(57)【要約】【課題】多孔質陽極体の突起や反りの発生による接触不良を防止し、ＥＳＲ不良を防止する。【解決手段】両面に予め凹部１６，１６が形成されたニオブ箔１５を用意し、凹部１６内にニオブ粉末を含むニオブペーストを擦り切り充填する。このニオブペーストを真空焼結させて、凹部１６，１６内にニオブ多孔質体１７を形成した後、陽極酸化処理を行って多孔質陽極体８を作製する。この多孔質陽極体８の両面側に、セパレータ１１を隔てて、多孔質陽極体８と、集電体３上に成形された活性炭層９とを対向配置し、集電体３とガスケット１２とによって、多孔質陽極体８、活性炭層９及びセパレータ１１を電解液としての硫酸を封入した状態で、気密封止してセル２を作製し、このセル２を外側から陰極板４によって集電体３に圧接するように挟み込む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質溶液を含浸させたイオン透過性を有するセパレータを介して、互いに対向配置された陽極と陰極とを備えてなる電解コンデンサであって、
前記陽極は、凹部が形成された金属箔と、前記凹部内に形成された金属多孔質体とを有してなり、前記金属多孔質体は、前記凹部に充填された金属粉体が焼結処理されて形成されていることを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
前記金属箔及び前記金属粉体は弁金属からなり、前記陽極の表面には、陽極酸化処理によって、誘電体膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
前記セパレータは、絶縁性の多孔質体からなり、前記陰極は、導電性の多孔質体からなることを特徴とする請求項１又は２記載の電解コンデンサ。
【請求項４】
前記凹部は、座繰り加工によって前記金属箔の両面側に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電解コンデンサ。
【請求項５】
前記凹部は、エンボス加工により前記金属箔の片面側に形成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の電解コンデンサ。
【請求項６】
電解質溶液を含浸させたイオン透過性を有するセパレータを介して、陽極と陰極とを、互いに対向配置させて電解コンデンサを組み立てる電解コンデンサの製造方法であって、
凹部が形成された金属箔を用意し、金属粉体を含む金属ペーストを前記凹部に充填した後、前記金属ペーストを焼結処理して、前記凹部内に金属多孔質体を形成して、前記陽極を作製することを特徴とする電解コンデンサの製造方法。
【請求項７】
前記金属箔及び前記金属粉体として弁金属を用い、前記金属ペーストを焼結処理して、前記凹部内に前記金属多孔質体を形成した後、陽極酸化処理によって、前記陽極の表面に誘電体膜を形成することを特徴とする請求項６記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項８】
前記セパレータとして、絶縁性の多孔質体を用い、前記陰極として、導電性の多孔質体を用いることを特徴とする請求項６又は７記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項９】
座繰り加工によって前記凹部を前記金属箔の両面側に形成することを特徴とする請求項６、７又は８記載の電解コンデンサの製造方法。
【請求項１０】
エンボス加工によって前記凹部を前記金属箔の片面側に形成することを特徴とする請求項６、７又は８記載の電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、湿式電解コンデンサ等の電解コンデンサ及びその製造方法に係り、特に、陽極に弁金属多孔質体を用い、陰極に多孔質炭素電極又は金属多孔質電極を用い、陽極及び陰極を巻回せず平面状に積層し、電解液として例えば硫酸を用いる電解コンデンサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の携帯型電子機器においては、低電流化、低電圧化が図られているが、その機能によっては、瞬間的に非常に大きな電流を必要とする場合があり、このとき、電池等の電源で電圧変動（ＩＲドロップ等）が生じることによって、電子回路が正常に動作しなくなったり、電池の寿命を短くさせてしまうことがある。
