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JP2012019006A - Separator and capacitor using the same - Google Patents

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JP2012019006A
JP2012019006A JP2010154580A JP2010154580A JP2012019006A JP 2012019006 A JP2012019006 A JP 2012019006A JP 2010154580 A JP2010154580 A JP 2010154580A JP 2010154580 A JP2010154580 A JP 2010154580A JP 2012019006 A JP2012019006 A JP 2012019006A
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Japan
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separator
hole
capacitor
opening
area
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Application number
JP2010154580A
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Japanese (ja)
Inventor
Junko Fujisawa
順子 藤澤
Hideki Shimamoto
秀樹 島本
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Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】キャパシタの抵抗を低減させ、さらに、耐ショート性にも優れたキャパシタを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のセパレータ1は、直線状の貫通孔10を有し、前記貫通孔10の表面と裏面の開口部の面積が略同程度の構成とした。この構成により、貫通孔10を電解質が通過し易くなり、電極間の電解質の移動性が向上する。そして、この結果としてキャパシタの抵抗を低減させることができる。また、本発明の貫通孔10の形状によるとセパレータ1の実質的な厚みを減少させることがなく、陽極電極と陰極電極の接触の可能性を低減することができ、本発明のセパレータを用いたキャパシタは優れた耐ショート性も有したものとなっている。
【選択図】図2
An object of the present invention is to provide a capacitor that reduces the resistance of the capacitor and also has excellent short-circuit resistance.
A separator 1 according to the present invention has a linear through hole 10 and has an opening area on the front surface and the back surface of the through hole 10 having substantially the same area. With this configuration, the electrolyte easily passes through the through-hole 10, and the mobility of the electrolyte between the electrodes is improved. As a result, the resistance of the capacitor can be reduced. Further, according to the shape of the through hole 10 of the present invention, the substantial thickness of the separator 1 is not reduced, and the possibility of contact between the anode electrode and the cathode electrode can be reduced, and the separator of the present invention is used. The capacitor has excellent short-circuit resistance.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、自動車や各種電子機器、電気機器、産業機器等に用いられるキャパシタのセパレータとこのセパレータを用いたキャパシタに関するものである。   The present invention relates to a capacitor separator used for automobiles, various electronic devices, electrical devices, industrial devices, and the like, and a capacitor using the separator.

近年、車の多機能化や電子化に伴いECU(電子制御ユニット)が増加、また設置場所確保(車室内空間の確保)を背景にECUの統合化(小型化)による省スペース化が求められており、このECUに実装されるキャパシタに関しても必然的に小型化が要求されている。キャパシタとしての性能を落とさずに小型化するためには、更なる低抵抗化を実現することが不可欠であり、各社からキャパシタの低抵抗化技術に関して様々な提案がなされている。   In recent years, the number of ECUs (electronic control units) has increased with the increase in the number of functions and the digitization of vehicles, and space saving has been demanded by integrating (miniaturizing) ECUs against the backdrop of securing installation locations (securing vehicle interior space). The capacitors mounted on the ECU are inevitably downsized. In order to reduce the size without degrading the performance as a capacitor, it is indispensable to further reduce the resistance, and various companies have proposed various techniques for reducing the resistance of the capacitor.

このようなキャパシタの低抵抗化を実現するための提案の一つとしては、多孔質のセパレータを用いる方法が挙げられる。   One of the proposals for realizing such a low resistance capacitor is a method using a porous separator.

例えば特許文献1では、厚さを100μm未満かつ空隙率を55%以内とし、さらに薄肉化処理として延伸処理を含んでいない多孔質のセパレータが提案されていた。   For example, Patent Document 1 proposes a porous separator having a thickness of less than 100 μm and a porosity of 55% or less, and further including no stretching treatment as a thinning treatment.

つまり特許文献1に記載の技術では、セパレータの厚さや空隙率、あるいは処理方法を規定し、セパレータに設けられた孔の構造を良好に保つことでキャパシタの低抵抗化を図るものであった。   That is, in the technique described in Patent Document 1, the thickness, porosity, or processing method of the separator is specified, and the resistance of the capacitor is reduced by maintaining a favorable structure of the holes provided in the separator.

特開2005−109244号公報JP-A-2005-109244

確かに、特許文献1に記載の技術によってキャパシタの抵抗を低くすることは可能であった。   Certainly, it was possible to reduce the resistance of the capacitor by the technique described in Patent Document 1.

しかしながら、特許文献1に記載の技術ではセパレータに設けられた孔の形状および大きさに関しては考慮されておらず、セパレータに設けられた孔が電解質の通過に困難な形状、例えば、らせん状や曲線状であった場合、陽極箔から陰極箔(あるいは陰極箔から陽極箔)への電解質の移動性が悪くなってしまい、抵抗が上昇してしまうことがあった。さらに、ラッパ状の孔のように裏面と表面の開口部の面積が大幅に異なる場合、実質的なセパレータの厚みが大きく減少してしまい、ショートすることがあった。   However, the technique described in Patent Document 1 does not consider the shape and size of the holes provided in the separator, and the holes provided in the separator are difficult to pass through the electrolyte, for example, spirals or curves. In this case, the mobility of the electrolyte from the anode foil to the cathode foil (or from the cathode foil to the anode foil) deteriorates, and the resistance may increase. Further, when the areas of the opening portions on the back surface and the front surface are significantly different like a trumpet-shaped hole, the substantial thickness of the separator is greatly reduced, which may cause a short circuit.

