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JP3399515B2 - Method for manufacturing solid electrolytic capacitor - Google Patents
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JP3399515B2 - Method for manufacturing solid electrolytic capacitor - Google Patents

Method for manufacturing solid electrolytic capacitor

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JP3399515B2
JP3399515B2 JP27107399A JP27107399A JP3399515B2 JP 3399515 B2 JP3399515 B2 JP 3399515B2 JP 27107399 A JP27107399 A JP 27107399A JP 27107399 A JP27107399 A JP 27107399A JP 3399515 B2 JP3399515 B2 JP 3399515B2
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separator
capacitor element
solid electrolytic
electrolytic capacitor
electrode foil
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晶弘 島田
勝憲 野上
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  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、固体電解コンデ
サの製造方法にかかり、特に導電性高分子を電解質に
用いた固体電解コンデンサの製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor <br/> down service, a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor particularly with conductive polymer electrolyte.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解コンデンサは、タンタル、アルミニ
ウム等の弁作用金属からなるとともに微細孔やエッチン
グピットを備える陽極電極の表面に、誘電体となる酸化
皮膜層を形成し、この酸化皮膜層から電極を引き出した
構成からなる。
2. Description of the Related Art An electrolytic capacitor is formed by forming an oxide film layer serving as a dielectric on the surface of an anode electrode which is made of a valve metal such as tantalum or aluminum and has fine holes and etching pits. It has a configuration that draws out.

【0003】そして、酸化皮膜層からの電極の引出し
は、導電性を有する電解質層により行っている。したが
って、電解コンデンサにおいては電解質層が真の陰極を
担うことになる。例えば、アルミニウム電解コンデンサ
では、液状の電解質を真の電極として用い、陰極電極は
この液状電解質と外部端子との電気的な接続を担ってい
るにすぎない。
The electrode is pulled out from the oxide film layer by the conductive electrolyte layer. Therefore, in the electrolytic capacitor, the electrolyte layer serves as a true cathode. For example, in an aluminum electrolytic capacitor, a liquid electrolyte is used as a true electrode, and a cathode electrode only serves to electrically connect this liquid electrolyte to an external terminal.

【0004】真の陰極として機能する電解質層は、酸化
皮膜層との密着性、緻密性、均一性などが求められる。
特に、陽極電極の微細孔やエッチングピットの内部にお
ける密着性が電気的な特性に大きな影響を及ぼしてお
り、従来数々の電解質層が提案されている。
The electrolyte layer functioning as a true cathode is required to have adhesion, denseness, and uniformity with the oxide film layer.
In particular, the adhesiveness inside the fine holes of the anode electrode or inside the etching pit has a great influence on the electrical characteristics, and various electrolyte layers have been proposed in the past.

【0005】固体電解コンデンサは、イオン伝導である
ために高周波領域でのインピーダンス特性に欠ける液状
の電解質の替わりに導電性を有する固体の電解質を用い
るもので、なかでも二酸化マンガンや7、7、8、8−
テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体が知られて
いる。
A solid electrolytic capacitor uses a solid electrolyte having conductivity instead of a liquid electrolyte lacking impedance characteristics in a high frequency region because it is ionic conductive. Among them, manganese dioxide, 7, 7 and 8 are used. , 8-
Tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complexes are known.

【0006】二酸化マンガンからなる固体電解質層は、
硝酸マンガン水溶液に、タンタルの焼結体からなる陽極
素子を浸漬し、300℃〜400℃前後の温度で熱分解
して生成している。このような固体電解質層を用いたコ
ンデンサでは、硝酸マンガンの熱分解の際に酸化皮膜層
が破損し易く、そのため漏れ電流が大きくなる傾向が見
られ、また二酸化マンガン自体の比抵抗も高いためにイ
ンピーダンス特性において充分満足できる特性を得るこ
とは困難であった。また熱処理によるリード線の損傷も
あり、後工程として接続用の外部端子を別途設ける必要
があった。
The solid electrolyte layer made of manganese dioxide is
It is generated by immersing an anode element made of a tantalum sintered body in a manganese nitrate aqueous solution and thermally decomposing it at a temperature of around 300 ° C to 400 ° C. In a capacitor using such a solid electrolyte layer, the oxide film layer is easily damaged during the thermal decomposition of manganese nitrate, which tends to increase the leakage current, and the specific resistance of manganese dioxide itself is high. It was difficult to obtain satisfactory impedance characteristics. Further, the lead wires are damaged by the heat treatment, and it is necessary to separately provide an external terminal for connection as a post process.

