JPH01304720A

JPH01304720A - 電解コンデンサ

Info

Publication number: JPH01304720A
Application number: JP13490288A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Adachi; 安達　和幸; Mitsuru Mochizuki; 充望月; Hideo Shimizu; 英夫清水; Kaname Kurihara; 要栗原; Naoto Iwano; 直人岩野; Shigeo Komatsu; 茂生小松
Original assignee: Elna Co Ltd
Current assignee: Elna Co Ltd
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1989-12-08

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］本発明は基材表面に蒸着皮膜を形成した電極材料を使用
した電解コンデンサに関するものである。

［従来の技術］アルミニウムなどの弁作用金属の箔をセパレータととも
に巻回してコンデンサ素子とした電解コンデンサは、一
般にコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸し、アルミニ
ウムなどの金属ケースや合成樹脂製のケースにコンデン
サ素子を収納し密閉した構造を有する。

このような電解コンデンサの駆動用電解液としては従来
、エチレングリコールなどの極性有機溶媒を主溶媒とし
、これに飽和有機酸のアンモニウム塩のように金属から
なる電極を侵食しない塩を溶解した電解液が一般に使用
されている（特公昭５Ｂ−１３０１９号公報）。

また、電解コンデンサの静電容量を高めるために、電極
材料の基材であるアルミニウム箔の表面積をエツチング
により拡大することが行われているが、エツチングが過
度になるとアルミニウム箔表面の溶解が同時に進行して
却って拡面率の増大を妨げることなどから、エツチング
技術による電極材料の静電容量の増大化には限界があっ
た。このような問題点を解決するために、弁作用金属で
あるアルミニウム箔を基材とし該基材表面を粗面化した
後に、この基材表面に蒸着法により蒸着皮膜を形成した
電極材料を陰極として使用することも特開昭６１−１８
０４２０号や特開昭６３−１００７１１号により知られ
ている。

［発明が解決しようとする課題１このような電極材料を使用して電解コンデンサを製作し
たとしても、前記電解液においては、電気抵抗値の指標
である損失（ｔａｎδ）を下げるために１〜３０重量％
の水を含有させることが行われているが、この場合には
陰極箔の侵食や解離したアンモニア（ＮＨ−の蒸散のた
め高温度におけるコンデンサの特性劣化、特に損失（ｔ
ａｎδ）の変化が大きいという問題点があった。また、
電導度が高く（電気抵抗が低く）、かつ高温で安定な液
として飽和鎖状ジカルボン酸の第４級アンモニウム塩を
極性有機溶媒に溶解した電解液の使用が特開昭５９−７
８５２２号公報に開示されている。しかしながら、実施
例によれば、この電解液の電導度はせいぜい９．４ｍＳ
／ｃｍで、現在要求されている水準（１２〜２５ｍ５／
ｃｍ）から見れば不十分であるという問題点があった。

本発明は、前記の問題点を解決して、小形で、低インピ
ーダンス、低ＥＳＲであり、かつ高温安定性の優れた電
解コンデンサを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は前記問題点を解決するため、アルミニウム箔な
どの弁作用金属を基材とし、この基材表面を粗面化した
後に蒸着法によりチタン（Ｔｉｌ、ジルコニウム（Ｚｒ
）、クロム（Ｃｒ）などの金属または非金属の蒸着皮膜
を形成した電極材料を陰極箔として用いたコンデンサ素
子と、極性有機溶媒に０−フタル酸またはマレイン酸の
第４級アンモニウム塩を溶解した駆動用電解液を使用し
たことを特徴とする電解コンデンサを提供するものであ
る。

本発明において用いられる０−フタル酸またはマレイン
酸の第４級アンモニウム塩としては、−般式Ｒ，Ｎ”で
示される第４級アンモニウムのアルキル基（Ｒ）の炭素
１１１−１０個のもの、特に１〜４個のものが好適に使
用され、例えば、Ｏ−フタル酸テトラメチルアンモニウ
ム、０−フタル酸テトラエチルアンモニウム、０−フタ
ル酸テトラエチルアンモニウム、Ｏ−フタル酸テトラブ
チルアンモニウムなど、または例えば、マレイン酸テト
ラメチルアンモニウム、マレイン酸テトラエチルアンモ
ニウム、マレイン酸テトラプロピルアンモニウム、マレ
イン酸テトラブチルアンモニウムなどを例示することが
できる。

本発明で用いられる０−フタル酸またはマレイン酸の第
４級アンモニウム塩の電解液組成中における含有量（濃
度）は、適宜選ぶことができるが、飽和溶液の状態の時
に比抵抗が最も小さい点を考慮すると１〜５０％が適当
であり、なかでも良好な高温安定性を得るためには５〜
４０重量％が好適である。

