JP3953172B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金合金めっき層を形成したアルミニウム製外装ケ−スを使用した電解コンデンサ、特には音響用電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウムなどの弁作用金属の陽極箔と陰極箔をセパレータを介在させて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製の外装ケ−スや合成樹脂製の外装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。
【０００３】
このような電解コンデンサはＪＩＳ−０４形、６２形、６９形などの構造を有する。
【０００４】
電解コンデンサ用電極箔の一方の陽極箔としては、アルミニウム箔を化学的にあるいは電気化学的にエッチングしてその表面積を拡大し、化成処理により誘電体酸化皮膜を形成したものが一般的に使用される。また、エッチングすることなく、プレーン（平坦）なアルミニウム箔に誘電体酸化皮膜を形成したものも使用されることがある。
【０００５】
電解コンデンサ用電極箔の他方の陰極箔としては、アルミニウム箔を化学的にあるいは電気化学的にエッチングしてその表面積を拡大したもの、エッチングすることなく、プレーン（平坦）なアルミニウム箔をそのまま使用するのが普通であるが、誘電体酸化皮膜を形成したものも使用されることがある。
【０００６】
電解コンデンサの駆動用電解液としては、エチレングリコールやγ−ブチロラクトンなどの有機極性溶媒の単体あるいはその混合物を主溶媒とし、これにカルボン酸またはその塩を溶質とし、また必要により糖類、水分、リン酸などを添加剤として溶解した電解液が一般に使用されている。溶質としてホウ酸またはその塩を使用することもある。
【０００７】
コンデンサ素子を封口体と共に組み込み、コンデンサ素子を収納するための外装ケ−スとしては合成樹脂製のケ−スも使用されるが、アルミニウム製のケ−スが一般的に使用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
音響用に使用される電解コンデンサは電源回路の２次側のフィルタ用のコンデンサ、アンプ間のカップリング用コンデンサ、あるいはスピーカネットワーク用コンデンサとして使用されるが、特に優れた再生音質が得られることが要求される。しかし、従来の音響用として使用されている電解コンデンサは、必ずしも優れた再生音質が得られているとは言えなかった。
【０００９】
本発明は優れた音質特性を有した音響用の電解コンデンサを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明者らは種々の実験および検討を行なった結果、金合金めっき層を形成したアルミニウム製外装ケ−スを使用すると、優れた再生音を得ることができる電解コンデンサを提供することができることを見出した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で使用されるアルミニウム製外装ケースとしては通常のものが使用でき、ケースの厚さとしては例えば０．２０〜１．５０ｍｍのものが使用される。
外装ケ−スの形状としては、一方を開口とした有底筒状のものが好適である。外装ケ−スのアルミニウムの純度としては９９．０％以上のものがよく、鉄、ケイ素、銅やその他の金属不純物を含んでいてもよい。また、数％以下の銅、ニッケルなどその他の金属とによるアルミニウム合金を外装ケ−スに使用することもあり、これによると外装ケ−スに吸振性を付与することができる場合がある。アルミニウム製外装ケースの表面に金合金めっき層を形成する方法としては、化学めっき法または電気めっき法を利用するのが好ましい。この金合金めっき層は有底円筒形のアルミニウム製外装ケースの外表面に形成するのが好ましいが、内表面にも形成してもよい。また、内表面のみに形成してもよい。
この金合金めっき層を保護することを目的として、例えばアクリル系の樹脂を金合金めっき層上に皮覆してもよい。
金合金としては、金と銅との合金、金と銅とニッケルと亜鉛との合金、金と銅と銀との合金、金と銀との合金、金とニッケルとの合金、金とニッケルとインジウムとの合金、金とパラジウムとの合金、金とパラジウムと銅との合金などを例示することができる。
金合金における各金属成分の比率は任意に調節できるが、金の比率が５０％以上が好ましい。
金合金めっき層の厚さとしては０．０５〜５μｍであることが好ましい。厚さが０．０５μｍ以下であると均一な厚さのめっきが難しく、また良好なる再生音を得ることができない。厚さが５μｍを超えると、外装ケースが非常に高価なものとなってしまい実用に供さない。
金合金めっき層をアルミニウム製外装ケースの表面に化学めっき法によって形成する場合、銅めっき層およびニッケルめっき層の下地層を形成してから金合金めっき層を形成するのが好ましい
金合金めっき層をアルミニウム製外装ケースの表面に電気めっき法によって形成する場合にはニッケルめっき層の下地層を形成してから金合金めっき層を形成するのが好ましい。
化学めっき法および電気めっき法ともに公知の方法を利用でき、下地層の厚さは任意の厚さに調整することができる。
【００１２】
