JPH0342674Y2 - - Google Patents
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- JPH0342674Y2 JPH0342674Y2 JP7254287U JP7254287U JPH0342674Y2 JP H0342674 Y2 JPH0342674 Y2 JP H0342674Y2 JP 7254287 U JP7254287 U JP 7254287U JP 7254287 U JP7254287 U JP 7254287U JP H0342674 Y2 JPH0342674 Y2 JP H0342674Y2
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この考案は、二酸化鉛を電解質に用いた巻回構
造の固体電解コンデンサの改良に関する。 〔従来の技術〕 固体電解質に二酸化鉛を用いた固体電解コンデ
ンサは、例えば特公昭49−29374号公報にあるよ
うに、アルミニウム、タンタル、ニオブなど皮膜
形成性の金属すなわち弁金属に酸化皮膜の誘電体
層を設け、その上面に固体電解質層を形成しさら
に陰極引出しのためのカーボン、銀等の導電層を
その外面に形成して構成されている。 巻回構造の固体電解コンデンサは、箔状の弁金
属を陽極に用い、この陽極弁金属をまず拡面化の
ため電気化学的方法などによつてエツチングを施
し、拡面化された表面に陽極酸化処理によつて誘
電体層となる絶縁性の酸化皮膜層を形成する。 そして、この陽極に外部電極引出しのためのリ
ード線を接続したもののみを巻回してコンデンサ
素子としたり、あるいは、特願昭61−282777号公
報に示されるように、陽極に多孔質の紙、セラミ
ツク、ガラス繊維、高分子繊維の織布あるいは不
織布などからなるシート状の分離材を重ねて巻回
してコンデンサ素子を形成することがおこなわれ
ている。さらには米国特許第3258826号に示され
るようにに、このシート状の分離材に加えてさら
に陰極集電のための金属箔を重ねて巻回すること
もおこなわれている。 巻回されたコンデンサ素子に固体電解質である
二酸化鉛を生成させるには、酢酸鉛などの２価の
鉛塩と、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩の水
溶液とを混合し（バルク溶液）、その中にコンデ
ンサ素子を浸漬し、酸化反応で二酸化鉛を形成す
る方法が一般的にとられている。その反応は、
Pb2+＋S2O8 2-＋2H2Ｏ→PbO2＋2SO4 2-＋4H+で
ある。実際はS2O8 2-を過剰に加え、Pb2+の酸化
反応が十分に進行するように溶液の配合等を調製
している。 〔考案が解決しようとする問題点〕 二酸化鉛の生成は、２価の鉛塩溶液と、過硫酸
塩溶液とを混合すると直ちに白色のPb（OH）2の
コロイドが生成し、反応の進行にしたがつて褐色
のPbO2に変化してゆく。このため、コンデンサ
素子へのバルク溶液を含浸する際は、実際はPb
（OH）2コロイドを含浸することになる。したが
つてコロイド状のPb（OH）2が進入できない狭小
の空間ではPbO2の析出がおきない。またPb
（OH）2が進入できても、酸化剤であるS2O8 2-の
供給が不十分であれば、高電導度のPbO2まで酸
化反応が進行しない。 ところが、従来の素子構造すなわち陽極のみを
巻回したものや、シート状の分離材と共に巻回し
たものでは、陽極箔間あるいは陽極とシート状の
分離材部分との間隙が少ないため、コンデンサ素
子の巻回端面から中心部へPb（OH）2やS2O8 2-の
拡散が阻止され、酸化反応が十分進行せず二酸化
鉛の未析出部が生じたり、Pb2+が塩のまま残存
して静電容量形成に十分寄与しない。すなわち含
浸率が低いという欠点があつた。また十分な電導
度や損失や周波数特性についても期待した値が得
られないという欠点があつた。 この考案は、従来のこのような欠点を改良し、
含浸率を向上させ、高い静電容量と優れた電気特
性を有する固体電解コンデンサを得ることを目的