そこで、本願発明ではこのセパレータの孔の形状に着目し、電解質の通過及び耐ショート性に適した形状の貫通孔を有するセパレータを提供することで、キャパシタの抵抗を低減させ、さらに、耐ショート性にも優れたキャパシタを提供することを目的とするものである。   Accordingly, in the present invention, focusing on the shape of the holes of the separator, by providing a separator having a through hole having a shape suitable for the passage of electrolyte and short-circuit resistance, the resistance of the capacitor is reduced, and further, short-circuit resistance. It is another object of the present invention to provide an excellent capacitor.

この目的を達成するために本発明のセパレータは、直線状の貫通孔を有し、前記貫通孔の表面と裏面の開口部の面積が略同程度の構成とした。   In order to achieve this object, the separator of the present invention has a straight through-hole, and has a configuration in which the area of the opening on the front surface and the back surface of the through-hole is approximately the same.

まず、本発明のセパレータをキャパシタに使用することで、抵抗を低減することができる。   First, resistance can be reduced by using the separator of this invention for a capacitor.

これはセパレータに直線状の貫通孔を設け、この貫通孔の表面と裏面の開口部の面積を略同等の大きさとしたことによる。   This is because a linear through hole is provided in the separator, and the area of the opening on the front surface and the back surface of the through hole is set to be approximately equal.

この構成により、貫通孔を電解質が通過し易くなり電極間の電解質の移動性が向上し、結果として抵抗を低減させることができる。   With this configuration, the electrolyte can easily pass through the through hole, and the mobility of the electrolyte between the electrodes can be improved. As a result, the resistance can be reduced.

また、本発明の貫通孔の形状によると、貫通孔の形成にともなう実質的なセパレータの厚みの減少を抑制することができるので、耐ショート性も向上させることができる。   Further, according to the shape of the through hole of the present invention, it is possible to suppress a substantial decrease in the thickness of the separator due to the formation of the through hole, and therefore it is possible to improve short circuit resistance.

加えて、貫通孔をコロナ放電処理にて形成した場合、セパレータに上記形状の貫通孔が形成されると同時にセパレータの表面官能基が変化し、セパレータと電解液との親和性を改善することができ、キャパシタのさらなる低抵抗化が可能である。   In addition, when the through hole is formed by corona discharge treatment, the surface functional group of the separator is changed at the same time as the through hole having the above shape is formed in the separator, thereby improving the affinity between the separator and the electrolytic solution. It is possible to further reduce the resistance of the capacitor.

実施例1のセパレータを用いた電解キャパシタの構成を示す図であり、(a)はキャパシタ素子の展開斜視図、(b)は電解キャパシタの断面図It is a figure which shows the structure of the electrolytic capacitor using the separator of Example 1, (a) is a development perspective view of a capacitor element, (b) is sectional drawing of an electrolytic capacitor. 実施例1のセパレータの形状を示す模式図The schematic diagram which shows the shape of the separator of Example 1 実施例1のセパレータの貫通孔の形状を示す電子顕微鏡写真であり、(a)はセルロースセパレータの貫通孔の電子顕微鏡写真、(b)はポリオレフィンセパレータの貫通孔の電子顕微鏡写真It is an electron micrograph which shows the shape of the through-hole of the separator of Example 1, (a) is an electron micrograph of the through-hole of a cellulose separator, (b) is an electron micrograph of the through-hole of a polyolefin separator. 実施例1のセパレータを用いたキャパシタ素子の製造装置を示す概略図Schematic which shows the manufacturing apparatus of the capacitor element using the separator of Example 1. FIG.

(実施例1)
以下、本実施例におけるセパレータについて説明する。
Example 1
Hereinafter, the separator in a present Example is demonstrated.

なお、本実施例では電解キャパシタを例に説明するが、これに限らず本発明は電気二重層キャパシタ、電気化学キャパシタ等のキャパシタにも好適に採用し得る。   In the present embodiment, an electrolytic capacitor will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be suitably applied to capacitors such as electric double layer capacitors and electrochemical capacitors.

まず、図1を用いて本実施例のセパレータ1を用いた電解キャパシタ2の一例について説明する。   First, an example of an electrolytic capacitor 2 using the separator 1 of this embodiment will be described with reference to FIG.

ここで、図1(a)は本実施例のセパレータ1を用いたキャパシタ素子3の展開斜視図であり、図1(b)は本実施例のセパレータ1を用いた電解キャパシタ2の断面図である。   Here, FIG. 1A is a developed perspective view of the capacitor element 3 using the separator 1 of this embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the electrolytic capacitor 2 using the separator 1 of this embodiment. is there.