本発明において使用される駆動用電解液の有機極性溶媒としては、電解コンデンサに通常使用される有機極性溶媒であればいずれも使用できる。好ましい溶媒としては、アミド類、ラクトン類、グリコ−ル類、硫黄化合物類、ケトン類、エ−テル類または炭酸塩類が使用できる。好ましい具体例としては、炭酸プロピレン、Ｎ，Ｎ−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、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、エチレンシアノヒドリン、エチレングリコ−ル、エチレングリコ−ルモノまたはジアルキルエ−テル、３−アルキル−１，３−オキサゾリジン−２−オンなどが使用できる。特に好ましくは、ラクトン類、エチレングリコ−ル類などが用いられる。
【００１３】
本発明において使用される駆動用電解液の溶質としては、電解コンデンサに通常使用される溶質であればいずれも使用できる。
【００１４】
好ましい溶質としては、ホウ酸やリン酸などの無機酸またはその塩、ケイタングステン酸などのヘテロポリ酸またはその塩、フェノ−ル性水酸基を有する有機酸またはその塩、スルホン酸基を有する有機酸またはその塩、ギ酸やドデシル酸に代表される鎖式モノカルボン酸またはその塩、安息香酸やサリチル酸に代表される芳香族モノカルボン酸またはその塩、アジピン酸やセバシン酸に代表されるる鎖式ジカルボン酸またはその塩、マレイン酸やシトラコン酸などの不飽和ジカルボン酸またはその塩、フタル酸やニトロフタル酸やテトラヒドロフタル酸からなる環式ジカルボン酸またはその塩、クエン酸に代表されるトリカルボン酸またはその塩を例示することができる。特に好ましくは、芳香族カルボン酸または不飽和ジカルボン酸の４級アルキルアンモニウム塩、芳香族カルボン酸のアンモニウム塩が採用される。
【００１５】
また、塩としてはアンモニウム塩、第１〜第３級アミン塩、第４級アンモニウム塩を例示することができる。また、伝導度を高めるために水分を添加するが、コンデンサ特性の経時変化を抑止するためには１５％以下、好ましくは８％以下、特に好ましくは５％以下が採用される。
【００１６】
陽極箔および陰極箔は通常のものが使用できる。陽極箔および陰極箔とともにその間に介在して巻回されるセパレータとしては、クラフト紙やマニラ麻紙に代表される植物繊維を利用するもの、ポリプロピレンなどの合成樹脂繊維からなるもの、ガラス繊維からなるもの、真綿などの動物繊維からなるもの、これらを混抄したものなどを例示することができる
【００１７】
ところで、本発明に係る金合金めっき層を形成したアルミニウム製外装ケースにおいては種々の色のケースを提供することができる。
例えば、金合金めっき層において、金を５８．５％、銀を２６．５％、銅を１５．０％とすると、淡い金色のケースとなる。
金を７５．０％、銀を１２．５％、銅を１２．５％とすると、黄色のケースとなる。
金を７５．０％、銀を９．０％、銅を１６．０％とすると、ピンク色のケースとなる。
金を７５．０％、銀を４．５％、銅を２０．５％とすると、赤色のケースとなる。
金を５８．５％、銀を３４．０％、銅を７．５％とすると、黄緑色のケースとなる。
金を５９．０％、銅を２２．０％、ニッケルを１２．０％、亜鉛を７．０％とすると、白色のケースとなる。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明に係る電解コンデンサの実施例１〜８を比較例１〜３とともに説明する。
【００１９】
＜実施例１＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を１．２μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金５８．５％、銀２６．５％、銅１５．０％である。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２０】
＜実施例２＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を１．８μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金５８．５％、銀２６．５％、銅１５．０％である。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２１】
＜実施例３＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を２．１μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金７５．０％、銀１２．５％、銅１２．５％である。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２２】
＜実施例４＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を２．６μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金７５．０％、銀９．０％、銅１６．０％である。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２３】