例えば、ＣＰＵ等の動作電圧の下限値を一瞬でも下回ると、ＣＰＵ等がフリーズ状態となって電子機器が動作不能となってしまう。
このため、瞬間的に大電流を必要とするときのみ、急速な充電及び大電流の放電が可能な電気二重層コンデンサから電力を供給して全体の電力を平準化することが行われている。
さらに、電子機器の小型化及び薄型化に伴って、電気二重層コンデンサも小型化及び薄型化のための工夫がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、小型化及び薄型化するほど、逆に、等価直列抵抗（以下、ＥＳＲ（Equivalent  Series  Resistance）という。）が増大し、本来の機能としての大電流を供給することが困難となってきている。なお、このＥＳＲは、素子としてのコンデンサを構成する例えば、電極、端子及びリード線等の抵抗である。
このため、小型化及び薄型化と、低ＥＳＲ化とを同時に達成するために、この電気二重層コンデンサに代えて、例えば、特許文献２に開示されているような固体電解コンデンサや、例えば、特願２００４−２３２１５０号に開示されているような湿式電解コンデンサを用いることが提案されている。
【０００４】
図１１は、従来技術である湿式電解コンデンサの概略構成及び組立方法を説明するための説明図、図１２は、従来技術を説明するための説明図であって、同湿式電解コンデンサのセルの構成を分解して示す分解斜視図、図１３は、同セルを構成する多孔質陽極体の構成を示す図であって、同図（ａ）は、同多孔質陽極体の平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
湿式電解コンデンサ１０１は、図１１に示すように、セル１０２と、セル１０２を構成する集電体１０３に圧接した状態でセル１０２を挟み込む陰極板１０４と、陽極端子部１０５及び陰極端子部を１０６を露出させた状態でこれらの端子部以外を封止するラミネート外装材１０７とを備えてなっている。
【０００５】
セル１０２は、図１２に示すように、多孔質陽極体１０８と、多孔質陽極体１０８に対向配置された集電体１０３と、集電体１０３上に、例えばスクリーン印刷法によって成形された活性炭層１０９と、多孔質陽極体１０８及び活性炭層１０９が形成された集電体１０３を隔てるセパレータ１１０と、多孔質陽極体１０８、集電体１０３に形成された活性炭層１０９及びセパレータ１１０を電解液としての硫酸を封入した状態で、気密封止するためのガスケット１１１とを有している。
多孔質陽極体１０８は、図１３に示すように、ニオブ箔１１３と、ニオブ箔１１３の中央部に形成されたニオブ多孔質体１１４とを有していると共に、陽極端子部１０５を除く表面には陽極酸化膜が形成されている。
【０００６】
ニオブ多孔質体１１４は、ニオブ箔１１３上にニオブ粉体を含むニオブペーストを印刷成形した後、真空焼結して形成される。
湿式電解コンデンサ１０１は、図１１に示すように、ニオブ箔１１３上にニオブ粉末を含むニオブペーストを印刷成形したものを、真空焼結した後、陽極酸化処理を行うことによって多孔質陽極体１０８を作製した後、この多孔質陽極体１０８の両面側に、セパレータ１１０，１１０を隔てて、多孔質陽極体１０８と、集電体１０３，１０３上に印刷成形された活性炭層１０９，１０９とを対向配置し、集電体１０３とガスケット１１１とによって、多孔質陽極体１０８、活性炭層１０９及びセパレータ１１０を電解液としての硫酸を封入した状態で、気密封止してセル１０２を作製し、このセル１０２を外側から陰極板１０４によって集電体１０３に圧接するように挟み、さらに、陽極端子部１０５及び陰極端子部１０６以外をラミネート外装材１０７によって封止外装して、製造される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２４４１５５号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、上記従来技術では、多孔質陽極体１０８に突起や反りが発生して、セパレータ１１０との十分な接触が得られずに、接触不良によりＥＳＲが増大してしまったり、セパレータ１１０が破れて内部ショートを引き起こしてしまうという点である。
