(57)【要約】【課題】耐湿特性、高温寿命特性の良好な電解コンデンサを提供する。【解決手段】本発明の電解コンデンサは、封口体として少なくとも封口ゴムの外面、加えて内面、側面にポリパラキシリレン層を形成しており、このポリパラキシリレン層は水分透過性が低く、コンデンサ外部からの水分の浸透を防止することができるので、耐湿特性が良好である。さらに、電解液の外部への透過による内部の電解液の減少　を抑制することができるので、長寿命化を図ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極電極箔と陰極電極箔とセパレータを巻回し、かつ電解液を含浸させてなるコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納する外装ケースと、この外装ケースの開口部を封口する封口体を備え、前記封口体としてポリパラキシリレン層を形成した封口ゴムを用いた電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は電解コンデンサ、特に、耐湿特性及び高温寿命特性の良好な電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解コンデンサは、一般的には図１に示すような構造からなる。すなわち、帯状の高純度のアルミニウム箔に、化学的あるいは電気化学的にエッチング処理を施して、アルミニウム箔表面を拡大させるとともに、このアルミニウム箔をホウ酸アンモニウム水溶液等の化成液中にて化成処理して表面に酸化皮膜層を形成させた陽極電極箔２と、エッチング処理のみを施した高純度のアルミニウム箔からなる陰極電極箔３とを、マニラ紙等からなるセパレータ１１を介して巻回してコンデンサ素子１を形成する。そして、このコンデンサ素子１は、電解コンデンサ駆動用の電解液を含浸した後、アルミニウム等からなる有底筒状の外装ケース１０に収納する。外装ケース１０の開口部には弾性ゴムからなる封口体９を装着し、絞り加工により外装ケース１０を密封している。
【０００３】
陽極電極箔２、陰極電極箔３には、図２に示すように、それぞれ両極の電極を外部に引き出すのための電極引出し手段であるリード線４、５がステッチ、超音波溶接等の手段により接続されている。それぞれの電極引出し手段であるリード線４、５は、アルミニウムからなる丸棒部６と、両極電極箔２、３に当接する接続部７からなり、さらに丸棒部６の先端には、半田付け可能な金属からなる外部接続部８が溶接等の手段で固着されている。
【０００４】
ここで、コンデンサ素子１に含浸される高電導率を有する電解コンデンサ駆動用の電解液として、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、溶質として環状アミジン化合物を四級化したカチオンであるイミダゾリニウムカチオンやイミダゾリウムカチオンを、カチオン成分とし、酸の共役塩基をアニオン成分とした塩、を溶解させたものが用いられている。（特開平８−３２１４４０号公報、特開平８−３２１４４１号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、電子情報機器はデジタル化され、さらにこれらの電子情報機器の心臓部であるマイクロプロセッサの駆動周波数の高速化がすすんでいる。これに伴って、周辺回路の電子部品の消費電力の増大化が進み、それに伴うリップリ電流の増大化が著しく、この回路に用いる電解コンデンサには、低インピーダンス特性が要求される。
【０００６】
また、特に車載の分野では、高温使用の要求があり、電解コンデンサには高温寿命特性が要求される。さらに、このような電解コンデンサにも半導体と同様の耐湿性が求められるようになっている。
【０００７】
そこで、本発明は、耐湿性、高温寿命特性も良好な電解コンデンサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の電解コンデンサは、陽極電極箔と陰極電極箔とセパレータを巻回し、かつ電解液を含浸させてなるコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を収納する外装ケースと、この外装ケースの開口部を封口する封口体を備え、前記封口体としてポリパラキシリレン層を形成した封口ゴムを用いたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
アルミニウム電解コンデンサの構造は図１、図２に示すように、従来と同じ構造をとっている。コンデンサ素子１は陽極電極箔２と、陰極電極箔３をセパレータ８を介して巻回して形成する。また図２に示すように陽極電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出し手段及び陰極引出し手段である、リード線４、リード線５がそれぞれ接続されている。これらのリード線４、リード線５は、それぞれの箔と接続する接続部７と接続部７と連続した丸棒部６、及び丸棒部６に溶接された外部接続部８より構成されている。なお、それぞれの箔とリード線はステッチ法や超音波溶接等により機械的に接続されている。
【００１０】
陽極電極箔２は、純度９９％以上のアルミニウム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッチングして拡面処理した後、ホウ酸アンモニウムあるいはアジピン酸アンモニウム等の水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用いる。
【００１１】
そして、電解液を含浸したコンデンサ素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース１０に収納し、外装ケース１０の開口端部に、リード線４、５を導出する貫通孔を有する封口体９を挿入し、さらに外装ケース１０の端部を加締めることにより電解コンデンサの封口を行う。
【００１２】
そして、本発明においては、前記封口体としてポリパラキシリレン層を形成した封口ゴムを用いる。このポリパラキシリレン層は封口ゴムの表面に気相蒸着法によって形成する。形成する部分は封口ゴムの少なくとも外面に形成されていればよく、内面、側面、またはリード線を導出する貫通孔に形成されていてもよい。ポリパラキシリレン層と封口ゴムとの接合性を向上させるために、放射線照射、コロナ放電、酸処理、表面粗化、カップリング剤等の物理的、及び化学的処理を施しても良い。
【００１３】
電解液としてはγ−ブチロラクトンやエチレングレコールを主溶媒とし、酸の共役塩基をアニオン成分とし、環状アミジン化合物を四級化したカチオンをカチオン成分とする塩を溶解した電解液を用いた。
【００１４】
アニオン成分となる酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、安息香酸、トルイル酸、エナント酸、マロン酸等を挙げることができる。