＜実施例５＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を２．９μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金７５．０％、銀４．５％、銅２０．５％である。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２４】
＜実施例６＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を３．８μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金５８．５％、銀３４．０％、銅７．５％である
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２５】
＜実施例７＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの内外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を４．０μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金９９．８％、ニッケル０．２％である。
この場合、ケースの内表面の金合金めっき層のみをアクリル系樹脂にて皮覆した。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２６】
＜実施例８＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの内外表面に電気めっき法により、ニッケル下地めっき層を８μｍおよび金合金めっき層を４．９μｍの厚さで順次形成した。金合金めっき層のめっき組成は、金９９．７％、パラジウム０．３％である。
この場合、ケースの内外表面の金合金めっき層はアクリル系樹脂にて皮覆した。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２７】
＜比較例１＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
外装ケースとして、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スを用意した。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００２８】
＜比較例２＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に化学めっき法により、銅めっき層を５μｍの厚さで形成した。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【０００２９】
＜比較例３＞
両面に誘電体酸化皮膜を形成した厚さ９０μｍのアルミニウム（純度９９．９９％）陽極箔と、厚さ４０μｍのアルミニウム（純度９９．８％）陰極箔と、マニラ麻紙からなる厚さ６０μｍのセパレ−タとを用意した。
これら陽極箔と陰極箔とをセパレ−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、水分１２ｗｔ％、エチレングリコ−ル７４ｗｔ％、アジピン酸アンモニウム１４ｗｔ％からなる駆動用電解液を含浸させた。
一方、側部の厚さが０．４ｍｍで、底部の厚さが０．６ｍｍで、一方を開口とした有底筒状のアルミニウム（純度９９％）製外装ケ−スの外表面に化学めっき法により、銅めっき層を１０μｍの厚さで形成した。
この外装ケ−スにコンデンサ素子を封口体と共に組み込み、定格５０Ｖ８２００μＦ、外径３０ｍｍ、長さ４０ｍｍのＪＩＳ−６９形の電解コンデンサを製作した。
【００３０】
次に、実施例１〜８および比較例１〜３の電解コンデンサをアンプ内の電源平滑用コンデンサとして使用し、これらのコンデンサを取り替えて、ＣＤ（コンパクトディスク）を試聴した。
音質の評価項目は、帯域、質感、解像度、音像および音場の５項目とした。１０点を満点として評価した。試聴の評価結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
表１から金合金めっき層が厚いほど、また金の量が多いほど音質の評価がよいことが分かる。
【００３３】
【発明の効果】
上述したように本発明ではアルミニウム製外装ケ−スに金合金めっき層を形成したことにより良好なる再生音を得ることができる。
アルミニウム製外装ケースに金合金めっきを施すと、電解コンデンサ素子から発生する磁束変化により誘導されるうず電流が金合金めっき層内に生じ、このうず電流がレンツの法則にしたがって磁束変化を打ち消す作用をする。また、金は他金属に比し腐食されにくく、導体の表面ほど大きな電流が流れるという表皮効果を充分に得ることができる。したがって、金合金めっき層は電解コンデンサの内外からの磁束変化に対して電磁シールドの役割を担い、電気ノイズを抑制して良好なる再生音を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic capacitor using an aluminum outer case on which a gold alloy plating layer is formed, and more particularly to an acoustic electrolytic capacitor.
