(57)【要約】【課題】  積層型のコンデンサ素子において、材料に制限を有する接着剤を用いることなく、かつ、電気的特性を満足させ、位置ずれを防止することができる積層型のコンデンサの製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】陽極箔と陰極箔とからなる電極箔と、セパレータとを積層する積層型のコンデンサの製造方法において、前記電極箔の少なくとも片面に前記セパレータを積層し、前記電極箔と前記セパレータとを押圧して前記電極箔と前記セパレータを固定して積層体を形成する処理と、前記積層体を積層してコンデンサ素子を形成する処理とを含むことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極箔と陰極箔とからなる電極箔と、セパレータとを積層する積層型電解コンデンサの製造方法において、
前記電極箔の少なくとも片面に前記セパレータを積層し、
前記電極箔と前記セパレータとを押圧して前記電極箔と前記セパレータを固定して積層体を形成する処理と、
前記積層体を積層してコンデンサ素子を形成する処理と、
とを含む積層型電解コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記押圧によって前記電極箔と前記セパレータを固定した固定部を
前記電極箔と前記セパレータとをタブ端子が接続する前記電極箔の接続部に設けることを特徴とする請求項１及び２記載の積層型電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
少なくとも前記陽極箔又は前記陰極箔のいずれか一方の電極箔両面に前記セパレータを積層し、
前記電極箔と前記セパレータとを押圧して前記電極箔と前記セパレータを固定して積層体とすることを特徴とする請求項１〜２記載の積層型電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
陽極箔と陰極箔とからなる電極箔と、セパレータとを積層する積層型電解コンデンサにおいて、
前記電極箔の少なくとも片面に前記セパレータを重ね合わせて、
押圧により前記電極箔と前記セパレータを固定した積層体を積層したことを特徴とする積層型電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は積層型のコンデンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型化を目的として積層型のコンデンサが採用されている。このような積層型のコンデンサに用いられるコンデンサ素子は一般的には以下のような構成をとっている。
【０００３】
例えば、電極箔として、金属箔の表面に拡面処理及び化成処理を施し、接続部と一体に形成された陽極箔と、金属箔の表面に拡面処理、必要に応じて化成処理を施し、接続部を一体に形成された陰極箔を形成した後、陽極箔と陰極箔をセパレータを介在させて交互に積層するとともに、陽極箔の接続部同士、陰極箔の接続部同士を接続して積層型のコンデンサ素子を形成する。
【０００４】
このような積層型のコンデンサ素子の構造においては、電極箔とセパレータを交互に重ね合せる工程において、電極箔とセパレータとの位置がずれて、電極箔がセパレータからはみ出て、電極箔同士が接触して短絡する可能性を有するため、電極箔の外周縁部とセパレータの外周縁部の間に余白を設け、電極箔同士の接触を防止している。
【０００５】
しかしながら、小型化を図るほど、前記余白が小さくなるため、電極箔のセパレータとの位置決めの精度を高くすることが求められる。
【０００６】
前記要求を解決するため、従来、電極箔とセパレータを接着することによって、位置ずれを防止する方法が提案されている。
【０００７】
例えば、イオン伝導性接着剤で構成要素を相互に接着して積層型のコンデンサを構成することにより、駆動用電解液の特性を損ねることがない方法で積層型のコンデンサを得ることができる方法が提案されている（特許文献１）。
【０００８】
しかしながら、このようなイオン伝導性接着剤では、イオン伝導性接着剤により伝導度の低下を抑えているものの、電極箔上にはイオン伝導性接着剤が残存しているため、電極箔に駆動用電解液が非接触状態となってしまう。その結果、伝導性の優れた駆動用電解液を用いた場合には、依然として、駆動用電解液の伝導度を少なからず阻害することとなり不都合であった。
【０００９】
