(57)【要約】【課題】各種電子機器に使用される電解コンデンサに関し、小型化と高容量化を同時に実現することを目的とする。【解決手段】陽極箔２と陰極箔３をその間にセパレータ４を介在させて巻回した素子１を駆動用電解液７と共に金属ケース８内に収容し、この金属ケース８の開口部を封口体９で封止した電解コンデンサにおいて、上記陽極箔２および／または陰極箔３として、弁作用金属箔からなる基材と、この基材の表面に蒸着によって形成された弁作用金属の蒸着層からなり、この弁作用金属の蒸着層が、基材から表層に向かって霜柱状構造に、かつ、夫々の柱は個々の粒子が複数に枝分かれして一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状に形成されたものを用いた構成により、更なる粗面化によって表面積を拡大し、かつ、高い機械的強度を有するため、薄膜化による小型化と、高容量化を同時に実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗面化して誘電体酸化皮膜層が形成された陽極箔と粗面化した陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回した素子と、この素子を駆動用電解液と共に収容した有底筒状の金属ケースと、この金属ケースの開口部を封止した封口部材からなる電解コンデンサにおいて、上記陽極箔および／または陰極箔として、弁作用金属箔からなる基材と、この基材の表面に蒸着によって形成された弁作用金属の蒸着層からなり、この弁作用金属の蒸着層が、基材から表層に向かって霜柱状構造に、かつ、夫々の柱は個々の粒子が複数に枝分かれして一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状に形成されたものを用いた電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極箔および／または陰極箔を構成する弁作用金属箔からなる基材として、アルミニウム箔を用いた請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
陽極箔および／または陰極箔を構成する弁作用金属の蒸着層として、アルミニウムを用いた請求項１に記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用される電解コンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５はこの種の従来の電解コンデンサの構成を示した部分断面斜視図であり、図５において、１１はコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子１１は、アルミニウム箔をエッチング処理することによって実効表面積を拡大させた表面に化成処理により誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔１２と、アルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔１３とを、その間にセパレータ１４を介在させて巻回することにより形成されたものである。
【０００３】
１５と１６は上記陽極箔１２と陰極箔１３に夫々接続されて外部へ引き出された陽極リード線と陰極リード線、１７は上記コンデンサ素子１１に含浸された駆動用電解液、１８はこの駆動用電解液１７が含浸されたコンデンサ素子１１を収容したアルミニウム製の金属ケース、１９はこの金属ケース１８の開口部を封止したゴム製の封口体である。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−２２３１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来の電解コンデンサでは、単位面積当たりの表面積を拡大して容量拡大を図る目的で、上記陽極箔１２の表面をエッチング加工により粗面化しているが、エッチング技術ならびに陽極箔１２の機械的強度面から、エッチング加工による表面積の更なる拡大には自ずと限界があり、これ以上の容量拡大を図ることは極めて困難であるという課題があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決し、更なる容量拡大を実現することができる電解コンデンサを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、陽極箔と陰極箔をその間にセパレータを介在させて巻回した素子を駆動用電解液と共に金属ケース内に収容し、この金属ケースの開口部を封口部材で封止した電解コンデンサにおいて、上記陽極箔および／または陰極箔として、弁作用金属箔からなる基材と、この基材の表面に蒸着によって形成された弁作用金属の蒸着層からなり、この弁作用金属の蒸着層が、基材から表層に向かって霜柱状構造に、かつ、夫々の柱は個々の粒子が複数に枝分かれして一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状に形成されたものを用いた構成にしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明による電解コンデンサは、素子を構成する陽極箔および／または陰極箔の蒸着層が、基材から表層に向かって霜柱状構造に、かつ、夫々の柱は個々の粒子が複数に枝分かれして一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状に形成された構成により、更なる粗面化によって表面積を拡大し、かつ、高い機械的強度を有するために、薄膜化による小型化と、高容量化を同時に実現することができるという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施の形態による電解コンデンサの構成を示した部分断面斜視図であり、図１において、１はコンデンサ素子であり、このコンデンサ素子１は、蒸着により粗面化層を形成したアルミニウム箔を化成処理することによって誘電体酸化皮膜を形成した陽極箔（詳細は後述する）２と、アルミニウム箔をエッチング処理した陰極箔３とを、その間にセパレータ４を介在させて巻回することにより形成されたものである。
【００１１】
