(57)【要約】【課題】電解コンデンサの製造コストを抑制しつつ、音質向上を実現する。【解決手段】本発明に係るセパレータは、電解コンデンサのコンデンサ素子に用いられるセパレータにおいて、胡桃の殻の粉末を含有させたものである。本発明に係るセパレータの製造方法は、胡桃の殻の粉末を脱塩素処理する工程（Ｓ１：脱塩素工程）、純水中に上記粉末を含有する分散液にセパレータ基材を浸漬させる工程（Ｓ２：浸漬工程）、および、セパレータ基材を乾燥させる工程（Ｓ３：乾燥工程）を含む。【選択図】図３
2014216487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胡桃の殻の粉末を含有していることを特徴とする、電解コンデンサ用セパレータ。
【請求項２】
前記粉末が脱塩素処理されたもの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用セパレータ。
【請求項３】
前記粉末の径が４０μｍ以下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用セパレータ。
【請求項４】
純水中に胡桃の殻の粉末を含有する分散液に、セパレータ基材を浸漬させる浸漬工程と、
前記浸漬工程の後、前記セパレータ基材を乾燥させる乾燥工程と、
を備えたことを特徴とする、電解コンデンサ用セパレータの製造方法。
【請求項５】
前記浸漬工程の前に、前記粉末を脱塩素処理する脱塩素工程を備えたことを特徴とする、請求項４に記載の電解コンデンサ用セパレータの製造方法。
【請求項６】
前記浸漬工程において、径が４０μｍ以下の前記粉末を用いることを特徴とする、請求項４または５に記載の電解コンデンサ用セパレータの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のセパレータと、
電極箔と、
前記電極箔が前記セパレータを介して巻回または積層されたコンデンサ素子と、
を備えたことを特徴とする、電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサ用セパレータおよびその製造方法、ならびに、電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
電解コンデンサは、様々な分野で広く使用されており、例えば音響機器の電源回路や信号回路に使用されることがある。この場合、音響機器の音質は、使用される電解コンデンサの構造や材質の影響を受け得る。
【０００３】
そこで、音質向上のため、電解コンデンサの構造や材質に工夫を施した種々の技術が知られている。当該技術として、例えば、コンデンサ素子に含浸させる電解液の組成に工夫を施したものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−４８４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように電解液の組成を変更したり、電解コンデンサの構造を変更したりする場合、電解コンデンサの生産性、耐圧や耐熱の信頼性等を考慮する必要があり、自ずと改良の余地が限られてしまう。また、高価な材料や複雑な処理を要する場合、電解コンデンサの製造コストが増加してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、電解コンデンサの製造コストを抑制しつつ音質向上を実現可能な、電解コンデンサ用セパレータおよびその製造方法、ならびに、電解コンデンサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、胡桃の殻の粉末を含有していることを特徴とする、電解コンデンサ用セパレータが提供される。
【０００８】
本発明の第２観点によると、純水中に胡桃の殻の粉末を含有する分散液に、セパレータ基材を浸漬させる浸漬工程と、前記浸漬工程の後、前記セパレータ基材を乾燥させる乾燥工程と、を備えたことを特徴とする、電解コンデンサ用セパレータの製造方法が提供される。
【０００９】
本発明の第３観点によると、第１観点に係るセパレータと、電極箔と、前記電極箔が前記セパレータを介して巻回または積層されたコンデンサ素子と、を備えたことを特徴とする、電解コンデンサが提供される。
【００１０】
上記第１〜第３観点によれば、胡桃の殻の粉末を含有したセパレータを用いることで、後述の実施例で示すように、音質向上を実現可能である。また、一般的に廃棄されている胡桃の殻を利用することで、製造コストを抑制することができる。したがって、電解コンデンサの製造コストを抑制しつつ、音質向上を実現可能である。
【００１１】
上記第１観点において、前記粉末が脱塩素処理されたものであってよい。上記第２観点の製造方法は、前記浸漬工程の前に、前記粉末を脱塩素処理する脱塩素工程を備えてよい。これらの場合、コンデンサ素子の内部で粉末から溶出する塩素とコンデンサの構成部材とが反応するのを抑制することができる。
【００１２】