それらの課題を解決するため、セパレータと電極箔が互いに接する少なくとも一方の面に駆動用電解液に分散可能なホットメルト接着剤層を設け、セパレータと電極箔とを固定することで、その後の工程において位置ずれの発生を防止する方法が提案されている（特許文献２）。
【００１０】
その結果、位置ずれによって生じる電極箔同士の短絡を防ぐことができる。また、駆動用電解液に分散可能なホットメルト接着剤を使用しているので、駆動用電解液をこの接着剤を用いて積層した素子体に含浸すると、製造工程、例えば再化成工程など熱処理を伴う工程中で、駆動用電解液中にこの接着剤が分散又は溶解する。従って、電極箔上に接着剤の成分が付着したまま残ってしまう残存量が極めて少ないため、接着剤により生じる静電容量の減少や、等価直列抵抗（ＥＳＲ）の上昇等の電気的特性の悪化を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２９９３０５号
【特許文献２】特開２００５−１２１３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２の方法においては、駆動用電解液に分散可能な接着剤を用いる必要があり、接着剤の材料が制限されるという課題を有する。また、電気的特性は改善されるが、電極箔上には少なからず接着剤の成分が付着したまま残ってしまうため、接着剤により生じる静電容量の減少や、等価直列抵抗（ＥＳＲ）の上昇等の電気的特性は満足できるものではない。
【００１３】
そこで、本発明は上記のような実情に鑑み、積層型のコンデンサ素子において、材料に制限を有する接着剤を用いることなく、かつ、電気的特性を満足させ、位置ずれを防止することができる積層型のコンデンサの製造方法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】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の積層型のコンデンサの製造方法は、
陽極箔と陰極箔とからなる電極箔と、セパレータとを積層する積層型のコンデンサの製造方法において、
前記電極箔の少なくとも片面に前記セパレータを積層し、
前記電極箔と前記セパレータとを押圧して前記電極箔と前記セパレータを固定して積層体を形成する処理と、
前記積層体を積層してコンデンサ素子を形成する処理
とを含むことを特徴としている。
この特徴によれば、押圧によって電極箔とセパレータとを固定しているため、積層工程などの工程中で生じる電極箔の位置ずれを防止することが可能となる。その結果、電極箔がセパレータからはみ出ることによる短絡の発生を防止することができる。また、固定手段として、接着剤を用いないため、接着剤に起因する等価直列抵抗（ＥＳＲ）を低減することができる。
【００１５】
また、本発明の積層型のコンデンサの製造方法は、
前記押圧によって前記電極箔と前記セパレータを固定した固定部を前記電極箔と前記セパレータとをタブ端子が接続する前記電極箔の接続部に設けることを特徴としている。
この特徴によれば、容量形成に寄与する電極部に押圧による固定部が設けられることがなく、電極部に圧力が加わることないので、製品として容量に影響を与えることなく、電極箔とセパレータの位置ずれを防止することが可能である。
【００１６】
また、本発明の積層型のコンデンサの製造方法は、
少なくとも前記陽極箔又は前記陰極箔のいずれか一方の電極箔両面に前記セパレータを積層し、前記電極箔と前記セパレータとを押圧して前記電極箔と前記セパレータを固定して積層体とすることを特徴としている。
この特徴によれば、電極箔の両面にセパレータが積層され固定されているので、セパレータと固定する必要がある電極箔を陽極箔又は陰極箔のどちらか一方とすることが可能であり、製造工程上、簡易化が可能となる。
【００１７】
本発明の積層型のコンデンサは、
陽極箔と陰極箔とからなる電極箔と、セパレータとを積層する積層型のコンデンサにおいて、
前記電極箔の少なくとも片面に前記セパレータを重ね合わせて、
押圧により前記電極箔と前記セパレータを固定した積層体を積層することを特徴としている。
この特徴によれば、押圧によってセパレータと電極箔を固定しているため、積層工程などの工程中で生じる電極箔の位置ずれを防止することが可能となる。その結果、電極箔がセパレータからはみ出ることによる短絡の発生を防止することができる。また、固定手段として、接着剤を用いないため、接着剤に起因する等価直列抵抗（ＥＳＲ）を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係る積層体を製造する工程を示す図である。
