(57)【要約】【課題】小型化を実現しながらも漏れ電流特性及びＥＳＲ特性を低減することを目的とする。【解決手段】表面に誘電体酸化皮膜が形成された複数の弁金属線を並べた陽極体１１と、この陽極体１１に接続された陽極リード１４と、この陽極体１１とセパレータ１３を介して対向配置した複数の弁金属線を並べた陰極体１２と、この陰極体１２に接続された陰極リード１５とからなる巻回されたコンデンサ素子１６と、このコンデンサ素子１６とともに金属ケースに収容される駆動用電解液と、前記金属ケースの開口部を封止するとともに前記陽極リード１４および前記陰極リード１５を挿通する封口体とを有した電解コンデンサとするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に誘電体酸化皮膜が形成された複数の弁金属線を並べた陽極体と、この陽極体に接続された陽極リードと、この陽極体とセパレータを介して対向配置した複数の弁金属線を並べた陰極体と、この陰極体に接続された陰極リードとからなる巻回されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子とともに金属ケースに収容される駆動用電解液と、前記金属ケースの開口部を封止するとともに前記陽極リード及び前記陰極リードを挿通する封口体とを有した電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極体及び陰極体は、複数の弁金属線を長さ方向に対して垂直に並べて接続されたものである請求項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、駆動用電解液を用いた電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化、小型化により、電解コンデンサにおいても高耐圧で小型のものが要望されている。
【０００３】
図３は、従来の電解コンデンサの構成を示す切り欠き斜視図である。図３において、陽極箔３１としてエッチングされたアルミニウム箔の表面に誘電体酸化皮膜を設けたものを用い、陰極箔３２としてエッチングされたアルミニウム箔を用い、陽極箔３１には陽極リード３５、陰極箔３２には陰極リード３６をそれぞれ設けるとともに陽極箔３１と陰極箔３２の間にはセパレータ３３を介在させ巻回してコンデンサ素子３９を形成している。このコンデンサ素子３９に駆動用電解液３４を含浸させて金属ケース３８に収容し、前記陽極リード３５、陰極リード３６を挿通するとともに前記金属ケース３８の開口部を封止する封口板３７を備えて電解コンデンサが構成されている。
【０００４】
電解コンデンサとして高耐圧化を考えた場合、使用する電極としては安価な汎用材料であるアルミニウム箔が好ましく、小型化を同時に実現する場合、電極としてのアルミニウム箔の幅を細くする必要がある。
【０００５】
この電極は、一般的には、誘電体酸化皮膜を形成した広幅のエッチング箔（以下、化成箔と記す）をスリッターにて所望の幅をカットしているために端面からアルミニウム素地が露出している。したがって、エージング処理によりその端面に誘電体酸化皮膜を形成している。
【０００６】
なお、本出願の発明に関連する先行技術文献情報としては特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平０６−２７５４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
小型化のため電極の幅を細くするにしたがい、電極の見かけ面積に対する端面の面積の割合が大きくなり、エージングにより形成された端面の誘電体酸化皮膜の悪影響が顕著なものとなってくる。すなわち、通常、エージングにより形成される誘電体酸化皮膜は、スリッター前に形成されている化成箔の誘電体酸化皮膜と比較して膜質が緻密なものではないため、小型化するにしたがい電解コンデンサとしての漏れ電流が大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
また、スリッターされた化成箔の端面は凹凸が大きいため、セパレータの厚みを４０〜６０μｍと厚くするか、その密度も０．３５〜０．６ｇ／ｃｍ3と高めたものを使用しなければならないことから、電解コンデンサの等価直列抵抗（以下、ＥＳＲと記す）を低減しにくいという課題を有している。
【０００９】
そこで本発明は、小型化を実現しながらも漏れ電流及びＥＳＲを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明は、表面に誘電体皮膜が形成された複数の弁金属線を並べた陽極体と、この陽極体に接続された陽極リードと、この陽極体とセパレータを介して対向配置した複数の弁金属線を並べた陰極体と、この陰極体に接続された陰極リードとからなる巻回されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子とともに金属ケースに収容される駆動用電解液と、前記金属ケースの開口部を封止するとともに前記陽極リードおよび前記陰極リードを挿通する封口体とを有した構成としたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スリッターによる電極端面における金属素地の露出がないので、従来のように露出した金属素子にエージングにて誘電体皮膜を形成する必要はなく、この誘電体皮膜に起因する漏れ電流の増加を抑制することができるという作用効果を有する。
【００１２】
また、セパレータとして厚みの薄いもの、密度の低いものを使用することができることから、電解コンデンサのＥＳＲ特性を低減することができるという作用効果を有する。
【００１３】
また、従来のエージング工程も省略することができるので、工程の簡略化、生産性の向上に寄与することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の電解コンデンサについて一実施の形態および図面を用いて説明する。
【００１５】
図１は一実施の形態におけるコンデンサ素子の一部展開斜視図、図２は同コンデンサ素子を収納した電解コンデンサの斜視図である。
【００１６】