としている。 〔問題点を解決するための手段〕 この考案の固体電解コンデンサは、表面に誘電
体酸化皮膜が形成された帯状電極に、該帯状電極
の幅手方向の略中心部に長手方向に向けて幅狭の
帯状の分離材を配置し、さらには必要に応じてこ
の分離材から帯状電極の幅手方向に補助の分離材
を配置して巻回したコンデンサ素子に、鉛イオン
を含む溶液に浸漬して二酸化鉛の固体電解質層が
形成されたものであることを特徴としている。 この考案で用いる分離材は、電極を所定間隔に
分離保持できるものであればよいが、電極の巻回
にしたがつて巻き込まれるので軟質の材料を選択
するのが望ましい。具体的には、糸状のセラミツ
ク材、高分子材、セルロース材、あるいはニツケ
ル、ステンレス、アルミニウムなどの金属細線な
どが例示できる。 また分離材の配置は、電極の幅手中心部に単に
載置して巻回してもよいし、接着剤等により分離
材を電極部に固着して巻回してもよい。いずれに
しても、分離材が電極の幅手中央部近傍に位置す
ればよく、分離材を直線に配置せず多少蛇行させ
て配置しても差支えない。 〔作用〕 この考案によれば、第３図の巻回構造のコンデ
ンサ素子の断面図に示すように、隣接した陽極
１，１′間ごとの略中心部に長手方向に向けて幅
狭の帯状の分離材２が設置されているので、隣接
陽極１，１′間に該分離材２の厚みに相当する幅
の空〓３が形成され、電極中心部までのバルク溶
液の浸漬を容易にし、二酸化鉛を電極表面に均一
かつ十分に形成することができる。 〔実施例〕 第１図は、この考案の固体電解コンデンサのコ
ンデンサ素子をあらわした部分分解斜視図であ
る。 図に示すように、アルミニウム、タンタルなど
の弁金属箔を所定面積の帯状に切断した陽極１
は、あらかじめ表面をエツチングして拡面化をお
こない、さらにその表面に陽極酸化処理によつて
誘電体酸化皮膜層が形成されている。 この陽極１には、電極引出しのための陽極リー
ド４が電極の所定の位置に溶接、加締付けなどの
手段で接続され、巻回端面の一方から引き出され
ている。 そして分離材２は電極１の巻き始め端の幅手中
央から、電極１の長手方向にむけて巻き終わり端
まで配置され、巻回されて円筒状のコンデンサ素
子５を形成する。このコンデンサ素子５に既知の
方法で鉛イオンを含む溶液を含浸し、二酸化鉛を
電極１の表面に析出させる。二酸化鉛析出後コン
デンサ素子５の外面に導電ペーストなど陰極引出
しのための手段を設け、さらに必要に応じてこの
コンデンサ素子を外装ケースに収納したり、樹脂
によつて外装を施して固体電解コンデンサを完成
させる。 第２図はこの考案の固体電解コンデンサの別の
実施例をあらわした部分分解斜視図で、第１図と
同様にコンデンサ素子構造を示している。この実
施例の場合、電極１の間に配置する分離材６に
は、所定間隔ごとに分離材６と直角方向すなわち
電極１の幅手方向に向けて、巻回端面から突出し
ない長さの補助分離材７が取り付けられている。 この実施例によれば、補助分離材７が所定間隔
ごとに配置されているので、隣接した電極１の間
隔が、電極１の幅手中心部のみでなく、巻回端部
まで一定間隔で保持される。また補助分離材７
は、バルク溶液の浸漬を妨げる方向に配置されて
いないので、電極１の中心部まで溶液を浸透させ
ることができる。 次にこの考案の固体電解コンデンサを作成し、
特性を測定した結果を示す。 まず表面を電気化的にエツチングして拡面化し
た高純度アルミニウム箔を硼酸浴中で50Vの電圧
で陽極酸化をおこない誘電体酸化皮膜を形成し
た。次いでこのアルミニウム箔を５×35mmに切断
し、陽極リード線を超音波溶接して陽極箔とし
た。 この陽極箔の幅手中心部にポリエステルの糸
（直径約20μm）を載置して端面から巻き上げ円筒
状のコンデンサ素子とした。このコンデンサ素子
に酢酸鉛30gを水20gに溶解した溶液と、過硫酸
アンモニウム75gを水75gに溶解した溶液とを作
り、これら溶液を混合した中へ前記コンデンサ素
子を浸漬し、減圧下で含浸をおこなつた。その後
コンデンサ素子を85℃の恒温槽中で15分間放置し
