L2 may be 1000mm or less, or 800mm or less.
  • length L2 may be in the range 100-1000 mm, 200-1000 mm, 300-1000 mm. In either of these ranges, the upper limit may be 800 mm.
  • the length L2 may be two times or more the width W2 or may be 100 times or less.
  • the thickness of the anode body is not particularly limited, and may be in the range of 80 ⁇ m to 200 ⁇ m (for example, the range of 100 ⁇ m to 130 ⁇ m).
  • the manufacturing method of this embodiment includes the following steps (i) to (v) in this order.
  • Step (i) In step (i), a strip-shaped metal foil having a length L1 that is at least twice the predetermined length L2 (the length of the anode body of the electrolytic capacitor) and a predetermined width W2 (the width of the anode body of the electrolytic capacitor) and a first dielectric layer formed on two main surfaces of a metal foil, wherein the metal foil is exposed at an end surface (a cut surface from another point of view)
  • a metal foil is a metal foil (for example, an aluminum foil) that can be used as an anode body of an electrolytic capacitor.
  • the length L1 may be 2 times or more, 10 times or more, or 100 times or more the length L2, and may be 10000 times or less, 5000 times or less, or 1000 times or less.
  • the length L1 may be in the range of 2 to 10000 times the length L2 (eg, in the range of 100 to 5000 times).
  • a large number of anode bodies can be manufactured at once by increasing the value of L1/L2. On the other hand, by setting the value of L1/L2 to an appropriate value or less, handling of the anode substrate becomes easy.
  • the anode substrate may be formed by the following method.
  • the length L0 of the sheet metal foil is 1 or more times (for example, 1 to 10 times) the length L1
  • the width W0 of the sheet metal foil is 2 or more times (for example, 5 to 10 times) the width W2. 500 times range).
  • Roughening may be performed by a known method (eg, etching).
  • Step (ia) forms a first dielectric layer on the two major surfaces (more specifically, the roughened major surface) of the sheet metal foil.
  • the first dielectric layer may be formed by chemical conversion treatment.
  • the first dielectric layer formed by chemical conversion treatment is an oxide of the metal that constitutes the metal foil (the same applies to the chemical conversion treatment described below).
  • the sheet metal foil is aluminum foil
  • a layer of aluminum oxide is formed by conversion treatment.
  • the chemical conversion treatment method in step (ia) is not limited, and a known chemical conversion treatment method used for forming a dielectric layer on the surface of the anode body of an electrolytic capacitor may be used.
  • the thickness of the first dielectric layer is determined according to the performance required of the electrolytic capacitor. When manufacturing an electrolytic capacitor with a high rated voltage, the thickness of the first dielectric layer is increased. For example, when manufacturing an electrolytic capacitor with a rated voltage of 100 V, the thickness of the first dielectric layer may be 200 nm or more.
  • the sheet metal foil that has undergone step (ia) is cut to the size of the anode substrate (step (ib)).
  • a sheet metal foil wound in a roll may be cut into a plurality of rolls so that each roll has a width of W2.
  • the dielectric layer is not formed on the cut surface (end surface), and the metal foil is exposed at the cut surface (end surface).
  • Step (ii) is a step of connecting a plurality of anode lead members to the anode substrate and forming a second dielectric layer on the end face.
  • the step (ii) consists of a step (ii-a) of connecting a plurality of anode lead members to the anode base material, and a second dielectric layer on the end face by immersing the anode base material in a chemical conversion solution and chemically converting it. and step (ii-b) of forming
  • the second dielectric layer is formed by chemical conversion treatment (anodization) of the anode base material, it is usually made of the same material as the first dielectric layer. For example, if the anode substrate consists of aluminum, the second dielectric layer is a layer of aluminum oxide.
  • step (ii) is usually performed after step (ii-a). However, step (ii-a) may be performed after step (ii-b).
  • the anode lead member is not particularly limited, and a known anode lead member may be used.
  • an anode lead member may be used that includes a plate-like portion fixed and connected to the anode substrate, a bar-like portion connected to the plate-like portion, and a lead portion connecting to the bar-like portion.
  • the anode lead member can be made of metal.
  • the rod-shaped portion corresponds to a projecting portion, which will be described later.
  • the plate-like portion is made of metal such as aluminum.
  • the rod-shaped portion may be a rod-shaped iron surface coated with a metal other than iron (eg, copper and/or tin). The metal coating the surface may be formed by plating or may be formed by other methods.
  • a linear metal can be used for the lead portion.
  • the end of the anode lead member (for example, the plate-like portion described above) is fixed to the anode base material and electrically connected to the anode base material by welding, caulking, or the like.
  • a plurality of anode lead members are arranged at predetermined intervals. Typically, the spacing is made the same as the length L2 (the length of the anode body of the electrolytic capacitor). As a result, one anode lead member is arranged on one anode body when the anode substrate is cut in step (iii).
  • step (ii-b) chemical conversion treatment is performed while at least the anode substrate is immersed in the chemical conversion solution.
  • the chemical conversion solution may be an aqueous solution of an acid salt such as a phosphate, a borate or an adipate, or may be an aqueous solution such as an aqueous solution of phosphoric acid.
  • a wound body composed of an anode foil, a cathode foil, and a separator, each having a dielectric layer formed on the surface, is prepared, and then chemical conversion treatment is applied to the end face of the anode foil.
  • a dielectric layer is formed on (the portion where the dielectric layer is not formed).
  • the anodizing liquid tends to remain inside the wound body including the separator, and the components of the anodizing liquid may have an adverse effect.
  • the width W2 is large, the anodizing liquid tends to remain inside the wound body. Therefore, in the conventional method, it was difficult to use a chemical conversion solution with a high concentration.
  • the end face of the anode body is chemically treated before forming the wound body. Therefore, the chemical liquid attached to the surface of the anode body due to the chemical conversion treatment can be easily removed by washing or the like after the chemical conversion treatment. Therefore, in the method of the present disclosure, it is possible to use a highly concentrated chemical conversion solution (in other words, a chemical conversion solution with high electrical conductivity).