すなわち、平坦なニオブ箔１１３上にニオブペーストを印刷法によって形成させる場合に、ニオブペースト層が、図１３（ｂ）に示すような断面矩形状とならずに、印刷マスクを除去するときに、印刷済みのニオブペースト層の端部が持ち上げられてしまい、図１４に示すように、角が立ったような突起部１１５が形成されてしまう。突起部１１５が形成された多孔質陽極体１０８を用いてこのまま組み立てると、この突起部１１５の箇所でしかセパレータ１１０と接触しないため、ＥＳＲが増大してしまう。また、突起部１１５の先端が鋭利な場合は、突起部１１５がセパレータ１１０を突き破って内部ショートを引き起こしてしまう。
【０００９】
また、平坦なニオブ箔１１３の両面にニオブペーストを均一に塗布することは容易でななく、例えば、厚さ０．１ｍｍのニオブ箔１１３を用いる場合は、ニオブ箔１１３上にニオブペースト層を形成して焼結した際の収縮量及び陽極酸化時の体積膨張量のバランスが崩れて、図１５に示すように、多孔質陽極体１０８全体が湾曲してしまい、セパレータ１１０との間の接触が不完全となり、接触不良によりＥＳＲが増大してしまったり、セパレータ１１０が破れて内部ショートを引き起こす。
【００１０】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、ＥＳＲの増大化や、内部ショートの発生を防止し、歩留まりを改善し、信頼性を向上させることができる電解コンデンサ及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、電解質溶液を含浸させたイオン透過性を有するセパレータを介して、互いに対向配置された陽極と陰極とを備えてなる電解コンデンサに係り、上記陽極は、凹部が形成された金属箔と、上記凹部内に形成された金属多孔質体とを有してなり、上記金属多孔質体は、上記凹部に充填された金属粉体が焼結処理されて形成されていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の電解コンデンサに係り、上記金属箔及び上記金属粉体は弁金属からなり、上記陽極の表面には、陽極酸化処理によって、誘電体膜が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の電解コンデンサに係り、上記セパレータは、絶縁性の多孔質体からなり、上記陰極は、導電性の多孔質体からなることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の電解コンデンサに係り、上記凹部は、座繰り加工によって上記金属箔の両面側に形成されていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、請求項１、２又は３記載の電解コンデンサに係り、上記凹部は、エンボス加工により上記金属箔の片面側に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６記載の発明は、電解質溶液を含浸させたイオン透過性を有するセパレータを介して、陽極と陰極とを、互いに対向配置させて電解コンデンサを組み立てる電解コンデンサの製造方法に係り、凹部が形成された金属箔を用意し、金属粉体を含む金属ペーストを上記凹部に充填した後、上記金属ペーストを焼結処理して、上記凹部内に金属多孔質体を形成して、上記陽極を作製することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の電解コンデンサの製造方法に係り、上記金属箔及び上記金属粉体として弁金属を用い、上記金属ペーストを焼結処理して、上記凹部内に上記金属多孔質体を形成した後、陽極酸化処理によって、上記陽極の表面に誘電体膜を形成することを特徴としている。
【００１８】
また、請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載の電解コンデンサの製造方法に係り、上記セパレータとして、絶縁性の多孔質体を用い、上記陰極として、導電性の多孔質体を用いることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項９記載の発明は、請求項６、７又は８記載の電解コンデンサの製造方法に係り、座繰り加工によって上記凹部を上記金属箔の両面側に形成することを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１０記載の発明は、請求項６、７又は８記載の電解コンデンサの製造方法に係り、エンボス加工によって上記凹部を上記金属箔の片面側に形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の構成によれば、予め形成した凹部内に金属粉末を充填するので、印刷マスクを使用することなく、金属粉末を含む金属ペーストを凹部に擦切り充填することによって、金属ペースト層形成時の突起の形成を防止することができる。また、塗布量の均一化を容易に図ることができるので、湾曲を抑制することができる。
