JPH01105523A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

固体電解コンデンサ

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JPH01105523A
JPH01105523A JP26183787A JP26183787A JPH01105523A JP H01105523 A JPH01105523 A JP H01105523A JP 26183787 A JP26183787 A JP 26183787A JP 26183787 A JP26183787 A JP 26183787A JP H01105523 A JPH01105523 A JP H01105523A
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pyrrole
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Michiyuki Kono
通之 河野
Minoru Fukuda
実 福田
Isao Isa
伊佐 功
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Japan Carlit Co Ltd
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Japan Carlit Co Ltd
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は導電性高分子を固体電解質として用1またコン
デンサに関する。    。
(従来の技術) 先に本発明者らは皮膜形成金属に誘電体酸化皮膜を形成
し、この誘電体酸化皮膜上に化学酸化重合導電性高分子
膜を形成し、更にこの上に導電性高分子の電解重合膜を
形成せしめた構造の固体電解コンデンサを提案した(4
8願昭62−4053)。
更に上記固体電解コンデンサの製造について、電解重合
の効率化を計るための方法として、化学酸化重合導電性
高分子膜に導電体を接触あるいはl1以内の距離に配置
して電解重合を行なう方法を提案した(特願昭62−1
87739)。上記コンデンサは静電容量が大きくかつ
電気的特性、温度特性の優れた固体電解コンデンサであ
るが、その構造については未だ改良の余地があった。
(発明が解決しようとする問題点) すなわち、前記したような導電体を接触させて電解重合
を行なった場合、誘電体酸化皮膜が薄い場合や、機械的
に脆い場合には、導電体が誘電体酸化皮膜を損傷し、着
しくコンデンサ特性を劣化させる場合があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上記問題点を解決するため種々検討した結
果、固体電解コンデンサにおいて、一部もしくは全部が
皮膜形成金属からなる陽極リードを取り付けた皮膜形成
金属と、該陽極リードの一部に形成された誘電体酸化皮
膜と、該陽極リード上に形成された誘電体酸化皮膜の一
部を被覆する絶縁性高分子膜と、該絶縁性高分子膜の一
部表面および皮膜形成金属の誘電体酸化皮膜上に形成さ
れたピロール、チオフェン、アニリンまたはフランの化
学酸化重合、導電性高分子膜と、該化学酸化重合導電性
高分子膜上に形成されたピロール、チオフェン、アニリ
ンまたはフランの電解酸化重合導電性高分子膜とからな
る構造にすることにより、前記問題点を解決できること
を見出した。
次に本発明を図面により更に詳しく説明する。
第1図は皮膜形成金属としてタンタルを用い、この微粉
を焼結し、中心部よりタンタル線により陽極リードを取
り出したコンデンサの概略断面図である。タンタルより
なる皮膜形成金属(1)とタンタル線よりなる陽極リー
ド(7)の一部に、陽極酸化により誘電体酸化皮膜(2
)を形成せしめる。次に陽極リード(7)を、絶縁性高
分子を塗布等の方法により絶縁性高分子111(3)で
被覆する。被覆する範囲は、陽極リード(7)の誘電体
酸化皮膜(2)が形成されている部分以外まで行なって
も支障ない0次に該絶縁性高分子膜(3)および誘電体
酸化皮膜部分(2)を酸化剤または酸化剤を含む溶液に
浸漬し、更に導電性高分子単量体または該単量体を含む
溶液に浸漬し、絶縁性高分子膜(3)表面及び誘電体酸
化皮膜(2)上に化学酸化重合導電性高分子膜(4)を
形成せしめる。化学酸化重合導電性高分子膜(4)を形