【0007】TCNQ錯体を用いた固体電解コンデンサ
としては、特開昭58−191414号公報に記載され
たものなどが知られており、TCNQ錯体を熱溶融して
陽極電極に浸漬、塗布して固体電解質層を形成してい
る。このTCNQ錯体は、導電性が高く、周波数特性や
温度特性において良好な結果を得ることができる。
As a solid electrolytic capacitor using a TCNQ complex, the one described in JP-A-58-191414 is known, and the TCNQ complex is melted by heat and immersed in an anode electrode to apply a solid. It forms an electrolyte layer. This TCNQ complex has high conductivity and can obtain good results in frequency characteristics and temperature characteristics.

【0008】しかし、TCNQ錯体は溶融したのち短時
間で絶縁体に移行する性質があるため、コンデンサの製
造過程における温度管理が困難であるほか、TCNQ錯
体自体が耐熱性に欠けるため、プリント基板に実装する
際の半田熱により著しい特性変動が見られる。
However, since the TCNQ complex has the property of melting and then transitioning to an insulator in a short time, it is difficult to control the temperature in the manufacturing process of the capacitor, and the TCNQ complex itself lacks heat resistance, so that it cannot be printed on a printed circuit board. Significant characteristic changes are observed due to the heat of soldering during mounting.

【0009】これら二酸化マンガンやTCNQ錯体の持
つ不都合を解決するため、ポリチオフェン、ポリピロー
ル等の導電性高分子を固体電解質層として用いることが
試みられている。
In order to solve the disadvantages of these manganese dioxide and TCNQ complex, it has been attempted to use a conductive polymer such as polythiophene or polypyrrole as the solid electrolyte layer.

【0010】ポリチオフェン、ポリピロールに代表され
る導電性高分子は、主に化学的酸化重合法(化学重合)
や電解酸化重合法(電解重合)により生成される。その
うち、電解重合では、皮膜を生成する対象物に電圧を印
加する必要があり、そのため表面に絶縁体である酸化皮
膜層が形成された電解コンデンサ用の陽極電極に適用す
ることは困難で、酸化皮膜層の表面に、予め導電性のプ
レコート層、例えば、酸化剤を用いて化学重合した導電
性高分子膜をプレコート層とし、その後このプレコート
層を電極として電解重合による電解質層を形成する方法
等が提案されている(特開昭63−173313号公
報、特開昭63−158829号公報:二酸化マンガン
をプレコートする)。
The conductive polymers represented by polythiophene and polypyrrole are mainly chemical oxidative polymerization (chemical polymerization).
And the electrolytic oxidative polymerization method (electrolytic polymerization). Among them, in electrolytic polymerization, it is necessary to apply a voltage to an object that forms a film, so it is difficult to apply it to an anode electrode for an electrolytic capacitor having an oxide film layer that is an insulator on the surface, and oxidation is difficult. On the surface of the coating layer, a conductive precoat layer, for example, a conductive polymer film chemically polymerized using an oxidizing agent as a precoat layer, and then using this precoat layer as an electrode to form an electrolyte layer by electrolytic polymerization, etc. Has been proposed (JP-A-63-173313 and JP-A-63-158829: precoating with manganese dioxide).

【0011】しかし、予めプレコート層を形成するため
の製造工程が煩雑となるほか、電解重合では、陽極電極
の被皮膜面に配置した重合用の外部電極の近傍から固体
電解質層が生成されるため、広範囲にわたって均一な厚
さの導電性高分子膜を連続的に生成することは非常に困
難であった。
However, in addition to the complicated manufacturing process for forming the precoat layer in advance, in electrolytic polymerization, a solid electrolyte layer is formed in the vicinity of the external electrode for polymerization arranged on the surface of the anode electrode to be coated. It was very difficult to continuously form a conductive polymer film having a uniform thickness over a wide range.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】そこで、箔状の陽極電
極および陰極電極を、セパレータを介して巻き取って、
いわゆる巻回型のコンデンサ素子を形成し、この巻回し
たコンデンサ素子にモノマー溶液に酸化剤を添加した溶
液を含浸して化学重合のみにより生成した導電性高分子
膜からなる電解質層を形成することを試みた。
Therefore, the foil-shaped anode electrode and cathode electrode are wound up with a separator interposed therebetween,
To form a so-called wound type capacitor element, and to impregnate the wound capacitor element with a solution obtained by adding an oxidizing agent to a monomer solution to form an electrolyte layer composed of a conductive polymer film formed only by chemical polymerization. Tried.

