JPH0451045B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、箔状の皮膜形成性金属を陽極に用
いた固体電解コンデンサの改良に関する。 〔従来の技術〕 固体電解コンデンサは、アルミニウム、タンタ
ル、などの絶縁性の酸化皮膜を形成する金属（弁
金属ともいう）を陽極に用い、この金属電極の表
面に陽極酸化処理などの手段で誘電体となる絶縁
性の酸化皮膜層を形成し、その表面に二酸化マン
ガン、二酸化鉛などの半導体の金属酸化物やテト
ラシアノキノジメタンの錯塩などの導電性ポリマ
ーを電解質層として形成し、さらにその外面に陰
極引出しのための導電層を設けた構造となつてい
る。 固体電解コンデンサの陽極電極は、皮膜形成性
の金属粉を焼結して多孔質ブロツクとしたもの
や、金属箔やワイヤーを用いたものが知られてい
る。これら陽極電極の中で、箔状に圧延した皮膜
形成性金属表面を拡面化のためにエツチング処理
を施し、それを巻回あるいは積層させたもの（例
えば実公昭35−28651号公報）は、単位体積あた
りの誘電体表面積を大きくできるのでコンデンサ
の小型化が可能で従来から用いられている。 ところが、箔状電極を巻回あるいは積層させた
ものは、電極箔層間の隙間が極めて僅かで、この
隙間に固体電解質を浸漬させた場合、狭小な電極
間部には固体電解質が浸透しないか、あるいは浸
透しても僅かな量であるために、誘電体酸化皮膜
層の劣化修復作用が十分に得られず、漏れ電流の
増加や短絡事故を引き起こす原因となつていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この発明は、上記の欠点を改良したもので、箔
状の電極を用いた固体電解コンデンサの短絡事故
を防止し、電気特性の優れた信頼度の高い固体電
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〕 この発明の固体電解コンデンサは、表面に誘電
体酸化皮膜層が形成され、陽極電極引出し手段を
備えた金属電極箔と、セパレータとを重ね合わせ
て巻回もしくは積層させたコンデンサ素子の内部
の陽極電極間に前記セパレータに保持させて固体
電解質層を設けると共に、この内部陽極電極間の
固体電解質層に連続してコンデンサ素子の外部表
面にも固体電解質層を形成し、前記コンデンサ素
子の外部表面に形成された固体電解質層の外部に
さらに陰極引出しのための導電層を設けたもの
で、セパレータには、多孔質体すなわち、紙、ガ
ラス繊維布、耐熱不織布などを用いたものであ
る。 〔実施例〕 以下実施例に基づきこの発明をさらに詳しく説
明する。 第１図は、この発明の固体電解コンデンサのコ
ンデンサ素子１の構造をあらわした部分分解斜視
図である。図において、帯状に切断されたアルミ
ニウム、タンタルなどの金属箔２は、その表面に
必要に応じて拡面化のためのエツチング処理が施
される。そしてその表面には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。また金属
箔２には、その長手方向と直角に陽極リード３が
溶接等の接続手段で接続されている。 そして、この金属箔２とほぼ同じ幅の紙、ガラ
ス繊維などの柔軟で薄手の帯状の多孔質体からな
るセパレータ４が金属箔２と重ね合わされてその
一方端から巻回され、コンデンサ素子１を形成し
ている。なおコンデンサ素子１の巻回終端は接着
剤、粘着テープなどの固定手段で固定がなされて
いる。 このようにして形成されたコンデンサ素子１に
は、二酸化マンガン、二酸化鉛、テトラシアノキ
ノジメタンなどの固体電解質が既知の手段で含浸
される。この結果、含浸された固体電解質は金属
箔２の層間とコンデンサ素子１の外部表面を覆う
ことになり、固体電解質層は巻回された金属箔２
の間に形成されると共に、金属箔２の間の固体電
解質層に連続してコンデンサ素子１の外面にも形
成されることになる。そして固体電解質層が形成
されたコンデンサ素子１の外表面には、導電引出
し層や外装手段が設けられる。 第２図は、完成状態をあらわしたこの発明の固
体電解コンデンサの断面図である。図において、