[0002]
[Prior art]
Electrolytic capacitors made by winding anode foil and cathode foil of valve action metal such as aluminum with a separator interposed therebetween are generally impregnated with a driving electrolyte in the capacitor element, and a metal exterior case made of metal such as aluminum is impregnated. The capacitor element is housed in an outer case made of plastic or synthetic resin and sealed.
[0003]
Such an electrolytic capacitor has a structure such as JIS-04 type, 62 type, and 69 type.
[0004]
As the anode foil of one of the electrode foils for electrolytic capacitors, generally used is one in which an aluminum foil is chemically or electrochemically etched to increase its surface area and a dielectric oxide film is formed by chemical conversion treatment. The In addition, there may be used a plane (flat) aluminum foil formed with a dielectric oxide film without etching.
[0005]
As the other cathode foil of the electrode foil for an electrolytic capacitor, an aluminum foil is chemically or electrochemically etched to increase its surface area, and a plain (flat) aluminum foil is used as it is without etching. However, a dielectric oxide film may be used.
[0006]
As an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor, an organic polar solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone or a mixture thereof is used as a main solvent, and a carboxylic acid or a salt thereof is used as a solute. An electrolytic solution in which an acid or the like is dissolved as an additive is generally used. Boric acid or a salt thereof may be used as a solute.
[0007]
A synthetic resin case is also used as an exterior case for incorporating the capacitor element together with the sealing body and housing the capacitor element, but an aluminum case is generally used.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Electrolytic capacitors used for sound are used as a filter capacitor on the secondary side of a power supply circuit, a capacitor for coupling between amplifiers, or a capacitor for a speaker network. However, an excellent reproduction sound quality can be obtained. Required. However, the electrolytic capacitors used for conventional acoustics cannot always be said to have excellent reproduction sound quality.
[0009]
An object of the present invention is to provide an electrolytic capacitor for sound having excellent sound quality characteristics.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such problems, the present inventors have conducted various experiments and studies. As a result, when an aluminum outer case having a gold alloy plating layer is used, an excellent reproduced sound can be obtained. It has been found that an electrolytic capacitor that can be provided can be provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the aluminum outer case used in the present invention, a normal case can be used, and the case thickness is, for example, 0.20 to 1.50 mm.
As the shape of the outer case, a bottomed cylindrical shape having one opening is preferable. The purity of the aluminum in the outer case is preferably 99.0% or more, and may contain iron, silicon, copper and other metal impurities. Moreover, an aluminum alloy with other metals such as copper or nickel of several percent or less may be used for the outer case, and according to this, the outer case may be provided with a vibration absorbing property. As a method for forming the gold alloy plating layer on the surface of the aluminum outer case, it is preferable to use a chemical plating method or an electroplating method. The gold alloy plating layer is preferably formed on the outer surface of the bottomed cylindrical aluminum outer case, but may also be formed on the inner surface. Moreover, you may form only in an inner surface.
For the purpose of protecting the gold alloy plating layer, for example, an acrylic resin may be covered on the gold alloy plating layer.
Gold alloy includes gold and copper alloy, gold and copper and nickel and zinc alloy, gold and copper and silver alloy, gold and silver alloy, gold and nickel alloy, gold and nickel and Examples thereof include an alloy of indium, an alloy of gold and palladium, an alloy of gold, palladium, and copper.
The ratio of each metal component in the gold alloy can be arbitrarily adjusted, but the gold ratio is preferably 50% or more.
The thickness of the gold alloy plating layer is preferably 0.05 to 5 μm. When the thickness is 0.05 μm or less, plating with a uniform thickness is difficult, and good reproduced sound cannot be obtained. If the thickness exceeds 5 μm, the outer case becomes very expensive and is not practically used.