図１、図２においてコンデンサ素子１６は、弁金属線として純度９９．９％以上のアルミニウム線をエッチング処理し、その表面に化成処理して誘電体酸化皮膜を形成し、これを所定の長さにしたものを所定の本数並べた陽極体１１と、アルミニウム線をエッチング処理し、これを所定の長さにしたものを所定の本数並べた陰極体１２と、この陽極体１１と陰極体１２の間にセパレータ１３を介して巻回することにより構成されている。
【００１７】
また、前記陽極体１１には陽極リード１４、前記陰極体１２には陰極リード１５がそれぞれ接続されている。
【００１８】
さらに、前記陽極体１１及び陰極体１２はアルミニウム線を所定の本数並べて、抵抗溶接などでアルミニウム線同士を接続することにより、陽極体１１及び陰極体１２の内部抵抗を低減させている。
【００１９】
なお、前記アルミニウム線は直径が０．１〜１．５ｍｍを有するものが好ましく、０．１ｍｍ未満ではエッチング処理した後の実効表面積が小さく、アルミニウム線が多数必要となってしまい、生産性に困難を極める。また、１．５ｍｍを超えると、アルミニウム線を巻回しにくくなり、さらにはコンデンサ素子の径が大きくなり、電解コンデンサの小型化を図ることができなくなる。最も好ましくは０．３〜１．０ｍｍである。
【００２０】
また、アルミニウム線を所定の本数並べ、抵抗溶接などによりアルミニウム線同士を接続し、その後エッチング処理、化成処理の順で誘電体酸化皮膜を形成して陽極体１１としてもよい。同様に陰極体１２も同じようにアルミニウム線同士を接続してからエッチング処理を行ってもよい。
【００２１】
また、前記セパレータ１３は、セパレータ原料としてレーヨン、クラフト、マニラ麻、ヘンプ、エスパルト等のセルロース系繊維を用い、これを抄造して厚さが１０〜３０μｍ、密度が０．２〜０．３ｇ／ｃｍ3と従来のセパレータよりも薄く、密度も低いものを使用することができる。
【００２２】
そして、前記コンデンサ素子１６に駆動用電解液を含浸させ、アルミニウムの金属ケース１８に収容し、その開口部を陽極リード１４および陰極リード１５を挿通させた封口体１７により封止して電解コンデンサを得ることができる。
【００２３】
前記駆動用電解液は、基本的には有機溶媒と水の混合溶媒に、無機酸、有機酸、無機酸塩、有機酸塩の１種以上を含む溶質とからなり、特に電解コンデンサのＥＳＲ特性を向上させることができる。
【００２４】
前記有機溶媒としては、アルコール溶媒（エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、グリセリン、ポリオキシアルキレンポリオール等）、アミド溶媒（Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロジリノン等）、アルコール溶媒（メタノール、エタノール等）、エーテル溶媒（メチラール、１，２−ジメトキシエタン、１−エトキシ−２−メトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン等）、ニトリル溶媒（アセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル等）、フラン溶媒（２，５−ジメトキシテトラヒドロフラン等）、スルホラン溶媒（スルホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホラン等）、カーボネート溶媒（プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、スチレンカーボネート、ジメチルカーボネート又はメチルエチルカーボネート等）、ラクトン溶媒（γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、３−メチル−１，３−オキサジリジン−２−オン、３−エチル−１，３−オキサゾリジン−２−オン等）、イミダゾリジノン溶媒（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等）、ピロリドン溶媒の単独あるいは２種以上の併用が挙げられる。この中ではエチレングリコール、γ−ブチロラクトンを用いることが望ましい。また、水の含有量は、駆動用電解液１４の２０〜９０重量％含むものが好適である。
【００２５】
前記溶質は、無機酸、有機酸、無機酸塩、有機酸塩の１種以上を含む溶質とからなるが、この中でも好ましくは硼酸、リン酸、アゼライン酸、アジピン酸、グルタル酸、フタル酸、マレイン酸、安息香酸、５，６−デカンジカルボン酸、１，７−オクタンジカルボン酸、１，６−デカンジカルボン酸等の二塩基酸又はその塩が挙げられる。前記の塩としては、アンモニウム塩、アミン塩、四級アンモニウム塩、アミジン系塩等が使用できる。
【００２６】
このように構成された電解コンデンサは、スリッターによる電極端面における金属素地の露出がないので、従来のように露出した金属素子にエージングにて誘電体皮膜を形成する必要はなく、この誘電体皮膜に起因する漏れ電流の増加を抑制することができる。また、セパレータとして厚みの薄いもの、密度の低いものを使用することができることから、電解コンデンサのＥＳＲ特性を低減することができるという作用効果を有する。
【００２７】
また、従来のエージング工程も省略することができるので、工程の簡略化、生産性の向上に寄与することもできる。
【００２８】
なお、電解コンデンサとしてラジアルタイプのもので説明したが、ケースの封口体側から絶縁板（図示せず）を金属ケースに当接させ、その絶縁板の底面に沿って陽極リード、陰極リードをそれぞれ折り曲げ加工した構成の表面実装タイプにおいても同様の作用効果を有するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、陽極体として弁金属線を巻回したものを用いるという特徴を有し、特に、小型、かつ、低い漏れ電流特性及び低ＥＳＲが要求される各種電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態におけるコンデンサ素子の一部展開斜視図
【図２】同コンデンサ素子を収納した電解コンデンサの斜視図
【図３】従来の電解コンデンサの構成を示す切り欠き斜視図
【符号の説明】
【００３１】
１１  陽極体
１２  陰極体
１３  セパレータ
１４  陽極リード
１５  陰極リード
１６  コンデンサ素子
１７  封口体
１８  金属ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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