【0013】このような巻回型のコンデンサ素子は、ア
ルミニウム電解コンデンサにおいて周知であるが、導電
性高分子層をセパレータで保持することで電解重合の煩
雑さを回避するとともに、併せて表面積の大きい箔状の
電極により容量を拡大させることが期待された。更に、
巻回型のコンデンサ素子を用いることで、両極の電極と
セパレータが一定の緊締力で保持され、両極の電極と電
解質層との密着性に貢献することが期待された。
Such a wound-type capacitor element is well known in aluminum electrolytic capacitors. By holding the conductive polymer layer with a separator, the complexity of electrolytic polymerization is avoided and the surface area is also large. It was expected that the capacity would be expanded by using foil electrodes. Furthermore,
It was expected that the use of the wound-type capacitor element would allow the electrodes of both electrodes and the separator to be held with a constant tightening force and contribute to the adhesion between the electrodes of both electrodes and the electrolyte layer.

【0014】しかし、このような巻回したコンデンサ素
子にモノマー溶液および酸化剤を含浸させてコンデンサ
素子内で、化学酸化重合により固体電解質を形成する場
合には、通常の電解コンデンサで用いるマニラ紙等のセ
パレータは酸化剤と化学反応を起こしてしまい、酸化剤
の酸化作用を損なうばかりか、セパレータの損傷による
短絡等の事故の原因にもなる。
However, when the wound capacitor element is impregnated with a monomer solution and an oxidizing agent to form a solid electrolyte by chemical oxidative polymerization in the capacitor element, a manila paper or the like used in an ordinary electrolytic capacitor is used. The separator causes a chemical reaction with the oxidant, which not only impairs the oxidizing action of the oxidant, but also causes an accident such as a short circuit due to damage to the separator.

【0015】そこで、ガラスペーパー等をセパレータに
用いることも検討されたが、通常の厚さが80〜200
μmのガラスペーパーを、厚さが40μmのマニラ紙等
のセパレータと同程度まで薄くすることは困難であり、
また折り曲げ強度がやや脆弱であるため、製品を小型化
することが困難になる。また、ガラスペーパーは非親水
性であるため、緻密で均一な導電性高分子の層、すなわ
ち固体電解質層を生成することが困難であり、製品の電
気的特性に悪影響を及ぼすおそれがある。
Therefore, the use of glass paper or the like for the separator was also examined, but the normal thickness is 80 to 200.
It is difficult to make a glass paper of μm as thin as a separator such as Manila paper having a thickness of 40 μm.
Moreover, since the bending strength is rather weak, it becomes difficult to miniaturize the product. Further, since glass paper is non-hydrophilic, it is difficult to form a dense and uniform layer of conductive polymer, that is, a solid electrolyte layer, which may adversely affect the electrical characteristics of the product.

【0016】そこでこの発明は、巻回型のコンデンサ素
子の内部に、緻密で均一な固体電解質層を生成し、電気
的特性に優れかつ大容量の固体電解コンデンサを得るこ
とを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to provide a dense and uniform solid electrolyte layer inside a wound type capacitor element to obtain a solid electrolytic capacitor having excellent electric characteristics and a large capacity.

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】この発明は、固体電解コ
ンデンサの製造方法において、陽極電極箔と陰極電極箔
とを合成繊維を主体とする不織布からなるセパレータを
介して巻回したコンデンサ素子を、80℃ないし100
℃の水中に1分ないし10分浸漬してセパレータ中のバ
インダーを溶解除去した後、モノマー溶液と酸化剤とを
含浸してコンデンサ素子中の化学重合反応による固体電
解質を生成することを特徴としている。そして、この製
造方法に加えて、セパレータ中のバインダーを溶解除去
した後に、80℃ないし120℃で前記コンデンサ素子
を乾燥させ、その後、モノマー溶液と酸化剤とを含浸す
ることもできる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a solid electrolytic capacitor.
In the method of manufacturing a capacitor, an anode electrode foil and a cathode electrode foil
And a separator made of non-woven fabric mainly composed of synthetic fibers
The capacitor element wound through the
Immerse it in water at ℃ for 1 to 10 minutes and remove it from the separator.
After dissolving and removing the inder, remove the monomer solution and the oxidizer.
Solid state by impregnation and chemical polymerization in the capacitor element
It is characterized by generating a quality. And this product
In addition to the manufacturing method, the binder in the separator is dissolved and removed.
And then the capacitor element at 80 ° C to 120 ° C
And then impregnate with the monomer solution and oxidant
You can also do it.