【図２】本発明の実施例に用いる冷間圧接金型の形状を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係るコンデンサ素子を示す図である。
【図４】本発明の実施例２に係る積層体を製造する工程を示す図である。
【図５】他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の実施例１に係る積層型のコンデンサの製造方法を説明する。
【００２１】
実施例１において、積層型のコンデンサの製造方法に用いられる電極箔は、弁作用金属からなる金属箔であり、電極箔は、前記金属箔の表面に拡面処理及び化成処理を施した陽極箔と、前記金属箔の表面に拡面処理、必要に応じて化成処理を施した陰極箔を形成する。図１の（Ａ）に図示するように、前記電極箔１は、突出部からなるタブ端子５との接続部２と、前記接続部２を除く容量形成部である電極部３から成る。
【００２２】
尚、弁作用金属としては、アルミニウム、タンタル、チタン、ジルコニウム等が好適である。
【００２３】
実施例１において、積層型のコンデンサの製造方法に用いられるセパレータとしては、マニラ紙やクラフト紙など天然繊維からなるセパレータを用いる。尚、セパレータとしては、マニラ紙、クラフト紙、パルプなどの天然繊維を主体とするセパレータが好適であるが、合成繊維を混抄したものや、合成繊維を主体としたものを用いても良い。
【００２４】
まず、図１の（Ａ）に示すように、タブ端子５の一部領域に、前記陽極箔１の接続部２が重なるように前記陽極箔１を載置する。
【００２５】
次に、図１の（Ｂ）に示すように、陽極箔１より一回り大きなセパレータ４を、前記セパレータ４の外周縁部と前記陽極箔１の外周縁部に所定の間隔を設け、かつ、前記陽極箔１の接続部２と前記セパレータ４が積層するようにして配置する。
【００２６】
次に、図１の（Ｂ）に示すように、前記タブ端子５と前記陽極箔１の接続部２と前記セパレータ４が積層する積層部を冷間圧接法によって押圧して固定して、前記タブ端子５と前記陽極箔１と前記セパレータ４からなる積層体１０を形成する。
【００２７】
このように、前記積層部を押圧することによってセパレータ４の繊維が陽極箔１の拡張された表面に形成された粗面に絡み、陽極箔１とセパレータ４を固定する。
【００２８】
ここで、実施例１で固定処理にて用いられる冷間圧接金型の形状を説明する。図２の（Ａ）に示すように、冷間圧接金型７の押圧部分には凸部８が形成されている。凸状にすることによって、図２の（Ｃ）に示すように、積層部は冷間圧接金型７の凸部８に押圧され、凹状となる。このようにすることによって、前記陽極箔１と前記セパレータ４が互いに食い込む形状となり、固定強度が向上する。図２の（Ａ）に示すように、前記凸部８の形状は、左右側面視で略台形状を成し、底面部８ａにゆくに従って幅狭になる形状となっており、前後にテーパ面８ｂが形成され、左右に垂直面８ｃが形成され、図２の（Ｂ）に示すように、前記冷間圧接金型７の押圧部分には前記形状の凸部８が３つ形成されている。また、図２の（Ａ）をＸ方向から冷間圧接金型７を見た図である図２の（Ｂ）に示すように、底面視で前後方向の長い長方形状を成し、前後にテーパ面８ｂが形成されている。凸部８をこのような形状とすることで、小型化が求められてタブ端子５の幅を狭くした形状としても、タブ端子５の幅方向においては、陽極箔１は垂直面８ｃによってせん断されるため、テーパ部の幅分、固定に必要な面積を必要とせず、凸部８が隣接しても複数個凸部８を設けることができ、また、タブ端子５の長さ方向においては、テーパ面８ｂを設けることで、陽極箔１がせん断されることなく、陽極箔１とタブ端子５とが接続することができる。このような冷間圧接金型７を用いて押圧固定した場合、固定部６には凹状部が３つ形成されることになる。
【００２９】
更に、特に図示はしないが、陰極箔についても、前記陽極箔１と同様に、前記陰極箔の接続部と前記セパレータ４の積層部を冷間圧接法によって、押圧して固定して、前記タブ端子５と前記陰極箔と前記セパレータ４とからなる積層体１０を形成する。
【００３０】
その後、図３に示すように、前記積層体１０の前記陽極箔１、前記陰極箔を同極のタブ端子５が重なるように交互に積層し、図示しない巻止めテープなど積層体１０を固定する手段によって固定し、前記陽極箔１に接続するタブ端子５ａ同士、前記陰極箔に接続するタブ端子５ｂ同士を超音波溶接、冷間圧接、摩擦攪拌溶接などの接続手段を用いて接続し、積層型のコンデンサ素子１１を形成する。
【００３１】
