(57)【要約】【課題】１５０℃の高温長時間使用に耐えることのできる電解コンデンサを提供する。【解決手段】電解液を含浸したコンデンサ素子を外装ケースに収納し、開口部に封口ゴムを配し、絞り加工によって封口した後、再化成を行って電解コンデンサを作成する。この電解コンデンサの封口ゴムの上面（リード線を引き出したコンデンサ本体の端面）に、ポリイミドシリコンをケトン系溶媒に溶解した５０ｗｔ％以下の溶液をディスペンサ等で滴下、塗布した後、４０〜１００℃で乾燥し、１５０〜２００℃、１〜２時間加熱、重合する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード線を備えた両極箔とセパレータを巻回して形成したコンデンサ素子に電解液を含浸し、このコンデンサ素子を外装ケースに収納し、前記リード線を封口体の貫通孔に貫通して開口部を封口体により封口してなる電解コンデンサにおいて、
前記リード線を引き出したコンデンサ本体の端面に、ポリイミドシリコン層を形成したことを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項２】
複数のリード線を引き出したコンデンサ本体の端面に、このリード線と対応する位置に貫通部を形成した絶縁板を配設し、前記複数のリード線を前記貫通部から引き出して折り曲げてなる表面実装型の電解コンデンサにおいて、
前記コンデンサ本体の端面と絶縁板の間隙に、ポリイミドシリコン層を形成したことを特徴とする電解コンデンサ。
【請求項３】
前記ポリイミドシリコン層を形成するポリイミドシリコン溶液が、ポリイミドシリコンをケトン系溶媒に溶解した５０ｗｔ％以下の溶液であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサに係り、特に、１５０℃の高温での使用に耐え得る電解コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から用いられている電解コンデンサは、例えば、図１に示すように構成されている（特許文献１）。すなわち、電極引き出し手段であるリード線を備えた電極箔を、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子１を形成し、駆動用電解液を含浸したコンデンサ素子１を有底筒状の外装ケース２に収納する。そして、この外装ケースの開口部に封口体３を装着し、その後、開口部を加締め加工によって封口して、電解コンデンサが形成される。
【０００３】
通常、この電解コンデンサ用封口体としては、ブチルゴムやエチレンプロピレンゴムからなる封口ゴムが用いられる。また、小型、低インピーダンス、１００ＷＶ級の電解コンデンサのコンデンサ素子に含浸される電解液としては、従来より、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、フタル酸、マレイン酸等の三級塩を溶質とするものなどが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−７９０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車の電装品やインバータ照明に用いられる電解コンデンサの使用環境温度は１５０℃へと高温化しているが、上記のような従来の電解コンデンサの高温使用は１２５℃が限界であるため、従来の電解コンデンサでは、１５０℃での長時間使用には耐えることができなかった。
【０００６】
このように、従来の電解コンデンサを１５０℃の高温下で長時間使用することができない原因は、従来の封口ゴムの耐熱性にあることが判明している。すなわち、１５０℃の高温下で使用すると、従来の封口ゴムは熱酸化劣化を起こして、ゴム特性が劣化し、ゴム強度の低下、気密性の低下をもたらすため、電解液が透散して、電解コンデンサの特性が低下する。さらに、電解コンデンサ内部の電解液溶媒の蒸気圧が上昇して、封口ゴムからの透過量が増大して、電解コンデンサの特性が低下する。
【０００７】
本発明は、上述したような従来技術の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、１５０℃の高温長時間使用に耐えることのできる電解コンデンサを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を達成するため、１５０℃の高温下で長時間使用しても、封口ゴムの熱酸化劣化を防止することができる手段について鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、封口ゴムの表面に、予めポリイミドシリコンからなる絶縁層を形成しておくことにより、上記課題を解決することができることが分かった。
【０００９】
（ポリイミドシリコン）
封口ゴムの表面をコートするポリイミドシリコン溶液としては、ポリイミドシリコン（ＰＩＳｉ）をケトン系溶媒に溶解した５０ｗｔ％以下、好ましくは５〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは１０〜２５ｗｔ％の溶液を用いる。この範囲を超えるとポリイミドシリコン溶液の流動性が低下するため、均一な層を形成することが困難であり、この範囲未満では本発明の効果が低下する。