上記第１観点において、前記粉末の径が４０μｍ以下であることが好ましい。上記第２観点の製造方法は、前記浸漬工程において、径が４０μｍ以下の前記粉末を用いることが好ましい。粉末の径が４０μｍを超えるほど大きくなると、セパレータの表面に凹凸が生じ、巻回作業等が行い難くなる。これに対し、上記構成によれば、このような問題を抑制しつつ、音質向上を実現可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、胡桃の殻の粉末を含有したセパレータを用いることで、音質向上を実現可能である。また、一般的に廃棄されている胡桃の殻を利用することで、製造コストを抑制することができる。したがって、電解コンデンサの製造コストを抑制しつつ、音質向上を実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るコンデンサ素子の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る電解コンデンサの一実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係るセパレータの製造方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図４】本発明に係る電解コンデンサの製造方法の一実施形態を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
先ず、図１および図２を参照し、本発明の一実施形態に係る電解コンデンサおよびこれに含まれるコンデンサ素子について説明する。
【００１７】
コンデンサ素子１０は、図１に示すように、セパレータ１、陰極箔２、陽極箔３、陰極引き出しリード４、陽極引き出しリード５、および、素子止めテープ６を有する。
【００１８】
陰極箔２および陽極箔３は、セパレータ１を介して巻回されている。当該巻回された巻回体は、素子止めテープ６によって、円筒状に固定されている。リード４，５は、それぞれ、円筒状に固定された巻回体の上面から延出している。
【００１９】
電解コンデンサ１００は、電解液が含浸されたコンデンサ素子１０、外装ケース１２、外装スリーブ１６等を有する。
【００２０】
外装ケース１２内に、コンデンサ素子１０が収容されている。外装ケース１２の開口部には、当該開口部を封止する封口体１１が装着されている。外装ケース１２は、開口部に弾性ゴムからなる封口体１１が装着され、また、開口部の周縁が絞り加工されること等により、密閉されている。また、外装ケース１２は、外装スリーブ１６によって被覆されている。
【００２１】
セパレータ１は、セパレータ基材に、胡桃の殻の粉末を含有させたものである。セパレータ基材は、電解紙（例えば、クラフト系、マニラ系等の電解紙）である。当該粉末は、脱塩素処理されたものであり、４０μｍ以下の径を有する。セパレータ１に対する粉末の重量比は、０．６〜０．６５ｗｔ％である。
【００２２】
次いで、図３を参照し、セパレータ１の製造方法について説明する。
【００２３】
先ず、胡桃の殻の粉末を脱塩素処理する（Ｓ１：脱塩素工程）。このとき処理される粉末は、粉砕等により４０μｍ以下の径を有するように調整されたものである。
【００２４】
Ｓ１の後、純水中に上記粉末を含有する分散液に、セパレータ基材を浸漬させる（Ｓ２：浸漬工程）。このとき用いられる分散液は、Ｓ１で処理された粉末を純水中に分散したものである。また、分散液における粉末の重量濃度は、０．０２５〜０．１ｗｔ％である。
【００２５】
Ｓ２の後、セパレータ基材を乾燥させる（Ｓ３：乾燥工程）。このとき、セパレータ基材を、ヒータの熱やファンの熱風等により、脱水・乾燥させてよい。
【００２６】
上記工程Ｓ１〜Ｓ３により、セパレータ１が完成する。
【００２７】
次いで、図４を参照し、電解コンデンサ１００の製造方法について説明する。
【００２８】
先ず、下記工程Ｓ１０１〜Ｓ１０４により、コンデンサ素子１０を作製する（Ｓ１００：コンデンサ素子作製工程）。
【００２９】
即ち、先ず、陰極箔２および陽極箔３となる箔基材（アルミニウム箔）をエッチング液（塩酸等の強酸性の水溶液）に浸し、直流電圧や交流電圧を印加することにより、箔基材の表面に電気化学的に凹凸を形成し、箔基材の表面積を拡大する（Ｓ１０１：エッチング工程）。
【００３０】
Ｓ１０１の後、箔基材を化成液（硼酸アンモニウム等の弱酸性の水溶液）に浸し、直流電圧を印加することにより、箔基材の表面に誘電体となるアルミニウム酸化皮膜を形成する（Ｓ１０２：化成工程）。これにより、陰極箔２および陽極箔３が完成する。
【００３１】
Ｓ１０２の後、陰極箔２および陽極箔３のそれぞれにリード４，５を接続し、当該陰極箔２および陽極箔３を上記工程Ｓ１〜Ｓ３により製造されたセパレータ１を介して巻回し、巻き終わりの部分を素子止めテープ６で止めて、円筒状の巻回体を形成する（Ｓ１０３：巻回工程）。
【００３２】
Ｓ１０３の後、減圧や加圧等により、巻回体に電解液を含浸させる（Ｓ１０４：含浸工程）。このときの含浸時間は、電解液の種類等にもよるが、一般に、巻回体のサイズが大きくなるほど長くなる傾向にある。含浸工程の後、過剰な電解液を遠心分離機等で取り除いてよい。
【００３３】
上記工程Ｓ１０１〜Ｓ１０４（＝Ｓ１００）により、コンデンサ素子１０が完成する。
【００３４】