したがって、ＥＳＲの増大化や、内部ショートの発生を防止し、歩留まりを改善し、信頼性を向上させることができる。
【００２２】
また、エンボス加工により金属箔の片面側に凹部を形成することによって、平板状の金属箔を用いる場合に比べて、機械的強度を高めることができるので、焼結時の収縮や陽極酸化時の体積膨張による反りの発生を抑制することができる。
したがって、ＥＳＲの増大化や、内部ショートの発生を防止し、歩留まりを改善し、信頼性を一段と向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
予め形成した凹部内に、印刷マスクを使用することなく、金属粉末を含む金属ペーストを擦切り充填することによって、金属ペースト層形成時の突起の形成を防止し、塗布量の均一化を容易に図り、ＥＳＲの増大化や、内部ショートの発生を防止し、歩留まりを改善し、信頼性を向上させるという目的を実現した。
また、エンボス加工により金属箔の片面側に凹部を形成することによって、平板状の金属箔を用いる場合に比べて、機械的強度を高めることができ、焼結時の収縮や陽極酸化時の体積膨張による反りの発生を抑制することができる。
【実施例１】
【００２４】
図１は、この発明の第１実施例である湿式電解コンデンサの概略構成を模式的に示す断面図、図２は、同湿式電解コンデンサの構成及び組立方法を説明するための説明図、図３は、同湿式電解コンデンサのセルの構成を分解して示す分解斜視図、図４は、同セルを構成する多孔質陽極体の構成を示す図であって、同図（ａ）は、同多孔質陽極体の平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、また、図５は、同湿式電解コンデンサのＥＳＲ値の測定結果を示す図である。
【００２５】
この例の湿式電解コンデンサ１は、図１及び図２に示すように、セル２と、セル２を構成する集電体３に圧接した状態でセル２を挟み込む陰極板４と、陽極端子部５及び陰極端子部６を露出させた状態でこれらの端子部以外を封止するラミネート外装フィルム７とを備えてなっている。
セル２は、図３に示すように、多孔質陽極体８と、多孔質陽極体８の両面側に多孔質陽極体８に対向配置された集電体３，３と、各集電体３上に印刷成形された活性炭層９と、多孔質陽極体８及び活性炭層９が形成された集電体３，３を隔てるセパレータ１１，１１と、多孔質陽極体８、集電体３，３に形成された活性炭層９及びセパレータ１１，１１を電解液としての硫酸を封入した状態で、気密封止するためのガスケット１２，１２とを有している。
【００２６】
多孔質陽極体８は、図４に示すように、耐酸性を有するニオブ箔１５と、ニオブ箔１５の両面の中央部に形成された直方体状の凹部１６，１６内に形成されたニオブ多孔質体１７とを有していると共に、陽極端子部５を除く表面には誘電体膜としての陽極酸化膜（不図示）が形成されている。弁金属としてのニオブは、その皮膜（例えば、酸化皮膜）が、弁作用（整流作用）を示す。
ニオブ箔１５は、ニオブ多孔質体１７を形成するための座ぐり加工による凹部１６，１６と、陽極端子部５とを有している。この例では、ニオブ箔１５の厚さは、略０．６ｍｍである。
ニオブ多孔質体１７は、ニオブ箔１５の凹部１６，１６にニオブ粉末を含むニオブペーストを充填し、真空焼結して形成される。
【００２７】
集電体３は、例えば、炭素粉末を分散させた導電性ゴムシートからなっている。
活性炭層９は、比表面積が略１２００［ｍ２／ｇ］の活性炭からなり、集電体３上に２０±５［μｍ］の厚さで例えばスクリーン印刷法によって形成されている。活性炭としては、例えば、フェノール樹脂系活性炭が用いられる。
ガスケット１２は、絶縁性及び耐酸性を有する熱融着性樹脂からなっている。
【００２８】
