(57)【要約】【課題】陽極箔の皮膜形成を要する部分に電解液を適切に供給することができる積層型電解コンデンサを提供する。【解決手段】積層型電解コンデンサ１は、陽極箔４と陰極箔５とがセパレータ６Ａ，６Ｂを介して交互に積層されてなる電極積層体２と、陽極リード１５及び陰極リード１６とを備えている。陽極リード１５は、各陽極箔４の引き出し部１０の表面（上面）に接続されるように折り曲げられたつづら折り形状を呈している。陰極リード１６は、各陰極箔５の引き出し部１２の表面（上面）に接続されるように折り曲げられたつづら折り形状を呈している。セパレータ６Ａは、電極積層体２が形成されたときに、引き出し部１０と陽極リード１５との接続固定部分を含む引き出し部１０の表面全面を覆う接続被覆部１４を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極箔と陰極箔とがセパレータを介して交互に積層されてなる電極積層体と、前記陽極箔に接続された陽極リードと、前記陰極箔に接続された陰極リードと、前記電極積層体を電解液と共に収容するケースとを備えた積層型電解コンデンサであって、
前記陽極箔及び前記陰極箔は、前記セパレータを介して互いに対向する主電極部と、前記主電極部から引き出され、前記陽極リード及び前記陰極リードとそれぞれ接続される引き出し部とを有し、
前記陽極リードは、前記陽極箔の前記引き出し部の表面に接続固定されており、
前記セパレータは、前記陽極箔の前記引き出し部と前記陽極リードとの接続固定部分を覆う接続被覆部を有することを特徴とする積層型電解コンデンサ。
【請求項２】
前記接続被覆部は、前記陽極箔の前記引き出し部の表面全面を覆うことを特徴とする請求項１記載の積層型電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極箔と陰極箔とがセパレータを介して交互に積層されてなる構造を有する積層型電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の積層型電解コンデンサとしては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の積層型電解コンデンサでは、陽極箔と陰極箔とがコンデンサ紙を挟んで交互に積層されてなると共に、陽極箔及び陰極箔にそれぞれ設けられたリード取り出し用タブに陽極用リード及び陰極用リードがレーザ溶接等により接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２７５４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術のような積層型電解コンデンサでは、複数の電極箔をリードに確実に接続するために、各電極箔の引き出し部の表面にリードを接続固定することがある。陽極箔の表面は、拡面化された状態で極薄の酸化皮膜が形成された構造をなしている。このため、各陽極箔の引き出し部の表面にリードを接続固定する場合には、陽極箔の酸化皮膜が破壊されることになる。従って、リードを各陽極箔に接続した後には、エージング工程において電解液を利用した皮膜形成が行われることになるため、陽極箔の皮膜形成を要する部分に十分な電解液を供給する必要がある。ここで、封止体（ケース）の中に多量の電解液を満たすことが考えられるが、この場合には封止体からの液漏れが生じる可能性が高くなる。
【０００５】
本発明の目的は、陽極箔の皮膜形成を要する部分に電解液を適切に供給することができる積層型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】
【０００６】
本発明は、陽極箔と陰極箔とがセパレータを介して交互に積層されてなる電極積層体と、陽極箔に接続された陽極リードと、陰極箔に接続された陰極リードと、電極積層体を電解液と共に収容するケースとを備えた積層型電解コンデンサであって、陽極箔及び陰極箔は、セパレータを介して互いに対向する主電極部と、主電極部から引き出され、陽極リード及び陰極リードとそれぞれ接続される引き出し部とを有し、陽極リードは、陽極箔の引き出し部の表面に接続固定されており、セパレータは、陽極箔の引き出し部と陽極リードとの接続固定部分を覆う接続被覆部を有することを特徴とするものである。
【０００７】
このように陽極箔と陰極箔とがセパレータを介して交互に積層されてなる構造を有する積層型電解コンデンサにおいて、セパレータは電解液を含浸して保持する機能を有している。そこで、陽極箔の引き出し部と陽極リードとの接続固定部分を覆う接続被覆部をセパレータに設けることにより、接続被覆部が電解液を保持するようになるため、エージング工程において陽極箔の引き出し部と陽極リードとの接続固定部分に電解液が十分に供給されるようになる。これにより、陽極箔の皮膜形成を要する部分、つまり陽極リードが陽極箔の引き出し部の表面に接続固定される際に酸化皮膜が破壊された部分に、電解液を適切に供給することができる。