図1(a)に示すように、本実施例のセパレータ1を用いたキャパシタ素子3は、表面に酸化アルミニウムからなる誘電体層を形成した陽極アルミニウム箔4と陰極アルミニウム箔5をその間にセパレータ1を介在させて巻回して構成されており、陽極アルミニウム箔4と陰極アルミニウム箔5にはそれぞれ棒状の接合部と半田付可能な外部引出部とからなるリード線6が接合されている。   As shown in FIG. 1 (a), the capacitor element 3 using the separator 1 of the present embodiment has an anode aluminum foil 4 and a cathode aluminum foil 5 with a dielectric layer made of aluminum oxide formed on the surface between them. The anode aluminum foil 4 and the cathode aluminum foil 5 are joined with lead wires 6 each composed of a rod-like joint portion and a solderable external lead portion.

そして、図1(b)に示すように、本実施例の電解キャパシタ2は、このキャパシタ素子3を駆動用電解液(図示せず)に含浸し、さらに有底筒状のアルミニウムケース7に収納した後、このアルミニウムケース7の開口部を封口部材8で封止することで形成されている。なお、封口部材8には2つの挿通孔9が設けられており、2本のリード線6はこれら挿通孔9に挿通されることで、外部に引き出される。そしてリード線6が電解キャパシタ2外部の電極と電気的に接続される。   As shown in FIG. 1B, the electrolytic capacitor 2 of this embodiment is impregnated with a driving electrolyte (not shown) in the capacitor element 3 and further stored in a bottomed cylindrical aluminum case 7. After that, the opening of the aluminum case 7 is formed by sealing with a sealing member 8. The sealing member 8 is provided with two insertion holes 9, and the two lead wires 6 are drawn out to the outside by being inserted into the insertion holes 9. The lead wire 6 is electrically connected to an electrode outside the electrolytic capacitor 2.

駆動用電解液には、例えば以下のカチオン、アニオン、溶媒が用いられている。   For example, the following cations, anions and solvents are used in the driving electrolyte.

カチオンとしては、アンモニウム、ホスホニウム、スルホニウム、オキソニウム、セレニウム、アミジニウム及びグアニジニウムなどが挙げられる。   Examples of the cation include ammonium, phosphonium, sulfonium, oxonium, selenium, amidinium, and guanidinium.

アニオンとしては、フタル酸、マレイン酸、安息香酸などのカルボン酸、スクアリン酸などのオキソカーボン酸、テトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロリン酸などのフッ素系アニオンなどが挙げられる。   Examples of the anion include carboxylic acids such as phthalic acid, maleic acid, and benzoic acid, oxocarbon acids such as squaric acid, and fluorine-based anions such as tetrafluoroboric acid and hexafluorophosphoric acid.

溶媒としては、γ―ブチロラクトン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エーテル類、エステル類、スルホラン、エチルメチルスルホンなどのスルホン類、エチレングリコールなどのアルコール類などが挙げられる。   Examples of the solvent include γ-butyrolactone, propylene carbonate, ethylene carbonate, ethers, esters, sulfolanes such as sulfolane and ethyl methyl sulfone, and alcohols such as ethylene glycol.

本発明の駆動用電解液には必要により、種々の添加剤を添加することができる。該添加剤としては、リン酸誘導体(例えば、リン酸、リン酸エステルなど)、ホウ酸誘導体(例えば、ホウ酸、ホウ酸と多糖類〔マンニット、ソルビットなど〕との錯化合物、ホウ酸と多価アルコール〔エチレングリコール、グリセリンなど〕との錯化合物など)、ニトロ化合物(例えば、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、m−ニトロ安息香酸、o−ニトロフェノール、p−ニトロフェノール、p−ニトロアニソールなど)などを挙げることができ、その添加量は、電解液の電気伝導度と電解液溶剤への溶解度の観点から通常電解質の10重量%以内とすることが望ましい。   If necessary, various additives can be added to the driving electrolyte of the present invention. Examples of the additive include phosphoric acid derivatives (for example, phosphoric acid, phosphoric acid esters, etc.), boric acid derivatives (for example, boric acid, complex compounds of boric acid and polysaccharides [mannit, sorbit, etc.], boric acid and Complex compounds with polyhydric alcohols [ethylene glycol, glycerin, etc.], nitro compounds (for example, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, m-nitrobenzoic acid, o-nitrophenol, p-nitrophenol, p-nitroanisole, etc.) can be used, and the amount added is preferably within 10% by weight of the electrolyte from the viewpoint of the electrical conductivity of the electrolyte and the solubility in the electrolyte solvent.

なお、本発明は、電気二重層キャパシタや電気化学キャパシタ等の各種キャパシタに採用し得るものである。本実施例のセパレータ1を用いた電気二重層キャパシタおよび電気化学キャパシタの構成に関して、以下に簡単に記載する。   In addition, this invention can be employ | adopted as various capacitors, such as an electric double layer capacitor and an electrochemical capacitor. The structure of the electric double layer capacitor and the electrochemical capacitor using the separator 1 of this embodiment will be briefly described below.

