JPH1154380A - 固体電解コンデンサ - Google Patents

固体電解コンデンサ

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JPH1154380A
JPH1154380A JP9206413A JP20641397A JPH1154380A JP H1154380 A JPH1154380 A JP H1154380A JP 9206413 A JP9206413 A JP 9206413A JP 20641397 A JP20641397 A JP 20641397A JP H1154380 A JPH1154380 A JP H1154380A
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JP
Japan
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foil
electrolytic capacitor
voltage
withstand voltage
solid electrolytic
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JP9206413A
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English (en)
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Katsunori Nogami
勝憲 野上
Kazunori Naradani
一徳 奈良谷
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Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体電解コンデンサにおける陰極箔の逆方向
の耐電圧を利用することにより、コンデンサ全体の耐電
圧の向上を可能とした固体電解コンデンサを提供する。 【解決手段】 所定の化成電圧で化成処理された電極部
材から構成された陽極箔1と、化成処理された電極部材
から構成された陰極箔2と、これら陽極箔1と陰極箔2
とをセパレータ3を介して巻回してコンデンサ素子10
を形成し、このコンデンサ素子10に固体の電解質を含
浸させる。陽極箔1の順方向の耐電圧と、陰極箔2の逆
方向の耐電圧との和になるので、コンデンサ全体の耐電
圧特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐電圧特性の向上
を可能とした固体電解コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】有機及び無機固体アルミ電解コンデンサ
の定格電圧を向上させる主な手法として、使用する陽極
箔の化成電圧を上昇させ、酸化皮膜の厚さを増大させる
ことが、従来から知られている。一方、電解コンデンサ
では、電極の寸法が同一の場合には、耐電圧と静電容量
はほぼ反比例の関係にある。特に、固体アルミ電解コン
デンサの(VF/WV)比は3〜6であり、通常の非固
体アルミ電解コンデンサの1.1〜1.5の値よりも大
きく、その比は製品の耐電圧が高くなるほど大きくな
る。そのため、使用する陽極箔の化成電圧を上昇させ定
格電圧を向上させると、容量は大幅に低下し、体積あた
りのCV積が減少する。たとえば、二酸化マンガンを陰
極材料として使用した固体アルミ電解コンデンサの場
合、定格電圧が6.3WVで容量が15μF(CV=9
4.5)であるのに対し、16WVでは4.7μF(C
V=75.2)であり、さらに高耐電圧を得ようとする
とますますCV積は低下する。
【0003】また、このような固体アルミ電解コンデン
サは比較的小型で使用されることが多く、陽極箔とタブ
との接続面積は小さいために、化成電圧が100V以上
になると陽極箔とタブとの接続が困難になる。これらの
理由により一般的に20WV以上(実質耐電圧としては
30V程度)の製品耐電圧を実現するのは困難であっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題点を解決するために提案されたもので
あって、その目的は、固体電解コンデンサにおける陰極
箔の逆方向の耐電圧に着目することにより、コンデンサ
全体の耐電圧の向上を可能とした固体電解コンデンサを
提供することにある。
【0005】すなわち、非固体アルミ電解コンデンサの
逆方向の耐電圧はほとんどないに等しいの対し、固体ア
ルミ電解コンデンサの場合、図6に示すように、正方向
の1/3〜1/2の耐電圧を有する。そこで、本発明に
おいては、陰極箔として、化成処理した電極箔を使用
し、この陰極箔の持つ逆方向の耐電圧を利用することに
より、固体電解コンデンサ全体の耐電圧の向上を図った
ものである。
【0006】ところで、本発明に類似する従来技術とし
ては、例えば、特開平7−263288号(名称:無極
性固体電解コンデンサ)、特開平8−97097号(固
体電解コンデンサ及びその製造方法)に記載されるよう
に、バイポーラ型と呼ばれる無極性の固体電解コンデン
サが提案されている。これらの無極性の固体電解コンデ