【０００８】
好ましくは、接続被覆部は、陽極箔の引き出し部の表面全面を覆う。例えば陽極箔が打ち抜き加工により形成される場合、陽極箔の引き出し部の切断面には酸化皮膜層が存在しないため、当該切断面に酸化皮膜層を形成する必要がある。従って、セパレータの接続被覆部が陽極箔の引き出し部の表面全面を覆う構成とすることにより、セパレータに含浸された電解液が引き出し部の切断面に供給されるようになる。これにより、陽極箔の皮膜形成を要する部分に電解液をより適切に供給することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、陽極箔の皮膜形成を要する部分に電解液を適切に供給することができる。これにより、陽極箔の引き出し部の表面における酸化皮膜が破壊された部分を十分に修復し、エージングによる漏れ電流を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係わる積層型電解コンデンサの一実施形態の外観を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示した電極積層体及びリードを示す概略斜視図である。
【図３】図２に示した電極積層体及びリードを示す分解斜視図である。
【図４】図２に示した陽極箔の断面構成を示す図である。
【図５】図２に示した陽極箔、セパレータ及び陽極リードの配置関係を示す平面図である。
【図６】図１に示した積層型電解コンデンサの製造工程を示す図である。
【図７】図１に示した積層型電解コンデンサの製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係わる積層型電解コンデンサの好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係わる積層型電解コンデンサの一実施形態の外観を示す概略斜視図であり、図２は、図１に示した積層型電解コンデンサの主要部分を示す概略斜視図である。各図において、本実施形態の積層型電解コンデンサ１は、電極積層体２と、この電極積層体２を電解液（図示せず）と共に収容するケース３とを備えている。
【００１３】
電極積層体２は、図２及び図３に示すように、電極箔である陽極箔４及び陰極箔５とセパレータ６Ａ，６Ｂとを複数ずつ有している。電極積層体２は、陽極箔４と陰極箔５とがセパレータ６Ａ，６Ｂを介して交互に積層されることにより構成される。具体的には、電極積層体２は、上側から下側に向かってセパレータ６Ａ、陽極箔４、セパレータ６Ｂ、陰極箔５、セパレータ６Ａ…の順に積層される。
【００１４】
陽極箔４は、箔状の弁作用金属からなる。ここでは、陽極箔４としてアルミニウム箔（例えば、厚み５０〜１５０μｍ）を用いている。陽極箔４は、図４に示すように、エッチング処理により形成されたエッチング層７と、このエッチング層７上に形成された酸化皮膜層８とを有している。陰極箔５は、金属プレーン箔にエッチング層が形成された金属エッチング箔からなる。ここでは、陰極箔５としてアルミニウムエッチング箔（例えば、厚み１０〜１００μｍ）を用いている。
【００１５】
陽極箔４は、略矩形形状の主電極部９と、この主電極部９から引き出される略矩形形状の引き出し部１０とを有している。主電極部９と引き出し部１０とは、一体に形成されている。陰極箔５は、略矩形形状の主電極部１１と、この主電極部１１から引き出される略矩形形状の引き出し部１２とを有している。主電極部１１と引き出し部１２とは、一体に形成されている。主電極部９，１１は、セパレータ６Ａ，６Ｂを介して互いに対向している。
【００１６】
セパレータ６Ａ，６Ｂは、絶縁紙や繊維不織布等からなる。セパレータ６Ａ，６Ｂは、陽極箔４と陰極箔５とを電気的に絶縁すると共に、電解液（不図示）を含浸して保持する機能を有している。
【００１７】
セパレータ６Ｂは、略矩形形状を呈している。セパレータ６Ａは、セパレータ６Ｂと同じ構造の本体部１３と、この本体部１３から突き出た略矩形形状の接続被覆部１４とからなっている。本体部１３は、陽極箔４の主電極部９よりも大きな寸法を有している（図５参照）。接続被覆部１４は、陽極箔４の引き出し部１０に対応する位置で本体部１３と一体化され、引き出し部１０よりも大きな寸法を有している（図５参照）。
【００１８】
ケース３は、可撓性を有するフィルム（例えば、複合包装フィルム）からなる。ケース３は、例えば矩形形状を呈したフィルムを重ね合わせ、重ね合わせたフィルムの縁部同士をヒートシール（熱融着）して作製することができる。ケース３の内部（フィルムのヒートシールされていない部分領域により形成される空間）には、上記の電極積層体２及び電解液（図示せず）が収容される。
【００１９】
また、積層型電解コンデンサ１は、各陽極箔４に接続される陽極リード１５と、各陰極箔５に接続される陰極リード１６とを更に備えている。これらのリード１５，１６は、金属プレーン箔からなる。ここでは、リード１５，１６としてアルミニウム箔を用いている。
