(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ともに弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔とを電解紙を介して巻回してなるコンデンサ素子を有し、上記コンデンサ素子の陽極箔と陰極箔との間に所定の電解質が形成されている電解コンデンサにおいて、
上記電解紙として、スパンボンド法による第１不織布とメルトブロー法による第２不織布とを一体に積層してなる不織布積層体が用いられ、
上記不織布積層体が、２枚の上記第１不織布の間に、１枚の上記第２不織布が配置されている３層構造で、上記３層が熱融着により一体に積層されており、熱融着後の全体の厚みが３０μｍであり、
上記第１不織布および上記第２不織布が、ポリエステル，ポリアミド，ポリミイド，ポリアミドイミド，ポリフェニレンスルファイド，アクリル樹脂のいずれか一つの繊維もしくはこれらの混合繊維からなるとともに、
上記電解質が、導電性高分子からなる固体電解質であることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
上記第１不織布および上記第２不織布の坪量がともに２０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
上記第１不織布の繊維径が１０〜２０μｍであり、上記第２不織布の繊維径が１〜５μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箔巻回型コンデンサ素子を有する電解コンデンサに関し、さらに詳しく言えば、機械的強度が高く、かつ、耐ショートに優れた電解紙を備えた電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
箔巻回型コンデンサ素子は、弁作用金属の一つであるアルミニウム材からなる陽極箔と陰極箔とを電解紙を介して渦巻き状に巻回するとにより作成され、その陽極箔と陰極箔との間に駆動用の電解液を含浸したものがアルミニウム電解コンデンサであり、導電性高分子からなる固体電解質を形成したものがアルミニウム固体電解コンデンサである。
【０００３】
いずれにしても、各箔間に電解質を保持するとともに、各箔間の短絡（ショート）を防止するうえで電解紙は必須の構成部品である。
【０００４】
電解紙には、マニラ麻やクラフト紙をはじめとして種々のものが用いられているが、その中にスパンボンド法による電解紙とメルトブロー法による電解紙とがある（特許文献１，２参照）。
【０００５】
スパンボンド法による電解紙は、繊維径が約１０〜２０μｍ程度と比較的太く長繊維化が可能であるため機械的強度が高く、目が粗いため電解質の浸透性はよいが、その反面、目が粗く繊維間の空間が大きいため、素子を巻き取る際にアルミ箔の崩れ等により発生するアルミ粉末（異物）を巻き込みやすく耐ショート性に乏しい、という問題がある。
【０００６】
メルトブロー法による電解紙は、繊維径が約１〜５μｍ程度で目がきわめて細かく緻密であることから、異物の巻き込みがほとんどなく耐ショート性は良好であるものの、緻密であるがため電解質の浸透性が悪く、また、長繊維化が困難で機械的強度が弱いことから巻き取りが難しい、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１５３２１７号公報
【特許文献２】特開２００６−４１２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の課題は、耐ショート性に優れているとともに、機械的強度も高い電解紙を備えた電解コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、ともに弁作用金属からなる陽極箔と陰極箔とを電解紙を介して巻回してなるコンデンサ素子を有し、上記コンデンサ素子の陽極箔と陰極箔との間に所定の電解質が形成されている電解コンデンサにおいて、
上記電解紙として、スパンボンド法による第１不織布とメルトブロー法による第２不織布とを一体に積層してなる不織布積層体が用いられ、上記不織布積層体が、２枚の上記第１不織布の間に、１枚の上記第２不織布が配置されている３層構造で、上記３層が熱融着により一体に積層されており、熱融着後の全体の厚みが３０μｍであり、上記第１不織布および上記第２不織布が、ポリエステル，ポリアミド，ポリミイド，ポリアミドイミド，ポリフェニレンスルファイド，アクリル樹脂のいずれか一つの繊維もしくはこれらの混合繊維からなるとともに、上記電解質が、導電性高分子からなる固体電解質であることを特徴としている。