次に、図１乃至図４を参照して、この例の湿式電解コンデンサ１の製造方法について説明する。
まず、図４に示すように、両面に予め座ぐり加工により深さ０．２５ｍｍの凹部１６，１６が形成された厚さ略０．６ｍｍのニオブ箔１５を用意し、各凹部１６内にニオブペーストを擦り切り充填する。
このニオブペーストは、弁作用金属粉末としての比表面積７［ｍ２／ｇ］のニオブ粉末と、分散材としての例えば、２−２ブトキシエトキシエタノール（ＢＣ）と、バインダとしてのアクリル樹脂系バインダと、可塑剤としてのブチルフタリルグリコール酸ブチル（ＢＰＢＧ）とを、それぞれ、重量比で、７０％、１８％、６％、６％となるように秤量して調製する。
【００２９】
次に、各凹部１６内にニオブペーストが充填されたニオブ箔１５を、真空容器内に導入し、圧力５０［μＴｏｒｒ］程度の真空中で１０００［℃］の焼結温度で、保持時間を３０分間として、ニオブペーストを焼結させる。これにより、凹部１６，１６内にニオブ多孔質体１７を形成する。
次に、凹部１６，１６内にニオブ多孔質体１７が形成されたニオブ箔１５を、０．６［vol％］の燐酸中で４．６［Ｖ］の電圧を１２時間印加して、陽極酸化処理を行い、陽極端子部５を除くニオブ箔１５及びニオブ多孔質体１７の表面に誘電体膜としての陽極酸化膜を形成する。こうして、多孔質陽極体８を作製する。
【００３０】
次に、図１及び図３に示すように、この多孔質陽極体８の両面側に、セパレータ１１，１１を隔てて、多孔質陽極体８と、集電体３，３上に印刷成形された活性炭層９，９とを対向配置する。活性炭層９は、平均粒径が例えば２０μｍ以下、比表面積が略１２００［ｍ２／ｇ］の活性炭からなり、集電体３上に２０±５［μｍ］の厚さで印刷によって形成されている。また、集電体３は、例えば、炭素粉末を分散させた導電性ゴムシートからなっている。
【００３１】
次に、集電体３とガスケット１２によって、多孔質陽極体８、活性炭層９，９及びセパレータ１１，１１を電解液としての硫酸を封入した状態で、気密封止してセル２を作製する。このセル２は、集電体３とガスケット１２によって、多孔質陽極体８、活性炭層９，９及びセパレータ１１，１１を気密封止することによって、内部に硫酸を保持することができる。なお、ガスケット１２は、絶縁性及び耐酸性を有する熱融着性樹脂からなっている。
次に、図２に示すように、このセル２を外側から、例えば銅製の陰極板４によって集電体３に圧接するように挟み、さらに、陽極端子部５及び陰極端子部６以外をラミネート外装材７によって封止外装して、この例の湿式電解コンデンサ１が完成する。
【００３２】
発明者らが、このようにして製造された湿式電解コンデンサ１について、ＥＳＲ値を測定したところ、表１及び図５に示すような結果が得られた。
ここで、定格電圧４［Ｖ］、床面寸法３８．５［ｃｍ］×２６．５［ｃｍ］の湿式電解コンデンサ１を２０個製造し、ＥＳＲ値を測定した。なお、湿式電解コンデンサ１の厚さは、１．０［ｍｍ］、容量は、１０±２［ｍＦ］である。
また、比較のために従来技術により製造した図１１乃至図１３に示す湿式電解コンデンサについても、比較例としてＥＳＲ値を測定した。
【００３３】
比較例として用いた湿式電解コンデンサは、この実施例１と同様に、作製したニオブ粉末を含むニオブペーストを、厚さ０．１ｍｍのニオブ箔の両面に、厚さ０．２５±０．０５［ｍｍ］の印刷マスクを用いて印刷成形した後、この実施例１と同様に、真空焼結、陽極酸化、セル形成及びラミネート封止外装を行って、図１１乃至図１３に示す湿式電解コンデンサを製造した。
この比較例についても、定格電圧４［Ｖ］、床面寸法３８．５［ｃｍ］×２６．５［ｃｍ］の湿式電解コンデンサを２０個製造し、ＥＳＲ値を測定した。厚さは、１．０［ｍｍ］、容量は、１０±２［ｍＦ］である。
【００３４】
【表１】
2006134916.tif 000003
【００３５】
この結果、表１及び図５に示すように、ＥＳＲ値は、２０［ｍΩ］〜２６［ｍΩ］の安定した値が得られ、製品によるばらつきも小さい。また、平均値は、２４［ｍΩ］であり、十分な低ＥＳＲ値が得られている。これに対して、比較例では、ＥＳＲ値は、２３［ｍΩ］〜１０５［ｍΩ］の値が得られ、平均値は、４１［ｍΩ］であり、ＥＳＲ値が高い上に、製品によるばらつきも大きい。