【００２０】
陽極リード１５は、各陽極箔４の引き出し部１０の表面（上面）に接続されるように折り曲げられたつづら折り形状を呈している。陽極リード１５は、各陽極箔４の引き出し部１０の表面に当接された状態で、かしめ接合（例えばステッチ法等）により引き出し部１０の表面に固定されている。これにより、陽極リード１５と引き出し部１０とが電気的かつ物理的に接続されることとなる。なお、陽極リード１５と引き出し部１０との固定は、かしめ接合の他、Ｃｏｌｄ  Ｗｅｌｄ法等により行っても良い。
【００２１】
陰極リード１６は、各陰極箔５の引き出し部１２の表面（上面）に接続されるように折り曲げられたつづら折り形状を呈している。陰極リード１６は、各陰極箔５の引き出し部１２の表面に当接された状態で、かしめ接合により引き出し部１２の表面に固定されている。これにより、陰極リード１６と引き出し部１２とが電気的かつ物理的に接続されることとなる。なお、陰極リード１６と引き出し部１２との固定は、かしめ接合の他、Ｃｏｌｄ  Ｗｅｌｄ法等により行っても良い。
【００２２】
セパレータ６Ａの接続被覆部１４は、上記の電極積層体２が形成されたときに、図５にも示すように、引き出し部１０と陽極リード１５との接続固定部分を含む引き出し部１０の表面全面を覆うようになっている。従って、陽極リード１５は、接続被覆部１４と引き出し部１０とに挟まれた状態となる。このとき、最上層の接続被覆部１４及び引き出し部１０以外の層では、陽極リード１５が折り畳まれた状態で、接続被覆部１４と引き出し部１０とに挟まれることになる。
【００２３】
次に、上記の積層型電解コンデンサ１を製造する方法について説明する。まず図６に示すように、陽極箔４となる陽極箔母材１７を準備する。陽極箔母材１７は、大判のアルミニウム箔からなる。陽極箔母材１７の両面には、予めエッチング及び陽極酸化処理（化成処理）によりエッチング層及び酸化皮膜層が形成されている。続いて、陽極箔母材１７を型で打ち抜くことにより、複数の陽極箔４を形成する。
【００２４】
また、陰極箔５となる陰極箔母材（図示せず）を準備する。陰極箔母材は、大判のアルミニウムエッチング箔からなる。そして、陽極箔４の形成と同様に、陰極箔母材を型で打ち抜くことにより、複数の陰極箔５を形成する。
【００２５】
次いで、かしめ接合によって、陽極箔４と陽極リード１５とを接続し、陰極箔５と陰極リード１６とを接続する。具体的には、図７（ａ）に示すように、陽極リード１５を陽極箔４の引き出し部１０の表面に当接させ、陽極リード１５と引き出し部１０とをかしめることにより、陽極リード１５と引き出し部１０とを接合する。また、図７（ｂ）に示すように、陰極リード１６を陰極箔５の引き出し部１２の表面に当接させ、陰極リード１６と引き出し部１２とをかしめることにより、陰極リード１６と引き出し部１２とを接合する。これにより、各陽極箔４は陽極リード１５に並列接続され、各陰極箔５は陰極リード１６に並列接続される。
【００２６】
次いで、２種類のセパレータ６Ａ，６Ｂを準備する。続いて、陽極箔４及び陰極箔５を、図２及び図３に示すように、セパレータ６Ａ，６Ｂを介して主電極部９，１１が対向するように交互に積層する。これにより、陽極リード１５及び陰極リード１６が組み付けられた電極積層体２が得られることとなる。
【００２７】
次いで、リード１５，１６が組み付けられた電極積層体２をケース３に収容する。ケース３は、上述したフィルムの縁部（シール部）のうち、電極積層体２を挿入するための開口部以外の部分を、例えばシール機を用いて所定の加熱条件で所望のシール幅だけヒートシールすることにより得られる。そして、リード１５，１６が組み付けられた電極積層体２をケース３に収容した後、ケース３内に電解液を注入する。このとき、電極積層体２に電解液を含浸させておいてもよい。続いて、減圧シール機を用いて、ケース３の開口部をシールする。
【００２８】
次いで、エージング処理を行う。ここでは、陽極リード１５を直流電源の陽極に接続すると共に陰極リード１６を直流電源の陰極に接続して、陽極箔４と陰極箔５との間に直流電圧を印加する。これにより、陽極箔４の酸化皮膜層８における破損した部分の修復と、陽極箔４の打ち抜きによる切断面に対する酸化皮膜層の形成が行われることとなる。以上により、図１に示す積層型電解コンデンサ１が得られる。
【００２９】
ところで、陽極リード１５を陽極箔４の引き出し部１０の表面に接続する場合には、引き出し部１０の表面の酸化皮膜層８が破壊されてしまう。陽極リード１５は各層の陽極箔４の引き出し部１０に接続されるので、陽極箔４の積層数が増えるに従って酸化皮膜層８の破壊箇所が増えることになる。この酸化皮膜層８の破壊箇所は、エージング処理により電解液を利用して修復することになるが、その修復箇所が多くなると、漏れ電流を小さくするのが困難となり、漏れ電流不良が発生しやすくなる。これを回避するには、酸化皮膜層８の修復箇所に十分な電解液を安定的に供給する必要がある。