本発明で用いる極性有機溶媒としては、電解コンデンサ
に通常使用される極性有機溶媒であればいずれも使用可
能である。これらの溶媒の中で、アミド類、ラクトン類
、グリコール類、硫黄化合物類または炭酸塩類が好適に
使用できる。好ましい溶媒の具体的な例としては、ジメ
チルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、γ−ブチ
ロラクトン、Ｂ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン
、Ｎ−メチルピロリドン、エチレングリコール、エチレ
ングリコール・モノアルキルエーテル、エチレングリコ
ール・ジアルキルエーテル、ジメチルスルホキシド、炭
酸プロピレン、エチレンシアノヒドリンなどがあげられ
、これらの溶媒は単独で、あるいは適宜混合して使用さ
れる。

一方、本発明に用いられるコンデンサ素子の陰極箔とし
ては、１０〜８０μｍの厚さのアルミニウム箔が基材と
して使用されるが、特に２０〜５０μｍのものが好適に
使用される１例えば、塩酸系のエツチング液にて粗面化
されたアルミニウム箔の表面に付着形成される材料とし
てはＴｉ。

Ｚｒ、Ｃｒが好適に使用される。付着形成法としては抵
抗加熱蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティン
グ法、ＣＶＤ法などを例示することができる。また、真
空中、または酸素ガス、水素ガス、不活性ガスなどの雰
囲気中で５０〜１００００人の厚さに付着形成するのが
好ましい。

［実、施例］以下′に、本発明を実施例および比較例にもとづいて説
明する。

（実施例１）０．０４ｍｍ厚のエツチドアルミニウム箔に１０００人
の厚さのＴｉ蒸着皮膜を形成し、これを陰極箔とし、陽
極酸化皮膜の形成された陽極と、セパレータを介して巻
回してコンデンサ素子を製作し、このコンデンサ素子に
極性有機溶媒に０−フタル酸の第４級アンモニウム塩を
溶解させた電解液を含浸させ、定格２５Ｖ・３３００μ
Ｆの電解コンデンサを作成した。

（実施例２）溶質としてマレイン酸の第４級アンモニウム塩を使用し
たほかは実施例１と同様である。

（実施例３〜４）陰極箔としてＺｒ蒸着皮膜を使用したほかは実施例１と
同様である。

（実施例５）溶質としてマレイン酸の第４級アンモニウム塩を使用し
たほかは実施例３〜４と同じである。

（実施例６）陰極箔としてＣｒ蒸着皮膜を使用したほかは実施例１と
同様である。

（実施例７）溶質としてマレイン酸の第４級アンモニウム塩を使用し
たほかは実施例６と同じである。

（比較例１）陰極箔として未蒸着箔を使用し、溶質としてアジピン酸
アンモニウム塩を使用したほかは実施例Ｉと同じである
。

（比較例２）陰極箔としてＴｉ蒸着皮膜を使用したほかは比較例１と
同じである。

各電解コンデンサの初期の静電容量および１００ｋＨｚ
時のインピーダンスを測定したところ、第１表のとおり
であった。

各実施例によると、低インピーダンスの電解コンデンサ
を得る。

次に実施例１．３．６および比較例１の陰ｔ！！ｉｉ箔
を実施例１に記載の電解液（１０５℃）中に浸漬させた
後の静電容量の変化率を第１図に示す、各実施例による
と、化学的安定性が良好である。

また、実施例１．３．６および比較例１．２の電解コン
デンサの高温負荷試験（１２５℃・１０００時間）後の
ｔａｎδの変化を第２表に示す。

第２表　高温負荷試験特性さらに、実施例１．３．６および比較例１の電解コンデ
ンサの体積比率を第３表に示す、この場合、比較例１の
比率を１００％とした。各実施例によると、小形の電解
コンデンサを得る。

第３表体積比率［発明の効果］以上にて説明した本発明によれば、高温で性能変化が小
さく、かつ小形化された低インビダンスの電解コンデン
サを得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る陰極箔の電解液への浸漬後の静電
容量変化率を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁作用金属を基材とし、該基材表面を粗面化した
後、該基材表面に蒸着皮膜を形成した電極材料と、極性
有機溶媒にｏ−フタル酸またはマレイン酸の第４級アン
モニウム塩を溶解した電解液とを使用した電解コンデン
サ。
（２）蒸着皮膜がＴｉ，Ｚｒ，Ｃｒのいずれかである請
求項１記載の電解コンデンサ。