  • the conductivity of the anodizing solution may be 1 mS/cm or more, or may be 0.1 mS/cm or more.
  • the conductivity of the anodizing solution may be 1 mS/cm or more, or may be 0.1 mS/cm or more.
  • the thickness of the second dielectric layer formed by the chemical conversion treatment in step (ii-b) may be 200 nm or more, or may be 150 nm or more.
  • an electrolytic capacitor with a high rated voltage can be manufactured.
  • the upper limit of the thickness of the second dielectric layer is not particularly limited, it may be, for example, 800 nm or less (the same applies to the first dielectric layer).
  • the voltage applied during chemical conversion treatment may be 300 V or higher, or may be 200 V or higher.
  • the forming speed of the second dielectric layer can be increased by chemical conversion treatment of the anode base material at a chemical conversion voltage of 200 V or higher.
  • the upper limit of the applied voltage is not particularly limited, it may be 600 V or less.
  • the end surface of the anode body is chemically treated in the state of a wound body composed of an anode body, a cathode body and a separator.
  • a high applied voltage for example, 200 V or more
  • the method of the present disclosure avoids such problems.
  • step (ii-b) it is preferable to carry out the chemical conversion treatment while a part of the anode lead member protruding from the anode base material is also immersed in the chemical conversion solution.
  • a chemical conversion coating dielectric layer
  • the anode lead member may include a connecting portion made of metal and connected to the anode base material, and a lead portion connected to the connecting portion.
  • the connection portion may include a plate-like portion that contacts the anode base material, and a protruding portion that protrudes from the anode base material without contacting the anode base material.
  • the length of the projection is 2 mm or more, and the length of the portion of the projection that is immersed in the chemical conversion solution is 1 mm or less in step (ii-b).
  • the upper limit of the length of the protrusion is not particularly limited, but may be, for example, 5 mm or less.
  • the length of the portion of the projection that is immersed in the chemical conversion solution is, for example, 0 mm or more, and the projection does not have to be immersed in the chemical conversion solution.
  • the projecting portion is, for example, the rod-shaped portion described above.
  • the chemical conversion treatment may be performed while the anode base material is flat, or may be performed while the anode base material is rolled.
  • the chemical conversion treatment may be performed while the anode base material is wound into a roll.
  • the anodizing solution can be sufficiently spread within the rolls. Therefore, unlike the case where the chemical conversion treatment is performed on the winding body of the capacitor element, it is possible to form the dielectric layer with little variation depending on the location.
  • the chemical conversion treatment can be efficiently performed by performing the chemical conversion treatment while the anode base material is wound.
  • the method according to the present disclosure is particularly effective when the width W2 is large (for example, when W2 is 10 mm or more).
  • Step (iii) is a step of forming a plurality of anode bodies to which anode lead members are connected by cutting the anode base material that has undergone step (ii) into a predetermined length L2.
  • the method for cutting the anode substrate is not limited, and a known method may be used. At least one (usually one) anode lead member is connected to one formed anode body.
  • step (iii) The metal foil is exposed on the cut surface formed by step (iii). However, since the width direction W2 is shorter than the length L2, the influence of the metal foil exposed in step (iii) is small.
  • a chemical conversion treatment may be performed as an auxiliary. In that case, the chemical conversion treatment may be performed under milder conditions (low applied voltage, chemical conversion solution with low conductivity, etc.) than the chemical conversion treatment in step (ii-b).
  • Step (iv) forms a laminate by laminating the anode body formed in step (iii), the cathode body and the separator such that the separator is positioned between the cathode body and the anode body formed in step (iii). It is a process.
  • a strip-shaped anode body, a strip-shaped cathode body, and a strip-shaped separator may be wound such that the separator is arranged between the anode body and the cathode body. Thereby, a wound body (laminated body) is formed.
  • a plurality of anode bodies, a plurality of cathode bodies, and a plurality of separators may be laminated such that the separator is arranged between the anode body and the cathode body.
  • the plurality of anode bodies and the plurality of cathode bodies are alternately arranged. Step (iv) can be carried out by known methods.
  • a sheet-like material that can be impregnated with an electrolyte can be used as the separator.
  • a sheet-like material that has insulation and can be impregnated with an electrolyte can be used.
  • the separator may be a woven fabric, a non-woven fabric, or a porous membrane.
  • separator materials include cellulose, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene sulfide, vinylon, nylon, aromatic polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, rayon, glass, and the like.
  • the surface density of the separator is preferably 20 g/m 2 or more.
  • a metal foil for example, aluminum foil
  • the surface of the metal foil may be coated with a layer of carbon, nickel, titanium, or the like.
  • the thickness of the cathode body is not particularly limited, and may be in the range of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m (for example, the range of 30 ⁇ m to 60 ⁇ m).
  • the size and shape of the cathode body is about the same as the size and shape of the anode body.
  • Step (v) is a step of impregnating the laminate with a conductive polymer and an electrolytic solution.
  • a conductive polymer and an electrolytic solution There is no particular limitation on the method for carrying out step (v), and it can be carried out by a known method.
  • the conductive polymer is first impregnated into the laminate, and then the electrolyte is impregnated into the laminate.
  • the laminate may be impregnated with the conductive polymer by immersing the laminate in a dispersion containing the conductive polymer.
  • the conductive polymer may be placed on the dielectric layer by polymerizing raw material monomers on the dielectric layer of the anode body. These may be carried out by known methods.
  • the laminate By immersing the laminate in the electrolyte, the laminate can be impregnated with the electrolyte.
  • a laminate (capacitor element) is obtained in which the separator and the electrolyte are arranged between the dielectric layer of the anode and the cathode.
  • conductive polymers examples include polypyrrole, polythiophene, polyfuran, polyaniline, polyacetylene, and derivatives thereof. These conductive polymers may be used alone or in combination. Also, the conductive polymer may be a copolymer of two or more monomers. A preferred example of a conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT).
  • PEDOT poly(3,4-ethylenedioxythiophene)
  • a dopant may be added to the conductive polymer. From the viewpoint of suppressing dedoping from the conductive polymer, it is preferable to use a polymer dopant.
