Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0754787B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0754787B2 - Electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolytic capacitor

Info

Publication number
JPH0754787B2
JPH0754787B2 JP62041830A JP4183087A JPH0754787B2 JP H0754787 B2 JPH0754787 B2 JP H0754787B2 JP 62041830 A JP62041830 A JP 62041830A JP 4183087 A JP4183087 A JP 4183087A JP H0754787 B2 JPH0754787 B2 JP H0754787B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separator
electrolytic
electrolytic solution
esr
electrolytic capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62041830A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63207114A (en
Inventor
好世 久保
徹司 田村
智子 佐々木
Original Assignee
ニツポン高度紙工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ニツポン高度紙工業株式会社 filed Critical ニツポン高度紙工業株式会社
Priority to JP62041830A priority Critical patent/JPH0754787B2/en
Publication of JPS63207114A publication Critical patent/JPS63207114A/en
Publication of JPH0754787B2 publication Critical patent/JPH0754787B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cell Separators (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は陽極箔と陰極箔との間に介在させたセパレータ
に所定の電解液を含浸させて成る電解コンデンサに関
し、特にはショート不良率に影響を与えることなく電解
コンデンサのインピーダンス特性及び寿命を改善するた
めに、セパレータをフィルム又は不織布によって形成す
るとともに、セパレータに化学反応によって有機置換基
を導入したセルロースを含有させて、セパレータの電解
液に対する膨潤度を顕著に高めたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic capacitor obtained by impregnating a separator interposed between an anode foil and a cathode foil with a predetermined electrolytic solution, and particularly, it affects a short circuit failure rate. In order to improve the impedance characteristics and the life of the electrolytic capacitor without giving it, the separator is formed by a film or a non-woven fabric, and the separator contains cellulose having an organic substituent introduced by a chemical reaction, and the degree of swelling of the separator with respect to the electrolytic solution. Is significantly increased.

従来の技術 一般に電解コンデンサ、特にアルミ電解コンデンサは、
陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との間にセパレータとして
電解紙を介在させて巻付け形成した後、所定の電解液中
に浸漬して前記セパレータに電解液を含浸させ、封口し
て製作している。電解液としては通常エチレングリコー
ル、ジメチルホルムアミド等を溶媒とし、これらの溶媒
に硼酸あるいはアジピン酸アンモニウム、マレイン酸水
素アンモニウム等の有機酸塩を溶解したものを用いてコ
ンデンサの両端から侵透させて製作している。
Conventional Technology Generally, electrolytic capacitors, especially aluminum electrolytic capacitors,
It is formed by winding electrolytic paper as a separator between an anode aluminum foil and a cathode aluminum foil, winding it, immersing it in a predetermined electrolytic solution, impregnating the electrolytic solution with the electrolytic solution, and sealing it. . The electrolytic solution is usually ethylene glycol, dimethylformamide, etc. as a solvent, and organic acid salts such as boric acid or ammonium adipate, ammonium hydrogen maleate are dissolved in these solvents to make it permeate from both ends of the capacitor. is doing.

上記セパレータとしての電解紙は予じめ選択した所定の
密度及び厚さを保持するようにして、素子巻き工程時の
ショート不良率を減少させなければならないが、上記の
密度及び厚さが大きい場合には、インピーダンス特性、
特に等価直列抵抗(以下ESRと称する)が高くなってし
まう難点がある。即ち、素子巻き工程時のショート不良
を減少させるには電解紙の密度を高く、厚さを厚くすれ
ば良いが、これらの項目のESRに与える影響は電解紙を
厚くすると一次式的にESRが悪化し、密度を高めると二
次式的にESRが悪化することとなる。そこでESRを減少さ
せるにはショート不良率の改善とは逆に電解紙の密度を
低く、厚さを薄くする必要がある。一方パルプの叩解の
程度を示すJIS P 8121によるCSFの数値はESRには殆ど何
らの影響を与えないが、CSFの数値を小さくすると必然
的に密度が高くなってしまう。そのため、ショート不良
に影響を与えることなくESRを効果的に減少させること
は困難であった。
The electrolytic paper as the separator must have a predetermined density and thickness selected in advance so as to reduce the short circuit defect rate during the element winding process. Has impedance characteristics,
Especially, there is a problem that the equivalent series resistance (hereinafter referred to as ESR) becomes high. That is, in order to reduce short circuit defects during the element winding process, the density of the electrolytic paper may be increased and the thickness may be increased, but the effect on the ESR of these items is that the ESR increases linearly when the electrolytic paper is thickened. As the density deteriorates and the density increases, the ESR deteriorates quadratically. Therefore, in order to reduce the ESR, it is necessary to reduce the density and the thickness of the electrolytic paper, in contrast to the improvement of the short circuit defect rate. On the other hand, the CSF value according to JIS P 8121, which indicates the degree of beating of pulp, has almost no effect on the ESR, but a smaller CSF value inevitably increases the density. Therefore, it is difficult to effectively reduce the ESR without affecting the short circuit failure.

そこで、本出願人はショート不良率に影響を与えること
なくESRを改善するために先に電解紙に化学反応によっ
て有機置換基を導入したセルロース繊維を含有させ、電
解液に対する膨潤度を高めた電解コンデンサ用電解紙を
提供している(特願昭61−250479号)。
Therefore, in order to improve the ESR without affecting the short-circuit defect rate, the present applicant has previously incorporated electrolytic fibers into the electrolysis paper by introducing organic substituents by a chemical reaction, thereby increasing the degree of swelling in an electrolytic solution. We provide electrolytic paper for capacitors (Japanese Patent Application No. 61-250479).

この電解紙によれば素子巻き工程時にショート不良が発
生しない密度及び厚さを保持させておいてショート不良
を起すことなく素子巻きを行ない、電解液を含浸させた
後に、電解紙の電解液による膨潤度が従来の膨潤に比し
て顕著に高まるため、電解紙を構成する繊維が膨張し、
又繊維相互間の間隙が大きくなり電解紙の密度を実質的
に下げることができてESRを減少させることができる。
しかも素子巻き工程後であるため、ショート不良を増加
させることもない。さらに粘度が小さく、かつ、毒性も
低いので、低温での電気特性が良好でないエチレングリ
コールや毒性の大きいジメチルホルムアミドを溶媒する
電解液に替えて使用されているが、親水性に乏しくほと
んど膨潤することがないためESRの極端に悪いγ−ブチ
ロラクトンを溶媒とする電解液に対しても顕著に膨潤度
を高めることができ、電解液を含浸後の電解紙の実質的
な密度を減少させてESRを改善することができる。
According to this electrolytic paper, the element is wound without causing a short circuit failure by keeping the density and thickness so that no short circuit failure occurs during the element winding process, and after impregnating with the electrolytic solution, the electrolytic solution of the electrolytic paper is used. Since the degree of swelling is significantly higher than that of conventional swelling, the fibers that make up the electrolytic paper expand,
Further, the gap between the fibers becomes large, and the density of the electrolytic paper can be substantially reduced, and the ESR can be reduced.
Moreover, since it is after the element winding step, short-circuit defects are not increased. Since it has low viscosity and low toxicity, it is used instead of an electrolyte solution that uses ethylene glycol, which has poor electrical properties at low temperatures, or dimethylformamide, which is highly toxic, as a solvent. Since there is no ESR, the degree of swelling can be remarkably increased even for an electrolytic solution using γ-butyrolactone as a solvent, and the substantial density of electrolytic paper after impregnation with the electrolytic solution is reduced to reduce the ESR. Can be improved.

一方、ESRを改善するものとしてセパレータを木材クラ
フトパルプ、マニラ麻パルプ、エスパルトパルプ等の天
然セルロース系パルプ繊維を原料とする電解紙に代え
て、繊維の断面形状が真円に近似しており、かつ、低密
度とすることができるレーヨン繊維、ビニロン繊維(ポ
リビニルアルコール繊維)、ポリプロピレン繊維、ポリ
エステル繊維等の不織布によって形成することが提供さ
れている(特願昭49−29177号、特願昭50−81707号
等)。
On the other hand, as a separator to improve the ESR, wood kraft pulp, manila hemp pulp, instead of electrolytic paper made from natural cellulosic pulp fiber such as esparto pulp, the cross-sectional shape of the fiber is close to a perfect circle, Further, it is provided that it is formed by a non-woven fabric such as rayon fiber, vinylon fiber (polyvinyl alcohol fiber), polypropylene fiber, polyester fiber, etc., which can have a low density (Japanese Patent Application Nos. 49-29177 and 50). -81707 etc.).

また実質的にショート不良を改善するものとして、数μ
m以下の孔径を有するポリプロピレンやポリエチレンの
多孔質フィルムをセパレータとして使用することも提供
されている(実願昭58−33467号等)。
In addition, as a measure to substantially improve short-circuit failure, several μ
The use of a polypropylene or polyethylene porous film having a pore size of m or less as a separator is also provided (Japanese Patent Application No. 58-33467, etc.).