二酸化鉛の析出をおこなつた。このコンデンサ素
子を水洗乾燥後、コロイダルカーボン液を塗布
し、さらにその外面に銀ペーストを塗布し、陰極
リード線を接続して固体電解コンデンサを完成さ
せた。 また比較例として、本実施例と同じ陽極箔を用
い、これを分離材を用いず箔のみを巻回したコン
デンサ素子（比較例１）と、分離材として陽極箔
とほぼ同じ寸法に裁断したガラス繊維布（厚さ
80μm）を重ねて巻回したコンデンサ素子（比較
例２）とを作成し、二酸化鉛析出ならびに陰極引
出し手段の形成は本実施例と同じ方法を用いて固
体電解コンデンサを完成させた。 これらの固体電解コンデンサの電気特性〔静電
容量、損失（tanδ）、100KHzにおける等価直列
抵抗値（ESR）｝を測定したところ、以下の表に
示す結果が得られた。
造の固体電解コンデンサの改良に関する。 〔従来の技術〕 固体電解質に二酸化鉛を用いた固体電解コンデ
ンサは、例えば特公昭49−29374号公報にあるよ
うに、アルミニウム、タンタル、ニオブなど皮膜
形成性の金属すなわち弁金属に酸化皮膜の誘電体
層を設け、その上面に固体電解質層を形成しさら
に陰極引出しのためのカーボン、銀等の導電層を
その外面に形成して構成されている。 巻回構造の固体電解コンデンサは、箔状の弁金
属を陽極に用い、この陽極弁金属をまず拡面化の
ため電気化学的方法などによつてエツチングを施
し、拡面化された表面に陽極酸化処理によつて誘
電体層となる絶縁性の酸化皮膜層を形成する。 そして、この陽極に外部電極引出しのためのリ
ード線を接続したもののみを巻回してコンデンサ
素子としたり、あるいは、特願昭61−282777号公
報に示されるように、陽極に多孔質の紙、セラミ
ツク、ガラス繊維、高分子繊維の織布あるいは不
織布などからなるシート状の分離材を重ねて巻回
してコンデンサ素子を形成することがおこなわれ
ている。さらには米国特許第3258826号に示され
るようにに、このシート状の分離材に加えてさら
に陰極集電のための金属箔を重ねて巻回すること
もおこなわれている。 巻回されたコンデンサ素子に固体電解質である
二酸化鉛を生成させるには、酢酸鉛などの２価の
鉛塩と、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩の水
溶液とを混合し（バルク溶液）、その中にコンデ
ンサ素子を浸漬し、酸化反応で二酸化鉛を形成す
る方法が一般的にとられている。その反応は、
Pb2+＋S2O8 2-＋2H2Ｏ→PbO2＋2SO4 2-＋4H+で
ある。実際はS2O8 2-を過剰に加え、Pb2+の酸化
反応が十分に進行するように溶液の配合等を調製
している。 〔考案が解決しようとする問題点〕 二酸化鉛の生成は、２価の鉛塩溶液と、過硫酸
塩溶液とを混合すると直ちに白色のPb（OH）2の
コロイドが生成し、反応の進行にしたがつて褐色
のPbO2に変化してゆく。このため、コンデンサ
素子へのバルク溶液を含浸する際は、実際はPb
（OH）2コロイドを含浸することになる。したが
つてコロイド状のPb（OH）2が進入できない狭小
の空間ではPbO2の析出がおきない。またPb
（OH）2が進入できても、酸化剤であるS2O8 2-の
供給が不十分であれば、高電導度のPbO2まで酸
化反応が進行しない。 ところが、従来の素子構造すなわち陽極のみを
巻回したものや、シート状の分離材と共に巻回し
たものでは、陽極箔間あるいは陽極とシート状の
分離材部分との間隙が少ないため、コンデンサ素
子の巻回端面から中心部へPb（OH）2やS2O8 2-の
拡散が阻止され、酸化反応が十分進行せず二酸化
鉛の未析出部が生じたり、Pb2+が塩のまま残存
して静電容量形成に十分寄与しない。すなわち含
浸率が低いという欠点があつた。また十分な電導
度や損失や周波数特性についても期待した値が得
られないという欠点があつた。 この考案は、従来のこのような欠点を改良し、
含浸率を向上させ、高い静電容量と優れた電気特
性を有する固体電解コンデンサを得ることを目的
としている。 〔問題点を解決するための手段〕 この考案の固体電解コンデンサは、表面に誘電