また、比較例のうち、ＥＳＲ値が３０［ｍΩ］以上であった製品を分解してみたところ、その全ての製品で、陽極電極に突起及び反りが発生していた。さらに、ＥＳＲ値が９８［ｍΩ］であった製品、１０５［ｍΩ］であった製品については、陽極電極に突起及び湾曲によって、セパレータのみならず、集電体までもが破れて、電解液洩れを引き起こしていた。
【００３６】
一方、陽極電極に突起及び反りが生じていない製品については、この実施例１と比較例とについて、コンデンサ内部の接触不良を低減することができたことが確認された。すなわち、この例の方法により製造された湿式電解コンデンサでは、接触不良を低減し、ＥＳＲを低下させることができることが実証された。
なお、ＥＳＲの最小値が、この実施例１の製品のほうが比較例よりも小さかったのは、比較例では、ニオブ多孔質体が底面でのみニオブ箔に接触するのに対して、この実施例１では、ニオブ箔の凹部内にニオブ多孔質体を形成したことによって、ニオブ多孔質体は、側面部でもニオブ箔に接触するので、この接触面積の増加分だけＥＳＲが下がったためと考えられる。
すなわち、この例では、従来例よりも接触面積を増大化させることによっても、さらにＥＳＲを低下させることができることがわかった。
【００３７】
このように、この例の構成によれば、座ぐり加工によってニオブ箔に予め形成した凹部に、ニオブ粉体を含むニオブペーストを擦切り充填するので、印刷マスクを使用する必要がないために、金属ペースト層形成時の突起の形成を防止することができる。また、塗布量の均一化を容易に図ることができるので、多孔質陽極体の湾曲を抑制することができる。
したがって、ＥＳＲの増大化や、内部ショートの発生を防止し、歩留まりを改善し、信頼性を向上させることができる。
また、ニオブ箔の凹部内にニオブ多孔質体を形成したことによって、ニオブ多孔質体は、側面部でもニオブ箔に接触するので、この接触面積の増加分だけＥＳＲをさらに低下させることができる。
【実施例２】
【００３８】
図６は、この発明の第２実施例である湿式電解コンデンサの概略構成を模式的に示す断面図、図７は、同湿式電解コンデンサの構成及び組立方法を説明するための説明図、図８は、同湿式電解コンデンサのセルの構成を分解して示す分解斜視図、図９は、同セルを構成する多孔質陽極体の構成を示す図であって、同図（ａ）は、同多孔質陽極体の平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図、また、図１０は、同湿式電解コンデンサのＥＳＲ値の測定結果を示す図である。
である。
この例の湿式電解コンデンサが、実施例１と異なるところは、ニオブ箔の片面にエンボス加工を施して凹部を形成した点である。
これ以外は、実施例１と略同一構成であるので、その説明を簡略化する。
【００３９】
この例の湿式電解コンデンサ１Ａは、図６及び図７に示すように、セル２１，２１と、セル２１，２１を構成する集電体２２，２２に両側から圧接された陰極板２３と、陽極端子部２４，２４及び陰極端子部２５を露出させた状態でこれらの端子部以外を封止するラミネート外装フィルム２６とを備えてなっている。なお、陽極端子部２４，２４は、集端材２８によって一体化されている。
各セル２１は、図８に示すように、多孔質陽極体２９と、多孔質陽極体２９に対向配置された集電体２２と、集電体２２上に印刷成形された活性炭層３２と、多孔質陽極体２９及び活性炭層３２が形成された集電体２２を隔てるセパレータ３３と、ガスケット３４と、絶縁ゴム２７とを有している。
この例では、集電体２２と絶縁ゴム２７とガスケット３４とによって、多孔質陽極体２９、集電体２２に形成された活性炭層３２及びセパレータ３３を電解液としての硫酸を封入した状態で、気密封止する。
【００４０】
多孔質陽極体２９は、図９に示すように、ニオブ箔３４と、ニオブ箔３４の中央部に形成された直方体状の凹部３５内に形成されたニオブ多孔質体３６とを有していると共に、陽極端子部２４を除く表面には誘電体膜としての陽極酸化膜（不図示）が形成されている。
ニオブ箔３４は、ニオブ多孔質体３６を形成するためのエンボス加工による深さ０．２５ｍｍの凹部３５と、陽極端子部２４とを有している。この例では、ニオブ箔３４の厚さは、略０．１ｍｍである。
ニオブ多孔質体３６は、ニオブ箔３４の凹部３５にニオブ粉末を含むニオブペーストを充填し、真空焼結して形成される。
【００４１】
集電体２２は、例えば、炭素粉末を分散させた導電性ゴムシートからなっている。