まず電気二重層キャパシタでは、陽極電極と陰極電極をその間に本実施例のセパレータ1を介在させた状態で巻回、あるいは複数層積層することで形成されたキャパシタ素子と、キャパシタ素子を電解液とともに収納するケースと、ケースの開口部を封止する封口部材とを備え、陽極電極および陰極電極の集電体がともにアルミニウムで形成され、かつ分極性電極層がともに活性炭を含む構成となる。   First, in an electric double layer capacitor, a capacitor element formed by winding an anode electrode and a cathode electrode with the separator 1 of this embodiment interposed therebetween or by laminating a plurality of layers, and the capacitor element together with an electrolytic solution A housing case and a sealing member that seals the opening of the case are provided, the current collectors of the anode electrode and the cathode electrode are both made of aluminum, and the polarizable electrode layers both contain activated carbon.

一方、電気化学キャパシタの場合、陽極電極と陰極電極をその間に本実施例のセパレータ1を介在させた状態で巻回、あるいは複数層積層することで形成されたキャパシタ素子と、キャパシタ素子を電解液とともに収納するケースと、ケースの開口部を封止する封口部材とを備え、陽極電極の集電体がアルミニウムで形成され、陰極電極の集電体が銅またはニッケルで形成され、陽極電極の前記分極性電極層が活性炭を含み、陰極電極の分極性電極層が黒鉛またはソフトカーボンを含み、電解液がリチウムイオンを含む構成となる。   On the other hand, in the case of an electrochemical capacitor, a capacitor element formed by winding an anode electrode and a cathode electrode with the separator 1 of this embodiment interposed therebetween or laminating a plurality of layers, and an electrolyte solution And a sealing member for sealing the opening of the case, the current collector of the anode electrode is formed of aluminum, the current collector of the cathode electrode is formed of copper or nickel, and the anode electrode The polarizable electrode layer contains activated carbon, the polarizable electrode layer of the cathode electrode contains graphite or soft carbon, and the electrolytic solution contains lithium ions.

次に本発明のポイントであるセパレータ1に関して図2を用いて詳しく説明する。図2はセパレータ1の形状を示す模式図である。   Next, the separator 1 which is the point of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing the shape of the separator 1.

図2に示すように、セパレータ1は多数の貫通孔10を有しており、これらの貫通孔10は直線状の形状を有している。つまり、図2に示すように、本実施例のセパレータ1に設けられた貫通孔10は、セパレータ1の対向する2つの開口部、すなわちセパレータ1の表面側の開口部と裏面側の開口部にかけて最短距離で(すなわち一直線に)貫通している。   As shown in FIG. 2, the separator 1 has a large number of through holes 10, and these through holes 10 have a linear shape. That is, as shown in FIG. 2, the through-hole 10 provided in the separator 1 of the present embodiment spans two opposing openings of the separator 1, that is, the opening on the front side and the opening on the back side of the separator 1. It penetrates at the shortest distance (ie in a straight line).

さらに貫通孔10は、セパレータ1の表面と裏面における開口部の面積が略同程度の構成となっている。より具体的には、本実施例の貫通孔10は、セパレータ1の表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積に対して±20%以内の大きさであり、かつ表面の開口部と裏面の開口部は共に真円に近い形状である。すなわち、表面の開口部と裏面の開口部は略相似形状であり、かつ同程度の大きさに形成されている。   Further, the through hole 10 has a configuration in which the area of the opening on the front surface and the back surface of the separator 1 is approximately the same. More specifically, the through hole 10 of the present embodiment is such that the area of the opening on the front surface of the separator 1 is within ± 20% of the area of the opening on the back surface, and Both openings on the back surface have a shape close to a perfect circle. That is, the opening on the front surface and the opening on the back surface are substantially similar in shape, and are formed in the same size.

貫通孔10の形状を上記のような形状としたことにより、本実施例のセパレータ1を用いたキャパシタでは抵抗が低減されたものとなっている。例えばセパレータの貫通孔がらせん状や曲線状のような形状である場合、電解質がセパレータの表面側から裏面側に移動する際に不必要にその移動距離が長くなってしまい、抵抗が高くなってしまうことが考えられる。これに対し、本実施例の貫通孔10はセパレータ1の表面側から裏面側にかけて直線状に設けられているため、電解質はセパレータ1の表面側から裏面側に最短距離で到達することができる。この結果、電解質の電極間の移動はスムーズになり、抵抗を低減させることができる。   By making the shape of the through hole 10 as described above, the capacitor using the separator 1 of this embodiment has a reduced resistance. For example, if the through-hole of the separator has a shape like a spiral or a curve, the moving distance becomes unnecessarily long when the electrolyte moves from the front side to the back side of the separator, and the resistance becomes high. It is possible to end up. On the other hand, since the through-hole 10 of the present embodiment is linearly provided from the front surface side to the back surface side of the separator 1, the electrolyte can reach the back surface side from the front surface side of the separator 1 at the shortest distance. As a result, the movement of the electrolyte between the electrodes becomes smooth, and the resistance can be reduced.