なお、ケトン系溶媒としては、シクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン等を用いることが好ましい。
【００１０】
（ポリイミドシリコン層の形成方法）
電解液を含浸したコンデンサ素子を外装ケースに収納し、開口部に封口ゴムを配し、絞り加工によって封口した後、再化成を行って電解コンデンサを作成する。この電解コンデンサの封口ゴムの上面（リード線を引き出したコンデンサ本体の端面）に上記のポリイミドシリコン溶液をディスペンサ等で滴下、塗布した後、４０〜１００℃で乾燥し、１５０〜２００℃、１〜２時間加熱、重合する方法が好ましい。なお、ポリイミドシリコン溶液をアプリケータ等で塗布しても良い。
【００１１】
また、複数のリード線を引き出したコンデンサ本体の端面に、このリード線と対応する位置に貫通部を形成した絶縁板を配設してなる表面実装型電解コンデンサの場合は、コンデンサ本体の端面と絶縁板の間隙にＰＩＳｉ層を形成すると、コンデンサ本体と絶縁板との接合性が高まり、その結果、封口ゴム表面の熱劣化が抑制でき、アルミケースの加締め部分と絶縁板をポリイミドシリコンによって接合できるという効果を得ることもできる。
【００１２】
さらに、絶縁板の貫通孔と、貫通孔に挿通したリード線との間隙にＰＩＳｉ層を形成すると、リード線の折り曲げ加工時に、リード線と電極箔との接合部へのストレスが緩和されて、漏れ電流特性が向上するという効果も得られる。
【００１３】
（電解液の溶媒）
電解液の溶媒として、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のスルホラン系溶媒を用いると、蒸気圧が低いので、電解液の透過量が少なく、高温特性はさらに向上する。また、γ−ブチロラクトン等のラクトン系の溶媒を副溶媒として用いると、インピーダンス特性が向上するのでより好ましい。
【００１４】
（作用・効果）
本発明の電解コンデンサは、封口ゴムの上面に、耐熱性が高く、電解液の溶媒の透過性が低いＰＩＳｉ層を形成しているので、１５０℃の高温下で長時間使用した場合でも封口ゴムの劣化を防止することができる。その結果、電解液の透散が抑制され、電解液の溶媒のゴムからの透過量が抑制されるので、１５０℃の高温、長時間の使用に耐えることができる。
【００１５】
すなわち、封口ゴムの高温下での劣化は、表面からの熱酸化の進行によるので、ゴム表面に耐熱性の高いＰＩＳｉ層を形成すると、表面からの熱酸化が抑制されて、ゴム特性の劣化が抑制される。また、電解液の溶媒の減少が抑制されると、電解液の保持量の減少による静電容量の低下とｔａｎδの上昇を抑制することができる。
【００１６】
また、ＰＩＳｉは、ゴム、金属との接着性も良好であるので、封口ゴムの上面にＰＩＳｉ層を形成した後も、このＰＩＳｉ層とゴム、ケースの絞り加工をした端面との接着性が良好であるため、封口ゴムから剥離するということがなく、信頼性にも優れている。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の効果を実施例を用いて具体的に説明する。
（実施例）
電解液を含浸したコンデンサ素子を外装ケースに収納し、開口部を封口ゴムで絞り加工によって封口した後、再化成を行って電解コンデンサを作成した。なお、電解液としては、スルホラン５０ｗｔ％、γ−ブチロラクトン２５ｗｔ％、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムフタル酸塩２５ｗｔ％の混合液を用いた。
この電解コンデンサの封口ゴムの上面に、ポリイミドシリコンの２０ｗｔ％シクロヘキサン溶液をディスペンサで滴下、塗布した後、１００℃で乾燥し、１５０℃で１時間加熱して重合させ、封口ゴムの上面にＰＩＳｉ層を形成した。なお、電解コンデンサのサイズは２２φ×３５Ｌである。
【００１８】
（従来例）
上記実施例と同様にして電解コンデンサを作成し、封口ゴムの上面にＰＩＳｉ層を形成しなかった。
【００１９】
［比較結果］
上記のようにして作製した実施例及び従来例の電解コンデンサを、１５０℃に５００時間、１０００時間、１５００時間放置し、電解液の透過量を測定したところ、表１に示すような結果が得られた。
【表１】
2004296933.tif 000002
【００２０】
表１から明らかなように、１０００時間以降で、実施例の電解液の透過量は従来例に比べて１４〜１５％減となっており、封口ゴムの表面にＰＩＳｉ層を形成することにより、封口ゴムの表面からの熱酸化が抑制されていることが示された。また、電解コンデンサでは一般に、電解液の保持量が減少すると静電容量が低下し、ｔａｎδが上昇することが知られているが、実施例では電解液の減少が大幅に抑制されているため、電気特性の劣化を抑制することができると考えられる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、１５０℃の高温長時間使用に耐えることのできる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成を示す断面図
【符号の説明】
１…コンデンサ素子
２…外装ケース
３…封口ゴム
【図１】
2004296933.tif 000003