固体電解質の含浸が終わつたコンデンサ素子１が
有底筒状の金属ケース５に陽極リード３の引出し
側の逆の端面側から収納されている。そしてコン
デンサ素子１の周囲と金属ケース５の内面との間
には導電ペースト６が充填されており、この導電
ペースト６によつて固体電解質層は金属ケース５
を介して金属ケース５の底面に接続された陰極リ
ード７と電気的な接続がなされている。 一方陽極リード３は金属ケース５の開口端から
外部に引き出されており、金属ケース５の開口端
部は封止樹脂８によつて密閉されている。 次にこのような構造の固体電解コンデンサを作
成し、特性の比較をおこなつた。 （本発明例） まずコンデンサ素子として、厚さ80μmの高純
度アルミニウム箔を陽極電極に用い、このアルミ
ニウム箔をあらかじめエツチング処理により拡面
化しておき、次いで燐酸−アンモニウム水溶液中
で150Vの電圧を印加して陽極酸化反応により誘
電体酸化皮膜を形成した。この陽極電極を幅６
mm、長さ25mmに切断し、陽極電極の略中央部に陽
極リードを超音波溶接により接続した。 次に厚さ80μmのガラス繊維布を陽極電極と同
じ大きさに切断し、両者を重ねて端面から巻回し
て円筒状のコンデンサ素子とした。 このコンデンサ素子を酢酸鉛50ｇ、過硫酸アン
モニウム130ｇを水140ｇに溶解した水溶液（70
℃）中に浸漬し、その後水溶液からコンデンサ素
子を引き上げて乾燥して二酸化鉛の固体電解質層
を形成した。 このコンデンサ素子を導電ペースト（藤倉化成
製XA167）によつてアルミニウム製の外装ケー
ス内に固定し、外装ケース開口端を熱硬化性エポ
キシ樹脂を注入して密閉した。 （比較例） この発明のコンデンサとの比較のために、陽極
電極は本発明と同一のものを用い、これをガラス
繊維を重ねずに陽極電極のみを巻回したものをコ
ンデンサ素子とし、固体電解質形成、外装ケース
への収納方法も本発明例と全く同じ条件で比較用
の固体電解コンデンサを作成した。 本発明例、比較例のコンデンサ各々20個づつに
ついて電気特性（静電容量、損失、漏れ電流）を
調べるとともに、130℃で30Vの電圧印加して４
時間のエージング後の短絡発生数を調べた。 この結果の以下の表に示す。

〔作用〕

この発明の固体電解コンデンサは、層状に重な
つた陽極電極間に多孔質のセパレータを介在させ
たので、十分の量の固体電解質が多孔質セパレー
タに保持されて陽極電極間に存在できる。 このため陽極電極表面の誘電体酸化皮膜層と固
体電解質層との接触が十分に行われる。 〔発明の効果〕 以上述べたように、この発明によれば、陽極電
極と固体電解質層との接触が十分におこなわれる
ので、静電容量を確実にとりだすことができると
ともに損失が少なくなる。 また、固体電解質の化成性が維持されるので、
劣化した誘電体酸化皮膜の修復が十分におこなわ
れ、漏れ電流の低減や短絡発生を防止することが
できる。 また外部の導電ペーストが陽極電極部まで侵入
しにくいので、導電ペーストによる短絡事故も防
止することができ、信頼度の高い、電気特性に優
れた固体電解コンデンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の固体電解コンデンサの素子
構造をあらわした部分分解斜視図、第２図はこの
発明の固体電解コンデンサの完成状態をあらわし
た断面図である。 １……コンデンサ素子、２……金属箔、３……
陽極リード、４……セパレータ、５……金属ケー
ス、６……導電ペースト、７……陰極リード、８
……封止樹脂。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面に誘電体酸化皮膜層が形成され、陽極電
   極引出し手段を備えた金属電極箔と、セパレータ
   とを重ね合わせて巻回もしくは積層させたコンデ
   ンサ素子の内部の陽極電極間に前記セパレータに
   保持させて固体電解質層を設けると共に、この内
   部陽極電極間の固体電解質層に連続してコンデン
   サ素子の外部表面にも固体電解質層を形成し、前
   コンデンサ素子の外部表面に形成された固体電解
   質層の外部に陰極引出しのための導電層を設けた
   ことを特徴とする固体電解コンデンサ。