【0022】また、この製造方法において、コンデンサ
素子を80℃ないし100℃の水中に1分ないし10分
浸漬する工程と80℃ないし120℃で前記コンデンサ
素子を乾燥する工程を少なくとも2回以上繰り返すと更
に好適である。
In this manufacturing method, the capacitor
Put the element in water at 80 ℃ to 100 ℃ for 1 to 10 minutes.
Dipping process and the capacitor at 80 ° C to 120 ° C
Repeat the step of drying the device at least twice more to improve
Suitable for

【0023】このように、陽極電極箔と陰極電極箔とを
合成繊維を主体とする不織布からなるセパレータを介し
て巻回したコンデンサ素子を、80℃ないし100℃の
水中に1分ないし10分浸漬してセパレータ中のバイン
ダーを溶解除去したのは、ビニロン繊維等に代表される
合成繊維を主体とする不織布をセパレータとして用いた
場合、所望の静電容量特性や耐熱性が得られにくくなる
ことが判明したためで、その理由は定かではないが、合
成繊維を主体とする不織布では繊維同士を結合させる接
着剤としてのバインダーが不可欠であり、このバインダ
ーが何らかの影響を与えているとの知見に基づく。
In this way, the anode electrode foil and the cathode electrode foil are
Through a separator made of non-woven fabric mainly composed of synthetic fibers
The wound capacitor element at 80 ℃ to 100 ℃
Vine in separator by immersing in water for 1 to 10 minutes
Dissolved and removed the dar is typified by vinylon fiber, etc.
Non-woven fabric mainly composed of synthetic fibers was used as a separator
In that case, it becomes difficult to obtain desired capacitance characteristics and heat resistance.
The reason is not clear, but
Nonwoven fabrics composed mainly of synthetic fibers are used to bond fibers together.
A binder as a binder is indispensable, and this binder
Is based on the finding that

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】次いで、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。図1は、本発明の製造方法による
固体電解コンデンサで、アルミニウム等の弁作用金属か
らなり表面に酸化皮膜層が形成された陽極電極箔1と、
陰極電極箔2とを、ビニロン繊維を主体とする不織布か
らなるセパレータ3を介して巻回してコンデンサ素子1
0を形成する。そして、このコンデンサ素子10に3,
4−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤とを含浸し、
コンデンサ素子10中での化学重合反応により生成した
ポリエチレンジオキシチオフェンを固体電解質層5とし
てセパレータ3で保持している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a solid electrolytic capacitor according to the manufacturing method of the present invention, which is an anode electrode foil 1 made of a valve metal such as aluminum and having an oxide film layer formed on the surface thereof,
The cathode electrode foil 2 and the cathode electrode foil 2 are wound around a separator 3 made of a non-woven fabric containing vinylon fiber as a main component to form a capacitor element 1.
Form 0. Then, in this capacitor element 10,
Impregnated with 4-ethylenedioxythiophene and an oxidizing agent,
Polyethylenedioxythiophene produced by the chemical polymerization reaction in the capacitor element 10 is held by the separator 3 as the solid electrolyte layer 5.

【0025】陽極電極箔1は、アルミニウム等の弁作用
金属からなり、図2に示すように、その表面を、塩化物
水溶液中での電気化学的なエッチング処理により粗面化
して多数のエッチングピット8を形成している。更にこ
の陽極電極箔1の表面には、ホウ酸アンモニウム等の水
溶液中で電圧を印加して誘電体となる酸化皮膜層4を形
成している。
The anode foil 1 is made of a valve metal such as aluminum. As shown in FIG. 2, the surface of the anode foil 1 is roughened by an electrochemical etching process in a chloride aqueous solution to form a large number of etching pits. 8 forming. Further, a voltage is applied to the surface of the anode electrode foil 1 in an aqueous solution of ammonium borate or the like to form an oxide film layer 4 serving as a dielectric.

【0026】陰極電極箔2は、陽極電極箔1と同様にア
ルミニウム等からなり、表面にエッチング処理のみが施
されているものを用いる。
The cathode electrode foil 2 is made of aluminum or the like similarly to the anode electrode foil 1, and has a surface which is only subjected to etching treatment.

【0027】陽極電極箔1及び陰極電極箔2にはそれぞ
れの電極を外部に接続するためのリード線6、7が、ス
テッチ、超音波溶接等の公知の手段により接続されてい
る。このリード線6、7は、アルミニウム等からなり、
陽極電極箔1、陰極電極箔2との接続部と外部との電気
的な接続を担う外部接続部からなり、巻回したコンデン
サ素子10の端面から導出される。
Lead wires 6 and 7 for connecting the respective electrodes to the outside are connected to the anode electrode foil 1 and the cathode electrode foil 2 by known means such as stitching and ultrasonic welding. The lead wires 6 and 7 are made of aluminum or the like,
The anode electrode foil 1 and the cathode electrode foil 2 are connected to each other and to an external connection portion for electrical connection with the outside, and are led out from the end surface of the wound capacitor element 10.