ンサは、専ら交流用として使用されるもので、陽極箔と
陰極箔とを化成処理した電極箔によって構成したもので
ある。しかし、このような交流用の固体電解コンデンサ
は、順方向と逆方向の特性が等しくなるように、各電極
箔における静電容量と耐電圧が等しく設定されている。
そのため、この交流用の固体電解コンデンサを製造する
場合、各電極箔の巻回長さ、セパレータを挟んで対向す
る電極箔の面積、各箔の化成処理電圧などを精緻に調整
する必要があり、一般的な交流用の固体電解コンデンサ
に比較して、構成が複雑で製造作業も面倒である。
【0007】これに対して、本発明の固体電解コンデン
サは、陰極箔の持つ逆方向の耐電圧を利用するだけであ
るため、陽極箔と陰極箔の特性を等しくする必要はな
く、交流用固体電解コンデンサのような製造上の困難は
ない。また、陽極箔と陰極箔との特性を異ならせること
が可能であるため、例えば陰極箔の巻回回数を調整する
などして逆方向の耐電圧を変化させて、電解コンデンサ
全体の耐電圧特性を調整することもできる。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、所定の化成電圧で化成処理さ
れた電極部材から構成された陽極箔と、化成処理された
電極部材から構成された陰極箔と、これら陽極箔と陰極
箔とを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固体の電解質を生成して直
流電圧に対する耐電圧を向上させたことを特徴とする。
このような構成を有する請求項1の発明においては、固
体アルミ電解コンデンサにおいて陰極側に化成皮膜を有
する箔を使用することにより、実質的な陽極箔に加えそ
の1/3〜1/2の耐電圧を有するコンデンサを直列に
接続したのと同じ機能をもたせ、これに直流電圧を印加
すると陰極側にも電圧が分配されるため、結果としてコ
ンデンサの耐電圧が上昇させることが可能となる。
【0009】請求項2の発明は、前記陽極箔と陰極箔と
が同一の電極部材から構成されていることを特徴とす
る。この請求項2の発明においては、両電極箔が同一の
電極部材によって構成されているため、別々の電極部材
を用意する必要がなく、固体電解コンデンサの製造が容
易になる。
【0010】請求項3の発明は、前記陽極箔と陰極箔に
おける印加電圧に対する順方向の耐電圧および/または
静電容量が、各電極箔でそれぞれ異なることを特徴とす
る。この請求項3の発明においては、両極で分配する電
圧の割合を適宜調整することが可能となり、所望の耐電
圧特性を容易に得ることができる。
【0011】請求項4の発明は、前記陽極箔と陰極箔の
いずれかが、単独で巻回された空巻き部を有し、前記陽
極箔と陰極箔との長さが異なることを特徴とする。この
請求項4の発明においては、空巻き部を設けて陽極箔と
陰極箔との長さを異ならせることにより、両極の耐電圧
および/または静電容量を簡単に調整することができ
る。
【0012】請求項5の発明は、前記電極部材がアルミ
ニウムからなり、前記電解質が二酸化マンガンから成る
ことを特徴とする。このような電極部材と電解質を使用
した請求項5の発明では、逆方向の耐電圧が有効に生じ
るため、コンデンサ全体の耐電圧の向上が著しい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明による固体電解コン
デンサの実施形態の一つを、図面に従って説明する。
【0014】(1)実施の形態の構成 図1は、本発明の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
陽極箔1と、前記陽極箔1と同じ材料から構成された陰
極箔2とを、マニラ紙、ガラスペーパー、不織布などか
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、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)錯体などの固体電解質を含浸したもの
である。
【0015】前記陽極箔1及び陰極箔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
箔1、陰極箔2との接続部と外部との電気的な接続を担
う外部接続部とを備え、巻回したコンデンサ素子10の
端面から導出される。
【0016】コンデンサ素子10は、上記の陽極箔1と
陰極箔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。また、陽極箔1
と陰極箔2の長さは必ずしも一致する必要はなく、巻回
時においていずれかを空巻きすることにより、セパレー
タ3を介して対向する面積は変化させることなく、その
長さを異ならせることができる。また、陽極箔と陰極箔
とで、同一の部材を使用する代わりに、化成処理電圧、
肉厚、長さのいずれか一つあるいは幾つかを異なるもの
を使用することもできる。
【0017】前記陽極箔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。コンデンサ素子10に含浸された固体電解質
は、この酸化皮膜層4とセパレータ3の間隙部に充填さ
れ、固体電解質層5を形成している。一方、陰極箔2
は、前記陽極電極箔1と同様に構成されており、その酸