その後、前記積層型のコンデンサ素子１１に駆動用電解液を含浸し、アルミニウムなどからなる金属ケースに収納し、封口部材にて封止することで、積層型のコンデンサが完成する。尚、金属ケースは、開口部形状が角状、楕円形状、長円形状等、コンデンサ素子１１の形状によって適宜選択すれば良い。また、金属ケースの代わりにラミネート等のフィルムによって、コンデンサ素子１１を密封することによって外装してもよい。
【００３２】
拡面処理を施した電極箔１に化成処理により酸化皮膜を形成した電極箔１を用いた場合、絶縁体である酸化皮膜層は拡面化した電極箔１の表面を覆うように形成されているため、多積層の電極箔１同士の接続は難しく、接続状態が不十分となることもあるが、本実施例のように、各電極箔１に拡面処理を施さないタブ端子５を設け、前記タブ端子５同士を接合してコンデンサ素子１１を形成することで、接続状態を改善することができる。
【００３３】
本発明において、拡面処理として、エッチング処理を施したが、他に蒸着法や電着法等によるものでも良い。
【００３４】
本実施例のように電極箔１とセパレータ４との固定及び電極箔１とタブ端子５との接続を一括で行う場合に、電極箔１とセパレータ４とを当接するように、電極箔１、セパレータ４及びタブ端子５を積層することで、セパレータ４の表面の繊維が電極箔１の拡面化された凹凸面に絡むことによって、固定強度を増すことができる。
【００３５】
また、本実施例において、セパレータ４の形状を電極箔１より一回り大きい形状としたが、これに限らず、少なくとも電極箔１の容量形成部である電極部３を覆う大きさであれば、何れの形状でもよく、例えば、電極箔１の電極部３より一回り大きな矩形としてもよい。
【実施例２】
【００３６】
次に図４を用いて、本発明の実施例２に係る積層型のコンデンサの製造方法を説明する。
【００３７】
図４の（Ａ）に示すように、陽極箔１より一回り大きいセパレータ４の上に、タブ端子５及び実施例１と同様に製造した陽極箔１を順に積層する。その後、図４の（Ｂ）に示すように、前記陽極箔１に陽極箔１よりも一回り大きいセパレータ４を配置し、前記陽極箔１及び前記タブ端子５を前記セパレータ４で挟み込む。このとき、前記セパレータ４の外周縁部では前記陽極箔１を介在することなく、前記セパレータ４同士が当接することになる。
【００３８】
次に、前記セパレータ４と前記陽極箔１の接続部２と前記タブ端子５の積層部を冷間圧接法によって押圧し、固定部６を形成し、前記セパレータ４と前記陽極箔の積層体１０を形成する。
【００３９】
更に、特に図示はしないが、陰極箔についても、陽極箔１と同様に、前記陰極箔を前記セパレータ４で挟み込み、前記セパレータ４と前記陰極箔の積層部を冷間圧接法によって、押圧し、固定部６を形成し、前記セパレータ４と前記陰極箔の積層体１０を形成する。
【００４０】
その後、実施例１と同様に、図３に示すように前記積層体１０の前記陽極箔１、前記陰極箔それぞれのタブ端子５が重なるように交互に積層し、図示しない巻止めテープなど積層体１０を固定する手段によって固定し、陽極箔１に接続するタブ端子５ａ同士、陰極箔に接続するタブ端子５ｂ同士を超音波溶接、冷間圧接、摩擦攪拌溶接などの接続手段を用いて接続して形成した積層型のコンデンサ素子１１に駆動用電解液を含浸後、金属ケースに収納し、封口部材による封止やラミネート等のフィルムによって密封して外装により、積層型のコンデンサが完成する。
【００４１】
実施例２において、電極箔１より一回り大きいセパレータ４を２枚用いて電極箔１を挟み込む処理としているが、１枚のセパレータ４を用いてもよい。この場合は、図５（Ａ）に示すように、１枚のセパレータ４に載置した電極箔１の端部を基点にしてセパレータ４を折り返し部９にて、折り曲げて、図５（Ｂ）に示すように、実施例２と同様にタブ端子５と電極箔１を挟み込んだ後、セパレータ４と電極箔１の接続部２とタブ端子５からなる積層部を冷間圧接によって固定し、積層体１０を形成しても良い。このように電極箔１の端部を基点にセパレータ４を折り返して電極箔１を挟み込むため、電極箔１とセパレータ４との位置決めの精度が高くなる。更には、予め、折り返し部９に折り目を付け、この折り目部に電極箔１の端部を合わせて折り返してもよい。尚、電極箔１の端部と折り返し部９との間に余白を設けて、セパレータ４を折り返してもよい。
【００４２】
以上、本実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本実施例の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００４３】