  • polymeric dopants include polyvinylsulfonic acid, polystyrenesulfonic acid, polyallylsulfonic acid, polyacrylsulfonic acid, polymethacrylsulfonic acid, poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid), polyisoprenesulfonic acid, Polyacrylic acid and the like are included. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a preferred example of a dopant is polystyrene sulfonic acid (PSS).
  • the electrolyte may contain a non-aqueous solvent and a base component and/or an acid component dissolved in the non-aqueous solvent.
  • non-aqueous solvents include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol, cyclic sulfones such as sulfolane (SL), lactones such as ⁇ -butyrolactone ( ⁇ BL), N-methylacetamide, N,N- Amides such as dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone, esters such as methyl acetate, carbonate compounds such as propylene carbonate, ethers such as 1,4-dioxane, ketones such as methyl ethyl ketone, and formaldehyde.
  • polyhydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol
  • cyclic sulfones such as sulfolane (SL)
  • lactones such as ⁇ -butyrolactone ( ⁇ BL)
  • the non-aqueous solvent may be polyalkylene glycol, a derivative of polyalkylene glycol, or the like.
  • the non-aqueous solvent of the electrolytic solution may be composed of one type of non-aqueous solvent, or may be composed of a plurality of types of non-aqueous solvents.
  • acid components include acids such as maleic acid, phthalic acid, benzoic acid, pyromellitic acid, and resorcinic acid.
  • inorganic acids such as phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, boric acid, hydrofluoric acid, tetrafluoroboric acid, and hexafluorophosphoric acid may be used.
  • organic acid such as an alkanesulfonic acid such as methanesulfonic acid may be used as the acid component.
  • a composite compound of an organic acid and an inorganic acid may be used as the acid component.
  • the base component may be a compound having an alkyl-substituted amidine group, such as an imidazole compound, a benzimidazole compound, or an alicyclic amidine compound (pyrimidine compound, imidazoline compound).
  • a quaternary salt of a compound having an alkyl-substituted amidine group may be used as the base component.
  • a tertiary amine may be used as the base component.
  • One or more solutes may be dissolved in the non-aqueous solvent.
  • an electrolytic capacitor is manufactured using the laminate (capacitor element) that has undergone step (v).
  • the capacitor element may be housed in a case and the case may be sealed. These methods are not limited and can be carried out using known materials and known methods.
  • a hybrid electrolytic capacitor can be manufactured. At least part of the electrolytic solution may be injected into the case after the laminate is housed in the case.
  • Embodiment 1 describes an example of a manufacturing method according to the present disclosure.
  • the anode substrate 200 described above is prepared (step (i)).
  • the width of the anode substrate 200 is the width W2 described above, and the length is the length L1 described above.
  • the two main surfaces 200a of the anode substrate 200 are roughened, and a first dielectric layer (not shown) is formed on the surface.
  • the metal foil constituting anode base material 200 is exposed.
  • Anode lead member 210 includes plate-like portion 211 , rod-like portion (projection) 212 connected to plate-like portion 211 , and lead portion 213 connecting to rod-like portion 212 .
  • anode lead member 210 is electrically connected to the metal foil forming anode substrate 200 .
  • Rod-shaped portion 212 protrudes from anode substrate 200 .
  • a plurality of anode lead members 210 are fixed to anode substrate 200 at intervals of length L2. Although two anode lead members 210 are shown in FIG. 2 , more anode lead members 210 are connected to anode substrate 200 .
  • FIG. 1C shows an example in which a container 302 in which a conversion liquid 301 is placed is used as a conductive container as a counter electrode.
  • the chemical conversion treatment may be performed by arranging a counter electrode in the chemical conversion liquid 301 separately from the container 302 .
  • This chemical conversion treatment forms a second dielectric layer (not shown) on the end surface 200s of the anode substrate 200 (step (ii-b)).
  • FIG. 1C shows an example of performing chemical conversion treatment while the anode base material 200 is not wound.
  • the chemical conversion treatment may be performed while the anode substrate 200 is wound into a roll. Since the plurality of plate-like portions 211 are fixed to the anode base material 200, even if the anode base material 200 is rolled, gaps are formed between the anode base materials 200 laminated in the radial direction of the roll. be done. Therefore, even if the anode base material 200 is rolled into a roll, the conversion liquid sufficiently permeates into the roll.
  • anode lead member 210 was connected by cutting anode base material 200 on which a second dielectric layer (not shown) was formed for each predetermined length L2.
  • a plurality of anode bodies 21 are formed (step (iii)).
  • FIG. 1E shows the anode body 21, the cathode body 22, and the separator 23 .
  • the separator 23 is arranged between the anode body 21 and the cathode body 22 thus formed.
  • the outermost circumference of the wound body is fixed by a winding stop tape 24 .
  • FIG. 1E shows the partially unfolded state before fixing the outermost circumference of the winding.
  • a cathode lead member 220 is connected to the cathode body 22 .
  • Cathode lead member 220 like anode lead member 210 , includes a plate-like portion (not shown), a rod-like portion (protruding portion) 222 , and lead portion 223 .
  • the laminate 20 is impregnated with the conductive polymer and the electrolytic solution by the method described above (step (v)).
  • the capacitor element 10 is formed.
  • the electrolytic capacitor 100 shown in FIG. 2 is obtained.
  • Electrolytic capacitor 100 shown in FIG. including. Capacitor element 10 is housed in case 11 . The vicinity of the open end of the case 11 is drawn inward, and the open end of the case 11 is curled so as to crimp the sealing member 12 .