【0028】セパレータ3は、ビニロン繊維を主体とす
る不織布で、別の実施の形態として、ビニロン繊維と、
ガラス繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨ
ン繊維、マニラ紙等の紙繊維などとを混抄した不織布を
用いることもできる。なお、上記不織布は、坪量が6〜
36g/m2 、繊維径5〜30μm、厚さ30〜150
μm、密度0.2〜0.5g/cm3 のものを用いてい
る。
The separator 3 is a non-woven fabric mainly composed of vinylon fibers. As another embodiment,
It is also possible to use a non-woven fabric obtained by mixing paper fibers such as glass fibers, polyester fibers, nylon fibers, rayon fibers, and manila paper. The nonwoven fabric has a basis weight of 6 to
36 g / m 2 , fiber diameter 5 to 30 μm, thickness 30 to 150
μm and a density of 0.2 to 0.5 g / cm 3 are used.

【0029】コンデンサ素子10は、上記の陽極電極箔
1と陰極電極箔2とを、セパレータ3を間に挟むように
して巻き取って形成している。両極電極箔1、2の寸法
は、製造する固体電解コンデンサの仕様に応じて任意で
あり、セパレータ3も両極電箔1、2の寸法に応じてこ
れよりやや大きい幅寸法のものを用いればよい。
The capacitor element 10 is formed by winding the above anode electrode foil 1 and cathode electrode foil 2 with the separator 3 interposed therebetween. The dimensions of the bipolar electrode foils 1 and 2 are arbitrary according to the specifications of the solid electrolytic capacitor to be manufactured, and the separator 3 may have a width dimension slightly larger than that of the bipolar electrode foils 1 and 2. .

【0030】3,4−エチレンジオキシチオフェンは、
特開平2−15611号公報等により開示された公知の
製法により得ることができる。また、酸化剤は、ブタノ
ールに溶解したp−トルエンスルホン酸第二鉄を用いて
いる。この酸化剤におけるブタノールとp−トルエンス
ルホン酸第二鉄の比率は任意でよいが、本発明では1:
1のものを用いている。この3,4−エチレンジオキシ
チオフェンと酸化剤との配合比は1:3ないし1:15
の範囲が好適である。
3,4-ethylenedioxythiophene is
It can be obtained by a known production method disclosed in JP-A-2-15611. Further, as the oxidizing agent, ferric p-toluenesulfonate dissolved in butanol is used. The ratio of butanol and ferric p-toluenesulfonate in this oxidizing agent may be arbitrary, but in the present invention, the ratio is 1 :.
I am using one. The mixing ratio of the 3,4-ethylenedioxythiophene and the oxidizing agent is 1: 3 to 1:15.
Is preferred.

【0031】[0031]

【実施例】次に、発明における固体電解コンデンサの製
造方法と、それによって得られる固体電解コンデンサに
ついて具体的に説明する。 (実施例1)陽極電極箔1及び陰極電極箔2は、弁作用
金属、例えばアルミニウム、タンタルからなり、その表
面には予めエッチング処理が施されて表面積が拡大され
ている。陽極電極箔1については、更に化成処理が施さ
れ、表面に酸化アルミニウムからなる酸化皮膜層4が形
成されている。この陽極電極箔1及び陰極電極箔2を、
厚さ50μm、坪量12g/m2 のビニロン繊維を主体
とする不織布からなるセパレータ3を介して巻回し、コ
ンデンサ素子10を得る。
EXAMPLES Next, a method of manufacturing a solid electrolytic capacitor according to the present invention and a solid electrolytic capacitor obtained by the method will be specifically described. (Embodiment 1) The anode electrode foil 1 and the cathode electrode foil 2 are made of a valve metal such as aluminum or tantalum, and the surface thereof is subjected to an etching treatment in advance to increase the surface area. The anode electrode foil 1 is further subjected to chemical conversion treatment, and an oxide film layer 4 made of aluminum oxide is formed on the surface. The anode electrode foil 1 and the cathode electrode foil 2 are
The capacitor element 10 is obtained by winding it through a separator 3 made of a non-woven fabric mainly composed of vinylon fiber having a thickness of 50 μm and a basis weight of 12 g / m 2 .

【0032】この実施例において、コンデンサ素子10
は、径寸法が4φ、縦寸法が7mm、また定格電圧は1
6WV、定格静電容量は10μFのものを用いている。
なお、コンデンサ素子10の陽極電極箔1、陰極電極箔
2にはそれぞれリード線6、7が電気的に接続され、コ
ンデンサ素子10の端面から突出している。
In this embodiment, the capacitor element 10
Has a diameter of 4φ, a vertical dimension of 7 mm, and a rated voltage of 1
6 WV and a rated capacitance of 10 μF are used.
Note that lead wires 6 and 7 are electrically connected to the anode electrode foil 1 and the cathode electrode foil 2 of the capacitor element 10, respectively, and project from the end surface of the capacitor element 10.