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、セパレータとして前記レーヨン繊維等の
不織布を使用した場合にはESRは改善されるが、マニラ
麻パルプ等の天然セルロース系パルプ繊維よりなる電解
紙に比べて緻密性に欠けるため、ショート不良が数倍か
ら数十倍発生してしまい到底許容できる範囲ではない。
そこでショート不良を減少させるためカレンダー加工等
によって密度を高めて緻密性を向上させた場合には電解
液に対する親液性がなく、膨潤度が悪いため所謂高密度
の電解紙と同様に二次式的にESRが増加してしまう。さ
らに保液性に欠け電解液の含浸保液量も少なくなるため
電解コンデンサの寿命も短かくなるため実用性に欠ける
ものであった。
Problems to be Solved by the Invention However, when the nonwoven fabric such as the rayon fiber is used as the separator, the ESR is improved, but it is more dense than the electrolytic paper made of natural cellulosic pulp fiber such as Manila hemp pulp. Since it is chipped, a short circuit defect occurs several to several tens of times, which is far from an allowable range.
Therefore, if the density is increased by calendering or the like to reduce short-circuit defects and the denseness is improved, there is no lyophilicity to the electrolytic solution and the degree of swelling is poor, so the secondary formula is the same as for so-called high-density electrolytic paper. ESR will increase. Further, it lacks liquid retention and impregnates the electrolytic solution, and thus the life of the electrolytic capacitor is shortened, resulting in impracticality.

一方セパレータとしてポリプロピレンやポリエチレンの
多孔質フィルムあるいはセロファンフィルムを使用する
と、ショート不良の実質的な防止に効果があるが、引張
強度が弱過ぎ又電解液の含浸性が悪く、電解液に対する
親液性、膨潤性、保液性に欠けるためESRが大きくて実
用性に欠けるものである。
On the other hand, when a polypropylene or polyethylene porous film or cellophane film is used as a separator, it is effective in substantially preventing short defects, but the tensile strength is too weak and the impregnation of the electrolyte is poor, making it lyophilic to the electrolyte. Since it lacks in swelling property and liquid retention, it has a large ESR and is not practical.

特に電解液の溶媒としてγ−ブチロラクトンを使用する
際には、γ−ブチロラクトンは低温特性や作業性は良好
であるが親水性に乏しいため上記欠点が顕著であり、セ
パレータとして不織布や多孔質フィルムを使用すること
はできなかった。
In particular, when using γ-butyrolactone as a solvent for the electrolytic solution, γ-butyrolactone has good low-temperature properties and workability but is poor in hydrophilicity, so the above-mentioned drawbacks are remarkable, and a nonwoven fabric or a porous film is used as a separator. It could not be used.

そこで、セパレータとして前記不織布やフィルムを使用
する場合において、不織布に緻密性を与えておいてショ
ート不良を起すことなく素子巻きを行ない電解液を含浸
させた後に、又フィルムにあっても素子巻きを行ない電
解液含浸後に、各々電解液に対する膨潤度を高めること
ができれば繊維やフィルム層が膨張し又繊維相互の間隙
が広がるためセパレータの密度を実質的に下げることが
できショート不良とESRを同時に減少させることができ
る。しかも素子巻き後であるためショート不良を増加さ
せることもない。またγ−ブチロラクトンと溶媒とする
電解液にも使用することができる。
Therefore, in the case of using the non-woven fabric or film as the separator, the non-woven fabric is provided with denseness and wound with an element without causing a short circuit defect and impregnated with an electrolytic solution. After impregnation with the electrolyte, if the degree of swelling with respect to each electrolyte can be increased, the fiber and film layers expand and the gaps between the fibers widen, so that the density of the separator can be substantially reduced and short-circuit failure and ESR can be reduced at the same time. Can be made. Moreover, since the device is wound, short-circuit defects are not increased. It can also be used in an electrolytic solution containing γ-butyrolactone and a solvent.

そこで本発明はこのような従来のセパレータとしての不
織布やフィルムが有している問題点を解消して、ショー
ト不良率に影響を与えることなくESRを改善するために
各種電解液、特にγ−ブチロラクトンを溶媒とする電解
液を用いた際の不織布やフィルムの膨潤度を顕著に高め
ることのできる電解コンデンサを提供することを目的と
する。
Therefore, the present invention eliminates the problems that such non-woven fabrics and films as conventional separators have, and various electrolytic solutions, particularly γ-butyrolactone, in order to improve ESR without affecting the short-circuit failure rate. An object of the present invention is to provide an electrolytic capacitor capable of remarkably increasing the degree of swelling of a nonwoven fabric or a film when an electrolytic solution containing a solvent is used.

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、陽極箔と陰極箔と
の間に介在させたセパレータに所定の電解液を含浸させ
て成る電解コンデンサにおいて、前記セパレータをフィ
ルム又は不織布によって形成するとともに、該セパレー
タに水酸基のエーテル化反応、エステル化反応又はアセ
タール化反応によって有機置換基を導入したセルロース
を含有させることにより前記電解液に対する膨潤度を高
めたことを特徴とする電解コンデンサを提供するもので
ある。そして、前記電解液はγ−ブチロラクトン、ジメ
チルホルムアミド、エチレングリコール等から選択され
た一種又は二種以上を溶媒として含む電解液であって、
特に好ましくは電解液の溶媒であるγ−ブチロラクトン
に浸漬した場合に5%以上の膨潤度を有することが望ま
しいものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides an electrolytic capacitor obtained by impregnating a separator interposed between an anode foil and a cathode foil with a predetermined electrolytic solution, wherein the separator is a film. Alternatively, it is formed of a non-woven fabric and is characterized in that the swelling degree with respect to the electrolytic solution is increased by containing cellulose having an organic substituent introduced by etherification reaction, esterification reaction or acetalization reaction of hydroxyl groups in the separator. An electrolytic capacitor is provided. The electrolytic solution is an electrolytic solution containing one or more selected from γ-butyrolactone, dimethylformamide, ethylene glycol, etc. as a solvent,
Particularly preferably, it has a swelling degree of 5% or more when immersed in γ-butyrolactone which is a solvent of the electrolytic solution.

作用 上記構成の本発明によると、素子巻き工程訓後の電解液
の含浸時に不織布や多孔質フィルムよりなるセパレータ
の膨潤度が顕著に高まり、セパレータを構成する繊維や
フィルム層が膨張し、又繊維相互間の間隙が大きくなる
ためセパレータの密度を実質的に下げることができてES
Rを減少させることができる。しかも素子巻き工程後で
あるため、ショート不良を増加させることもない。従っ
て不織布やフィルムをその特性を生かしてセパレータと
して使用することができるとともに、ショート不良率及
びESRの双方を所望の値以下に低減化した電解コンデン
サが得られる。また本発明によれば電解液の含浸保液量
も必然的に増加するため電解液のドライアップを防止で
きて、長寿命の電解コンデンサを得ることができる。
According to the present invention having the above-described structure, the swelling degree of the separator made of a nonwoven fabric or a porous film is significantly increased at the time of impregnation with the electrolytic solution after the element winding step, and the fibers and the film layers constituting the separator expand, Since the gap between them becomes large, the density of the separator can be substantially reduced and the ES
R can be reduced. Moreover, since it is after the element winding step, short-circuit defects are not increased. Therefore, a non-woven fabric or a film can be used as a separator by taking advantage of its characteristics, and an electrolytic capacitor in which both the short-circuit defect rate and the ESR are reduced below desired values can be obtained. Further, according to the present invention, the amount of impregnated liquid holding the electrolytic solution is inevitably increased, so that the dry-up of the electrolytic solution can be prevented and a long-life electrolytic capacitor can be obtained.

実施例 以下に本発明に係る電解コンデンサの構成及び多種実施
例を説明する。
Embodiments Hereinafter, the structure and various embodiments of the electrolytic capacitor according to the present invention will be described.

本発明に用いるセパレータは、ポリプロピレンやポリエ
ステル等の多孔質フィルムあるいはセロファンフィルム
等のフィルム又はレーヨン繊維、ポリエステル繊維等の
不織布により形成されており、このセパレータに化学反
応によって有機置換基を導入したセルロースを含有させ
ている。
The separator used in the present invention is formed of a porous film such as polypropylene or polyester or a film such as cellophane film or rayon fiber, or a nonwoven fabric such as polyester fiber, and cellulose having an organic substituent introduced into this separator by a chemical reaction. It is included.