  • Electrolytic capacitor 200 Anode substrate 200a: Main surface 200s: End surface 210: Anode lead member 211: Plate-like portion 212 : Rod-like portion 213 : Lead portion 220 : Cathode lead member 223 : Lead portion 301 : Chemical solution

Abstract

開示される製造方法は、端面において金属箔が露出している陽極基材(200)を準備する工程(i)と、陽極基材(200)に複数の陽極リード部材(210)を接続し、且つ、上記端面(200s)に第2の誘電体層を形成する工程(ii)と、陽極基材(200)を所定の長さに切断することによって、陽極リード部材(210)が接続された陽極体(21)を複数形成する工程(iii)と、陽極体21と陰極体とセパレータとを積層することによって積層体を形成する工程(iv)と、積層体に、導電性高分子および電解液を含浸させる工程(v)とを含む。工程(ii)は、陽極基材(200)に複数の陽極リード部材(210)を接続する工程(ii-a)と、陽極基材(200)を化成液(301)に浸漬して化成処理することによって端面200sに第2の誘電体層を形成する工程(ii-b)とを含む。

Description

電解コンデンサの製造方法
 本開示は、電解コンデンサの製造方法に関する。
 電解コンデンサは、陽極体と陽極体の表面に形成された誘電体層とを含む。一般的に、誘電体層は、陽極体の表面を陽極酸化(化成処理)することによって形成されている。
 従来から、様々な陽極酸化の方法が提案されてきた。特許文献1(特開2017-168740号公報)は、「第1の誘電体皮膜が形成された陽極箔と当該陽極箔に対向する陰極箔とを巻き取って巻取り素子を作製する第1の工程と、導電性の貯液槽に溜められた薬液に前記巻取り素子を浸漬させつつ直流電源から前記陽極箔と前記貯液槽との間に電圧を印加して、前記陽極箔に第2の誘電体皮膜を形成させる第2の工程と、を含み、前記第2の工程では、前記陰極箔から放電させて前記陰極箔の電位を低下させる、とを特徴とする電解コンデンサの製造方法。」を開示している。
 また、特許文献2(特開平04-312912号公報)および特許文献3(特開平04-312913号公報)は、電解コンデンサ用電極端子の製造方法を開示している。例えば、特許文献2は、「化成された偏平部と、その両側にある丸棒部とからなるアルミニウムタブに形成し、前記丸棒部にリード線を接合配備したのち、この偏平部をテープ状のアルミ箔に所定間隔ごとにカシメ保持してから、それぞれのアルミニウムタブをアルミ箔を介して巻取リールに巻回して巻取り、再化成処理することを特徴とする電解コンデンサ用電極端子の製造方法。」を開示している。
特開2017-168740号公報 特開平04-312912号公報 特開平04-312913号公報
 導電性高分子および電解液を電解質に用いる電解コンデンサ(ハイブリッド電解コンデンサ)は、その高い特性から、様々な分野で用いられている。ハイブリッド電解コンデンサは、高い定格電圧を必要とする用途に用いられる場合などがある。そのため、一般的なアルミ電解コンデンサや固体電解質コンデンサに用いられる誘電体層の形成方法を、そのままハイブリッド電解コンデンサの誘電体層の形成方法として用いることは好ましくない場合がある。このような状況において、本開示は、ハイブリッド電解コンデンサに適した製造方法を提供することを目的の1つとする。
 本開示の一局面は、電解コンデンサの製造方法に関する。当該製造方法は、所定の長さおよび所定の幅を有し表面に誘電体層が形成された陽極体と、セパレータと、陰極体との積層体を含む電解コンデンサの製造方法であって、前記所定の長さの2倍以上の長さと前記所定の幅とを有する帯状の金属箔と前記金属箔の2つの主面上に形成された第1の誘電体層とを含む陽極基材であって、端面において前記金属箔が露出している陽極基材を準備する工程(i)と、前記陽極基材に複数の陽極リード部材を接続し、且つ、前記端面に第2の誘電体層を形成する工程(ii)と、前記工程(ii)を経た前記陽極基材を前記所定の長さに切断することによって、前記陽極リード部材が接続された前記陽極体を複数形成する工程(iii)と、前記工程(iii)で形成された前記陽極体と前記陰極体との間に前記セパレータが配置されるように、前記陽極体と前記陰極体と前記セパレータとを積層することによって前記積層体を形成する工程(iv)と、前記積層体に、導電性高分子および電解液を含浸させる工程(v)とを含み、前記工程(ii)は、前記陽極基材に前記複数の陽極リード部材を接続する工程(ii-a)と、前記陽極基材を化成液に浸漬して化成処理することによって前記端面に前記第2の誘電体層を形成する工程(ii-b)とを含む。
 本開示によれば、ハイブリッド電解コンデンサに適した製造方法でハイブリッド電解コンデンサを製造できる。
 本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
本開示に係る製造方法の一例の一工程を示す模式図である。 図1Aの一工程に続く工程の一例を模式的に示す図である。 図1Bの一工程に続く工程の一例を模式的に示す図である。 図1Cの一工程に続く工程の一例を模式的に示す図である。 図1Dの一工程に続く工程の一例を模式的に示す図である。 本開示に係る製造方法で製造される電解コンデンサの一例を模式的に示す断面図である。
 以下では、本開示に係る製造方法の実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値や材料を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値や材料を適用してもよい。この明細書において、「数値A~数値B」という記載は、数値Aおよび数値Bを含み、「数値A以上で数値B以下」と読み替えることが可能である。以下の説明において、特定の物性や条件などの数値に関して下限と上限とを例示した場合、下限が上限以上とならない限り、例示した下限のいずれかと例示した上限のいずれかとを任意に組み合わせることができる。
 (電解コンデンサの製造方法)
 本実施形態の製造方法は、所定の長さL2および所定の幅W2を有し表面に誘電体層が形成された陽極体と、セパレータと、陰極体との積層体を含む電解コンデンサの製造方法である。セパレータは、陽極体と陰極体との間に配置される。積層体は、交互に配置された、シート状の複数の陽極体およびシート状の複数の陰極体と、陽極体と陰極体との間に配置されたセパレータとによって構成されてもよい。あるいは、積層体は、陽極体と陰極体との間にセパレータが配置されるように帯状の陽極体と帯状の陰極体と帯状のセパレータとを巻回することによって形成された巻回体であってもよい。巻回体において、陽極体と陰極体とセパレータとは巻回体の径方向に積層されている。
