JPH02186617A - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents

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、導電性高分子であるピロールを固体電解質と
して使用する固体電解コンデンサに関し、さらに詳しく
は、導電ペーストを使用してポリピロール薄膜から陰極
リードを取出すことなく周波数特性良好で寿命安定性良
好な固体電解コンデンサを製造する方法およびその方法
によって製造される固体電解コンデンサに関する。

［従来の技術］ 電解コンデンサは、小形、大容量、安価で整流出力の平
滑化等に優れた特性を示し、各種電気・電子機器の重要
な構成要素の１つである。一般に電解コンデンサには電
解液式と固体式とかあり、前者が、陽極と陰極との間に
電解液を介在させるのに対し、後者は、酸化マンカン、
二酸化鉛、テトラシアノキノジメタン錯塩またはポリピ
ロールのような導電性の酸化物または有機物を固体電解
質として介在させる。電解液式の電解コンデンサは、液
状の電解質を使用するイオン伝導によるため、高周波領
域において著しく抵抗か増大しインピータンスか増大す
る。しなかって、高周波特性の点では、固体電解コンデ
ンサの方か格段に優れている。

固体電解コンデンサに用いる固体電解質としては、固体
電解質自体の導電性や安定性、並ひに用いる固体電解質
の性質によって規定される電解コンデンサの静電容量（
Ｃａｐ）、誘電正接（ｔａｎδ）、漏れ電流（Ｌ　Ｃ＞
、等個直列抵抗（ＥＳＲ）　、逆耐電圧等の指標から、
ポリピロールが最も優れていると考えられる。

ポリピロールを固体電解質として用いる固体電解：７ン
デンザは、例えば、特開昭６３７、７３３１３号に記載
されている。一般に、この種の固体電解コンデンサを製
造する際は、化学的重合および電解重合により陽極箔上
にポリピロールの薄膜を形成し、その後この表面に銀ペ
ース１−のような導電ベース１〜を用いて端子を接着し
て対極リードを取出し、エポキシ樹脂等で外装してコン
デンサ製品を作製する。このような製造方法によって製
造した固体電解コンデンサは、陰極の取出しに導電ペー
ストを使用するなめ、接着部分の確実性に不安か残り、
信頼性の点で問題が生じる。

これに対し、陽極と陰極との間に電解液を介在させる電
解液式の電解コンデンサは、陰極は最初からある程度の
構造支持力を有する金属箔で構成されるため、導電ペー
ス１〜を用いてポリピロールの薄膜表面から対極リード
を取出す固体電解コンデンサの場合のような信頼性の問
題は全く生じず、製造に際しても、ポリピロールの薄膜
形成を要する固体電解コンデンサ製造の場合のような緊
雑な操作はイ・要である。

基本的には通常の電解液式の電解コンデンサの製造方法
に類似する方法によって製造づることができ、同時にポ
リピロールのような固体電解コンデンサの固体電解質を
備える固体電解コンデンサを実現できれば、繁雑な製造
工程を伴わない簡便な製造方法によって製造でき、固体
電解コンデンサか本来有する良好な周波数特性等の利点
を備え、ポリピロールの薄膜表面から対極リードを取出
すことに起因する接着不良による信頼性の問題等を全く
生じない固体電解コンデンサを得ることかできると考え
られる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、基本的には通常の電解液式の電解コンデンサ
の製造方法に類似する方法によって製造することができ
、同時にポリピロールのような固体電解コンデンサの固
体電解質を備える固体電解コンデンサの製造方法および
それによって得られる固体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］ 本発明によれば、リード端子を接続した陽極箔とリード
端子を接続した陰極箔とに対し化学重合および／または
電解重合によりポリピロール脱を形成させ、セパレータ
を介在させて巻回して素子化することを特徴とする固体
電解コンデンサの製造方法が提供される。