体酸化皮膜が形成された帯状電極に、該帯状電極
の幅手方向の略中心部に長手方向に向けて幅狭の
帯状の分離材を配置し、さらには必要に応じてこ
の分離材から帯状電極の幅手方向に補助の分離材
を配置して巻回したコンデンサ素子に、鉛イオン
を含む溶液に浸漬して二酸化鉛の固体電解質層が
形成されたものであることを特徴としている。 この考案で用いる分離材は、電極を所定間隔に
分離保持できるものであればよいが、電極の巻回
にしたがつて巻き込まれるので軟質の材料を選択
するのが望ましい。具体的には、糸状のセラミツ
ク材、高分子材、セルロース材、あるいはニツケ
ル、ステンレス、アルミニウムなどの金属細線な
どが例示できる。 また分離材の配置は、電極の幅手中心部に単に
載置して巻回してもよいし、接着剤等により分離
材を電極部に固着して巻回してもよい。いずれに
しても、分離材が電極の幅手中央部近傍に位置す
ればよく、分離材を直線に配置せず多少蛇行させ
て配置しても差支えない。 〔作用〕 この考案によれば、第３図の巻回構造のコンデ
ンサ素子の断面図に示すように、隣接した陽極
１，１′間ごとの略中心部に長手方向に向けて幅
狭の帯状の分離材２が設置されているので、隣接
陽極１，１′間に該分離材２の厚みに相当する幅
の空〓３が形成され、電極中心部までのバルク溶
液の浸漬を容易にし、二酸化鉛を電極表面に均一
かつ十分に形成することができる。 〔実施例〕 第１図は、この考案の固体電解コンデンサのコ
ンデンサ素子をあらわした部分分解斜視図であ
る。 図に示すように、アルミニウム、タンタルなど
の弁金属箔を所定面積の帯状に切断した陽極１
は、あらかじめ表面をエツチングして拡面化をお
こない、さらにその表面に陽極酸化処理によつて
誘電体酸化皮膜層が形成されている。 この陽極１には、電極引出しのための陽極リー
ド４が電極の所定の位置に溶接、加締付けなどの
手段で接続され、巻回端面の一方から引き出され
ている。 そして分離材２は電極１の巻き始め端の幅手中
央から、電極１の長手方向にむけて巻き終わり端
まで配置され、巻回されて円筒状のコンデンサ素
子５を形成する。このコンデンサ素子５に既知の
方法で鉛イオンを含む溶液を含浸し、二酸化鉛を
電極１の表面に析出させる。二酸化鉛析出後コン
デンサ素子５の外面に導電ペーストなど陰極引出
しのための手段を設け、さらに必要に応じてこの
コンデンサ素子を外装ケースに収納したり、樹脂
によつて外装を施して固体電解コンデンサを完成
させる。 第２図はこの考案の固体電解コンデンサの別の
実施例をあらわした部分分解斜視図で、第１図と
同様にコンデンサ素子構造を示している。この実
施例の場合、電極１の間に配置する分離材６に
は、所定間隔ごとに分離材６と直角方向すなわち
電極１の幅手方向に向けて、巻回端面から突出し
ない長さの補助分離材７が取り付けられている。 この実施例によれば、補助分離材７が所定間隔
ごとに配置されているので、隣接した電極１の間
隔が、電極１の幅手中心部のみでなく、巻回端部
まで一定間隔で保持される。また補助分離材７
は、バルク溶液の浸漬を妨げる方向に配置されて
いないので、電極１の中心部まで溶液を浸透させ
ることができる。 次にこの考案の固体電解コンデンサを作成し、
特性を測定した結果を示す。 まず表面を電気化的にエツチングして拡面化し
た高純度アルミニウム箔を硼酸浴中で50Vの電圧
で陽極酸化をおこない誘電体酸化皮膜を形成し
た。次いでこのアルミニウム箔を５×35mmに切断
し、陽極リード線を超音波溶接して陽極箔とし
た。 この陽極箔の幅手中心部にポリエステルの糸
（直径約20μm）を載置して端面から巻き上げ円筒
状のコンデンサ素子とした。このコンデンサ素子
に酢酸鉛30gを水20gに溶解した溶液と、過硫酸
アンモニウム75gを水75gに溶解した溶液とを作
り、これら溶液を混合した中へ前記コンデンサ素
子を浸漬し、減圧下で含浸をおこなつた。その後
コンデンサ素子を85℃の恒温槽中で15分間放置し
二酸化鉛の析出をおこなつた。このコンデンサ素
子を水洗乾燥後、コロイダルカーボン液を塗布