 所定の幅W2は、10mm以上、15mm以上、または20mm以上であってもよい。幅W2は、50mm以下、または40mm以下であってもよい。例えば、幅W2は、10mm~50mmの範囲、15~50mmの範囲、または20~50mmの範囲にあってもよい。これらの範囲のいずれかにおいて、上限を40mmとしてもよい。
 所定の長さL2は、幅W2よりも長い。長さL2は、100mm以上、200mm以上、または300mm以上であってもよい。長さL2は、1000mm以下、または800mm以下であってもよい。例えば、長さL2は、100~1000mmの範囲、200~1000mmの範囲、300~1000mmの範囲にあってもよい。これらの範囲のいずれかにおいて、上限を800mmとしてもよい。長さL2は、幅W2の2倍以上であってもよく、100倍以下であってもよい。
 陽極体の厚さに特に限定はなく、80μm~200μmの範囲(例えば100μm~130μmの範囲)にあってもよい。
 本実施形態の製造方法は、以下の工程(i)~(v)をこの順に含む。
 (工程(i))
 工程(i)は、所定の長さL2(電解コンデンサの陽極体の長さ)の2倍以上の長さL1と所定の幅W2(電解コンデンサの陽極体の幅)とを有する帯状の金属箔と金属箔の2つの主面上に形成された第1の誘電体層とを含む陽極基材であって、端面(別の観点では切断面)において金属箔が露出している陽極基材を準備する工程である。金属箔は、電解コンデンサの陽極体として用いることができる金属箔(例えばアルミニウム箔)である。通常、陽極体(金属箔)の2つの主面は、粗面化(別の観点では多孔質化)されている。長さL1は、長さL2の2倍以上、10倍以上、または100倍以上であってもよく、10000倍以下、5000倍以下、または1000倍以下であってもよい。長さL1は、長さL2の2~10000倍の範囲(例えば100~5000倍の範囲)にあってもよい。L1/L2の値を大きくすることによって、一度に多数の陽極体を製造できる。一方で、L1/L2の値を適度な数値以下とすることによって、陽極基材の取り扱いが容易になる。
 陽極基材には、市販のものを用いてもよい。あるいは、陽極基材は、以下の方法で形成してもよい。まず、シート状金属箔の表面を粗面化した後に、粗面化された表面に第1の誘電体層を形成する(工程(i-a))。シート状金属箔の長さL0は、長さL1の1倍以上(例えば1倍~10倍の範囲)であり、シート状金属箔の幅W0は、幅W2の2倍以上(例えば5倍~500倍の範囲)である。粗面化は、公知の方法(例えばエッチング)によって行ってもよい。工程(i-a)によって、シート状金属箔の2つの主面(より詳細には粗面化された主面)上に第1の誘電体層が形成される。第1の誘電体層は、化成処理によって形成してもよい。化成処理によって形成される第1の誘電体層は、金属箔を構成する金属の酸化物である(後述する化成処理においても同様である)。例えば、シート状金属箔がアルミニウム箔である場合、化成処理によって酸化アルミニウムの層が形成される。工程(i)における粗面化および化成処理の方法および条件に特に限定はなく、公知の方法および条件を用いてもよい。
 工程(i-a)における化成処理の方法に限定はなく、電解コンデンサの陽極体の表面の誘電体層の形成に用いられる公知の化成処理の方法を用いてもよい。第1の誘電体層の厚さは、電解コンデンサに求められる性能に応じて決定される。定格電圧が高い電解コンデンサを製造する場合には、第1の誘電体層の厚さを厚くする。例えば、定格電圧が100Vの電解コンデンサを製造する場合には、第1の誘電体層の厚さを200nm以上としてもよい。
 次に、工程(i-a)を経たシート状金属箔を、陽極基材のサイズにカットする(工程(i-b))。例えば、ロール状に巻かれているシート状金属箔を、1つのロールの幅がW2になるように複数のロールに切断してもよい。このとき、切断面(端面)には誘電体層が形成されておらず、切断面(端面)において金属箔が露出する。
 (工程(ii))
 工程(ii)は、陽極基材に複数の陽極リード部材を接続し、且つ、上記端面に第2の誘電体層を形成する工程である。工程(ii)は、陽極基材に複数の陽極リード部材を接続する工程(ii-a)と、陽極基材を化成液に浸漬して化成処理することによって上記端面に第2の誘電体層を形成する工程(ii-b)とを含む。なお、第2の誘電体層は、陽極基材の化成処理(陽極酸化)によって形成されるため、通常、第1の誘電体層と同じ材質となる。例えば、陽極基材がアルミニウムからなる場合、第2の誘電体層は酸化アルミニウムの層である。
 工程(ii)において、通常、工程(ii-a)の後に工程(ii-b)が行われる。ただし、工程(ii-b)の後に工程(ii-a)が行われてもよい。
 陽極リード部材に特に限定はなく、公知の陽極リード部材を用いてもよい。例えば、陽極基材に固定および接続される板状部と、板状部に連なる棒状部と、棒状部に連なるリード部とを含む陽極リード部材を用いてもよい。陽極リード部材は、金属で形成できる。棒状部は、後述する突出部に相当する。板状部は、アルミニウムなどの金属からなる。棒状部は、表面が鉄以外の金属(例えば、銅および/または錫)で被覆された棒状の鉄であってもよい。表面を被覆する金属は、メッキで形成されてもよいし、それ以外の方法で形成されてもよい。リード部には、線状の金属を用いることができる。陽極リード部材の端部(例えば上記の板状部)は、溶接やかしめなどによって、陽極基材に固定されるとともに、陽極基材に電気的に接続される。
 複数の陽極リード部材は、所定の間隔をおいて配置される。典型的には、当該間隔は、長さL2(電解コンデンサの陽極体の長さ)と同じにされる。これによって、工程(iii)で陽極基材を切断したときに、1つの陽極体に1つの陽極リード部材が配置される。
 工程(ii-b)では、少なくとも陽極基材が化成液に浸漬された状態で化成処理が行われる。化成液には、リン酸塩、ホウ酸塩、アジピン酸塩などの酸塩の水溶液を用いてもよいし、リン酸水溶液などの他の水溶液を用いてもよい。