この電解質の移動に関して検証した結果について、以下に述べる。   The results of verification regarding the movement of the electrolyte will be described below.

まず、図3(a)および図3(b)に本実施例におけるセパレータ1に設けた貫通孔10の写真を示す。ここで、図3(a)はセルロースを材料として用いたセルロースセパレータ1aに設けた貫通孔10aを示す写真であり、図3(b)はポリオレフィン樹脂を材料として用いたポリオレフィンセパレータ1bに設けた貫通孔10bを示す写真である。   First, the photograph of the through-hole 10 provided in the separator 1 in a present Example is shown to Fig.3 (a) and FIG.3 (b). Here, FIG. 3 (a) is a photograph showing a through-hole 10a provided in a cellulose separator 1a using cellulose as a material, and FIG. 3 (b) is a through-hole provided in a polyolefin separator 1b using a polyolefin resin as a material. It is a photograph which shows the hole 10b.

なお、これら貫通孔10aおよび貫通孔10bの形状観察は、走査型電子顕微鏡(HITACHI製 S−3400N)を用いて行った。また、貫通孔10aおよび貫通孔10bの形成はコロナ放電処理を用いて行った。このコロナ放電処理による貫通孔10aおよび貫通孔10bの形成方法に関しては後ほど詳述する。   In addition, the shape observation of these through-hole 10a and through-hole 10b was performed using the scanning electron microscope (HITACHI S-3400N). Moreover, formation of the through-hole 10a and the through-hole 10b was performed using the corona discharge process. A method of forming the through hole 10a and the through hole 10b by this corona discharge treatment will be described in detail later.

図3(a)に示されるセルロースセパレータ1aに設けた貫通孔10aの孔径は約4μmであるのに対し、ポリオレフィンセパレータ1bの貫通孔10bの孔径は約10μmであった。これら貫通孔10aと貫通孔10bの孔径を比較すると、貫通孔10aの方が孔径が小さい。これは、ポリオレフィン樹脂よりもセルロースの方が融点が高いため、コロナ放電処理した際に溶解しにくいためであると考えられる。このように孔径が小さいとセパレータ1の両面に設けられた陽極アルミニウム箔4と陰極アルミニウム箔5が貫通孔10を通じて接触してしまう可能性を低減できる。よって耐ショート性の観点からはセルロースの方がセパレータ1の材料としてより好ましいと言える。   The hole diameter of the through hole 10a provided in the cellulose separator 1a shown in FIG. 3A is about 4 μm, whereas the hole diameter of the through hole 10b of the polyolefin separator 1b is about 10 μm. Comparing the hole diameters of the through hole 10a and the through hole 10b, the through hole 10a has a smaller hole diameter. This is presumably because cellulose has a higher melting point than polyolefin resin, and is therefore difficult to dissolve when subjected to corona discharge treatment. Thus, when the hole diameter is small, the possibility that the anode aluminum foil 4 and the cathode aluminum foil 5 provided on both surfaces of the separator 1 are in contact with each other through the through hole 10 can be reduced. Therefore, it can be said that cellulose is more preferable as the material of the separator 1 from the viewpoint of short circuit resistance.

なお、セルロースセパレータ1aの材料として用いるセルロースとしては、針葉樹木材パルプ、広葉樹木材パルプ、エスパルトパルプ、マニラ麻パルプ、サイザイ麻パルプ、コットンパルプ、ヘンプなどの天然セルロース、レーヨン繊維などが挙げられ、これらを2種類以上混合または共重合したセパレータ材料でもよい。   Examples of cellulose used as a material for the cellulose separator 1a include coniferous wood pulp, hardwood wood pulp, esparto pulp, manila hemp pulp, saisai hemp pulp, cotton pulp, hemp and other natural celluloses, rayon fibers, and the like. Two or more kinds of mixed or copolymerized separator materials may be used.

また、同様にポリオレフィンセパレータ1bの材料として用いるポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリペンテン、ポリメチルペンテンなどが挙げられ、これらを2種類以上混合または共重合したセパレータ材料でもよい。   Similarly, examples of the polyolefin resin used as the material of the polyolefin separator 1b include polyethylene, polypropylene, polybutene, polypentene, polymethylpentene, and the like, and a separator material obtained by mixing or copolymerizing two or more of these may be used.

これら、セルロースセパレータ1aとポリオレフィンセパレータ1bに対する電解質の移動性を示す指標として、セルロースセパレータ1aとポリオレフィンセパレータ1bの透気度を測定した。これは、電解質の移動性は一般的に空気の通過し易さと比例するものであるため、透気度を測定することで電解質の移動性についての評価を行ったものである。なお、透気度の測定はガーレー透気度計を用いて行った。   The air permeability of the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b was measured as an index indicating the mobility of the electrolyte with respect to the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b. This is because the mobility of the electrolyte is generally proportional to the ease of passage of air, and thus the mobility of the electrolyte is evaluated by measuring the air permeability. The air permeability was measured using a Gurley air permeability meter.