有機置換基を導入するための化学反応としては、反応を
容易に行うためセルロース繊維に含有されている水酸基
のエーテル化反応、エステル化反応又はアセタール化反
応を利用する。
As the chemical reaction for introducing the organic substituent, an etherification reaction, an esterification reaction or an acetalization reaction of the hydroxyl group contained in the cellulose fiber is used to facilitate the reaction.

セルロースに導入する有機置換基としては塩素CL、臭素
Br、ヨウ素I等電解コンデンサの腐蝕を起す元素を含有
しない置換基であれば良いが、カルボキシル基(−COO
H)、スルホン酸基(−SO3H)等の解離性の極性基を有
する置換基を導入すると膨潤性が低下して好ましくな
い。したがって、電解液の極性の程度あるいは親水性の
程度に合せて導入する有機置換基を選択することが必要
である。好ましくはアルキル基へ水酸基、エーテル基、
アミノ基、ニトリル基、アミド基、イミド基あるいはカ
ルボニル基等の一種あるいは二種以上が結合した有機置
換基であって、適度の極性を有する置換基であることが
望ましい。また、アルキル基のみからなる置換基にあっ
ては炭素数が5以下であるのが望ましいものである。以
下に特に好ましい化学反応例を示す。
Chlorine CL, bromine as organic substituents introduced into cellulose
Any substituent such as Br or iodine I that does not contain an element that causes corrosion of the electrolytic capacitor may be used, but a carboxyl group (-COO
H), a sulfonic acid group (—SO 3 H) or other substituent having a dissociative polar group is introduced, which is not preferable because the swelling property is reduced. Therefore, it is necessary to select an organic substituent to be introduced according to the degree of polarity or hydrophilicity of the electrolytic solution. Preferably a hydroxyl group to an alkyl group, an ether group,
An organic substituent having one or more kinds such as an amino group, a nitrile group, an amide group, an imide group or a carbonyl group bonded thereto, and a substituent having an appropriate polarity is desirable. Further, it is preferable that the substituent consisting of only an alkyl group has 5 or less carbon atoms. The particularly preferable chemical reaction examples are shown below.

(A)エステル化反応 (1)酸クロライドとの反応 (2)酸無水物との反応 (3)イソシアネートとの反応 (注)RはCH3、C2H5、C3H7の何れかを示す。(A) Esterification reaction (1) Reaction with acid chloride (2) Reaction with acid anhydride (3) Reaction with isocyanate (Note) R indicates any of CH 3 , C 2 H 5 , and C 3 H 7 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

(B)エーテル化反応 (4)ハロゲン化アルキルとの反応 CELL−OH+RCL→CELL−O−R (5)ジアルキル硫酸との反応 (注)RはCH3、C2H5、C3H7の何れかを示す。(B) Etherification reaction (4) Reaction with alkyl halide CELL-OH + RCL → CELL-OR (5) Reaction with dialkyl sulfuric acid (Note) R indicates any of CH 3 , C 2 H 5 , and C 3 H 7 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

(6)アルキレンオキサイドとの反応 (注)RはH、CH3、C2H5何れかを示す。nは1以上の
整数を示す。CELLはセルロース鎖を示す。
(6) Reaction with alkylene oxide (Note) R indicates any of H, CH 3 , and C 2 H 5 . n represents an integer of 1 or more. CELL indicates a cellulose chain.

(7)ビニル化合物との反応 (注)RはCN、CONH2、OC2H5、COCH3、COC2H5の何れか
を示す。
(7) Reaction with vinyl compounds (Note) R indicates any of CN, CONH 2 , OC 2 H 5 , COCH 3 , and COC 2 H 5 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

(C)アセタール化反応 (8)アルデヒトとの反応 (注)RはCH3、C2H5、C3H7、C4H9の何れかを示す。(C) Acetalization reaction (8) Reaction with aldecht (Note) R represents any one of CH 3 , C 2 H 5 , C 3 H 7 , and C 4 H 9 .

CELLはセルロース鎖を示す。CELL indicates a cellulose chain.

以上の如く(A)エステル化反応、(B)エーテル化反
応、(C)アセタール化反応を利用してセルロース中の
水酸基(OH)の一部を前記置換基と置換するのが良い。
また本発明に用いるセパレータは有機置換基を導入した
セルロースのみから構成されるフィルム又は不織布であ
る必要はなく、通常のセルロースあるいは他のポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエステル、ビニロン等の天
然樹脂や合成樹脂と複合したフィルム又は不織布であっ
ても良い。即ちフィルム又は不織布に有機置換基を導入
したセルロースを実質的に含有していればよい。
As described above, it is preferable that a part of the hydroxyl group (OH) in the cellulose is substituted with the above-mentioned substituent by utilizing the esterification reaction (A), the etherification reaction (B) and the acetalization reaction (C).
Further, the separator used in the present invention does not need to be a film or a non-woven fabric composed only of cellulose having an organic substituent introduced therein, and may be a composite of natural cellulose or other natural resin or synthetic resin such as polyethylene, polypropylene, polyester or vinylon. It may be a film or a non-woven fabric. That is, it suffices that the film or nonwoven fabric substantially contains cellulose having an organic substituent introduced therein.

そして、本発明に係るセパレータとしてのフィルムの製
造に当っては、前記有機置換基を導入したセルロースの
ビスコース溶液、銅アンモニア溶液又はジメチルアセト
アミド、ジメチルスルホキサイド等の有機溶媒に溶解さ
せた溶液をガラス、金属、セラミック、合成樹脂等の基
板上に流延した後、水、メタノール等の非溶媒中に浸漬
して凝固再生し、更に水洗、乾燥をして製造する方法、
あるいはポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性合
成樹脂と前記有機置換基を導入したセルロース粉末を混
合し通常の押出成形法によりフィルムとする方法、さら
にはポリエチレン、ポリプロピレン等の合成パルプと前
記有機置換基を導入したセルロース粉末を水中に分散さ
せ、通常の抄紙方法によりウェッブとした後加熱処理を
行ないフィルムとする方法等が適用される。また前記フ
ィルムはアルミナ、シリカ、ガラス、各種セラミックの
無機粉末又は無機繊維をフィラーとして混用しても差支
えない。なお製造されたフィルムの厚さ、空隙率(多孔
度)は特に制限はないが、機械的強度及び得られた電解
コンデンサのESRを良好に維持させるため、膜状フィル
ムの場合は厚さ10〜30μmが望ましい。多孔質フィルム
の場合は厚さ10〜60μmで、かつ、空隙率40〜95%が好
ましく、又ショート不良の防止のため孔径は0.01〜5μ
mとすることが望ましい。また空隙率及び孔径の調整の
ため、前記非溶媒中に溶出可能な無機、有機粉末、例え
ば硼砂、芒硝等の無機電解質や、澱粉、ポリビニルアル
コール、カルボキシメチルセルロース等の水溶性有機物
の粉末の粒径及び混合量を調整し、予じめ多孔質フィル
ムの成形前に混合しておき、多孔質フィルム製造工程中
又はフィルム成形後溶出せしめて、孔径及び空隙率を調
整することもできる。なおフィルムの厚さが10μm以下
になる場合は引張強さが著しく低下するため通常の電解
コンデンサの製造工程の素子巻きには実用的でないので
電極アルミ箔上に直接膜状フィルム又は多孔質フィルム
を成形せしめてセパレータとして用いることもできる。
Then, in the production of the film as the separator according to the present invention, the viscose solution of cellulose introduced organic substituents, copper ammonia solution or dimethylacetamide, a solution dissolved in an organic solvent such as dimethyl sulfoxide. After casting on a substrate such as glass, metal, ceramic, synthetic resin, etc., water, a method of immersing in a non-solvent such as methanol for coagulation regeneration, further washing with water, and a method for producing by drying,
Alternatively, a method in which a thermoplastic synthetic resin such as polyethylene or polypropylene is mixed with cellulose powder having the organic substituent introduced therein to form a film by a usual extrusion molding method, further, synthetic pulp such as polyethylene or polypropylene and the organic substituent are introduced. For example, a method may be applied in which the cellulose powder thus prepared is dispersed in water, and a web is formed by an ordinary papermaking method, and then heat treatment is performed to form a film. Further, the film may be prepared by mixing inorganic powder of alumina, silica, glass, various ceramics or inorganic fibers as a filler. The thickness and porosity (porosity) of the produced film are not particularly limited, but in order to maintain good mechanical strength and ESR of the obtained electrolytic capacitor, in the case of a membranous film, a thickness of 10 ~ 30 μm is desirable. In the case of a porous film, the thickness is preferably 10 to 60 μm, the porosity is preferably 40 to 95%, and the pore size is 0.01 to 5 μ to prevent a short circuit defect.
It is desirable to set m. In order to adjust the porosity and the pore diameter, inorganic or organic powders that can be eluted in the non-solvent, for example, inorganic electrolytes such as borax and sodium sulfate, and starch, polyvinyl alcohol, and the particle size of water-soluble organic substance powders such as carboxymethylcellulose. It is also possible to adjust the mixing amount and the mixture before mixing the porous film in advance, and elute during the porous film production process or after the film is formed to adjust the pore size and the porosity. If the thickness of the film is less than 10 μm, the tensile strength will be significantly reduced and it is not practical for winding an element in the process of manufacturing an ordinary electrolytic capacitor. Therefore, a film-like film or a porous film should be directly formed on the electrode aluminum foil. It can also be molded and used as a separator.