 一般的な巻回式の電解コンデンサでは、表面に誘電体層が形成された陽極箔と陰極箔とセパレータとで構成された巻回体を作製したのちに、化成処理することによって陽極箔の端面(誘電体層が形成されていない部分)に誘電体層を形成する。この場合、セパレータを含む巻回体の内部に化成液が残存しやすく、化成液の成分によって悪影響が生じる場合がある。特に、上記の幅W2が大きい場合には、化成液が巻回体の内部に残存しやすい。そのため、従来の方法では、濃度が高い化成液を用いることが難しかった。しかし、本開示の方法では、巻回体を形成する前の陽極体の端面を化成処理する。そのため、化成処理によって陽極体の表面に付着した化成液を、化成処理後に、洗浄などによって容易に除去できる。そのため、本開示の方法では、濃度が高い化成液(換言すれば、電導度が高い化成液)を用いることが可能である。
 化成液の電導度は、1mS/cm以上であってもよいし、0.1mS/cm以上であってもよい。化成液の電導度を0.1mS/cm以上とすることによって、第2の誘電体層の形成速度を高めることができる。定格電圧が高い電解コンデンサを製造する場合、第1の誘電体層と同様に、第2の誘電体層を厚くする必要がある。そのため、濃度が高い化成液(電導度が高い化成液)を用いて第2の誘電体層の形成速度を高めることが特に重要になる。化成液の電導度の上限に特に限定はないが、100mS/cm以下であってもよい
 工程(ii-b)の化成処理によって形成される第2の誘電体層の厚さは、200nm以上であってもよいし、150nm以上であってもよい。工程(ii-b)において、厚さ150nm以上の第2の誘電体層を形成することによって、定格電圧が高い電解コンデンサを製造できる。第2の誘電体層の厚さの上限に特に限定はないが、例えば800nm以下であってもよい(第1の誘電体層についても同様である)。
 化成処理の際の印加電圧は、300V以上であってもよいし、200V以上であってもよい。工程(ii-b)において、200V以上の化成電圧で陽極基材を化成処理することによって、第2の誘電体層の形成速度を高めることができる。印加電圧の上限に特に限定はないが、600V以下としてもよい。
 従来の典型的な製造方法では、陽極体と陰極体とセパレータとで構成された巻回体の状態で陽極体の端面を化成処理する。その場合、高い印加電圧(例えば200V以上)で化成処理を行うと、高電圧が印加される陽極リードと、その近傍に存在する陰極リード部材との間で放電が生じたりする問題があった。しかし、本開示の方法によれば、そのような問題を回避できる。
 工程(ii-b)において、陽極基材から飛び出している陽極リード部材の一部も化成液に浸漬された状態で化成処理を行うことが好ましい。これによって、当該一部の表面にも化成皮膜(誘電体層)を形成できる。
 陽極リード部材は、金属からなり陽極基材に接続される接続部と、接続部に接続されたリード部とを含んでもよい。接続部は、陽極基材と接触する板状部と、陽極基材とは接触せずに陽極基材から突出している突出部とを含んでもよい。好ましい一例において、突出部の長さは2mm以上であり、工程(ii-b)において、突出部のうち化成液に浸漬されている部分の長さを1mm以下とする。これによって、化成液が突出部とリード部との接合部に到達して生じるリード部材の腐食断線や化成皮膜(誘電体層)の形成不足が生じることを抑制できる。突出部の長さの上限に特に限定はないが、例えば5mm以下であってもよい。突出部のうち化成液に浸漬されている部分の長さは、例えば、0mm以上であり、突出部は化成液に浸漬されていなくてもよい。突出部は、例えば、上述した棒状部である。
 工程(ii-b)では、陽極基材が平らな状態で化成処理を行ってもよいし、陽極基材が丸められた状態で化成処理を行ってもよい。例えば、陽極基材をロール状に巻いた状態で化成処理を行ってもよい。このとき、ロールの径方向に重なる陽極基材の間にある程度の隙間を設けておけば、ロール内に化成液が充分に行き渡る。そのため、コンデンサ素子の巻回体の状態で化成処理を行う場合とは異なり、場所によるばらつきが少ない誘電体層を形成できる。工程(ii-b)において、陽極基材を巻いた状態で化成処理を行うことによって、効率よく化成処理を行うことができる。なお、幅W2が大きい場合、コンデンサ素子の巻回体の状態で化成処理を行うと、化成液が全体に充分に行き渡らずに、誘電体層の厚さのばらつきが大きくなりやすい。そのため、本開示に係る方法は、幅W2が大きい場合(例えばW2が10mm以上の場合)に特に有効である。
 (工程(iii))
 工程(iii)は、工程(ii)を経た陽極基材を所定の長さL2に切断することによって、陽極リード部材が接続された陽極体を複数形成する工程である。陽極基材の切断方法に限定はなく、公知の方法で切断すればよい。形成された1つの陽極体には、少なくとも1つ(通常は1つ)の陽極リード部材が接続されている。
 工程(iii)によって形成される切断面では、金属箔が露出する。しかし、幅方向W2は長さL2に比べて短いため、工程(iii)で露出する金属箔の影響は小さい。なお、工程(iv)で積層体を形成した後に、補助的に化成処理を行ってもよい。その場合は、工程(ii-b)における化成処理よりもマイルドな条件(低い印加電圧や、電導度が低い化成液など)で化成処理を行えばよい。
 (工程(iv))
 工程(iv)は、工程(iii)で形成された陽極体と、陰極体との間にセパレータが配置されるように、陽極体と陰極体とセパレータとを積層することによって積層体を形成する工程である。例えば、陽極体と陰極体との間にセパレータが配置されるように、帯状の陽極体と帯状の陰極体と帯状のセパレータとを巻回してもよい。これによって、巻回体(積層体)が形成される。あるいは、陽極体と陰極体との間にセパレータが配置されるように、複数の陽極体と複数の陰極体と複数のセパレータとを積層してもよい。複数の陽極体と複数の陰極体とは交互に配置される。工程(iv)は、公知の方法で実施できる。
 セパレータには、電解質が含浸されうるシート状物を用いることができ、例えば、絶縁性を有し且つ電解質が含浸されうるシート状物を用いてもよい。セパレータは、織布であってもよいし、不織布であってもよいし、多孔質膜であってもよい。セパレータの材料の例には、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ビニロン、ナイロン、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、レーヨン、およびガラスなどが含まれる。
 定格電圧が高い電解コンデンサを製造する場合、セパレータの面密度は、20g/m以上であることが好ましい。
 (陰極体)
 陰極体には、電解コンデンサの陰極として用いることが可能な金属箔(例えばアルミニウム箔)を用いることができる。金属箔の表面は、カーボン、ニッケル、チタンなどからなる層で被覆されていてもよい。
 陰極体の厚さに特に限定はなく、20μm~100μmの範囲(例えば30μm~60μmの範囲)にあってもよい。陰極体のサイズおよび形状は、陽極体のサイズおよび形状とほぼ同じである。
 (工程(v))