成せしめる範囲は絶縁性高分子膜(3)よりも下になる
ようにする。次いで絶縁性高分子11(3)上に形成し
た化学酸化重合導電性高分子膜(4)に導電体(6)を
接触させ、支持電解質及び導電性高分子単量体を含む電
解液に浸漬し、該導電体(6)を陽極として電解酸化重
合することにより電解酸化重合導電性高分子膜(5)を
形成せしめる。この電解酸化重合において、絶縁性高分
子膜(3)が無いと導電体(6)により誘電体酸化皮膜
(2)が損傷し、できあがったコンデンサの漏れ電流が
大きくなることがある。
第2図は捲回型コンデンサのリード取り付は部付近の概
略断面図である。アルミニウム笛よりなる皮膜形成金属
(1)にアルミニウム製リードボス(8)を介して陽極
リードが取り付けられて−する。
リードボス(8)の一部及び皮膜形成金属(1)の全面
に誘電体酸化皮膜(2)−ht影形成れ、リードボスと
陽極リード(7)の一部は絶縁性高分子膜(3)により
被覆されている。更に絶縁性高分子膜(3)の一部及び
誘電体酸化度II(2)上には化学酸化重合導電性高分
子膜(4)が形成され、更にその上に電解酸化重合導電
性高分子膜(5)が形成されて−する。
本発明に用いる絶縁性高分子は塩化ビニル、ポリエチレ
ンテレフタレート、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、7
ツ化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポ
リアミドイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等種々
のものを使用することができ、これらの高分子を適当な
溶媒に溶解して塗布後乾燥させ硬化させるか、熱溶融し
て塗布し冷却して硬化させるか、あるいは硬化剤と混合
して塗布するなどの方法により用いる。
本発明に用いる皮膜形成金属は、フルミニツムまたはタ
ンタル等のNまたは焼結体であり、例えば箔を用いる場
合には捲回型あるいは平板状とすことができる。また捲
回型の場合には必ずしも陽極および/またはセパレータ
紙を必要としない。
本発明の化学酸化重合導電性高分子膜は、ピロール、チ
オフェン、アニリンまたはフランを酸化剤により重合さ
せたものであるが、好ましくはピロール重合体を用いる
。また該酸化剤としては、ヨウ素、臭素などのハロゲン
、五7フ化ヒ素、五7ツ化リンなどの金属ハロゲン化物
、硫酸、硝酸などのプロトン酸、過硫酸ナトリウム、過
硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過
酸化水素、過酢酸などの過酸化物などを用いる。
化学酸化重合させる際の酸化剤による処理及び高分子単
量体による処理はその順序を問わない。
本発明の電解酸化重合導電性高分子膜は、ピロ−ル、チ
オフェン、アニリンまたはフランを電気化学的に酸化重
合せしめたものであり、好ましくはピロール重合体を用
いる。電解酸化重合においては、支持電解質として、陰
イオンがアルキルベンゼンスルホン酸、ベンゼンスルホ
ン酸、二Fロベンゼンスルホン酸などのスルホン酸7ニ
オン、過塩素酸アニオン、テトラ70ロホウ素、ヘキサ
フロロリンなどのハロゲン化物7ニオンを用い、溶媒と
して水または有機溶媒が用いられる。
本発明のコンデンサの構造は、誘電体酸化皮膜が薄いも
のや脆いものに特に有効であるが、誘電体酸化皮膜の厚
いものに対しても有効である。
(実施例) 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1 タンタル線(長さ10ma+)により陽極リードを取り
出したタンク4し焼結体を1sovの電圧で陽極酸化し
、焼結体及び焼結体連結部分から5I@I11のところ
までの陽極リード部分に誘電体酸化皮膜を形成した(液
中容量3μF)。焼結体連結部分から2IllIOのと
ころまでの陽極リード部分に塩化ビニル樹脂(溶媒はメ
チルエ゛チルケトン80%およびアセトン20%よりな
る)を塗布し、そのまま80°Cで30分間乾燥した。
次に該焼結体及び焼結体連結部分から1.511II1
1のところまでの陽極リード部分を、過硫酸アンモニウ
ム水溶液(3mol/I)中に10分間浸漬した6次い
で同部分を、ピロールのエタノール溶液(2輪ol/l
)に10分間浸漬して焼結体及び焼結体連結部分から1
.5mmのところまでの陽極リード部分上にピロールの
化学酸化重合導電性高分子膜を形成した。
テトラエチルアンモニウムパラトルエンスルホン酸0.