活性炭層３２は、比表面積が略１２００［ｍ２／ｇ］の活性炭からなり、集電体２２上に２０±５［μｍ］の厚さで印刷によって形成されている。
ガスケット３４は、絶縁性及び耐酸性を有する熱融着性樹脂からなっている。
【００４２】
次に、図６及び図９を参照して、この例の湿式電解コンデンサ１の製造方法について説明する。
まず、図９に示すように、片面に予めエンボス加工により深さ０．２５ｍｍの凹部３５が形成された厚さ略０．１ｍｍのニオブ箔３４を用意し、凹部３５内にニオブペーストを擦り切り充填する。
このニオブペーストは、弁作用金属粉末としての比表面積７［ｍ２／ｇ］のニオブ粉末と、分散材としての例えば、２−２ブトキシエトキシエタノール（ＢＣ）と、バインダとしてのアクリル樹脂系バインダと、可塑剤としてのブチルフタリルグリコール酸ブチル（ＢＰＢＧ）を、それぞれ、重量比で、７０％、１８％、６％、６％となるように秤量して調製する。
【００４３】
次に、凹部３５内にニオブペーストが充填されたニオブ箔３４を、真空容器内に導入し、圧力５０［μＴｏｒｒ］程度の真空中で１０００［℃］の焼結温度で、保持時間を３０分間として、ニオブペーストを焼結させる。これにより、凹部３４内にニオブ多孔質体３６を形成する。
次に、凹部３５内にニオブ多孔質体３６が形成されたニオブ箔３４を、０．６［体積％］の燐酸中で４．６［Ｖ］の電圧を１２時間印加して、陽極酸化を行い、ニオブ箔１５及びニオブ多孔質体３６の表面に陽極酸化膜を形成する。こうして、多孔質陽極体２９を作製する。
【００４４】
次に、図６及び図８に示すように、この多孔質陽極体２９と、セパレータ３３を隔てて、集電体２２上に印刷成形された活性炭層３２とを対向配置する。活性炭層３２は、比表面積が略１２００［ｍ２／ｇ］の活性炭からなり、集電体２２上に２０±５［μｍ］の厚さで印刷によって形成されている。また、集電体２２は、例えば、炭素粉末を分散させた導電性ゴムシートからなっている。
【００４５】
次に、集電体２２と絶縁ゴム２７とガスケット３４とによって、多孔質陽極体２９、活性炭層３２及びセパレータ３３を電解液としての硫酸を封入した状態で、気密封止してセル２１を作製する。このセル２は、集電体２２と絶縁ゴム２７とガスケット３４によって、多孔質陽極体２９、活性炭層３２及びセパレータ３３を気密封止することによって、内部に硫酸を保持することができる。なお、ガスケット３４は、絶縁性及び耐酸性を有する熱融着性樹脂からなっている。また、絶縁ゴム２７は、絶縁性を有する例えばブチルゴムからなっている。
次に、図７に示すように、一対のセル２１によって、例えば銅製の陰極板２３を両側の集電体２２．２２に圧接されるように挟んで、さらに、陽極端子部２４，２４及び陰極端子部２５以外をラミネート外装材フィルム２６によって封止外装し、陽極端子部２４，２４を集端材２８を用い溶接によって一体化して、この例の湿式電解コンデンサ１Ａが完成する。
【００４６】
発明者らが、このようにして製造された湿式電解コンデンサ１Ａについて、ＥＳＲ値を測定したところ、表２及び図１０に示すような結果が得られた。
ここで、定格電圧４［Ｖ］、床面寸法３８．５［ｃｍ］×２６．５［ｃｍ］の湿式電解コンデンサ１を２０個製造し、ＥＳＲ値を測定した。なお、厚さは、１．０［ｍｍ］、容量は、１０±２［ｍＦ］である。
また、比較のために従来技術により製造した図１１乃至図１３に示す湿式電解コンデンサについても、比較例としてＥＳＲ値を測定した。この比較例についても、定格電圧４［Ｖ］、床面寸法３８．５［ｃｍ］×２６．５［ｃｍ］の湿式電解コンデンサを２０個製造し、ＥＳＲ値を測定した。厚さは、１．０［ｍｍ］、容量は、１０±２［ｍＦ］である。
【００４７】
【表２】
2006134916.tif 000004
【００４８】
この結果、表２及び図１０に示すように、ＥＳＲ値は、２２［ｍΩ］〜２６［ｍΩ］の安定した値が得られ、製品によるばらつきも小さい。また、平均値は、２４［ｍΩ］であり、十分な低ＥＳＲ値が得られている。これに対して、比較例では、ＥＳＲ値は、２３［ｍΩ］〜１０５［ｍΩ］の値が得られ、平均値は、４１［ｍΩ］であり、ＥＳＲ値が高い上に、製品によるばらつきも大きい。
【００４９】
この例の構成によれば、上述した実施例１と略同様の効果を得ることができる。