【００１２】
本発明において、上記第１不織布および上記第２不織布の坪量がともに２０ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００１３】
また、上記第１不織布の繊維径が１０〜２０μｍであり、上記第２不織布の繊維径が１〜５μｍであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、陽極箔と陰極箔との間に配置される電解紙に、スパンボンド法により形成された第１不織布と、メルトブロー法により形成された第２不織布とを積層してなる不織布積層体を用いたことにより、第１不織布の高い機械的強度、良好な電解質の浸透性と、第２不織布の優れた耐ショート性とを併せ持つ電解紙を備える電解コンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電解コンデンサのコンデンサ素子を示す模式的な斜視図。
【図２】上記コンデンサ素子に適用される電解紙の第１実施形態を示す拡大断面図。
【図３】上記コンデンサ素子に適用される電解紙の第２実施形態を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、図１ないし図３を参照して、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
本発明の電解コンデンサは、図１に示す箔巻回型のコンデンサ素子１０を備える。このコンデンサ素子１０は、タブ端子１５が取り付けられた陽極箔１１と、同じくタブ端子１６が取り付けられた陰極箔１３とを、それらの間に電解紙１２，１４を介して渦巻き状に巻回することにより作成される。
【００２０】
この実施形態において、陽極箔１１には、陽極酸化法等により酸化皮膜が形成されたアルミニウム箔が用いられ、陰極箔１３には、酸化皮膜のないアルミニウム箔が用いられるが、アルミニウム箔以外の弁作用金属箔が用いられてもよい。
【００２１】
タブ端子１５，１６には、アルミニウム丸棒線の一端側をプレスして扁平とした羽子板状の端子本体１５ａ，１６ａの丸棒側の端面に、ＣＰ線（ハンダメッキ銅被覆鋼線）１５ｂ，１６ｂを溶接してなる端子が用いられてよい。
【００２２】
本発明では、電解紙１２，１４に、スパンボンド法による第１不織布と、メルトブロー法による第２不織布とを熱融着により一体に積層した不織布積層体が用いられる。
【００２３】
図２に、第１例として、スパンボンド法よりなる第１不織布２１と、メルトブロー法よりなる第２不織布２２とを一体に熱融着した２層構成の不織布積層体２０ａを示す。
【００２４】
図３に、第２例として、スパンボンド法よりなる２枚の第１不織布２１，２１の間に、メルトブロー法よりなる１枚の第２不織布２２を挟み込んで一体に熱融着した３層構成の不織布積層体２０ｂを示す。
【００２５】
熱融着後の厚みは、２層構成の不織布積層体２０ａの場合２０μｍ以上、３層構成の不織布積層体２０ｂの場合３０μｍ以上であることが好ましい。
【００２６】
すなわち、２層構成の不織布積層体２０ａの場合２０μｍ未満、３層構成の不織布積層体２０ｂの場合３０μｍ未満であると、融着前の不織布の厚みが薄すぎてしまい、加工が難しくなる。
【００２７】
第１不織布２１および第２不織布２２には、ポリエステル，ポリアミド，ポリミイド，ポリアミドイミド，ポリフェニレンスルファイド，アクリル樹脂のいずれか一つの繊維もしくはこれらの混合繊維が好ましく用いられる。
【００２８】
第１不織布２１と第２不織布２２は、同じ材質の繊維であってもよいし、異なる繊維であってもよい。例えば、第１不織布２１，第２不織布２２ともにポリエステル繊維であってもよし、第１不織布２１がポリエステル繊維で、第２不織布２２がポリアミド繊維であってもよい。
【００２９】
また、コンデンサ素子１０の電解質には、電解液と、導電性高分子からなる固体電解質とがあるが、本発明は、好ましくはアルミニウム固体電解コンデンサに適用される。
【００３０】
コンデンサ素子１０に所定の電解質を形成した後は、常法によって電解コンデンサが作製されてよい。