When the gold alloy plating layer is formed on the surface of the aluminum outer case by the chemical plating method, it is preferable to form the gold alloy plating layer after forming the base layer of the copper plating layer and the nickel plating layer. When the surface of the aluminum outer case is formed by electroplating, it is preferable to form the gold alloy plating layer after forming the underlayer of the nickel plating layer.
A known method can be used for both the chemical plating method and the electroplating method, and the thickness of the underlayer can be adjusted to an arbitrary thickness.
[0012]
As the organic polar solvent of the driving electrolyte used in the present invention, any organic polar solvent that is usually used in electrolytic capacitors can be used. Preferable solvents include amides, lactones, glycols, sulfur compounds, ketones, ethers or carbonates. Preferred examples include propylene carbonate, N, N-dimethylformamide, N-methylformamide, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, ethylene cyanohydrin, ethylene glycol, ethylene glycol mono- or dialkyl ether, 3-alkyl-1,3-oxazolidine-2-one and the like can be used. Particularly preferred are lactones and ethylene glycols.
[0013]
As the solute of the driving electrolyte used in the present invention, any solute that is usually used in an electrolytic capacitor can be used.
[0014]
Preferred solutes include inorganic acids such as boric acid and phosphoric acid or salts thereof, heteropoly acids such as silicotungstic acid or salts thereof, organic acids having a phenolic hydroxyl group or salts thereof, organic acids having a sulfonic acid group, or Its salt, chain monocarboxylic acid represented by formic acid and dodecyl acid or its salt, aromatic monocarboxylic acid represented by benzoic acid and salicylic acid or its salt, chain dicarboxylic acid represented by adipic acid and sebacic acid Or a salt thereof, an unsaturated dicarboxylic acid such as maleic acid or citraconic acid or a salt thereof, a cyclic dicarboxylic acid consisting of phthalic acid, nitrophthalic acid or tetrahydrophthalic acid or a salt thereof, or a tricarboxylic acid represented by citric acid or a salt thereof. It can be illustrated. Particularly preferably, a quaternary alkyl ammonium salt of an aromatic carboxylic acid or unsaturated dicarboxylic acid or an ammonium salt of an aromatic carboxylic acid is employed.
[0015]
Examples of the salt include ammonium salts, primary to tertiary amine salts, and quaternary ammonium salts. Further, moisture is added to increase the conductivity, but 15% or less, preferably 8% or less, particularly preferably 5% or less is employed in order to suppress the change in the capacitor characteristics with time.
[0016]
Usual anode foil and cathode foil can be used. As separators wound with anode foil and cathode foil interposed between them, those using plant fibers typified by kraft paper and Manila hemp paper, those made of synthetic resin fibers such as polypropylene, and glass fibers Examples thereof include those made of animal fibers such as cotton and those obtained by mixing them.
By the way, various color cases can be provided in the aluminum outer case formed with the gold alloy plating layer according to the present invention.
For example, in a gold alloy plating layer, if gold is 58.5%, silver is 26.5%, and copper is 15.0%, a light golden case is obtained.
If gold is 75.0%, silver is 12.5% and copper is 12.5%, a yellow case is obtained.
A gold case of 75.0%, silver 9.0%, and copper 16.0% results in a pink case.
If the gold is 75.0%, the silver is 4.5%, and the copper is 20.5%, a red case is obtained.
If the gold is 58.5%, the silver is 34.0% and the copper is 7.5%, a yellowish green case is obtained.
A white case results when 59.0% gold, 22.0% copper, 12.0% nickel, and 7.0% zinc.
[0018]
【Example】
Next, Examples 1-8 of the electrolytic capacitor according to the present invention will be described together with Comparative Examples 1-3.