化皮膜層4がセパレータ3に対向するように、巻回され
ている。
【0018】(2)実施の形態の作用 図3は、本実施の形態の固体電解コンデンサに直流電圧
0 を印加した際の等価回路を示したものである。図中
1 、R1 、及びV1 は陽極箔1(印加電圧に対し順方
向)の酸化皮膜の容量、直流抵抗及び分配されている電
圧、C2 、R2、及びV2 は陰極箔2(印加電圧に対し
逆方向)の酸化皮膜の容量、直流抵抗及び分配されてい
る電圧であり、I0 はこのコンデンサの漏れ電流であ
る。この時の陽極側と陰極側にかかっている電圧はC1
及びC2 には無関係で、それぞれの皮膜の直流抵抗R1
及びR2 の大きさによって決まる。すなわち、本実施の
形態では、陰極箔2は空巻きした分だけ陽極箔1に比較
して長くなっており、その直流抵抗R2 は、陽極箔の直
流抵抗R1 に比較して大きなものとなっている。
【0019】一般に、陽極箔1及び陰極箔2の両方に化
成処理を施した電極部材を使用した無極性の非固体アル
ミ電解コンデンサにおいては、印加電圧に対し逆方向の
酸化皮膜の耐電圧は小さく、すなわちR2 は非常に小さ
いため実質的にはR1 のみを考慮すればよく、従ってコ
ンデンサの直流耐電圧は印加電圧に対し順方向の酸化皮
膜の耐電圧と一致する。
【0020】しかし、本実施の形態のように、前記陽極
箔1及び陰極箔2の両方に化成処理を施した電極部材を
使用した固体アルミ電解コンデンサの場合、印加電圧に
対し逆方向の酸化皮膜の耐電圧は順方向の1/3〜1/
2の耐電圧を有するためにR2 が比較的大きく、陽極側
及び陰極側にそれぞれV1 =V・R1 /(R1 +R2
及びV2 =V・R2 /(R1 +R2 )に分配される。そ
のために陽極側のみで電圧を保持している場合よりも漏
れ電流I0 が小さくなる。また、本実施形態の固体アル
ミ電解コンデンサの耐電圧は、印加電圧に対し順方向に
位置する酸化皮膜の耐電圧V1 と逆方向に位置する酸化
皮膜の耐電圧V2 の和となり、陰極箔に未化成あるいは
数V程度の化成箔を使用した場合よりもV2 だけ増加す
る。
【0021】このように本実施の形態の固体電解コンデ
ンサによれば、陽極箔の順方向に対する耐電圧と陰極箔
の逆方向の耐電圧とによって、コンデンサ全体の耐電圧
が決定されるため、個々の電極箔の化成処理電圧を高く
したり、電極箔の厚さを増加させることなく、その電気
的特性を向上することができる。
【0022】
【実施例】次に、本発明の固体電解コンデンサと、化成
処理を行わない陰極箔を使用した従来の固体電解コンデ
ンサとの電気的な特性を比較する。
【0023】実施例1 アルミニウム箔をエッチング処理し、化成電圧98Vで
化成処理して表面に酸化皮膜を形成した陽極箔及び陰極
箔を作成した。これらの陽極箔と陰極箔にそれぞれ電極
端子を接合した後、セパレータを挟んで巻回してコンデ
ンサ素子を形成した。この場合、陽極箔の長さは22m
m、陰極箔の長さは33mmであり、陰極箔はその分空
巻きされている。このコンデンサ素子にほう酸を0.1
〜0.2重量%添加した硝酸マンガン水溶液に含浸し、
減圧含浸を行った。その後、270℃で10分熱分解
し、さらに修復化成液中で35V印加して修復化成を行
い、このコンデンサ素子をエポキシ樹脂で封止し、二酸
化マンガンの電解質層を有するアルミ固体電解コンデン
サを製作した。
【0024】比較例1 前記実施例1に記載した固体電解コンデンサにおいて、
化成電圧98Vのアルミニウム箔を陽極箔のみに使用
し、陰極箔は未化成のアルミニウム箔を使用した。
【0025】比較例2 前記実施例1に記載した固体電解コンデンサにおいて、
化成電圧170Vのアルミニウム箔を陽極箔のみに使用
し、陰極箔は未化成のアルミニウム箔を使用した。
【0026】
【表1】 表1から明らかなように、実施例1における固体電解コ
ンデンサでは、100kHzで測定した等価直列抵抗E
SR、漏れ電流LC、耐電圧のいずれもが、比較例1及
び2に示す、化成処理を施していない陰極箔を使用した
固体電解コンデンサに比較して向上していることが判
る。
【0027】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、陰極箔と
して化成処理された電極部材を使用するという手段によ
り、固体電解コンデンサの電気的特性、特に直流電圧に
対する耐電圧特性を向上させることが可能になる。ま
た、本発明の固体電解コンデンサは、直流用として使用
するものであるから、陰極箔と陽極箔の電気的特性を一
致させる必要がなく、陰極箔の持つ逆方向の耐電圧特性
のみを考慮すればよいので、コンデンサの製造も容易で
あり、実用性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固体電解コンデンサに使用するコンデ
ンサ素子の分解斜視図。
【図2】本発明の電極箔部分の概念図。
【図3】本発明の固体電解コンデンサの等価回路図。
【図4】一般的な固体アルミ電解コンデンサのV−I特
性を示すグラフ。
【図5】本発明による固体電解コンデンサのV−I特性
を示すグラフ。
【図6】固体アルミ電解コンデンサと非固体アルミ電解
コンデンサのV−I特性を示すグラフ。
【符号の説明】
1…陽極箔 2…陰極箔 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