これらセルロースセパレータ1aとポリオレフィンセパレータ1bの透気度の測定結果を(表1)に記載する。また、比較例として、直線状の貫通孔を設けないセルロースセパレータ1aおよびポリオレフィンセパレータ1bの透気度の測定結果も同時に記載する。   The measurement results of the air permeability of the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b are shown in (Table 1). Moreover, the measurement result of the air permeability of the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b which does not provide a linear through-hole as a comparative example is described simultaneously.

この表が示すように、コロナ放電処理によりセルロースセパレータ1aおよびポリオレフィンセパレータ1bに直線状の貫通孔10aおよび貫通孔10bを形成した場合、透気度が大きく向上しているのがわかる。すなわち、直線状の貫通孔を設けることによって空気の通過し易さが大きく向上しているのであり、これは電解質の移動性が向上していることを示す。   As shown in this table, it can be seen that when the linear through holes 10a and 10b are formed in the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b by corona discharge treatment, the air permeability is greatly improved. That is, the ease of passage of air is greatly improved by providing a linear through hole, which indicates that the mobility of the electrolyte is improved.

実際に、直線状の貫通孔を設けないセパレータを用いたキャパシタと上記セルロースセパレータ1aおよびポリオレフィンセパレータ1bを用いたキャパシタの抵抗を比較したところ、(表1)に示すように直線状の貫通孔を設けないセパレータを用いたキャパシタの抵抗を1としたときに、セルロースセパレータ1aを用いたキャパシタでは抵抗が0.94、ポリオレフィンセパレータ1bを用いたキャパシタでは抵抗が0.2という結果が得られた。   Actually, when the resistance of the capacitor using the separator without the linear through-hole and the capacitor using the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b were compared, the linear through-hole as shown in Table 1 was obtained. When the resistance of the capacitor using the separator not provided is 1, the result is 0.94 for the capacitor using the cellulose separator 1a and 0.2 for the capacitor using the polyolefin separator 1b.

これらの結果からも明らかなように本実施例のセパレータ1では電極間の電解質の移動性を向上させることができ、この結果キャパシタの抵抗を低減させることが可能である。   As is clear from these results, the separator 1 of this example can improve the mobility of the electrolyte between the electrodes, and as a result, the resistance of the capacitor can be reduced.

なお、上記の検証においてはセルロースセパレータ1aおよびポリオレフィンセパレータ1bのみについて結果を示したが、セパレータ1の材料としてはこれら以外にもポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等を用いてもよい。あるいはこれらを2種類以上混合または共重合させてセパレータ1を形成してもよい。上記のような材料によるセパレータ1であっても直線状の貫通孔10を設けることで電解質の移動性を向上させることができ、キャパシタの抵抗を低減させることができる。   In the above verification, the results are shown only for the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b, but as the material for the separator 1, polyimide, polyamide, polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc. are used in addition to these. May be. Alternatively, the separator 1 may be formed by mixing or copolymerizing two or more of these. Even in the separator 1 made of the material as described above, by providing the linear through hole 10, the mobility of the electrolyte can be improved, and the resistance of the capacitor can be reduced.

また、本実施例の貫通孔10は、セパレータ1の表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積に対して±20%以内の大きさとなっている。この構成によりセパレータ1の実質的な厚みが減少することはない。例えばセパレータに形成された貫通孔がラッパ状の形状であり、表面と裏面に設けられた開口部の面積が大幅に異なる場合、セパレータと電極を巻回した際に、電極がセパレータの貫通孔の面積が大きい方の開口部に圧入され易くなり、結果として電極どうしが接触しやすい状態となってしまう。これはすなわちセパレータの実質的な厚さが薄くなっている(電極どうしが接触し易くなっている)と言える。一方、本実施例のセパレータ1に設けた貫通孔10は図2で示したように、表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積に対して±20%以内の大きさを有する直線状の略円筒状となっているため、セパレータ1の実質的な厚みは減少していない。この結果、電極どうしが接触する可能性は低減され、本実施例のセパレータ1は耐ショート性も優れたものとなっている。なお、このような直線状の貫通孔10の形成はセパレータ1の材料および厚みと貫通孔10の形成方法を適宜選択する(例えばセパレータ1の材料として厚みが15μm以上40μm以下のセルロース、形成方法を放電量および放電度を規定したコロナ処理)ことで可能である。   Further, in the through hole 10 of this embodiment, the area of the opening on the front surface of the separator 1 is within ± 20% of the area of the opening on the back surface. With this configuration, the substantial thickness of the separator 1 is not reduced. For example, when the through hole formed in the separator has a trumpet shape and the areas of the openings provided on the front surface and the back surface are significantly different, when the separator and the electrode are wound, the electrode It becomes easy to press-fit into the opening having the larger area, and as a result, the electrodes are likely to come into contact with each other. That is, it can be said that the substantial thickness of the separator is thin (the electrodes are easily in contact with each other). On the other hand, as shown in FIG. 2, the through-hole 10 provided in the separator 1 of the present embodiment has a linear shape in which the area of the opening on the front surface is within ± 20% of the area of the opening on the back surface. Therefore, the substantial thickness of the separator 1 is not reduced. As a result, the possibility that the electrodes are in contact with each other is reduced, and the separator 1 of this embodiment has excellent short-circuit resistance. In addition, formation of such a linear through-hole 10 selects suitably the material and thickness of the separator 1, and the formation method of the through-hole 10 (for example, the cellulose whose thickness is 15 micrometers or more and 40 micrometers or less as a material of the separator 1, and a formation method) This is possible by performing a corona treatment that defines the discharge amount and discharge degree.