【0033】以上のような構成からなるコンデンサ素子
10を、100℃の水中に5分間浸漬してセパレータ中
のバインダーを溶解除去する。この工程は、必要に応じ
て、一定の間隔を置いて数回繰り返してもよい。
The capacitor element 10 having the above structure is immersed in 100 ° C. water for 5 minutes to dissolve and remove the binder in the separator. This step may be repeated several times at regular intervals, if necessary.

【0034】次いで、コンデンサ素子10に、3,4−
エチレンジオキシチオフェンと酸化剤とを含浸する。酸
化剤は、ブタノールに溶解したp−トルエンスルホン酸
第二鉄を用い、3,4−エチレンジオキシチオフェンと
酸化剤との配合比は、1:3〜1:15の範囲が好適で
あるが、この実施例では1:5のものを用いた。
Next, the capacitor element 10 is provided with 3,4-
Impregnate ethylenedioxythiophene and an oxidizing agent. As the oxidant, ferric p-toluenesulfonate dissolved in butanol is used, and the mixing ratio of 3,4-ethylenedioxythiophene and the oxidant is preferably in the range of 1: 3 to 1:15. In this example, the one of 1: 5 was used.

【0035】次いで、3,4−エチレンジオキシチオフ
ェンと酸化剤とを含浸したコンデンサ素子10を、25
℃ないし150℃の重合温度で、15時間ないし2時間
放置して重合反応によるポリエチレンジオキシチオフェ
ン、すなわち固体電解質層5を生成させる。
Then, the capacitor element 10 impregnated with 3,4-ethylenedioxythiophene and an oxidizing agent was added to 25
Polyethylenedioxythiophene, that is, the solid electrolyte layer 5 is formed by the polymerization reaction by leaving it for 15 hours to 2 hours at a polymerization temperature of 150 to 150 ° C.

【0036】この重合温度及び放置時間の範囲は、それ
ぞれ重合温度が高くなると、製造された固体電解コンデ
ンサの電気的特性のうち、静電容量、tanδ、インピ
ーダンス特性が良くなるものの、漏れ電流特性が悪くな
る傾向が見られることから、製造するコンデンサ素子1
0の仕様に応じて前記の範囲内で任意に変更することが
できる。
Regarding the ranges of the polymerization temperature and the standing time, when the polymerization temperature becomes higher, among the electric characteristics of the manufactured solid electrolytic capacitor, the capacitance, tan δ and impedance characteristics are improved, but the leakage current characteristics are Since it tends to deteriorate, the capacitor element 1 to be manufactured
It can be arbitrarily changed within the above range according to the specification of 0.

【0037】このようにして陽極電極箔1と陰極電極箔
2との間に介在したセパレータ3に固体電解質層5が形
成されたコンデンサ素子10は、例えばその外周に外装
樹脂を被覆して固体電解コンデンサを形成する。
In this way, the capacitor element 10 in which the solid electrolyte layer 5 is formed on the separator 3 interposed between the anode electrode foil 1 and the cathode electrode foil 2, the solid electrolytic layer is formed by coating the outer periphery of the capacitor element 10 with an exterior resin. Form a capacitor.

【0038】(実施例2)実施例1と同様に、陽極電極
箔1及び陰極電極箔2を、厚さ50μm、坪量12g/
2 のビニロン繊維を主体とする不織布からなるセパレ
ータ3を介して巻回し、コンデンサ素子10を形成す
る。そして、このコンデンサ素子10を、100℃の水
中に5分間浸漬してセパレータ中のバインダーを溶解除
去した後、100℃でコンデンサ素子10を10分間乾
燥させた。
(Example 2) As in Example 1, the anode electrode foil 1 and the cathode electrode foil 2 were each made to have a thickness of 50 μm and a basis weight of 12 g / g.
The capacitor element 10 is formed by winding through a separator 3 made of a non-woven fabric mainly composed of m 2 vinylon fiber. Then, the capacitor element 10 was immersed in 100 ° C. water for 5 minutes to dissolve and remove the binder in the separator, and then the capacitor element 10 was dried at 100 ° C. for 10 minutes.

【0039】このコンデンサ素子10に実施例1と同様
に、3,4−エチレンジオキシチオフェンと酸化剤とを
含浸してポリエチレンジオキシチオフェンを生成した
後、外装樹脂を被覆して、定格電圧6.3WV、定格静
電容量33μFの固体電解コンデンサを得る。
As in Example 1, this capacitor element 10 was impregnated with 3,4-ethylenedioxythiophene and an oxidizing agent to produce polyethylenedioxythiophene, which was then covered with an exterior resin to give a rated voltage of 6 A solid electrolytic capacitor having a capacitance of 33 μF and a capacitance of 3 WV is obtained.