加えて、エンボス加工によりニオブ箔の片面側に凹部を形成するので、平板状の金属箔を用いる場合に比べて、機械的強度を高めることができるので、焼結時の収縮や陽極酸化時の体積膨張による湾曲の発生を抑制することができる。
したがって、ＥＳＲの増大化や、内部ショートの発生を防止し、歩留まりを改善し、信頼性を一段と向上させることができる。
【００５０】
以上、この発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、電解質溶液として、硫酸を用いる場合について述べたが、有機電極液を用いるようにしても良い。また、弁金属として、ニオブのほか、アルミニウムやタンタルを用いる場合に適用できる。
また、ニオブ箔に形成する凹部は、単数としても複数としても良いし、その断面形状も、矩形状に限らず、セパレータに接触する側は平面状とし、底部側は、曲面状であっても良し、不定形であっても良い。
【００５１】
また、ニオブペーストの焼結温度は、１０００［℃］に限らず、例えば、これよりも高温側に設定して、保持時間を３０分間よりも短くするようにしても良い。
また、活性炭としては、例えば、フェノール樹脂系活性炭に限らず、やしがら活性炭や、石油コークス系活性炭等を用いるようにしても良い。また、賦活方法としては、水蒸気賦活処理法によっても良いし、溶融ＫＯＨ賦活処理法によっても良い。
また、活性炭に代えて、他の耐酸性を有する導電性の多孔質体を用いるようにしても良い。また、集電体としては、アルミニウムや、銅、ニッケル等の金属板を用いるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
電解コンデンサとして、湿式電解コンデンサのほか、乾式電解コンデンサに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の第１実施例である湿式電解コンデンサの概略構成を模式的に示す断面図である。
【図２】同湿式電解コンデンサの構成及び組立方法を説明するための説明図である。
【図３】同湿式電解コンデンサのセルの構成を分解して示す分解斜視図である。
【図４】同セルを構成する多孔質陽極体の構成を示す図であって、同図（ａ）は、同多孔質陽極体の平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】同湿式電解コンデンサのＥＳＲ値の測定結果を示す図である。
【図６】図６は、この発明の第２実施例である湿式電解コンデンサの概略構成を模式的に示す断面図である。
【図７】同湿式電解コンデンサの構成及び組立方法を説明するための説明図である。
【図８】同湿式電解コンデンサのセルの構成を分解して示す分解斜視図である。
【図９】同セルを構成する多孔質陽極体の構成を示す図であって、同図（ａ）は、同多孔質陽極体の平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１０】同湿式電解コンデンサのＥＳＲ値の測定結果を示す図である。
【図１１】従来技術を説明するための説明図である。
【図１２】従来技術を説明するための説明図である。
【図１３】従来技術を説明するための説明図である。
【図１４】従来技術を説明するための説明図である。
【図１５】従来技術を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ａ      湿式電解コンデンサ（電解コンデンサ）
２，２１      セル
３，２２      集電体
４，２３      陰極板
８，２９      多孔質陽極体（陽極）
９，３２      活性炭層（陰極）
１１，３３      セパレータ
１５，３４      ニオブ箔
１６，３５      凹部
１７，３６      ニオブ多孔質体
【図１】
2006134916.tif 000005
【図２】
2006134916.tif 000006
【図３】
2006134916.tif 000007
【図４】
2006134916.tif 000008
【図５】
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【図６】
2006134916.tif 000010
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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