(表2)に本実施例のセパレータ1の耐ショート性に関して検証した結果を示す。(表2)は表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積に対して±20%以内(10%、15%、20%)の大きさとしたセパレータ1を用いたキャパシタ素子3に、定格電圧を印加しながら105℃の恒温槽中で1000時間試験した場合のショート率を検証したものである。これらの検証は前述のセルロースを材料として用いたセルロースセパレータ1a、ポリオレフィン樹脂を材料として用いたポリオレフィンセパレータ1bを対象として行った。さらに比較例として表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積に対して約25%および約30%大きいセパレータを用いたキャパシタ素子の検証結果を同時に示す。   Table 2 shows the results of verification regarding the short-circuit resistance of the separator 1 of this example. (Table 2) shows a rating for a capacitor element 3 using a separator 1 in which the area of the opening on the front surface is within ± 20% (10%, 15%, 20%) with respect to the area of the opening on the back surface. This is a verification of the short-circuit rate when a test is conducted for 1000 hours in a constant temperature bath at 105 ° C. while applying a voltage. These verifications were performed on the cellulose separator 1a using the above-mentioned cellulose as a material and the polyolefin separator 1b using a polyolefin resin as a material. Further, as a comparative example, verification results of a capacitor element using a separator whose opening area on the front surface is about 25% and about 30% larger than the opening area on the back surface are shown simultaneously.

(表2)にて示すように、表面開口部の面積を裏面開口部の面積の±20%以内としたセルロースセパレータ1a、ポリオレフィンセパレータ1bのいずれのセパレータ1もショートしたキャパシタ素子3はなかった。一方、表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積に対して25%の大きさであるセパレータを用いたキャパシタ素子は材料にセルロースを用いた場合、材料にポリオレフィン樹脂を用いた場合、いずれの場合も1つの素子がショートした。表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積に対して30%の大きさであるセパレータを用いたキャパシタ素子は材料にセルロースを用いた場合は3つの素子が、材料にポリオレフィン樹脂を用いた場合は4つの素子がショートした。   As shown in (Table 2), there was no capacitor element 3 in which neither the separator 1 of the cellulose separator 1a nor the polyolefin separator 1b in which the area of the front surface opening was within ± 20% of the area of the back surface opening was short-circuited. On the other hand, the capacitor element using the separator whose opening area on the front surface is 25% of the area of the opening area on the back surface, when using cellulose as the material, when using polyolefin resin as the material, In this case, one element was short-circuited. Capacitor elements using a separator whose surface opening area is 30% of the area of the opening area on the back side, when cellulose is used as the material, three elements use polyolefin resin as the material In the case, four elements were short-circuited.

この結果が示すように、本実施例のセパレータ1では電極間のショートを防ぐことができ、信頼性の高いキャパシタを提供することが可能である。   As this result shows, the separator 1 of the present embodiment can prevent a short circuit between the electrodes, and can provide a highly reliable capacitor.

なお、耐ショート性をさらに向上させるためには、セパレータ1の貫通孔10がセパレータ1全体に均一に分布していることが好ましい。貫通孔10がセパレータ1全体に均一に分布していることで、電流集中を防止することができるため、耐ショート性をさらに良好な状態に保つことができる。本実施例のセパレータ1においては、セルロースセパレータ1aでは1cm2あたり5〜9個の貫通孔10aが、ポリオレフィンセパレータ1bでは1cm2あたり17〜23個の貫通孔10bが各セパレータ1の全体に渡って均一に分散していた。これら貫通孔10の面積がセパレータ1の面積に対し占める割合は、セルロースセパレータ1aでは約0.3%、ポリオレフィンセパレータ1bでは約1.4%であった。検証の結果、この貫通孔10の面積がセパレータ1の面積に対し占める割合をセルロースセパレータ1a、ポリオレフィンセパレータ1b共に0.05%以上5%以下とし、かつ貫通孔10をセパレータ1に均一に分散させるようにすれば、低抵抗化および耐ショート性の保持を達成できることが確認されている。 In order to further improve the short-circuit resistance, it is preferable that the through holes 10 of the separator 1 are uniformly distributed throughout the separator 1. Since the through holes 10 are uniformly distributed throughout the separator 1, current concentration can be prevented, so that the short-circuit resistance can be kept in a better state. In the separator 1 of the present embodiment, the through hole 10a of 5-9 per 1 cm 2 in a cellulose separator 1a is a polyolefin separator 17-23 pieces per 1 cm 2 in 1b through hole 10b is throughout the separators 1 It was uniformly dispersed. The ratio of the area of the through holes 10 to the area of the separator 1 was about 0.3% for the cellulose separator 1a and about 1.4% for the polyolefin separator 1b. As a result of the verification, the ratio of the area of the through hole 10 to the area of the separator 1 is 0.05% or more and 5% or less for both the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b, and the through holes 10 are uniformly dispersed in the separator 1. In this way, it has been confirmed that low resistance and retention of short circuit resistance can be achieved.