一方本発明に係る不織布の製造に当っては、有機置換基
を導入したセルロースの銅アンモニア溶液を希硫酸中に
紡出させた後金網円筒上でウェッブを形成させる湿式ス
パンボンド法あるいは有機置換基を導入したセルロース
の銅アンモニア溶液又はビスコース溶液を希硫酸中に紡
出させて再生繊維を得た後3〜20mmのカット繊維とした
後、乾式法又は湿式法でウェッブを形成し、接着剤溶液
による浸漬接着法又は予じめウェッブ形成時に混合せし
めたポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の
粉末もしくは繊維と共に加熱融着させる融着法が適用さ
れる。また前記カット繊維に湿式法特に抄紙法を適用す
る際は、有機置換基を導入したカット繊維に通常のビニ
ロンバインダー繊維を混抄し、あるいはポリエチレン合
成パルプを混抄し、さらにはポリエチレン繊維、ポリプ
ロピレン繊維、ポリエステルバインダー繊維等の熱可塑
性繊維を混抄すると抄紙工程中の乾燥部で混抄繊維を熱
融着できて好適である。また本発明に係る不織布は実質
的に有機置換基を導入したセルロースを含むものであれ
ば良く、通常のレーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ビニロンとの混合若しくは混抄して
製造される不織布であっても良く、更には通常のレーヨ
ン繊維単独若しくは他の繊維を含む不織布に有機置換基
を導入したものでもよい。不織布の厚さ、密度は特に制
限はないが、電解コンデンサのショート不良の防止及び
ESRを良好に維持するため、厚さ30〜60μm、密度0.3〜
0.7g/cm3が好ましい。
On the other hand, in the production of the non-woven fabric according to the present invention, a wet spunbond method or an organic substituent to form a web on a wire mesh cylinder after spinning a copper ammonia solution of cellulose having an organic substituent introduced into dilute sulfuric acid. The copper-ammonium solution or viscose solution of cellulose into which is introduced is spun into dilute sulfuric acid to obtain regenerated fibers, and then cut fibers of 3 to 20 mm are formed, and then a web is formed by a dry method or a wet method to form an adhesive. A dipping adhesion method using a solution or a fusion bonding method of heating and fusion with powders or fibers of polyethylene, polypropylene, polyester or the like mixed at the time of forming the pre-wetted web is applied. When applying the wet method, especially the papermaking method, to the cut fibers, the ordinary vinylon binder fibers are mixed into the cut fibers having the organic substituent introduced therein, or the polyethylene synthetic pulp is mixed into the cut fibers, and further polyethylene fibers, polypropylene fibers, When thermoplastic fibers such as polyester binder fibers are mixed and mixed, it is preferable that the mixed fibers can be heat-sealed in the drying section during the paper making process. Further, the non-woven fabric according to the present invention may be any non-woven fabric as long as it substantially contains cellulose having an organic substituent introduced, and it is a non-woven fabric produced by mixing or mixing with ordinary rayon, polyethylene, polypropylene, polyester, vinylon. The rayon fiber may be a normal rayon fiber alone or a non-woven fabric containing other fibers with an organic substituent introduced. Although the thickness and density of the non-woven fabric are not particularly limited, the short-circuit failure of the electrolytic capacitor can be prevented and
To maintain good ESR, thickness 30-60μm, density 0.3-
0.7 g / cm 3 is preferred.

なお前記有機置換基を導入した不織布若しくは通常の不
織布に有機置換基を導入したセルロース溶液を塗布含浸
後に非溶媒中で再生凝固せしめて得られるフィルム−不
織布の複合物も本発明に適用できるものである。
Incidentally, a film-nonwoven fabric composite obtained by coating and impregnating a cellulose solution in which an organic substituent is introduced into a non-woven fabric into which the organic substituent is introduced or a normal non-woven fabric is also applicable to the present invention. is there.

前記した如く本発明に係るセパレータは、電解液中で顕
著に膨潤し、セパレータの密度を実質的に下げることが
できるため得られた電解コンデンサのESRを減少させる
ことができる。また導入された有機置換基によりセパレ
ータの電解液に対する濡れ性と保持性が向上するととも
に膨潤することによって電解液を十分に含浸できるた
め、電解液のドライアップを防止できて長寿命化を実現
することができる。なお極端に膨潤度が高まると、含浸
時の電解液中にフィルム又は不織布の一部が溶解し、電
解液の粘度が高まることになるので、ESRに悪影響を与
えるような電解液の粘度とならず、かつ、電解液含浸後
のフィルム又は不織布の密度を実質的に下げてESRを効
果的に減少させることのできる好ましい範囲としてはフ
ィルム又は不織布は溶媒としてのγ−ブチロラクトンに
対して5%以上の膨潤度及び15%以下の溶解度とするこ
とが望ましい。
As described above, the separator according to the present invention remarkably swells in the electrolytic solution and can substantially reduce the density of the separator, so that the ESR of the obtained electrolytic capacitor can be reduced. Further, the introduced organic substituent improves the wettability and retention of the separator with respect to the electrolytic solution, and since the electrolytic solution can be sufficiently impregnated by swelling, it is possible to prevent the electrolytic solution from drying up and achieve a long service life. be able to. If the degree of swelling is extremely increased, a part of the film or the non-woven fabric will be dissolved in the electrolytic solution at the time of impregnation, and the viscosity of the electrolytic solution will increase, so if the viscosity of the electrolytic solution adversely affects the ESR. In addition, as a preferred range in which the ESR can be effectively reduced by substantially lowering the density of the film or nonwoven fabric after impregnation with the electrolytic solution, the film or nonwoven fabric is 5% or more with respect to γ-butyrolactone as a solvent. The swelling degree and the solubility of 15% or less are desirable.

以下に本発明に係る電解コンデンサを得るための各種実
施例及び使用されたセパレータの膨潤度、溶解度、ショ
ート不良率及びESRを測定した結果を示す。なお各試料
の各測定値は次の測定方法及び装置によって行なった。
Below, various examples for obtaining the electrolytic capacitor according to the present invention and the results of measuring the swelling degree, the solubility, the short circuit failure rate and the ESR of the used separator are shown. Each measured value of each sample was measured by the following measuring method and apparatus.

(1)厚さ、密度、引張強さ 厚さ、密度、引張強さはJIS C 2301(電解コンデンサ
紙)に規定された方法で測定した。
(1) Thickness, density and tensile strength Thickness, density and tensile strength were measured by the method specified in JIS C 2301 (electrolytic capacitor paper).

(2)膨潤度 膨潤度はセパレータを10枚重ねにして試験片とし、その
厚さをマイクロメータで測定し(Aμm)、次に試験片
をγ−ブチロラクトン、或いは所定の溶媒に正確に15分
間浸漬する。その後試験片を取り出して湿潤状態のまま
で厚さをマイクロメータで測定した(Bμm)。マイク
ロメータはJIS C 2301(電解コンデンサ紙)に規定のも
のを使用し、次式によって膨潤度を求めた。
(2) Swelling degree The swelling degree is obtained by stacking 10 separators into a test piece, measuring its thickness with a micrometer (A μm), and then the test piece is immersed in γ-butyrolactone or a predetermined solvent for exactly 15 minutes. Soak. After that, the test piece was taken out, and the thickness was measured with a micrometer in a wet state (B μm). A micrometer specified in JIS C 2301 (electrolytic capacitor paper) was used, and the swelling degree was calculated by the following formula.

(3)溶解度 溶解度はセパレータの約2gを試験片とし、105℃で恒量
になるまで乾燥してその重量を正確に測定し(Sg)、次
いで試験片をγ−ブチロラクトンに25℃で24時間浸漬す
る。その後試験片を200メッシュの金網でロ過して取り
出し、金網の上でイオン交換水を用いて洗浄する。この
試験片を再び105℃で恒温になるまで乾燥して、その重
量を正確に測定し(Tg)、次式で溶解度を求めた。
(3) Solubility About 2 g of the separator was used as a test piece, and the weight was accurately measured by drying to a constant weight at 105 ° C (Sg), and then the test piece was immersed in γ-butyrolactone at 25 ° C for 24 hours. To do. Thereafter, the test piece is filtered with a 200-mesh wire net and taken out, and washed on the wire net with ion-exchanged water. This test piece was dried again at 105 ° C. until it became a constant temperature, its weight was accurately measured (Tg), and the solubility was determined by the following formula.