し、さらにその外面に銀ペーストを塗布し、陰極
リード線を接続して固体電解コンデンサを完成さ
せた。 また比較例として、本実施例と同じ陽極箔を用
い、これを分離材を用いず箔のみを巻回したコン
デンサ素子（比較例１）と、分離材として陽極箔
とほぼ同じ寸法に裁断したガラス繊維布（厚さ
80μm）を重ねて巻回したコンデンサ素子（比較
例２）とを作成し、二酸化鉛析出ならびに陰極引
出し手段の形成は本実施例と同じ方法を用いて固
体電解コンデンサを完成させた。 これらの固体電解コンデンサの電気特性〔静電
容量、損失（tanδ）、100KHzにおける等価直列
抵抗値（ESR）｝を測定したところ、以下の表に
示す結果が得られた。
以上述べたように、この考案によれば、巻回構
造の固体電解コンデンサの含浸率を向上させ、静
電容量の増大を図ることができる。また損失、高
周波の等価直列抵抗値を低減でき、小型で優れた
電気特性を有する固体電解コンデンサが得られ
る。
造の固体電解コンデンサの含浸率を向上させ、静
電容量の増大を図ることができる。また損失、高
周波の等価直列抵抗値を低減でき、小型で優れた
電気特性を有する固体電解コンデンサが得られ
る。
第１図はこの考案の固体電解コンデンサの素子
構造を説明する部分分解斜視図、第２図は同じく
この考案の他の実施例の素子構造を説明した部分
分解斜視図。第３図はこの考案のコンデンサ素子
の内部を説明する断面図である。 １，１′……陽極、２，６……分離材、３……
空〓、４……陽極リード、５……コンデンサ素
子、７……補助分離材。
構造を説明する部分分解斜視図、第２図は同じく
この考案の他の実施例の素子構造を説明した部分
分解斜視図。第３図はこの考案のコンデンサ素子
の内部を説明する断面図である。 １，１′……陽極、２，６……分離材、３……
空〓、４……陽極リード、５……コンデンサ素
子、７……補助分離材。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 表面に誘電体酸化皮膜が形成された帯状電極
に、該帯状電極の幅手方向の略中心部に長手方
向に幅狭の帯状の分離材を配置し巻回したコン
デンサ素子に、鉛イオンを含む溶液に浸漬して
二酸化鉛の固体電解質層を形成したことを特徴
とする固体電解コンデンサ。 (2) 帯状の分離材に、帯状電極の幅手方向に向け
た補助分離材が設けられていることを特徴とす
る実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の固体電
解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7254287U JPH0342674Y2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7254287U JPH0342674Y2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180917U JPS63180917U (ja) | 1988-11-22 |
| JPH0342674Y2 true JPH0342674Y2 (ja) | 1991-09-06 |
Family
ID=30916082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7254287U Expired JPH0342674Y2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0342674Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP7254287U patent/JPH0342674Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63180917U (ja) | 1988-11-22 |
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