例えば、本実施例においては、電極箔１の接続部２とセパレータ４の積層部を固定したが、これに限らず、電極箔１とセパレータ４の積層する部分であれば、接続部２以外、例えば電極部３に固定部６を設けてもよい。
【００４４】
また、実施例２において、陽極箔１及び陰極箔の両面にセパレータ４を配し、積層体１０を形成したが、陽極箔又は陰極箔のどちらかについてのみ、両面にセパレータを配し、積層体を形成してもよい。
【００４５】
また、本実施例において、電極箔１とセパレータ４の固定と電極箔１とタブ端子５の接続を冷間圧接によって一括で処理しているが、別途に行っても良く、例えば、予めタブ端子と接続した電極箔を形成し、前記電極箔とセパレータを冷間圧接法等の押圧手段によって固定して積層体を成形後、同極のタブ端子同士を本実施例と同様に接続してもよい。
【００４６】
また、本実施例において、タブ端子５と電極箔１とセパレータ４とで積層体を形成する際、電極箔１とセパレータ４とが接するように積層したが、これに限らず、タブ端子５が電極箔１とセパレータ４との間に介在するよう配して積層体を形成しても良い。その場合、冷間圧接金型７に凸部８を設け、押圧して固定することで強固に固定することができる。
【００４７】
また、本実施例において、タブ端子５と電極箔１とセパレータ４とで積層体１０を形成後、同極のタブ端子５同士を接続したが、これに限らず、例えば、タブ端子を介在させずに、積層体を形成後、同極の接続部とタブ端子を接続してもよい。このようにタブ端子を電極箔に設けないことにより、各電極箔にタブ端子を接続した時と比べ、タブ端子の厚さ分、素子の厚さを低くすることができる。また、その際に、容量形成部である電極部のみに拡面処理を施し、接続部には拡面処理を施さない電極箔を用いてもよい。このようにすることで、拡面化した電極箔の表面を覆うように酸化皮膜が形成されないため、接続部同士、接続部及びタブ端子の接続状態が良好になる。
【００４８】
更に、本実施例では、略矩形状の電極箔１の一辺から突出された突部を接続部２としているが、これに限らず、矩形状の電極箔の一部分を接続部としても良い。
【００４９】
本実施例では、冷間圧接金型の押圧部に凸部８を形成し、前記凸部８は前後にテーパ面８ｂを形成し、左右に垂直面８ｃを形成したが、凸部の形状、大きさ、数は、所望の固定強度や固定部６の大きさによって、変えればよい。
【００５０】
例えば、凸部の有無については、金属箔の表面に拡面処理を施す手段として、直流電源を用いる直流エッチング法によって拡面処理を施し、金属箔表面に形成される穴の形状が金属箔の中心部に向って直線状のものを有する電極箔を用いる場合、セパレータの繊維が前記穴に入り込みやすいため、押圧部が平面状であっても、押圧するのみで電極箔とセパレータを固定できる。また、拡面処理として、交流電源を用いる交流エッチング法を用いた場合、金属箔表面には、微細な立方体の穴が形成されるため、セパレータの繊維が前記穴に入り込み難くなることがあり、所望の固定強度を得られないことがある。そのため、所望の固定強度を得るために、押圧部に凸部を設けて押圧をすることで、実施例のように凸部によって電極箔とセパレータが食い込むため、固定強度が補完され、向上する。
【００５１】
また、押圧部に設ける凸部の数や形状については、固定部として設定されている部位の大きさによって適宜変えればよい。
【００５２】
このように、用いる電極箔の表面の状態や、所望の固定強度に応じて、冷間圧接金型の押圧部の形状を変えればよい。
【００５３】
また、本実施例では、押圧して固定する手段として、冷間圧接法を用いたが、これに限らず、
押圧する手段であればよく、例えば、超音波溶接としてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１a  ・・・・・・・陽極箔（電極箔）
２   ・・・・・・・接続部
３   ・・・・・・・電極部
４   ・・・・・・・セパレータ
５   ・・・・・・・タブ端子
５a  ・・・・・・・タブ端子（陽極）
５b  ・・・・・・・タブ端子（陰極）
６   ・・・・・・・固定部
７   ・・・・・・・冷間圧接金型（押圧部）
８   ・・・・・・・冷間圧接金型（凸部）
８a  ・・・・・・・底面部
８b  ・・・・・・・テーパ面
８c  ・・・・・・・垂直面
９   ・・・・・・・折り返し部
１０ ・・・・・・・積層体
１１ ・・・・・・・コンデンサ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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