(4)ショート不良率 セパレータの幅18mm、アルミ箔の幅を15mmとして直径10
mmの電解コンデンサ素子を製作後、テスターで導通の有
無を試験し、導通のあるものを不良としてP(%)で示
した。
(4) Short-circuit defect rate Separator width 18 mm, aluminum foil width 15 mm, diameter 10
After manufacturing the mm electrolytic capacitor element, the presence or absence of continuity was tested by a tester, and the one with continuity was shown as P (%) as defective.

(5)ESR(等価直列抵抗) ESRは所定のセパレータ及び電解液を使用して50WV×220
μFの電解コンデンサを製作し、温度−40℃で1000HZの
周波数でLCRメータによって測定した。
(5) ESR (Equivalent Series Resistance) ESR is 50 WV x 220 using the specified separator and electrolyte.
A μF electrolytic capacitor was manufactured and measured with an LCR meter at a temperature of −40 ° C. and a frequency of 1000 Hz.

(6)加速寿命試験 50WV×220μFの電解コンデンサを製作し、静電容量を
正確に測定する(CμF)。次いで85℃で1000時間恒温
槽に放置後、静電容量を正確に測定し(C′μF)、次
式により容量変化率(%)で示した。
(6) Accelerated life test Fabricate an electrolytic capacitor of 50WV × 220μF and measure the capacitance accurately (CμF). Then, after leaving it in a constant temperature bath at 85 ° C. for 1000 hours, the capacitance was accurately measured (C′μF), and the rate of change in capacitance (%) was shown by the following formula.

(実施例1) 針葉樹木材パルプ100gを2.5%NaOH水溶液250mlと十分に
混合してアルカリセルロースとする、次いでアクリロニ
トリル100gを加え、室温でゆっくり攪拌しながら2時間
反応させてシアノエチル化を行ない、次いで二硫化炭素
30gを加え減圧下30℃で2時間反応させセルロースの水
酸基の一部シアノエチル化せしめたセルロースザンテー
トを得た。次いで水、アルカリを加えて溶解し、セルロ
ース10%、アルカリ3%のビスコースとした後10時間熟
成させて、アルミナ微粉末20g(平均粒径1μm)及び
芒硝10g(平均粒径1μm)を加えて攪拌した後ガラス
基板上に流延し直ちに希硫酸中で凝固再生する。次に硫
酸2%を含む熱水90℃中で張力下精練した後更にイオン
交換水で芒硝及びアルカリ成分、酸成分を完全に抽出洗
浄除去した後、90℃で1時間予備乾燥し、更に120℃で
1時間乾燥させて厚さ50.6μm、空隙率68.7%、平均孔
径1.7μm、γ−ブチロラクトンに対する膨潤度60.5
%、引張強度1.8kg/15mmの多孔質フィルムを得た。
(Example 1) 100 g of softwood wood pulp was thoroughly mixed with 250 ml of 2.5% NaOH aqueous solution to give alkali cellulose, then 100 g of acrylonitrile was added, and the mixture was allowed to react for 2 hours at room temperature with slow stirring to carry out cyanoethylation, and then 2 Carbon sulfide
30 g was added and the mixture was reacted under reduced pressure at 30 ° C. for 2 hours to obtain cellulose zanthate in which some of the hydroxyl groups of cellulose were cyanoethylated. Next, add water and alkali to dissolve and make viscose of 10% cellulose and 3% alkali, and age for 10 hours, and add 20 g of alumina fine powder (average particle size 1 μm) and 10 g of mirabilite (average particle size 1 μm). After stirring, the mixture is cast on a glass substrate and immediately solidified and regenerated in dilute sulfuric acid. Next, after scouring in hot water containing 2% sulfuric acid at 90 ° C. under tension, the sodium sulfate, the alkaline component and the acid component were completely extracted and washed with ion-exchanged water, and then pre-dried at 90 ° C. for 1 hour and further 120 After drying at ℃ for 1 hour, thickness 50.6μm, porosity 68.7%, average pore size 1.7μm, degree of swelling for γ-butyrolactone 60.5
%, And a tensile strength of 1.8 kg / 15 mm to obtain a porous film.

この多孔質フィルムをセパレータとし、電解液としてγ
−ブチロラクトンの溶媒にボロジサリチル酸アンモニウ
ムを溶解して比抵抗200Ω・cm(20℃)に調整したもの
を使用し、50WV×220μFの電解コンデンサを製作し
た。
This porous film is used as a separator, and γ is used as an electrolytic solution.
An ammonium borodisalicylate was dissolved in a solvent of butyrolactone and adjusted to have a specific resistance of 200 Ω · cm (20 ° C.), and a 50 WV × 220 μF electrolytic capacitor was manufactured.

(実施例2) 市販のレーヨン繊維1kg(繊維径2d、繊維長5mm)を3%
NaOH水溶液に1時間浸漬した後、余分の浸漬液を除去
し、アクリロニトリル1部、キシレン5部よりなる反応
液と混合し室温で10時間反応させた後5%酢酸溶液で中
和し、次いで純水で洗浄しシアノエチル化レーヨン繊維
を得た。このシアノエチル化レーヨン繊維1kgとビニロ
ンバインダー繊維100g(繊維径1.5d、繊維長4mm)を均
一に純水中に分散させて円網試験抄紙機(抄幅360mm、
抄速4.8m/min)にて抄紙し、厚さ93.7μm、密度0.247g
/cm3のウェッブを得た。次いでカレンダーロール加工を
行ない厚さ50.2μm、密度0.461g/cm3、引張強度2.2kg/
15mm、γ−ブチロラクトンに対する膨潤度94.8%の湿式
不織布を得た、次いで実施例1と同様にして50WV×220
μFの電解コンデンサを製作した。
(Example 2) 3% of commercially available rayon fiber 1 kg (fiber diameter 2d, fiber length 5 mm)
After soaking in NaOH aqueous solution for 1 hour, the excess soaking solution was removed, mixed with a reaction solution consisting of 1 part of acrylonitrile and 5 parts of xylene, reacted at room temperature for 10 hours, then neutralized with a 5% acetic acid solution, and then pure. It was washed with water to obtain cyanoethylated rayon fiber. 1 kg of this cyanoethylated rayon fiber and 100 g of vinylon binder fiber (fiber diameter 1.5 d, fiber length 4 mm) are uniformly dispersed in pure water, and a cylinder test paper machine (papermaking width 360 mm,
Paper making at a speed of 4.8 m / min), thickness 93.7 μm, density 0.247 g
A web of / cm 3 was obtained. Next, calender roll processing is performed to a thickness of 50.2 μm, a density of 0.461 g / cm 3 , and a tensile strength of 2.2 kg /.
A wet non-woven fabric having a swelling degree of 94.8% with respect to 15 mm and γ-butyrolactone was obtained, and then 50 WV × 220 in the same manner as in Example 1.
A μF electrolytic capacitor was manufactured.

(実施例3) 厚さ120μm、密度0.18g/cm3のレーヨンスパンボンド不
織布100gを無水酢酸100部、酢酸400部、硫酸0.5部から
なる反応液に浸漬し、50℃で15分間反応させた後、サラ
ンネット間に挟持させ純水で完全に洗浄する。次いで蒸
気加熱筒に通し乾燥させた後140℃で熱カレンダー処理
を行ない、厚さ50.3μm、密度0.429g/cm3のアセチル化
レーヨン不織布を得た。この不織布をセパレータとして
用い、ジメチルホルムアミドの溶媒にマレイン酸水素ア
ンモニウムを溶解して比抵抗200Ω・cm(20℃)に調整
したものを使用し50WV×220μFの電解コンデンサを製
作した。
Example 3 100 g of rayon spunbonded non-woven fabric having a thickness of 120 μm and a density of 0.18 g / cm 3 was immersed in a reaction solution containing 100 parts of acetic anhydride, 400 parts of acetic acid and 0.5 part of sulfuric acid, and reacted at 50 ° C. for 15 minutes. After that, it is sandwiched between saran nets and thoroughly washed with pure water. Then, it was passed through a steam heating cylinder and dried, and then heat calendered at 140 ° C. to obtain an acetylated rayon nonwoven fabric having a thickness of 50.3 μm and a density of 0.429 g / cm 3 . Using this non-woven fabric as a separator, ammonium hydrogen maleate was dissolved in a solvent of dimethylformamide and adjusted to have a specific resistance of 200 Ω · cm (20 ° C.), and a 50 WV × 220 μF electrolytic capacitor was manufactured.