 工程(v)は、積層体に、導電性高分子および電解液を含浸させる工程である。工程(v)の実施方法に特に限定はなく、公知の方法で行うことができる。好ましい一例では、最初に導電性高分子を積層体に含浸させた後に、電解液を積層体に含浸させる。
 導電性高分子を含む分散液に積層体を浸漬することによって、導電性高分子を積層体に含浸させてもよい。あるいは、原料モノマーを陽極体の誘電体層上で重合することによって、誘電体層上に導電性高分子を配置してもよい。これらは、公知の方法で実施してもよい。電解液に積層体を浸漬することによって、積層体に電解液を含浸させることができる。このようにして、陽極体の誘電体層と陰極体との間にセパレータおよび電解質が配置された積層体(コンデンサ素子)が得られる。
 導電性高分子の例には、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、およびそれらの誘導体などが含まれる。これらの導電性高分子は、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。また、導電性高分子は、2種以上のモノマーの共重合体でもよい。導電性高分子の好ましい一例は、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)である。
 導電性高分子には、ドーパントを添加してもよい。導電性高分子からの脱ドープを抑制する観点から、高分子ドーパントを用いることが好ましい。高分子ドーパントの例には、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含まれる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ドーパントの好ましい一例は、ポリスチレンスルホン酸(PSS)である。
 電解液には、電解コンデンサに用いられる公知の電解液を用いることができる。電解液は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解された塩基成分および/または酸成分とを含んでもよい。非水溶媒の例には、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの多価アルコール類、スルホラン(SL)などの環状スルホン類、γ-ブチロラクトン(γBL)などのラクトン類、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、酢酸メチルなどのエステル類、炭酸プロピレンなどのカーボネート化合物、1,4-ジオキサンなどのエーテル類、メチルエチルケトンなどのケトン類、ホルムアルデヒドなどが含まれる。あるいは、非水溶媒は、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールの誘導体などであってもよい。電解液の非水溶媒は、1種の非水溶媒で構成されてもよいし、複数種の非水溶媒で構成されてもよい。
 酸成分の例には、マレイン酸、フタル酸、安息香酸、ピロメリット酸、レゾルシン酸などの酸が含まれる。酸成分として、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ホウ酸、ホウフッ酸、4フッ化ホウ酸、6フッ化リン酸などの無機酸を用いてもよい。あるいは、酸成分として、メタンスルホン酸といったアルカンスルホン酸などの有機酸を用いてもよい。あるいは、酸成分として有機酸と無機酸との複合化合物を用いてもよい。
 塩基成分は、アルキル置換アミジン基を有する化合物であってもよく、例えば、イミダゾール化合物、ベンゾイミダゾール化合物、脂環式アミジン化合物(ピリミジン化合物、イミダゾリン化合物)などであってもよい。あるいは、塩基成分として、アルキル置換アミジン基を有する化合物の4級塩を用いてもよい。あるいは、塩基成分として三級アミンを用いてもよい。非水溶媒に溶解される溶質は、1種であってもよいし、複数種であってもよい。
 工程(v)の後は、工程(v)を経た積層体(コンデンサ素子)を用いて電解コンデンサを製造する。例えば、コンデンサ素子をケースに収納し、ケースを封口すればよい。これらの方法に限定はなく、公知の材料および公知の方法で実施できる。このようにして、ハイブリッド型の電解コンデンサを製造できる。なお、少なくとも一部の電解液は、積層体をケースに収納した後にケースに注液してもよい
 電解質として電解液のみを用いる場合、金属箔の露出部分(例えば端面)を化成処理しなくても、電解液の作用によって当該露出部分にある程度の誘電体層が形成される。そのため、その場合には、端面を化成処理することはそれほど重要とはならない。一方、ハイブリッド電解コンデンサでは、電解液が少ないため、電解液による誘電体層の形成作用が不充分な場合がある。そのため、ハイブリッド電解コンデンサでは、端面において露出している金属箔を化成処理して誘電体層を形成すること重要になる。また、ハイブリッド電解コンデンサでは、その特性から、高い定格電圧が求められる場合がある。高い定格電圧を実現するためには、端面の誘電体層を厚くする必要がある。それらの理由から、ハイブリッド電解コンデンサを製造する場合、本開示の製造方法が特に有効となる。
 以下では、本開示に係る製造方法の例について、図面を参照して具体的に説明する。ただし、本開示は、以下の実施形態に限定されない。以下で説明する一例の製造方法は、上述した記載に基づいて変更できる。また、以下で説明する事項を、上記の実施形態に適用してもよい。なお、以下の図は模式図であり、図示される部材の縮尺(例えば縦横比)は、実際の部材の縮尺とは異なる。
 (実施形態1)
 実施形態1では、本開示に係る製造方法の一例について説明する。まず、図1Aに示すように、上述した陽極基材200を準備する(工程(i))。陽極基材200の幅は、上述した幅W2であり、長さは上述した長さL1である。陽極基材200の2つの主面200aは粗面化されており、その表面には第1の誘電体層(図示せず)が形成されている。陽極基材200の端面(切断面)200sでは、陽極基材200を構成する金属箔が露出している。
 次に、図1Bに示すように、陽極基材200に、複数の陽極リード部材210を接続する(工程(ii-a))。陽極リード部材210は、板状部211と、板状部211に連なる棒状部(突出部)212と、棒状部212に連なるリード部213とを含む。板状部211が陽極基材200に固定されることによって、陽極リード部材210が陽極基材200を構成する金属箔と電気的に接続される。棒状部212は、陽極基材200から突出している。複数の陽極リード部材210は、長さL2の間隔をおいて陽極基材200に固定される。なお、図2には、2つの陽極リード部材210を示しているが、より多くの陽極リード部材210が陽極基材200に接続される。