7mo1/l及びピロール0.2mol/lを含む水溶
液に、前記処理を行なった焼結体及び焼結体連結部分か
ら1.5mmのところまでの陽極リード部分を浸漬した
。次に白金線を該陽極リード上に形成したピロールの化
学酸化重合導電性高分子膜に接触させ、この白金線を陽
極とし、ステンレス板を陰極として0.511IA/c
II12の定電流で電解重合を行なった。その結果、該
化学酸化重合導電性高分子膜上に電解酸化による濃緑色
のピロールの導電性高分子膜が形成された。
水及びアセトンで洗浄し、乾燥後、該電解酸化重合導電
性高分子膜表面に銀ペーストを塗布し、陰極リードを取
り付け、エポキシ樹脂でモールドすることによりコンデ
ンサを完成させた。
このコンデンサの1208.zにおける容量、損失角ノ
正接(t a nδ)、100KHzにおける等個直列
抵抗及び35Vにおける漏れ電流を第1表に示す。
実施例2 粗面化したアルミニウムM(中511II11、長さ6
 am)の端部にアルミニウム製リードボスをかしめ付
けにより取り付け、リードボス部にCP(カツノく一プ
ライ)線で陽極リードを取り付けた。アルミニウム箔を
直径4IIII11に捲回し、リードボス部と共に一化
成液中で20Vの電圧を印加し、陽極酸化により誘電体
酸化皮膜を形成させた(液中容量120μF)。該リー
ドボス部のアルミニウム箔より突出している部分(長さ
2mm)と長さ2mmの範囲にわたる陽極リードにエポ
キシ樹脂を塗布し、100℃で1時間硬化させた0次に
リードボス部のアルミニウム箔より突出している部分と
該アルミニウム箔を捲回しである部分(以下、コンデン
サ素子部分という)を、ピロール濃度が2mol/Iで
あるエタノール・水混合溶液(水・エタノール比は重量
比で1:1)に5分間浸漬した後、コンデンサ素子部分
を過硫酸アンモニウム3a+ol/l水溶液に浸漬し、
コンデンサ素子部分上に化学酸化重合導電性高分子膜を
形成せしめた。
テトラブチルアンモニウムパラトルエンスルホン酸を0
.8+*ol/l及びピロール0.2mを含む水溶液に
コンデンサ素子部分を浸漬し、コンデンサ素子部分の上
部の化学酸化重合導電性高分子膜にステンレス線を接触
させ、このステンレス線を陽極としステンレス板を陰極
として、0.5mAの定電流で電解重含を行なった。そ
の結果、コンデンサ素子部分に電解酸化重合による濃緑
色のピロールの導電性高分子膜が形成された。
水及びアセトンで洗浄後、該電解酸化重合導電性高分子
膜表面に銀ペーストを塗布し、陰極リードを取り付けた
後、アルミニウムケースに入れエポキシ樹脂で封口した
このコンデンサの120Hzにおける容量、損失角の正
接(tanδ)、100KHzにおける等価直列抵抗及
びIOVにおける漏れ電流を第1表に示す。
比較例1 陽極リード部分に塩化ビル樹脂の塗布を省略した以外は
実施例1と同様の処理を行ないコンデンサを完成させた
。このコンデンサの120Hzにおける容量、損失角の
正接(tanδ)、100KHzにおける等価直列抵抗
及び3SVにおける漏れ電流を第1表にしめす。
比較例2 リードボス部分及び陽極リード部分にエポキシ樹脂の塗
布を省略した以外は実施例2と同様の処理を行ないコン
デンサを完成させた。このコンデンサの120Hzにお
ける容量、損失角の正接(tanδ)、100KHzに
おける等価直列抵抗及び10Vにおける漏れ電流を第1
表に示す。
(発明の効果) 保護層として誘電体酸化皮膜上の一定部分に絶縁性高分
子膜を形成し、この保護層表面を導電化し、導電化した
保護層より電解重合を行なうことにより、誘電体酸化皮
膜を損傷することなく漏れ電流の少ない固体電解コンデ
ンサを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、皮膜形成金属としてタンタルを用いこの微粉
を焼結し、中心部より陽極リードを取り出したコンデン
サの概略断面図である。第2図は、宿望コンデンサのリ
ード取り付は部付近の概略断面図である。 1・・皮膜形成金属  2・・誘電体酸化皮膜3・・絶
縁性高分子膜 4・・化学酸化重合導電性高分子lI 
    5・・電解酸化重合導電性高分子膜     
6・・導電体 7・・陽極リード 特許出願人 日本カーリット株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  一部もしくは全部が皮膜形成金属からなる陽極リード
    を取り付けた皮膜形成金属と、該陽極リードの一部に形
    成された誘電体酸化皮膜と、該陽極リード上に形成され
    た誘電体酸化皮膜の一部を被覆する絶縁性高分子膜と、
    該絶縁性高分子膜の一部表面および皮膜形成金属の誘電
    体酸化皮膜上に形成されたピロール、チオフェン、アニ
    リンまたはフランの化学酸化重合導電性高分子膜と、該
    化学酸化重合導電性高分子膜上に形成されたピロール、
    チオフェン、アニリンまたはフランの電解酸化重合導電
    性高分子膜とからなる固体電解コンデンサ。
JP26183787A 1987-10-19 1987-10-19 固体電解コンデンサ Granted JPH01105523A (ja)

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