(実施例4) 市販のレーヨン繊維1kg(繊維径2d、繊維長5mm)を5%
NaOH水溶液に浸漬し、冷アルカリ処理をした後遠心分離
して過剰のNaOH水溶液を除去して浸漬液量を40%とし
た。この繊維を細かくほぐした後密閉ステンレス容器に
入れ、容器内の空気を窒素ガスで置換した。次いで1,2
−ブチレンオキサイド500mlを容器内に入れて密閉し、8
0℃で60分間反応させて容器から取り出し、5%酢酸水
溶液で中和させ、次いで純水で洗浄してヒドロキシブチ
ル化レーヨン繊維を得た。このヒドロキシルブチル化レ
ーヨン繊維1kgとビニロンバインダー繊維120g(繊維径
1.5d、繊維長5mm)を均一に純水中に分散させて、円網
試験抄紙機(抄幅360mm、抄速5.1m/min)にて抄紙し、
厚さ89.5μm、密度0.214g/cm3のウェッブを得た。次い
でカレンダーロール加工を行ない厚さ49.9μm、密度0.
431g/cm3、引始強度2.6kg/15mm、γ−ブチロラクトンに
対する膨潤度6.8%の不織布を得た。次いでこの不織布
をセパレータとして用い電解液としてジメチルホルムア
ミドとエチレングリコールを重量比1:1で混合した溶媒
にマレイン酸水素アンモニウムを溶解して比抵抗200Ω
・cm(20℃)に調整したものを使用し、50WV×220μF
の電解コンデンサを製作した。
(Example 4) 5% of commercially available rayon fiber 1 kg (fiber diameter 2d, fiber length 5 mm)
It was immersed in an aqueous solution of NaOH, subjected to cold alkali treatment, and then centrifuged to remove excess aqueous solution of NaOH so that the amount of the immersion liquid was 40%. After this fiber was finely disentangled, it was put in a closed stainless steel container, and the air in the container was replaced with nitrogen gas. Then 1,2
-Put 500 ml of butylene oxide in a container and seal tightly.
The mixture was reacted at 0 ° C. for 60 minutes, taken out of the container, neutralized with a 5% aqueous acetic acid solution, and then washed with pure water to obtain hydroxybutylated rayon fiber. 1 kg of this hydroxyl butylated rayon fiber and 120 g of vinylon binder fiber (fiber diameter
1.5d, fiber length 5mm) is uniformly dispersed in pure water, and paper is made with a cylinder test paper machine (papermaking width 360mm, papermaking speed 5.1m / min).
A web having a thickness of 89.5 μm and a density of 0.214 g / cm 3 was obtained. Next, calender roll processing is performed to a thickness of 49.9 μm and a density of 0.
A non-woven fabric having a tensile strength of 431 g / cm 3 , an initial strength of 2.6 kg / 15 mm and a swelling degree of 6.8% with respect to γ-butyrolactone was obtained. Next, using this non-woven fabric as a separator, ammonium hydrogen maleate was dissolved in a solvent in which dimethylformamide and ethylene glycol were mixed at a weight ratio of 1: 1 as an electrolytic solution to obtain a specific resistance of 200Ω.
・ Used after adjusting to cm (20 ℃), 50WV × 220μF
The electrolytic capacitor of

(実施例5) 市販のセロファンフィルム(公称厚さ20μm)を5%Na
OH水溶液に1時間浸漬後、余分の浸漬液を除去し、アク
リロニトリル1部、キシレン5部よりなる反応液と混合
し室温で6時間反応させた後5%酢酸水溶液で中和し、
次いで純水で洗浄した後、蒸気乾燥筒に貼付け乾燥を行
ない、厚さ21.4μm、密度1.39g/cm3、引張強度4.2kg/1
5mmのシアノエチル化セロファンフィルムを得た。この
フィルムをセパレータとして電解液としてγ−ブチロラ
クトンの溶媒にボロジサリチル酸アンモニウムを溶解し
て比抵抗200Ω・cm(20℃)に調整したものを使用し、5
0WV×220μFの電解コンデンサを製作した。
(Example 5) Commercially available cellophane film (nominal thickness 20 μm) was added to 5% Na.
After immersing in an OH aqueous solution for 1 hour, the excess immersion fluid is removed, mixed with a reaction solution consisting of 1 part of acrylonitrile and 5 parts of xylene, reacted at room temperature for 6 hours, and then neutralized with a 5% aqueous solution of acetic acid.
Then, after washing with pure water, sticking it on a steam drying cylinder and drying it, thickness 21.4 μm, density 1.39 g / cm 3 , tensile strength 4.2 kg / 1
A 5 mm cyanoethylated cellophane film was obtained. Using this film as a separator, an electrolyte prepared by dissolving ammonium borodisalicylate in a solvent of γ-butyrolactone and adjusting the specific resistance to 200 Ω · cm (20 ° C) was used.
A 0WV × 220μF electrolytic capacitor was manufactured.

以上の実施例1〜実施例5に加えて、本発明に係る電解
コンデンサと従来の電解コンデンサを比較するため、有
機置換基を導入していないフィルム又は不織布及びマニ
ラ麻電解紙をセパレータとして使用した電解コンデンサ
を以下の通り比較例として製作した。
In addition to the above Examples 1 to 5, in order to compare the electrolytic capacitor according to the present invention with a conventional electrolytic capacitor, electrolysis using a film or non-woven fabric not introducing an organic substituent and Manila hemp electrolytic paper as a separator. A capacitor was manufactured as a comparative example as follows.

(比較例1) 市販のポリプロピレン多孔質フィルム(ポリプラスチッ
ク株式会社製、公称厚さ25μm)をセパレータとして実
施例1と同様の電解液を用いて電解コンデンサを製作し
た。
Comparative Example 1 An electrolytic capacitor was manufactured using the same electrolytic solution as in Example 1 with a commercially available polypropylene porous film (manufactured by Polyplastics Co., Ltd., nominal thickness 25 μm) as a separator.

(比較例2) 市販のレーヨン繊維100重量部(繊維径2d、繊維長5m
m)、ビニロンバインダー繊維10重量部(繊維径1.5d、
繊維長4mm)を純水中に分散させ円網抄紙機で抄紙し、
厚さ83.2μm、密度0.281g/cm3のウェッブを得た。次い
でカレンダーロール加工を行ない厚さ51.1μm、密度0.
458g/cm3のレーヨン不織布を得た。この不織布をセパレ
ータとして用い、電解液としてジメチルホルムアミドと
エチレングリコールを重量比1:1で混合した溶媒にマレ
イン酸水素アンモニウムを溶解して比抵抗200Ω・cm(2
0℃)に調整したものを使用し50WV×220μFの電解コン
デンサを製作した。
(Comparative Example 2) 100 parts by weight of commercially available rayon fiber (fiber diameter 2d, fiber length 5 m
m), 10 parts by weight of vinylon binder fiber (fiber diameter 1.5d,
(Fiber length 4 mm) is dispersed in pure water and paper is made with a cylinder paper machine.
A web having a thickness of 83.2 μm and a density of 0.281 g / cm 3 was obtained. Next, calender roll processing is performed to a thickness of 51.1 μm and a density of 0.
A rayon non-woven fabric of 458 g / cm 3 was obtained. Using this non-woven fabric as a separator, ammonium hydrogen maleate was dissolved in a solvent in which dimethylformamide and ethylene glycol were mixed at a weight ratio of 1: 1 as an electrolytic solution to obtain a specific resistance of 200 Ω · cm (2
A 50WV x 220μF electrolytic capacitor was manufactured by using the one adjusted to 0 ° C.

(比較例3) 従来使用のマニラ麻電解紙(厚さ50.3μm、密度0.45g/
cm3)をセパレータとし、その他は実施例1と同様にし
て電解コンデンサを製作した。
Comparative Example 3 Conventionally used Manila hemp electrolytic paper (thickness 50.3 μm, density 0.45 g /
cm 3 ) was used as a separator, and other conditions were the same as in Example 1 to manufacture an electrolytic capacitor.

(比較例4) 市販のセロファンフィルム(公称厚さ20μm)をセパレ
ータとし、その他は実施例5と同様にして電解コンデン
サを製作した。
Comparative Example 4 An electrolytic capacitor was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a commercially available cellophane film (nominal thickness 20 μm) was used as the separator.

以上の如くして得られた実施例1〜5と比較例1〜4に
よるセパレータの厚さ、密度、引張強さ、γ−ブチロラ
クトン等の溶媒に対する膨潤度等の特性と得られた電解
コンデンサのESR、ショート不良率、容量変化率の特性
を測定した。その結果を表1及び表2に示す。
The characteristics of the separators according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 obtained as described above, such as thickness, density, tensile strength, and degree of swelling in a solvent such as γ-butyrolactone, and the obtained electrolytic capacitors. The characteristics such as ESR, short circuit failure rate and capacity change rate were measured. The results are shown in Tables 1 and 2.