【００３１】
すなわち、所定の電解質が形成されたコンデンサ素子１０を有底円筒状のアルミニウムケース内に収納し、そのケースの開口部を例えば封口ゴムで封口した後、横絞り溝の形成とかしめとを行うことにより、最終製品形態としての電解コンデンサが得られる。
【実施例】
【００３２】
〔実施例１〕
電解紙として、坪量が２０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート製の２枚のスパンボンド不織布の間に、同じく坪量が２０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート製のメルトブロー織布挟み込んで熱融着により一体に積層してなる３層構成の不織布積層体（厚み３０μｍ）を用意した。
タブ端子（電荷引出用リード線）を接続したアルミニウム陽極箔（化成電圧３０Ｖ）と、同じくタブ端子を接続したアルミニウム陰極箔とを上記３層構成の不織布積層体よりなる電解紙を介して巻き取ってコンデンサ素子を作成した後、コンデンサ素子を６０℃のリン酸アンモニウム水溶液中に浸漬して陽極箔を再化成した。
次に、３，４−エチレンジオキシチオフェンとパラトルエンスルホン酸第二鉄エタノール溶液を所定の分量ずつ混合した混合液をコンデンサ素子に含浸し、１００℃の恒温槽にて１時間重合した。
重合後のコンデンサ素子に封止用のゴムパッキンを組み付けて、有底円筒状のアルミニウムケース内に収納し、そのケース開口部をかしめて封口した。
そして、１０５℃の恒温槽にて２０Ｖの直流電圧を印加し修復化成を行って、直径８ｍｍ，軸長（高さ）６．７ｍｍで、定格電圧１６Ｖ，定格静電容量１００μＦのアルミニウム固体電解コンデンサを作製した。
【００３３】
〔比較例１〕
電解紙として、坪量が２０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート製のスパンボンド不織布（厚み３０μｍ）を用い、そのほかは上記実施例１と同様にしてアルミニウム固体電解コンデンサを作製した。
【００３４】
〔比較例２〕
電解紙として、坪量が２０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート製のメルトブロー不織布（厚み３０μｍ）を用いたところ、コンデンサ素子の巻き取り時に、電解紙の切断および伸びが大きく、適切なコンデンサ素子を巻き取ることができなかった。
【００３５】
上記実施例１および上記比較例１によりそれぞれ作製した試作品１００個について、巻取り工程でのショート発生数，１２０Ｈｚ時の静電容量（μＦ），１００ｋＨｚ時のＥＳＲ（ｍΩ）および漏れ電流１分値（μＡ）を測定した結果を次表１に示す。なお、静電容量，ＥＳＲ，漏れ電流１分値は平均値である。
【００３６】
【表１】
0005413583.tif 000002
【００３７】
巻取り工程でのショート発生数について、上記実施例１では１００個中「０」個であったが、上記比較例１では１００個中「１２」個であった。その原因を解析したところ、陽極箔の端面から崩落したアルミ粉によるショートであった。
【００３８】
また、静電容量およびＥＳＲは、上記実施例１，上記比較例１ともにほぼ同じ値であるが、漏れ電流１分値については、上記比較例１に対して上記実施例１の方が大幅に低くなっている。
【００３９】
このように、本発明によれば、電解紙として、スパンボンド法による強靱な不織布とメルトブロー法による緻密な不織布とを一体に積層した不織布積層体を用いることにより、巻取り工程でのショート発生数および漏れ電流を大幅に低減することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  コンデンサ素子
１１  陽極箔
１３  陰極箔
１２，１４  電解紙
１５，１６  タブ端子
２０ａ  ２層構成の不織布積層体
２０ｂ  ３層構成の不織布積層体
２１  スパンボンド法による第１不織布
２２  メルトブロー法による第２不織布
【図１】
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【図２】
0005413583.tif 000004
【図３】
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