(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用封口体を提供する。【解決手段】ポリイミドシリコンをケトン系溶媒に溶解した５０ｗｔ％以下の溶液中に封口ゴムを浸漬し、引き上げた後、４０〜１００℃で乾燥し、１５０〜２００℃、１〜２時間加熱、重合する。このようにして得られた、表面にＰＩＳｉ層を形成した封口ゴムを、電解液を含浸したコンデンサ素子を収納した外装ケースの開口部に取り付け、この開口部を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と、１５０℃の高温長時間使用に耐え得る電解コンデンサを得ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解コンデンサの封口に用いられる封口体であって、その表面にポリイミドシリコン層が形成されていることを特徴とする電解コンデンサ用封口体。
【請求項２】
電解コンデンサの封口に用いられる封口体を、ポリイミドシリコン溶液中に浸漬し、引き上げた後、４０〜１００℃で乾燥し、１５０〜２００℃、１〜２時間加熱、重合することを特徴とする電解コンデンサ用封口体の製造方法。
【請求項３】
前記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２に記載の電解コンデンサ用封口体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサ用封口体及びその製造方法に係り、特に、１５０℃の高温での使用に耐え得る電解コンデンサ用封口体及びその製造方法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、図１に示すように構成されている。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】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電解コンデンサの高温使用は１２５℃が限界であるが、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。そのため、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。
【０００５】
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。
【０００６】
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用封口体及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【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。
【０００８】
（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コーティングができず、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。
【０００９】
（ポリイミドシリコン層の形成方法）
封口ゴムの表面にポリイミドシリコン層（以下、ＰＩＳｉ層という）を形成する方法としては、上記のポリイミドシリコン溶液中に封口ゴムを浸漬し、引き上げた後、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。
このようにして、表面にＰＩＳｉ層を形成した封口ゴムを、電解液を含浸したコンデンサ素子を収納した外装ケースの開口部に取り付け、この開口部を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。
【００１０】
（ＰＩＳｉ層を形成する部位）
ＰＩＳｉ層を形成する部位は、電解コンデンサを形成した場合にその上面となる面に形成することが必要である。より好ましくは、封口ゴムの上下面に形成することが望ましい。さらに、封口ゴムの側面、すなわち、外装ケースとの接触面にもＰＩＳｉ層を形成すると、この面からの熱酸化の進行も抑制でき、さらに、封口体と外装ケースとの接触面からの電解液の透散を抑制できるので、より優れた効果が得られる。
また、貫通孔の内壁部に形成すると、リード線からの熱伝達による熱酸化の進行も抑制することができるので、リード線と貫通孔の間からの電解液の透散を抑制することもできる。
【００１１】
（作用・効果）
本発明の封口ゴムは、少なくともその上面に、耐熱性が高く、電解液の溶媒の透過性が低いＰＩＳｉ層が形成されているので、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。
【００１２】
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と考えられるので、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。
また、ＰＩＳｉは、ゴムとの接着性も良好であるので、ＰＩＳｉ層が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。
【００１３】
【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）
ブチルゴムからなる封口ゴムを、ポリイミドシリコンの２０ｗｔ％シクロヘキサン溶液に浸漬し、引き上げた後、１００℃で乾燥し、１５０℃で１時間加熱して重合させ、封口ゴムの表面にＰＩＳｉ層を形成した。一方、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、開口部を上記の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。
なお、電解コンデンサのサイズは２２φ×３５Ｌである。
【００１４】
（従来例）
ＰＩＳｉ層を形成していない封口ゴムを用いて、上記実施例と同様にして電解コンデンサを作成した。
【００１５】
［比較結果］
上記のようにして作成した実施例及び従来例の電解コンデンサを、１５０℃で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】
2004296932.tif 000002
【００１６】
表１から明らかなように、実施例の電解液の透過量は、いずれの場合も従来例に比べて１７〜２０％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。
【００１７】
【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用封口体及びその製造方法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】
2004296932.tif 000003