表1の測定結果に示す通り、本発明に係るフィルム又は
不織布にて形成され、有機置換基を導入したセルロース
を含有するセパレータは、従来のセパレータに比較し
て、γ−ブチロラクトン及び他の種々の溶媒に対して膨
潤度が顕著に増大し、その結果電解液含浸後のセパレー
タの密度が実質的に下がり、表2に示す通りESR等電解
コンデンサとしての特性が格段に改善減少している。例
えば、実施例1はシアノエチル化したセルロースを含有
する多孔質フィルムであり、従来の有機置換基を導入し
ていない多孔質フィルムである比較例1に対応するもの
であるが、γ−ブチロラクトンに対する膨潤度は比較例
1が0.1%であって殆ど膨潤していないのに対して実施
例1の膨潤度は60.5%であり明らかにフィルムの膨潤度
が大巾に高められたことを確認することができる。その
ため得られた電解コンデンサのESRが比較例1は6.76Ω
であるのに対し実施例1は1.35Ωであって大幅に減少し
ている。そしてショート不良率も実施例1は0%となっ
ており、比較例1の1.2%よりも改善減少している。さ
らに容量変化率も−18.3%から−2.5%に減少し長寿命
となっている。また引張り強さも実用上問題のない強さ
を有している。なお他の溶媒例えばエチレングリコール
に対する膨潤度も比較例1が0.1%とほとんど膨潤して
いないのに対し実施例1では33.4%に顕著に増大してい
る。
As shown in the measurement results of Table 1, the separator formed of the film or the nonwoven fabric according to the present invention and containing the cellulose having the organic substituent introduced therein has γ-butyrolactone and various other types as compared with the conventional separator. The degree of swelling with respect to the solvent is remarkably increased, and as a result, the density of the separator after impregnation with the electrolytic solution is substantially decreased, and as shown in Table 2, the characteristics of the electrolytic capacitor such as ESR are remarkably improved and reduced. For example, Example 1 is a porous film containing cyanoethylated cellulose, which corresponds to Comparative Example 1 which is a conventional porous film in which no organic substituent is introduced, but is swollen with γ-butyrolactone. The degree of swelling in Example 1 was 60.5%, whereas the degree of swelling in Comparative Example 1 was 0.1%, and the degree of swelling was 60.5%. it can. Therefore, the ESR of the obtained electrolytic capacitor is 6.76Ω in Comparative Example 1.
In contrast, in Example 1, the value is 1.35Ω, which is a large decrease. Also, the short circuit defect rate is 0% in Example 1, which is improved and reduced from 1.2% in Comparative Example 1. Furthermore, the rate of change in capacity has decreased from -18.3% to -2.5%, resulting in a long service life. Further, the tensile strength has practically no problem. The swelling degree with respect to other solvents, such as ethylene glycol, was 0.1% in Comparative Example 1 and hardly swelled, whereas in Example 1 it was significantly increased to 33.4%.

また実施例1と略同一厚さ、同一密度のマニラ麻パルプ
を原料とするセパレータである比較例3と比較しても、
γ−ブチロラクトンに対する膨潤度が0.2%から60.5%
に向上し、その結果ESRが2.36Ωから1.35Ωに改善され
ており、ショート不良率も減少している。
Further, even when compared with Comparative Example 3 which is a separator using Manila hemp pulp having substantially the same thickness and density as those of Example 1,
Swelling degree against γ-butyrolactone from 0.2% to 60.5%
As a result, the ESR is improved from 2.36Ω to 1.35Ω, and the short-circuit failure rate is also reduced.

次に実施例2はシアノエチル化したレーヨン繊維を原料
とする不織布であり、従来の有機置換基を導入していな
いレーヨン繊維を原料とする不織布である比較例2に比
較してγ−ブチロラクトンに対する膨潤度は比較例2が
1.2%であるのに対し、実施例2の膨潤度は94.8%であ
り明らかに不織布の膨潤度が大巾に高められたことを確
認することができる。その結果ESRも6.25Ωから1.14Ω
に大幅に減少している。そしてショート不良率も実施例
2は0.9%となっており、比較例2の1.3%よりも改善減
少している。さらに容量変化率も−8.2%から−2.0%に
減少し、長寿命化している。
Next, Example 2 is a non-woven fabric made of cyanoethylated rayon fiber as a raw material, and is swollen with γ-butyrolactone as compared with Comparative Example 2 which is a conventional non-woven fabric made of rayon fiber into which no organic substituent is introduced. Comparative example 2
In contrast to 1.2%, the swelling degree in Example 2 was 94.8%, and it can be clearly confirmed that the swelling degree of the nonwoven fabric was significantly increased. As a result, ESR is also 6.25Ω to 1.14Ω
Has decreased significantly. The short-circuit defect rate was 0.9% in Example 2 as well, which is an improvement compared with 1.3% in Comparative Example 2. The rate of change in capacity has also decreased from -8.2% to -2.0%, prolonging service life.

次に実施例5はシアノエチル化したセロファンフィルム
であり、従来の有機置換基を導入していないセロファン
フィルムである比較例4のESRが35.72Ωであるのに対
し、実施例5は4.36Ωと顕著に減少しており、充分使用
できる値となっている。これもγ−ブチロラクトン等の
溶媒に対するに対する膨潤度が1.1%から92.7%等顕著
に増大しその結果電解液含浸後のセパレータの密度が実
質的に下がることによるものである。
Next, Example 5 is a cyanoethylated cellophane film, and the ESR of Comparative Example 4 which is a conventional cellophane film in which no organic substituent is introduced is 35.72Ω, whereas Example 5 is remarkably 4.36Ω. Has decreased to a value that can be fully used. This is also because the degree of swelling in a solvent such as γ-butyrolactone is significantly increased from 1.1% to 92.7%, and as a result, the density of the separator after impregnation with the electrolytic solution is substantially reduced.

さらに溶解度に着目すると、実施例1、2、4の溶解度
は2.5%〜3.6%の範囲の1桁の数値であるが、前記の如
く従来例に比して大きくESRが改善減少していることか
らも、ESRに悪影響を与える程粘度が増大していないこ
と及び本発明によって膨潤度を増大させてもESRに悪影
響を与える粘度とならないことを如実に示している。さ
らに実施例3は溶解度を12.8%と他の実施例に比して高
めたものであるが、ESRは1.06Ωと良好な値を示してお
り他の実施例に比して遜色なく、また比較例に比して大
きく改善されている。よって、溶解度15%程度のものま
ではESRの改善減少に顕著な効果を奏する好ましい実施
例ということができる。
Further focusing on the solubility, the solubilities of Examples 1, 2, and 4 are single-digit numerical values in the range of 2.5% to 3.6%, but as described above, the ESR is greatly improved and reduced as compared with the conventional example. The results also clearly show that the viscosity does not increase to the extent that it adversely affects the ESR and that the viscosity does not adversely affect the ESR even if the swelling degree is increased according to the present invention. Further, in Example 3, the solubility was increased to 12.8% as compared with the other Examples, but the ESR showed a good value of 1.06Ω, which was comparable to the other Examples, and the comparison was made. It is greatly improved compared to the example. Therefore, it can be said that a preferable embodiment having a solubility of about 15% exerts a remarkable effect on the improvement and reduction of ESR.

また膨潤の程度に着目すると、実施例4はγ−ブチロラ
クトンに対する膨潤度が6.8%と他の実施例に比べて膨
潤の程度は少ないが、ESRは2.45Ωであり比較例2に比
して改善されている。即ち、実施例4が示すように膨潤
の程度としてはγ−ブチロラクトンに対して略5%程度
あればESRの改善減少に充分効果があるものである。
Focusing on the degree of swelling, Example 4 has a degree of swelling to γ-butyrolactone of 6.8% and is less swelling than other Examples, but has an ESR of 2.45Ω and is improved as compared with Comparative Example 2. Has been done. That is, as shown in Example 4, when the degree of swelling is about 5% with respect to γ-butyrolactone, it is sufficiently effective in improving and reducing ESR.