[0019]
<Example 1>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the outer surface of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed to a thickness of 8 μm and 1.2 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is gold 58.5%, silver 26.5%, and copper 15.0%.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0020]
<Example 2>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the outer surface of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed to a thickness of 8 μm and 1.8 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is gold 58.5%, silver 26.5%, and copper 15.0%.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0021]
<Example 3>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the outer surface of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed to a thickness of 8 μm and 2.1 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is 75.0% gold, 12.5% silver, and 12.5% copper.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0022]
<Example 4>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the outer surface of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed to a thickness of 8 μm and 2.6 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is 75.0% gold, 9.0% silver, and 16.0% copper.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0023]
<Example 5>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the outer surface of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed to a thickness of 8 μm and 2.9 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is 75.0% gold, 4.5% silver, and 20.5% copper.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0024]
<Example 6>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the outer surface of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed to a thickness of 8 μm and 3.8 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is 58.5% gold, 34.0% silver, and 7.5% copper. A capacitor element is incorporated in the outer case together with a sealing body, rated at 50V8200μF, outer diameter 30mm, long. A JIS-69 type electrolytic capacitor having a thickness of 40 mm was manufactured.
[0025]
<Example 7>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the inner and outer surfaces of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed with a thickness of 4.0 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is gold 99.8% and nickel 0.2%.
In this case, only the gold alloy plating layer on the inner surface of the case was covered with an acrylic resin.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0026]
<Example 8>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, electroplating is performed on the inner and outer surfaces of a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, a nickel base plating layer and a gold alloy plating layer were sequentially formed to a thickness of 8 μm and 4.9 μm. The plating composition of the gold alloy plating layer is gold 99.7% and palladium 0.3%.
In this case, the gold alloy plating layers on the inner and outer surfaces of the case were covered with an acrylic resin.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0027]
<Comparative Example 1>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
As an exterior case, a bottomed cylindrical aluminum (purity 99%) exterior case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening was prepared.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0028]
<Comparative example 2>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, chemical plating is applied to the outer surface of a bottomed tubular aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, the copper plating layer was formed with a thickness of 5 μm.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[00029]
<Comparative Example 3>
90 μm thick aluminum (purity 99.99%) anode foil with dielectric oxide film formed on both sides, 40 μm thick aluminum (purity 99.8%) cathode foil, and 60 μm thick separator made of Manila hemp paper -Prepared.
The anode foil and the cathode foil are wound through a separator to produce a capacitor element. The capacitor element is composed of 12 wt% moisture, 74 wt% ethylene glycol, and 14 wt% ammonium adipate. Was impregnated.
On the other hand, chemical plating is applied to the outer surface of a bottomed tubular aluminum (purity 99%) outer case having a side thickness of 0.4 mm, a bottom thickness of 0.6 mm, and one opening. By the method, the copper plating layer was formed with a thickness of 10 μm.
A capacitor element was incorporated into the outer case together with a sealing body to produce a JIS-69 type electrolytic capacitor having a rating of 50V8200 μF, an outer diameter of 30 mm, and a length of 40 mm.
[0030]
Next, the electrolytic capacitors of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3 were used as power source smoothing capacitors in the amplifier, and these capacitors were replaced to audition a CD (compact disc).
The evaluation items for sound quality were five items: bandwidth, texture, resolution, sound image, and sound field. Ten points were evaluated as a perfect score. The evaluation results of the trial listening are shown in Table 1.
[0031]
[Table 1]
From Table 1, it can be seen that the thicker the gold alloy plating layer and the greater the amount of gold, the better the sound quality evaluation.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, a good reproduced sound can be obtained by forming the gold alloy plating layer on the aluminum outer case.
When gold alloy plating is applied to an aluminum outer case, an eddy current induced by a change in magnetic flux generated from the electrolytic capacitor element is generated in the gold alloy plating layer, and this eddy current acts to cancel the change in magnetic flux according to Lenz's law. To do. Further, gold is less susceptible to corrosion than other metals, and a skin effect that a larger current flows toward the surface of the conductor can be sufficiently obtained. Therefore, the gold alloy plating layer serves as an electromagnetic shield against magnetic flux changes from the inside and outside of the electrolytic capacitor, and can suppress the electric noise and obtain a good reproduction sound.
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