 次に、図1Cに示すように、陽極基材200を化成液301に浸漬して化成処理する。具体的には、陽極基材200と対極との間に直流電圧を印加する。図1Cでは、化成液301が配置される容器302を導電性の容器として対極として用いる一例について示す。もちろん、容器302とは別に対極を化成液301内に配置して、化成処理を行ってもよい。この化成処理によって、陽極基材200の端面200sに第2の誘電体層(図示せず)を形成する(工程(ii-b))。図1Cに示すように、棒状部212の一部を化成液301に浸漬した状態で化成処理を行うことが好ましい。
 図1Cには、陽極基材200を巻いていない状態で化成処理を行う一例を示している。しかし、上述したように、陽極基材200をロール状に巻いた状態で化成処理を行ってもよい。陽極基材200には複数の板状部211が固定されているため、陽極基材200をロール状に巻いても、ロールの径方向に積層される陽極基材200の間には隙間が形成される。そのため、陽極基材200をロール状に巻いても、化成液はロール内に充分に浸透する。
 次に、図1Dに示すように、第2の誘電体層(図示せず)が形成された陽極基材200を所定の長さL2ごとに切断することによって、陽極リード部材210が接続された陽極体21を複数形成する(工程(iii))。
 次に、図1Eに示すように、形成された陽極体21と、陰極体22との間にセパレータ23が配置されるように、陽極体21と陰極体22とセパレータ23とを積層(巻回)することによって積層体(巻回体)20を形成する(工程(iv))。巻回体の最外周は、巻止めテープ24によって固定される。図1Eは、巻回体の最外周を固定する前の、一部が展開された状態を示している。陰極体22には、陰極リード部材220が接続されている。陰極リード部材220は、陽極リード部材210と同様に、板状部(図示せず)、棒状部(突出部)222、およびリード部223を含む。
 次に、上述した方法によって、積層体20に、導電性高分子および電解液を含浸させる(工程(v))。このようにして、コンデンサ素子10を形成する。形成されたコンデンサ素子10をケース11に収容することによって、図2に示す電解コンデンサ100が得られる。
 図2に示す電解コンデンサ100は、コンデンサ素子10と、コンデンサ素子10を収容する有底円筒状のケース11と、ケース11の開口を塞ぐ封止部材12と、封止部材12を覆う座板13とを含む。コンデンサ素子10は、ケース11に収容されている。ケース11の開口端近傍は、内側に絞り加工されており、ケース11の開口端は封止部材12をかしめるようにカール加工されている。
 本開示は、電解コンデンサの製造方法に利用できる。
 本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
10   :コンデンサ素子
11   :ケース
12   :封止部材
20   :積層体
21   :陽極体
22   :陰極体
23   :セパレータ
100  :電解コンデンサ
200  :陽極基材
200a :主面
200s :端面
210  :陽極リード部材
211  :板状部
212  :棒状部
213  :リード部
220  :陰極リード部材
223  :リード部
301  :化成液

Claims (10)

  1.  所定の長さおよび所定の幅を有し表面に誘電体層が形成された陽極体と、セパレータと、陰極体との積層体を含む電解コンデンサの製造方法であって、
     前記所定の長さの2倍以上の長さと前記所定の幅とを有する帯状の金属箔と前記金属箔の2つの主面上に形成された第1の誘電体層とを含む陽極基材であって、端面において前記金属箔が露出している陽極基材を準備する工程(i)と、
     前記陽極基材に複数の陽極リード部材を接続し、且つ、前記端面に第2の誘電体層を形成する工程(ii)と、
     前記工程(ii)を経た前記陽極基材を前記所定の長さに切断することによって、前記陽極リード部材が接続された前記陽極体を複数形成する工程(iii)と、
     前記工程(iii)で形成された前記陽極体と前記陰極体との間に前記セパレータが配置されるように、前記陽極体と前記陰極体と前記セパレータとを積層することによって前記積層体を形成する工程(iv)と、
     前記積層体に、導電性高分子および電解液を含浸させる工程(v)とを含み、
     前記工程(ii)は、
      前記陽極基材に前記複数の陽極リード部材を接続する工程(ii-a)と、
      前記陽極基材を化成液に浸漬して化成処理することによって前記端面に前記第2の誘電体層を形成する工程(ii-b)とを含む、電解コンデンサの製造方法。
  2.  前記工程(ii-b)において、厚さ150nm以上の前記第2の誘電体層を形成する、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記工程(ii-b)において、200V以上の化成電圧で前記陽極基材を化成処理する、請求項1または2に記載の製造方法。
  4.  前記工程(ii)において、前記工程(ii-a)の後に前記工程(ii-b)を行う、請求項1~3のいずれか1項に記載の製造方法。
  5.  前記工程(ii-b)において、前記陽極基材を巻いた状態で化成処理を行う、請求項1~4のいずれか1項に記載の製造方法。
  6.  前記セパレータの面密度が、20g/m以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載の製造方法。
  7.  前記所定の幅が10mm以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載の製造方法。
  8.  前記陽極リード部材は、金属からなり前記陽極基材に接続される接続部と、前記接続部に接続されたリード部とを含み、
     前記接続部は、前記陽極基材と接触する板状部と、前記陽極基材とは接触せずに前記陽極基材から突出している突出部とを含み、
     前記突出部の長さが2mm以上であり、
     前記工程(ii-b)において、前記突出部のうち前記化成液に浸漬されている部分の長さを1mm以下とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の製造方法。
  9.  前記化成液の電導度が0.1mS/cm以上である請求項1~8のいずれか1項に記載の製造方法。
  10.  前記電解コンデンサの定格電圧は100V以上である、請求項1~9のいずれか1項に記載の製造方法。
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