陽極箔は、通常は表面を電解酸化によって酸化被膜誘電
体に変えて化成したアルミニウムフィルムとし、陰極箔
は、通常は未化成アルミニウムフィルムとする。

リード端子を接続する際は、溶接、ステッチ等の通常の
接続方法のいずれを使用してもよい。

陽極箔に対する化学重合は、化学重合用溶媒として用い
るＨ２Ｏに対し、酸化剤として過硫酸アンモニウムを５
〜５０重景％溶解し、陽極箔をこの溶液に０〜７０’Ｃ
２通常は２０°Ｃ前後の室温で１〜１０分間浸漬し、そ
の後ピロール蒸気中に１〜３０分間放置することにより
行う 陰極箔に対する化学重合は、陽極箔に対する化学重合と
ほぼ同様の条件で行うことができる。

陽極箔に対する電解重合は、電解重合用溶媒として用い
る０、０１〜２Ｍ＃の濃度のＢＳＴ／ＡＮ（たたし、Ｂ
ＳＴ：ボロジサリチル酸トリエチルアミン塩、ＡＮニア
セトニトリル）に対し、ピロールを０．１〜５０重量％
溶解し、陽極箔をこの溶液に浸漬し、０゜１　ｍ　Ａ　
／　Ｃｌ１ｌ　〜１０　ｍ　Ａ　／　ｃｄで６０〜１８
０分間電解することにより行う。その他、電解重合用溶
媒としてプロピレンカーボネート、７−ブチロラクトン
等を使用することができる。

陰極箔に対する電解重合は、陽極箔に対する電解重合と
ほぼ同様の条件で行うことができる。

更に本発明によれば、リード端子を接続した陽極箔とリ
ード端子を接続しな陰極箔とに対し化学重合を行ってピ
ロール膜を形成させた後に、セパレータを介在させて巻
回して素子を形成し、素子の形態で電解重合を行うこと
を特徴とする固体電解コンデンサの製造方法が提供され
る。

素子の形態で行う電解重合は、前記した電解重合とほぼ
同様の条件で行うことができる。

セパレータをポリピロールフィルム並びにポリピロール
膜を形成させたマニラ紙、クラフト紙、ガラス繊維紙ま
たは高分子紙よりなる群から選択すれば好適である。こ
のようなセパレータを用いることにより陽極箔と陰極箔
との間における固体電解質たるポリピロールの含浸・充
填がより十分となる。マニラ紙、クラフト紙、ガラス繊
維紙または高分子紙に対するポリピロール膜の形成も前
記条件とほぼ同様の条件で行うことができる。

なお、極めて薄手のガラス繊維紙等をセパレータに用い
た場合は、特にセパレータにもポリピロール膜を形成し
なくともよい６更に本発明によれば、前記した製造方法
によって製造される固体電解コンデンサが提供される。

［作用］ 本発明の固体電解コンデンサは、基本的には通常の電解
液式の電解コンデンサの製造方法に類似する方法によっ
て製造することができ、同時にポリピロールのような固
体電解コンデンサの固体電解質を備えるなめ、電解液式
電解コンデンサおよび固体電解コンデンサ双方の利点を
併せ持つものである。

すなわち、銀ペーストのような導電ペーストを使用せず
、陰極は最初からある程度の構造支持力を有する金属箔
で構成されるため、導電ペーストを用いてポリピロール
の薄膜表面から対極リードを取出す固体電解コンデンサ
の場合のような信頼性の問題は生じず、導電ペーストに
よるデメリットを解消することができる。特に、化学重
合を行ってピロール膜を形成させた後にセパレータを介
在させて巻回して素子を形成し素子の形態で電解重合を
行うことにより、製造工程を簡略化できると共に電解重
合が確実となり不良発生が低減し、更に、セパレータと
してポリロールフィルムのような材料を使用することに
より、陽極箔と陰極箔との間における固体電解質たるポ
リピロールの含浸・充填がより十分となる６また、得ら
れる固体電解コンデンサは、固体電解コンデンサの利点
である優れた高周波特性を有する。