更に有機置換基の種類又はその導入量によっては電解紙
の引張強さが減少し、電解コンデンサの紙切れ等を起す
原因ともなるもので、本発明の、場合電解紙が少なくと
も0.5kg以上の引張り強さを有していることが好まし
い。
Further, depending on the type of organic substituent or the amount of introduction thereof, the tensile strength of the electrolytic paper decreases, which may cause paper breakage of the electrolytic capacitor.In the case of the present invention, the electrolytic paper has a tensile strength of at least 0.5 kg or more. It is preferable to have

発明の効果 以上詳細に説明した如く、本発明に係る電解コンデンサ
はセパレータとして水酸基のエーテル化反応、エステル
化反応又はアセタール化反応によって有機置換基を導入
したセルロースを含有したフィルム又は不織布を使用
し、電解液に対する膨潤度を高めたことが特徴となって
おり、以下に記す作用効果がもたらされる。即ち化学反
応によって有機置換基を導入したセルロースを含有する
フィルム又は不織布によって形成されたセパレータを用
いて素子巻き工程を行った後、含浸工程を行った際にセ
パレータが顕著に膨潤するので、素止巻き工程時にショ
ート不良を起さない程度の所定の厚さ、密度を保持させ
ておいても、含浸後に膨潤によってセパレータを構成す
る繊維やフィルム層が膨張し、又繊維相互間の間隙が大
きくなるため、セパレータの密度を実質的に下げること
ができて、等価直列抵抗(ESR)を低減させることがで
きる。しかも素子巻き工程後であるため、ショート不良
を増加させることもない。よって、ショート不良率に影
響を与えることなく、ESRを改善することができる。従
ってフィルムや不織布の特性を生かしてセパレータとし
て使用することができて、ESR及びショート不良率の双
方を所望の値以下に低減化した電解コンデンサが得られ
る。特に低温特性及び作業性は良好であるが、親水性に
乏しく極端にESRの悪いγ−ブチロラクトンを溶媒とし
た場合であっても、セパレータを顕著に膨潤させること
ができるため、ESRを減少させることができγ−ブチロ
ラクトンの使用範囲を広げることができる。
Effects of the Invention As described in detail above, the electrolytic capacitor according to the present invention uses a film or nonwoven fabric containing cellulose having an organic substituent introduced by an etherification reaction of a hydroxyl group, an esterification reaction or an acetalization reaction as a separator, The feature is that the degree of swelling in the electrolytic solution is increased, and the following operational effects are brought about. That is, after performing the element winding step using a separator formed of a film or a nonwoven fabric containing a cellulose having an organic substituent introduced by a chemical reaction, since the separator swells significantly when the impregnation step is performed, Even if the predetermined thickness and density are maintained so as not to cause a short circuit defect during the winding process, the fibers or film layers constituting the separator expand due to swelling after impregnation, and the gap between the fibers becomes large. Therefore, the density of the separator can be substantially reduced, and the equivalent series resistance (ESR) can be reduced. Moreover, since it is after the element winding step, short-circuit defects are not increased. Therefore, the ESR can be improved without affecting the short circuit defect rate. Therefore, it can be used as a separator by taking advantage of the characteristics of a film or a non-woven fabric, and an electrolytic capacitor in which both the ESR and the short circuit defect rate are reduced below desired values can be obtained. In particular, low-temperature characteristics and workability are good, but even when γ-butyrolactone having poor hydrophilicity and extremely poor ESR is used as a solvent, it is possible to significantly swell the separator, thus reducing ESR. The use range of γ-butyrolactone can be expanded.

従って所望する高電圧用コンデンサを作成する際にあっ
ても、セパレータに所望の厚み及び密度を保持させて耐
電圧性能の向上及びショート不良の発生を防止し、しか
も含浸時にセパレータの膨潤によりESRを低減させるこ
とができて特に効果が大きい。
Therefore, even when creating a desired high-voltage capacitor, the separator has a desired thickness and density to improve the withstand voltage performance and prevent the occurrence of short-circuit defects. It can be reduced and the effect is particularly large.

また、導入された有機置換基によりセパレータの電解液
に対する濡れ性と保持性が向上すると共に膨潤によって
含浸される電解液の量も増加するため、電解液のドライ
アップが防止されて、電解コンデンサの寿命を向上させ
ることができる。
Further, since the introduced organic substituent improves the wettability and retention of the separator to the electrolytic solution and also increases the amount of the electrolytic solution impregnated by the swelling, the electrolytic solution is prevented from being dried up and the electrolytic capacitor The life can be improved.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】陽極箔と陰極箔との間に介在させたセパレ
ータに所定の電解液を含浸させて成る電解コンデンサに
おいて、前記セパレータをフィルム又は不織布によって
形成するとともに、該セパレータに水酸基のエーテル化
反応、エステル化反応又はアセタール化反応によって有
機置換基を導入したセルロースを含有させることによ
り、前記電解液に対する膨潤度を高めたことを特徴とす
る電解コンデンサ。
1. An electrolytic capacitor comprising a separator interposed between an anode foil and a cathode foil impregnated with a predetermined electrolytic solution, wherein the separator is formed of a film or a non-woven fabric, and hydroxyl groups are etherified into the separator. An electrolytic capacitor comprising a cellulose having an organic substituent introduced therein by a reaction, an esterification reaction, or an acetalization reaction to increase the degree of swelling with respect to the electrolytic solution.
【請求項2】前記電解液はγ−ブチロラクトン、ジメチ
ルホルムアミド、エチレングリコール、メチルセルソル
ブ、プロピレングリコール、プロピレンカーボネートか
ら選択された一種又は二種以上を溶媒として含む電解液
で成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
解コンデンサ。
2. The electrolytic solution comprises an electrolytic solution containing, as a solvent, one or more selected from γ-butyrolactone, dimethylformamide, ethylene glycol, methylcellosolve, propylene glycol and propylene carbonate. The electrolytic capacitor according to claim 1.
【請求項3】前記膨潤度は電解液の溶媒であるγ−ブチ
ロラクトンに浸漬した場合に5%以上の膨潤度を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電解コン
デンサ。
3. The electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the swelling degree is 5% or more when immersed in γ-butyrolactone which is a solvent of the electrolytic solution.
JP62041830A 1987-02-24 1987-02-24 Electrolytic capacitor Expired - Lifetime JPH0754787B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62041830A JPH0754787B2 (en) 1987-02-24 1987-02-24 Electrolytic capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62041830A JPH0754787B2 (en) 1987-02-24 1987-02-24 Electrolytic capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63207114A JPS63207114A (en) 1988-08-26
JPH0754787B2 true JPH0754787B2 (en) 1995-06-07

Family

ID=12619187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62041830A Expired - Lifetime JPH0754787B2 (en) 1987-02-24 1987-02-24 Electrolytic capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0754787B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2692126B2 (en) * 1988-04-20 1997-12-17 松下電器産業株式会社 Electrolytic capacitor
JP2002367863A (en) * 2001-06-07 2002-12-20 Nippon Kodoshi Corp Electrolytic capacitor
JP2007173447A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Asahi Kasei Fibers Corp Electrical accumulation device
JP2008098291A (en) * 2006-10-10 2008-04-24 Asahi Kasei Fibers Corp Separator for capacitor
JPWO2008139619A1 (en) * 2007-05-14 2010-07-29 旭化成せんい株式会社 Power storage device separator and power storage device
JP2019029597A (en) * 2017-08-03 2019-02-21 エルナー株式会社 Aluminum electrolytic capacitor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5593218A (en) * 1979-01-10 1980-07-15 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Double layer capacitor
JPS59140429U (en) * 1983-03-10 1984-09-19 旭化成株式会社 electrolyte capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63207114A (en) 1988-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160293338A1 (en) Capacitor separator and capacitor
WO2013069146A1 (en) Separator for electrolytic capacitor, and electrolytic capacitor
EP2937879A1 (en) Separator for aluminium electrolytic capacitor, and aluminium electrolytic capacitor
JP3466206B2 (en) Electrolytic capacitor
US10748713B2 (en) Separator for electrochemical device and electrochemical device
JP5215836B2 (en) Separator and solid electrolytic capacitor using the separator
JPH0754787B2 (en) Electrolytic capacitor
JPWO2008139619A1 (en) Power storage device separator and power storage device
JP2000331663A (en) Separator and electrolytic capacitor, electric double layer capacitor and non-aqueous battery using the separator
US2773114A (en) Battery separator and method of making same
JP2010087112A (en) Separator and solid electrolytic capacitor including same
JP2010239062A (en) Electrolytic capacitor separator and electrolytic capacitor
JP4794914B2 (en) Electrolytic capacitor
CN117888396A (en) A method for preparing high-pressure electrolytic capacitor paper
JP2007141498A (en) Separator for electric storage device
JP2019149457A (en) Electrochemical element separator and electrochemical element
JPS63254717A (en) Electrolytic capacitor
CN113228213B (en) Separator for aluminum electrolytic capacitor and aluminum electrolytic capacitor
JPH0746673B2 (en) Electrolytic paper for electrolytic capacitors
JP2013201406A (en) Separator for aluminum electrolytic capacitor, and aluminum electrolytic capacitor
TW202042261A (en) Separator for aluminum electrolytic capacitor, and aluminum electrolytic capacitor
Danko Strength properties of separators in alkaline solutions
JP4533003B2 (en) Electrolytic capacitor
JPWO2013069146A1 (en) Electrolytic capacitor separator and electrolytic capacitor
JPH0754788B2 (en) Electrolytic capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term