Ｓ１００の後、電解コンデンサ１００の各構成部材を組み立てる（Ｓ１０５：組立工程）。具体的には、先ず、外装ケース１２内にコンデンサ素子１０を収容する。その後、封口体１１に形成された２つの貫通孔のそれぞれにリード４，５を貫挿させ、外装ケース１２外にリード４，５を引き出した状態で、外装ケース１２の開口部に封口体１１を装着する。そして、開口部の周縁を絞り加工することにより、外装ケース１２を密閉する。さらにその後、外装ケース１２を外装スリーブ１６で被覆する。これにより、電解コンデンサ１００が完成する。
【００３５】
本実施形態では、さらに、Ｓ１０５の後、高温下で電解コンデンサ１００に直流電圧を印加し、箔の切断や巻取りによって損傷した酸化皮膜の修復を行う（Ｓ１０６：エージング工程）。
【００３６】
以上に述べたように、本実施形態によれば、胡桃の殻の粉末を含有したセパレータ１を用いることで、後述の実施例で示すように、音質向上を実現可能である。また、一般的に廃棄されている胡桃の殻を利用することで、製造コストを抑制することができる。したがって、電解コンデンサ１００の製造コストを抑制しつつ、音質向上を実現可能である。
【００３７】
セパレータ１に含有される粉末は、脱塩素処理されたものである。また、セパレータ１の製造方法は、浸漬工程Ｓ２の前に、脱塩素工程Ｓ１を備えている。これらの構成により、コンデンサ素子１０の内部で粉末から溶出する塩素とコンデンサの構成部材とが反応するのを抑制することができる。
【００３８】
セパレータ１に含有される粉末の径は、４０μｍ以下である。また、セパレータ１の製造方法は、浸漬工程Ｓ２において、径が４０μｍ以下の粉末を用いる。粉末の径が４０μｍを超えるほど大きくなると、セパレータ１の表面に凹凸が生じ、巻回作業等が行い難くなる。これに対し、上記構成によれば、このような問題を抑制しつつ、音質向上を実現可能である。
【００３９】
セパレータ１に対する粉末の重量比は、０．６〜０．６５ｗｔ％である。また、セパレータ１の製造方法において、浸漬工程Ｓ２で用いる分散液における粉末の重量濃度は、０．０２５〜０．１ｗｔ％である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例および従来例に基づいて、本発明について説明する。
【００４１】
本願発明者等は、実施例および従来例に係る電解コンデンサを音響機器に適用して音を再生し、その再生音について、１０の音質項目のそれぞれを１０点満点として評価し、１０項目合計した値を総合評価（１００点満点）とした。評価結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2014216487.tif 000003
【００４３】
従来例は、胡桃の殻の粉末を含有しないセパレータを用いた電解コンデンサである。実施例１，２は、共に胡桃の殻の粉末（径≦４０μｍであり、脱塩素処理されたもの）を含有するセパレータを用いた電解コンデンサであるが、セパレータに対する粉末の重量比が互いに異なる。これら実施例および従来例は、セパレータの構成を除き、同様の構成であり、また、セパレータの製造方法を除き、上述の実施形態に係る電解コンデンサの製造方法と同様の方法であって、互いに同様の方法により、製造されたものである。
【００４４】
表１から、実施例１，２は、従来例に比べ、品質の高い音を再生できることがわかる。また、実施例１，２のように、セパレータに含有される粉末が脱塩素処理されたものであること、セパレータに含有される粉末の径が４０μｍ以下であること、セパレータに対する粉末の重量比が０．６〜０．６５ｗｔ％であること、また、浸漬工程Ｓ２で用いる分散液における粉末の重量濃度が０．０２５〜０．１ｗｔ％であることにより、音質向上効果がより確実に得られることがわかる。
【００４５】
なお、粉末の径の測定は、ＳＥＭ観察により行った。具体的には、３５０倍の倍率で撮影した写真に表れた複数の粉末について、最長対角の長さを径として測定した。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００４７】
・セパレータ基材は、電解紙に限定されず、例えば、織布、不織布、フィルム等であってもよい。また、セパレータ基材は、マニラ麻、サイザル麻、レーヨン、セルロース、ガラス繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔体等、様々な材料からなってよい。
・コンデンサ素子は、電極箔がセパレータを介して積層されたもの（積層型）であってもよい。
・本発明に係る電解コンデンサは、リード線形の電解コンデンサに限定されず、基板自立型やチップ形の電解コンデンサであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  セパレータ
２  陰極箔（電極箔）
３  陽極箔（電極箔）
４  陰極引き出しリード
５  陽極引き出しリード
６  素子止めテープ
１０  コンデンサ素子
１１  封口体
１２  外装ケース
１６  外装スリーブ
１００  電解コンデンサ
【図１】
2014216487.tif 000004
【図２】
2014216487.tif 000005
【図３】
2014216487.tif 000006
【図４】
2014216487.tif 000007