［発明の効果］ 本発明によれば、ポリピロールのような固体電解コンデ
ンサの固体電解質を備える固体電解コンデンサであって
、繁雑な製造工程の少ない比較的簡便な製造方法によっ
て製造でき、銀ペーストのような導電ペーストを使用せ
ずに安価に製造でき、固体電解コンデンサが本来有する
良好な周波数特性等の利点を備え、ポリピロールの薄膜
表面から対極リードを取出すことに起因する接着不良に
よる（８顆性の問題等を全く生じず、導電ペーストの劣
化による特性変化がなく、ショートか起きにくい固体電
解コンデンサか提供される。

［実施例］ 以下に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。

２２ｖ、で化成した３　ｍｎｘ　２０川ｍのアルミニウ
ム陽極箔と３ｎｕｎＸ２５ｎｍの未化成陰極箔とを用い
、これらの夫々にリードを付け、酸化剤溶液とする（Ｎ
Ｈ４）２　Ｓ２　ｏｓを１０％含有する水溶液に２０℃
で１０分間浸漬して含浸を行い、これらをピロール蒸気
中に１０分間放置して化学重合を行った。

常法により電解しなポリピロールフィルム重合膜を陽極
箔と陰極箔との間に介在させて巻回し、素子を形成しな
。

その後、０　、　１　Ｍ／、Ｑ　（７）Ｂ　ＳＴ／ＡＮ
ピロール溶液中で１時間電解重合を行った。なお、電解
重合は５　ｍ−Ａの定電流法にし、対極にはステンレス
を用いた。

最後に、この素子をアルミケースに収納し、エポキシ樹
脂で封止して、製品化した。

本発明により得られる固体電解コンデンサの素子の概略
を第１図に示す。第１図中、１０は陽極箔、１２は陰極
箔、１４はポリピロールフィルムまたはポリピロール膜
を形成させたセパレータ、１６は陽極に接続したリード
端子、１８は陰、筋に接続したリード端子である。

前記したようにして製造した本発明の固体電解コンデン
サの初期特性の測定結果および高温で長時間使用後の特
性の測定結果を実施例として第１表に示ず。なお、従来
のポリピロール薄膜形成法によって製造し導電ペースト
を用いて陰極を取出す固体電解コンデンサについて測定
した結果を比較例として併せて示す。

第１−清 有することが分る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により得られる固体電解コンデンサの
素子の概略を示す図である。 １０・・・陽極箔　　　　　１２・・・陰極箔１４・・
・ポリピロールフィルムまたはポリピロール膜を形成さ
せたセパレータ １６・・・陽極に接続したリード端子 １８・・・陰極に接続したリード端子 なお、初期特性測定に際し、実施例の固体電解コンデン
サの逆耐電圧はＩＯＶ、比較例の固体電解コンデンサの
逆耐電圧は３■であった。 第１表に示す結果から、本発明による固体電解コンデン
サは、従来のポリピロール薄膜形成法によって製造し導
電ペーストを用いて陰極を取出す固体電解コンデンサに
匹敵する良好な高周波特性を有し、耐電圧性が高く、静
電容量の変化か小さく良好な寿命安定性を］　４

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　リード端子を接続した陽極箔とリード端子を接
   続した陰極箔とに対し化学重合および／または電解重合
   によりポリピロール膜を形成させ、セパレータを介在さ
   せて巻回して素子化することを特徴とする固体電解コン
   デンサの製造方法。
2. （２）　リード端子を接続した陽極箔とリード端子を接
   続した陰極箔とに対し化学重合を行ってピロール膜を形
   成させた後に、セパレータを介在させて巻回して素子を
   形成し、素子の形態で電解重合を行うことを特徴とする
   固体電解コンデンサの製造方法。
3. （３）　セパレータをポリピロールフィルム並びにポリ
   ピロール膜を形成させたマニラ紙、クラフト紙、ガラス
   繊維紙または高分子紙よりなる群から選択する請求項１
   または２記載の固体電解コンデンサの製造方法。
4. （４）　請求項１または２記載の製造方法によって製造
   される固体電解コンデンサ。