【００１５】
また、カチオン成分となる四級化環状アミジニウムイオンは、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−置換アミジン基をもつ環状化合物を四級化したカチオンであり、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−置換アミジン基をもつ環状化合物としては、以下の化合物が挙げられる。イミダゾール単環化合物（１−メチルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，２，４−トリメチルイミダゾール等のイミダゾール同族体、１−メチル−２−オキシメチルイミダゾール、１−メチル−２−オキシエチルイミダゾール等のオキシアルキル誘導体、１−メチル−４（５）−ニトロイミダゾール等のニトロ誘導体、１，２−ジメチル−５（４）−アミノイミダゾール等のアミノ誘導体等）、ベンゾイミダゾール化合物（１−メチルベンゾイミダゾール、１−メチル−２−ベンゾイミダゾール、１−メチル−５（６）−ニトロベンゾイミダゾール等）、２−イミダゾリン環を有する化合物（１−メチルイミダゾリン、１，２−ジメチルイミダゾリン、１，２，４−トリメチルイミダゾリン、１−メチル−２−フェニルイミダゾリン、１−エチル−２−メチル−イミダゾリン、１，４−ジメチル−２−エチルイミダゾリン、１−メチル−２−エトキシメチルイミダゾリン等）、テトラヒドロピリミジン環を有する化合物（１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジン、１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジン、１，５−ジアザビシクロ〔４，３，０〕ノネン−５等）等である。
【００１６】
以上のように、本発明の電解コンデンサは、封口体として少なくとも封口ゴムの外面にポリパラキシリレン層を形成しており、このポリパラキシリレン層は水分透過性が低く、コンデンサ外部からの水分の浸透を防止することができるので、耐湿特性が良好である。さらに、本発明に用いる電解液の外部への透散を抑制することができるので、長寿命化を図ることができる。
【００１７】
以上の本発明の電解コンデンサは、耐湿性、及び高温寿命特性が良好である。
【００１８】
【実施例】
次にこの発明について実施例を示して説明する。電解コンデンサの構造は従来と同じ構造をとっているので、図１、図２を参照して説明する。コンデンサ素子１は陽極電極箔２と陰極電極箔３をセパレータ１１を介して巻回して形成する。また図２に示すように陽極電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出し用のリード線４、陰極引出し用のリード線５がそれぞれ接続されている。
【００１９】
これらのリード線４、５は、電極箔に当接する接続部７とこの接続部７と一体に形成した丸棒部６、および丸棒部６の先端に固着した外部接続部８からなる。また、接続部７および丸棒部６は９９％のアルミニウム、外部接続部８は銅メッキ鉄鋼線（以下ＣＰ線という）からなる。このリード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面には、リン酸アンモニウム水溶液による化成処理により酸化アルミニウムからなる陽極酸化皮膜が形成されている。このリード線４、５は、接続部７においてそれぞれステッチや超音波溶接等の手段により両極電極箔２、３に電気的に接続されている。
【００２０】
陽極電極箔２は、純度９９．９％のアルミニウム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッチングして拡面処理した後、アジピン酸アンモニウムの水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用いる。
【００２１】
そして、電解液を含浸したコンデンサ素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース１０に収納し、外装ケース１０の開口部に封口体９を装着するとともに、外装ケース１０の端部に絞り加工を施して外装ケース１０を密封する。封口体９はリード線４、５をそれぞれ導出する貫通孔を備えている。
【００２２】
封口体としては封口ゴムの表面全てに気相蒸着によってポリパラキシリレン層を形成した封口体を用いる。
【００２３】
また、電解液γ−ブチロラクトン（７５部）を溶媒とし、溶質として１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムフタル酸塩を溶解したものを用いた。
【００２４】
以上のように構成した電解コンデンサの定格は、１６Ｖ−４００μＦである。これらの電解コンデンサの特性を評価した。試験条件は１２５℃、２０００時間負荷、１０５℃、２０００時間無負荷である。その結果を（表１）〜（表２）に示す。
【００２５】
【表１】
2004128078.tif 000002
【００２６】
【表２】
2004128078.tif 000003
（表１）、（表２）から分かるように、実施例の電解コンデンサは、ｔａｎδが低く、１２５℃のｔａｎδの変化が小さく高温寿命特性が良好である。
【００２７】
次に、実施例の電解コンデンサについて、耐湿特性を評価した。試験条件は、８５℃、８５％ＲＨ、４０００時間無負荷である。その結果を（表３）に示す。
【００２８】
【表３】
2004128078.tif 000004
＊　Ｃａｐ（μＦ）：静電容量，ΔＣ（％）：静電容量変化率，
ｔａｎδ：誘電損失の正接
【００２９】
（表３）から明らかなように、本発明の電解コンデンサは耐湿試験後の静電容量変化、損失角の正接の全ての特性が良好であり、本発明の電解コンデンサにおいては耐湿性が良好であることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明によれば、封口体としてポリパラキシリレン層を形成した封口ゴムを用いているので、耐湿特性、高温寿命特性の良好な電解コンデンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電解コンデンサの構造を示す内部断面図である。
【図２】コンデンサ素子の構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１　　コンデンサ素子
２　　陽極電極箔
３　　陰極電極箔
４　　陽極引出し用のリード線
５　　陰極引出し用のリード線
６　　丸棒部
７　　接続部
８　　外部接続部
９　　封口体
１０　　外装ケース
１１　　セパレータ
【図１】
2004128078.tif 000005
【図２】
2004128078.tif 000006