【0040】(実施例3)実施例2と同様に製作したコ
ンデンサ素子10を、100℃の水中に5分間浸漬して
セパレータ中のバインダーを溶解除去した後、100℃
でコンデンサ素子10を10分間乾燥させ、これら浸漬
及び乾燥の一連の工程を2回繰り返した。このコンデン
サ素子10に実施例1と同様に、3,4−エチレンジオ
キシチオフェンと酸化剤とを含浸してポリエチレンジオ
キシチオフェンを生成した後、外装樹脂を被覆して、定
格電圧6.3WV、定格静電容量33μFの固体電解コ
ンデンサを得る。
(Example 3) The capacitor element 10 manufactured in the same manner as in Example 2 was immersed in water at 100 ° C for 5 minutes to dissolve and remove the binder in the separator, and then at 100 ° C.
Then, the capacitor element 10 was dried for 10 minutes, and a series of steps of dipping and drying was repeated twice. As in Example 1, this capacitor element 10 was impregnated with 3,4-ethylenedioxythiophene and an oxidizing agent to produce polyethylenedioxythiophene, and then coated with an exterior resin to obtain a rated voltage of 6.3 WV. A solid electrolytic capacitor having a rated capacitance of 33 μF is obtained.

【0041】次に、上記実施例1ないし実施例3による
固体電解コンデンサと、従来の固体電解コンデンサとの
電気的な特性について比較する。 (比較例1)アルミニウムからなる陽極電極箔及び陰極
電極箔を、厚さ150μm、坪量20g/m2 のガラス
ペーパーからなるセパレータを介して巻回してコンデン
サ素子を形成し、このコンデンサ素子に、3,4−エチ
レンジオキシチオフェンと酸化剤とを含浸して実施例1
と同様にポリエチレンジオキシチオフェンからなる固体
電解質層を生成し、定格電圧16WV、定格静電容量1
0μFの固体電解コンデンサを形成した。
Next, the electrical characteristics of the solid electrolytic capacitors according to the first to third embodiments and the conventional solid electrolytic capacitors will be compared. (Comparative Example 1) An anode electrode foil and a cathode electrode foil made of aluminum were wound around a separator made of glass paper having a thickness of 150 μm and a basis weight of 20 g / m 2 to form a capacitor element. Example 1 impregnated with 3,4-ethylenedioxythiophene and an oxidizing agent
Similar to the above, a solid electrolyte layer made of polyethylenedioxythiophene is generated, and the rated voltage is 16 WV and the rated capacitance is
A solid electrolytic capacitor of 0 μF was formed.

【0042】(比較例2)アルミニウムからなる陽極電
極箔及び陰極電極箔を、厚さ50μm、坪量12g/m
2 のビニロン繊維を主体とする不織布からなるセパレー
タを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコン
デンサ素子に、3,4−エチレンジオキシチオフェンと
酸化剤とを含浸して実施例1と同様にポリエチレンジオ
キシチオフェンからなる固体電解質層を生成し、定格電
圧6.3WV、定格静電容量33μFの固体電解コンデ
ンサを得る。
(Comparative Example 2) Anode electrode foils and cathode electrode foils made of aluminum were used, each having a thickness of 50 μm and a basis weight of 12 g / m 2.
As in Example 1, the capacitor element was formed by winding it through a separator made of a non-woven fabric composed mainly of vinylon fiber 2 and impregnated with 3,4-ethylenedioxythiophene and an oxidizing agent. Then, a solid electrolyte layer made of polyethylenedioxythiophene is produced to obtain a solid electrolytic capacitor having a rated voltage of 6.3 WV and a rated electrostatic capacity of 33 μF.