【００３０】
これに対し本実施形態では、引き出し部１０と陽極リード１５との接続固定部分を含む引き出し部１０の表面全面を覆う接続被覆部１４をセパレータ６Ａに設けたので、セパレータ６Ａにしみ込んだ電解液が引き出し部１０の表面全面に供給されるようになる。従って、特にケース３内に多量の電解液を入れなくても、酸化皮膜層８の修復箇所に十分な電解液が安定的に供給される。これにより、エージング処理が安定化するようになり、コンデンサの漏れ電流不良を防止することができる。また、ケース３内に多量の電解液を入れた場合のような液漏れが発生することも無い。
【００３１】
また、セパレータ６Ａが陽極箔４の表面全面を覆っていることから、電解液が陽極箔４の表面全面に供給されるため、陽極箔４の打ち抜きによる切断面である陽極箔４の側面にも電解液が供給されるようになる。従って、陽極箔４の側面に酸化皮膜層を確実に形成することができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、セパレータ６Ａの接続被覆部１４は陽極箔４の引き出し部１０の表面全面を覆っているが、接続被覆部１４としては、少なくとも陽極箔４の引き出し部１０と陽極リード１５との接続固定部分を覆うものであれば良い。
【００３３】
また、上記実施形態では、セパレータ６Ａの形状を凸形状構造としたが、陽極箔４の引き出し部１０と陽極リード１５との接続固定部分を覆う接続被覆部を有するものであれば、セパレータ６Ａの形状としては、特に凸形状には限られない。
【００３４】
さらに、上記実施形態では、接続被覆部１４を有するセパレータ６Ａと接続被覆部１４の無いセパレータ６Ｂという２種類のセパレータを使用したが、セパレータ６Ａのみを使用しても勿論構わない。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
まず、エッチング層及び酸化皮膜層が形成された陽極箔母材を、主電極部のサイズが１７ｍｍ×３２ｍｍとなるように打ち抜き、陽極箔を得た。そして、アルミニウムプレーン箔からなる陽極リードを準備し、陽極リードを陽極箔の引き出し部の表面に当接させて、かしめ接合により陽極リード部材と各陽極箔とを接続した。また、陰極箔母材を、同様に主電極部のサイズが１７ｍｍ×３２ｍｍとなるように打ち抜き、陰極箔を得た。そして、アルミニウムプレーン箔からなる陰極リードを準備し、陰極リードを陰極箔の引き出し部の表面に当接させて、かしめ接合により陰極リードと各陰極箔とを接続した。その後、セパレータの接続被覆部が陽極箔の引き出し部の表面全面を覆うように２種類のセパレータを介して陽極箔及び陰極箔を交互に積層し、電極積層体を得た。ここでは、陽極箔を５層とし、陰極箔を６層とし、セパレータを１２層とした。
【００３７】
また、ケースとなる２枚のアルミニウムラミネート箔を準備し、アルミニウムラミネート箔の間に電極積層体を配置した後、アルミニウムラミネート箔の３辺をヒートシールにより封口した。その後、電解液を注液し、アルミニウムラミネート箔の残りの１辺をヒートシールにより封口した。そして、エージング処理を行い、積層型電解コンデンサを作製した。
【００３８】
（比較例１）
セパレータとして電極積層体の無い矩形状のものを使用し、陽極箔の引き出し部をセパレータで覆わないようにした以外は、実施例１と同様にして、積層型電解コンデンサを作製した。
【００３９】
（積層型電解コンデンサの特性評価試験）
実施例１及び比較例１の積層型電解コンデンサをそれぞれ１００個ずつ作製し、各１００個の積層型電解コンデンサについて、エージング処理を行い、漏れ電流値を確認し、漏れ電流歩留まりを評価した。漏れ電流歩留まりの評価法としては、例えば漏れ電流値が１００μＡ以下のものをＯＫとした。その結果を表１に示す。
【表１】
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【００４０】
実施例１では、比較例１に比して漏れ電流歩留まりが向上した。実施例１では、陽極箔の引き出し部と陽極リードとの接続固定部分をセパレータで覆うことにより、セパレータに含浸された電解液が酸化皮膜層の修復箇所に十分に供給され、エージング工程における漏れ電流不良が低減されたものと推測される。
【符号の説明】
【００４１】
１…積層型電解コンデンサ、２…電極積層体、３…ケース、４…陽極箔、５…陰極箔、６Ａ，６Ｂ…セパレータ、９…主電極部、１０…引き出し部、１１…主電極部、１２…引き出し部、１４…接続被覆部、１５…陽極リード、１６…陰極リード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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