５と６は上記陽極箔２と陰極箔３に夫々接続されて外部へ引き出された陽極リード線と陰極リード線、７は上記コンデンサ素子１に含浸された駆動用電解液、８はこの駆動用電解液７が含浸されたコンデンサ素子１を収容したアルミニウム製の金属ケース、９はこの金属ケース８の開口部を封止したゴム製の封口体である。
【００１２】
図２は上記陽極箔２の構成を示したＳＥＭ（走査電子顕微鏡）写真（１万倍）、図３は図２の要部を拡大したＳＥＭ写真（３万倍）であり、図２と図３において、１０はアルミニウム箔からなる基材、１０ａはこの基材１０の表面に蒸着によって形成されたアルミニウムの蒸着層である。
【００１３】
図２から分かるように、蒸着層１０ａは基材１０から表層に向かって霜柱状の構造に複数が密集して形成されており、また、このような霜柱状構造に形成された蒸着層１０ａを構成する夫々の柱は、図２から分かるように、個々の粒子が複数に枝分かれした状態で一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状の構造に形成されているものである。
【００１４】
なお、このように構成された本実施の形態による陽極箔２は、厚みが５０μｍの高純度アルミニウム箔を用い、真空雰囲気の中にアルゴンガスと酸素を流入させてアルミニウム箔の表面にアルミニウムの微粒子を蒸着させるようにして作製したものであるが、これらはいずれも公知の製造装置ならびに製造方法を用いて行ったものであるために、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００１５】
このように構成された本実施の形態による陽極箔２は、図４の空孔径分布を示した特性図から明らかなように、空孔径の最頻値が約０．０３μｍと極めて微細なものであるために、比較用に示したエッチングによる同陽極箔の空孔径の最頻値である約０．１５μｍと比較して極めて微細化されたものであり、これにより、表面積を大きく拡大することができるばかりでなく、蒸着層１０ａが基材１０から表層に向かって霜柱状構造に形成されているために、コンデンサとしてみた場合に、液（駆動用電解液等）の含浸性に優れるという特徴を有するものである。
【００１６】
さらに、上記霜柱状構造の夫々の柱が、個々の粒子が複数に枝分かれして一体に結合した、いわゆる、海ぶどう状に形成されているために、個々の粒子間の結合強度が高くなってネッキング部の破壊を抑制することができるようになり、これにより、化成時にネッキング部が破壊されるということがなくなり、機械的強度向上のみならず、容量低下を抑制することができ、更には、巻回形のコンデンサ素子１を作製することも容易になるものである。
【００１７】
このように本実施の形態による電解コンデンサは、蒸着による粗面化層を形成した陽極箔を用いることにより、表面積の拡大を図って薄膜化による小型化と、高容量化を同時に実現することができるばかりでなく、液の含浸性に優れ、しかもネッキング部の結合強度を高めることができるため、巻回形のコンデンサ素子を作製することも容易になるという格別の効果を奏するものである。
【００１８】
また、上記駆動用電解液７としては、エチレングリコールやγ−ブチルラクトン等の有機溶媒と、硼酸もしくは硼酸アンモニウム等を溶質としたものを用いることができる。また、溶質として、アゼライン酸、ブチルオクタン二酸、５，６−デカンジカルボン酸、１，７−オクタンジカルボン酸等を用いたものは、駆動用電解液７中の水分を低減できるため、１００℃以上の環境下においても水分の内圧上昇による電解コンデンサの開弁を抑制することができるために好ましいとされている。
【００１９】
また、上記封口体９としては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−プロピレンの共重合体ゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンの三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、イソブチレン−イソプレンの共重合体ゴム（ＩＩＲ）等を用いることができ、これらは上記駆動用電解液７の組成により選択されるものであるが、封口体９は金属ケース８の開口部をカーリングして封止することから、封口体９の弾性特性が重要になるものである。
【００２０】
なお、本実施の形態においては、蒸着により粗面化層を形成したアルミニウム箔を陽極箔２として用いた例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸着により粗面化層を形成したアルミニウム箔を陰極箔３として用いたり、更には蒸着により粗面化層を形成したアルミニウム箔を陽極箔２と陰極箔３の両方に用いたりすることも可能なものであり、いずれの場合においても上述の説明と同様の作用効果が得られるものであるが、陰極箔として用いる場合には、化成処理なし、または化成電圧２Ｖで化成を行ったものを用いることが好ましい。
【００２１】
また、従来のエッチングによる陽極箔と陰極箔の組み合わせでは、製品容量を稼ぐために陰極箔の方が陽極箔よりも大きな容量のものを用いるようにしているが、本発明による蒸着により粗面化層を形成したアルミニウム箔を陰極箔のみに用いることにより、エッチング品に比べて容量が高いために、比較的容易に製品容量を高めることができるようになるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明による電解コンデンサは、容量拡大が図れ、液の含浸性に優れ、しかも巻回形の素子を作製することも容易になるという効果を有し、あらゆる分野のコンデンサとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態による電解コンデンサの構成を示した部分断面斜視図
【図２】同電解コンデンサに使用される陽極箔の構成を示したＳＥＭ写真
【図３】図２の要部を拡大したＳＥＭ写真
【図４】同電解コンデンサに使用される陽極箔の空孔径分布を示した特性図
【図５】従来の電解コンデンサの構成を示した部分断面斜視図
【符号の説明】
【００２４】
１  コンデンサ素子
２  陽極箔
３  陰極箔
４  セパレータ
５  陽極リード線
６  陰極リード線
７  駆動用電解液
８  金属ケース
９  封口体
１０  基材
１０ａ  蒸着層
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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