【0043】以上の実施例1ないし実施例3及び比較例
1、比較例2のそれぞれ初期特性を測定した。その結果
を以下に示す。なお、表1に示した実施例1と比較例1
は、それぞれ定格電圧20WV、定格静電容量10μF
であり、表2に示した実施例2、実施例3と比較例2は
それぞれ定格電圧6.3WV、定格静電容量33μFで
ある。また「容量出現率」とは、測定した静電容量の定
格静電容量に対する比率を示している。
The initial characteristics of each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were measured. The results are shown below. In addition, Example 1 and Comparative Example 1 shown in Table 1
Are rated voltage 20 WV and rated capacitance 10 μF, respectively
In Examples 2 and 3 and Comparative Example 2 shown in Table 2, the rated voltage is 6.3 WV and the rated capacitance is 33 μF. The "capacity appearance rate" indicates the ratio of the measured capacitance to the rated capacitance.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】表1から明らかなように、実施例1による
固体電解コンデンサでは、ガラスペーパーを用いた比較
例1との対比でほぼ同じレベルの特性が得られた。した
がって、ビニロン繊維を主体とする不織布からなるセパ
レータを用いた実施例1の体積効率は、比較例1よりも
向上していることになる。また、表2から明らかなよう
に、実施例2および実施例3による固体電解コンデンサ
の容量出現率は、比較例2と比較して高く、合成繊維か
らなる不織布のバインダーの影響が軽減していることを
示している。
As is clear from Table 1, the solid electrolytic capacitor according to Example 1 exhibited substantially the same level of characteristics as Comparative Example 1 using glass paper. Therefore, the volumetric efficiency of Example 1 using the separator made of the non-woven fabric mainly composed of vinylon fibers is higher than that of Comparative Example 1. Further, as is clear from Table 2, the capacity appearance rate of the solid electrolytic capacitors according to Example 2 and Example 3 is higher than that of Comparative Example 2, and the influence of the binder of the nonwoven fabric made of synthetic fiber is reduced. It is shown that.

【0047】[0047]

【0048】[0048]

【発明の効果】の発明による固体電解コンデンサの製
造方法では、陽極電極箔と陰極電極箔とを不織布からな
るセパレータを介して巻回したコンデンサ素子を、80
℃ないし100℃の水中に1分ないし10分浸漬してセ
パレータ中のバインダーを溶解除去し、あるいはその後
に80℃ないし120℃でコンデンサ素子を乾燥させて
いるので、セパレータとして用いる不織布中のバインダ
ーが溶解除去され、バインダーに起因して生じる静電容
量の減少を防ぐことができる。
In the manufacturing method of a solid electrolytic capacitor according to this invention, according to the present invention, a capacitor element formed by winding via a separator made of an anode electrode foil and a cathode electrode foil of a non-woven fabric, 80
Since the binder in the separator is dissolved and removed by immersing it in water at ℃ to 100 ℃ for 1 to 10 minutes, or after that, the capacitor element is dried at 80 to 120 ℃, the binder in the nonwoven fabric used as the separator is It is dissolved and removed, and the decrease in capacitance caused by the binder can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明で用いるコンデンサ素子の分解斜視図で
ある。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a capacitor element used in the present invention.

【図2】本発明で用いる陽極電極箔の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of an anode foil used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 陽極電極箔 2 陰極電極箔 3 セパレータ 4 酸化皮膜層 5 固体電解質層 6、7 リード線 8 エッチングピット 10 コンデンサ素子 1 Anode electrode foil 2 cathode foil 3 separator 4 Oxide film layer 5 Solid electrolyte layer 6,7 lead wire 8 etching pits 10 Capacitor element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01G 9/05 H (56)参考文献 特開 平3−198316(JP,A) 特開 平2−141231(JP,A) 特開 昭63−207114(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01G 9/05 H (56) Reference JP-A-3-198316 (JP, A) JP-A-2-141231 (JP, A) JP 63-207114 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01G 9/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 陽極電極箔と陰極電極箔とを合成繊維を
主体とする不織布からなるセパレータを介して巻回した
コンデンサ素子を、80℃ないし100℃の水中に1分
ないし10分浸漬してセパレータ中のバインダーを溶解
除去した後、モノマー溶液と酸化剤とを含浸してコンデ
ンサ素子中の化学重合による固体電解質層を生成する固
体電解コンデンサの製造方法。
1. An anode electrode foil and a cathode electrode foil are made of synthetic fiber.
A capacitor element wound with a separator made of a non-woven fabric as a main component is immersed in water at 80 ° C. to 100 ° C. for 1 minute to 10 minutes to dissolve and remove the binder in the separator, and then a monomer solution and an oxidizing agent are added. Impregnate and cond
A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor in which a solid electrolyte layer is formed by chemical polymerization in a sensor element .
【請求項2】 請求項1記載の固体電解コンデンサの製
造方法に加えて、セパレータ中のバインダーを溶解除去
した後、80℃ないし120℃で前記コンデンサ素子を
乾燥させ、その後、モノマー溶液と酸化剤とを含浸する
固体電解コンデンサの製造方法。
2. In addition to the method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1 , the binder element in the separator is dissolved and removed, and then the capacitor element is dried at 80 ° C. to 120 ° C., after which the monomer solution and the oxidizing agent are added. A method for manufacturing a solid electrolytic capacitor impregnated with.
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