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の化成電圧で化成処理された電極部
    材から構成された陽極箔と、化成処理された電極部材か
    ら構成された陰極箔と、これら陽極箔と陰極箔とをセパ
    レータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、この
    コンデンサ素子に固体の電解質を生成して直流電圧に対
    する耐電圧を向上させたことを特徴とする固体電解コン
    デンサ。
  2. 【請求項2】 前記陽極箔と陰極箔とが同一の電極部材
    から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の
    固体電解コンデンサ。
  3. 【請求項3】 前記陽極箔と陰極箔における印加電圧に
    対する順方向の耐電圧および/または静電容量が、各電
    極箔でそれぞれ異なることを特徴とする請求項1に記載
    の固体電解コンデンサ。
  4. 【請求項4】 前記陽極箔と陰極箔のいずれかが、単独
    で巻回された空巻き部を有し、前記陽極箔と陰極箔との
    長さが異なることを特徴とする請求項3に記載の固体電
    解コンデンサ。
  5. 【請求項5】 前記電極部材がアルミニウムからなり、
    前記電解質が二酸化マンガンから成ることを特徴とする
    請求項1、請求項2、請求項3または請求項4に記載の
    固体電解コンデンサ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000269089A (ja) * 1999-03-15 2000-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサ
JP2003151857A (ja) * 2001-11-16 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサおよびその製造方法
US7440257B2 (en) 2002-10-18 2008-10-21 Epcos Ag Double-layer capacitor, use of the same, and method for increasing the maximum charges of double-layer capacitor electrodes
WO2014083765A1 (ja) * 2012-11-28 2014-06-05 三洋電機株式会社 電解コンデンサ
US10734163B2 (en) 2016-03-25 2020-08-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
WO2021125182A1 (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 日本ケミコン株式会社 ハイブリッド型電解コンデンサ及びその製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000269089A (ja) * 1999-03-15 2000-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサ
JP2003151857A (ja) * 2001-11-16 2003-05-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサおよびその製造方法
US7440257B2 (en) 2002-10-18 2008-10-21 Epcos Ag Double-layer capacitor, use of the same, and method for increasing the maximum charges of double-layer capacitor electrodes
WO2014083765A1 (ja) * 2012-11-28 2014-06-05 三洋電機株式会社 電解コンデンサ
JPWO2014083765A1 (ja) * 2012-11-28 2017-01-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 電解コンデンサ
US10734163B2 (en) 2016-03-25 2020-08-04 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
WO2021125182A1 (ja) * 2019-12-17 2021-06-24 日本ケミコン株式会社 ハイブリッド型電解コンデンサ及びその製造方法
US11929214B2 (en) 2019-12-17 2024-03-12 Nippon Chemi-Con Corporation Hybrid electrolytic capacitor and method for manufacturing same

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