また、優れた耐ショート性を持たせるためにはセパレータ1の厚みを少なくとも貫通孔10の径以上の大きさとすることが望ましい。実際に(表2)にて示したように、本実施例のセルロースセパレータ1a、ポリオレフィンセパレータ1bではそれぞれ厚みを25μm、28μmとし、貫通孔10aおよび貫通孔10bの大きさはそれぞれ4μm、10μmとしている。このようにセパレータ1の厚みを少なくとも貫通孔10の径以上とすることで耐ショート性を保持することができる。   In order to provide excellent short-circuit resistance, it is desirable that the thickness of the separator 1 is at least as large as the diameter of the through hole 10. As actually shown in (Table 2), the cellulose separator 1a and the polyolefin separator 1b of this example have thicknesses of 25 μm and 28 μm, respectively, and the sizes of the through holes 10a and the through holes 10b are 4 μm and 10 μm, respectively. . Thus, short-circuit resistance can be maintained by setting the thickness of the separator 1 to be at least the diameter of the through hole 10.

一方、低抵抗化の観点からはセパレータ1を厚くしすぎることは電解質の移動性を低減させてしまうことになるので好ましくない。したがって、セパレータ1の厚みとしては10μm以上100μm以下であることが望ましい。セパレータ1の厚みを10μmよりも小さくした場合、電極間の距離が短くなり過ぎ、また貫通孔10の径の大きさよりもセパレータ10の厚みが薄くなるため、ショートの可能性が高くなる。一方、セパレータ1の厚みを100μmよりも大きくした場合、電極間の距離が長くなりキャパシタ素子3の抵抗が大きくなり過ぎ、実使用面で問題が生じる可能性がある。セパレータ1の厚みに関して、より好ましくは10μm以上50μm以下、さらにより好ましくは15μm以上40μm以下のものを用いるとよい。本発明で使用しているキャパシタにおいて、定格電圧50V以下の低電圧用の場合には、15μm以上40μm以下が好ましい。   On the other hand, from the viewpoint of lowering the resistance, it is not preferable to make the separator 1 too thick because the mobility of the electrolyte is reduced. Therefore, the thickness of the separator 1 is desirably 10 μm or more and 100 μm or less. When the thickness of the separator 1 is smaller than 10 μm, the distance between the electrodes becomes too short, and the thickness of the separator 10 becomes thinner than the diameter of the through hole 10, so that the possibility of a short circuit is increased. On the other hand, when the thickness of the separator 1 is larger than 100 μm, the distance between the electrodes becomes long and the resistance of the capacitor element 3 becomes too large, which may cause a problem in actual use. Regarding the thickness of the separator 1, a thickness of 10 μm to 50 μm is more preferable, and a thickness of 15 μm to 40 μm is even more preferable. In the capacitor used in the present invention, in the case of a low voltage having a rated voltage of 50 V or less, it is preferably 15 μm or more and 40 μm or less.

なお、低抵抗化を実現するためには貫通孔10の径に対し、電解質の径の大きさが小さいことが好ましいが、一般的に各種キャパシタに用いられる電解質の径は、本実施例で示すような形成方法により形成された貫通孔10の径に比べ明らかに小さいためまず影響を及ぼすことはない。少なくとも、貫通孔10の径の大きさが電解質の径の大きさより1000倍以上大きければ、電解質の径が抵抗に及ぼす影響は軽微なものとなる。   In order to realize low resistance, it is preferable that the diameter of the electrolyte is smaller than the diameter of the through-hole 10, but the diameter of the electrolyte generally used for various capacitors is shown in this embodiment. Since it is clearly smaller than the diameter of the through hole 10 formed by such a forming method, there is no influence at first. If the diameter of the through hole 10 is at least 1000 times larger than the diameter of the electrolyte, the influence of the diameter of the electrolyte on the resistance is insignificant.

また、セパレータ1の繊維径は、低抵抗化かつ耐ショート性の維持の観点から、0.01μm以上3μm以下であることが好ましいが、より好ましくは、0.01μm以上1μm以下である。   The fiber diameter of the separator 1 is preferably 0.01 μm or more and 3 μm or less, more preferably 0.01 μm or more and 1 μm or less, from the viewpoint of reducing resistance and maintaining short-circuit resistance.

次に、本実施例の直線状の貫通孔10の開孔方法およびセパレータ1を用いた電解キャパシタ2の製造方法について説明する。なお、以下では上述した電解キャパシタ2の製造方法について説明するが、この製造方法は電解キャパシタ2に限られることなく、電気二重層キャパシタや電気化学キャパシタにも適用可能である。   Next, a method for opening the straight through hole 10 and a method for manufacturing the electrolytic capacitor 2 using the separator 1 according to the present embodiment will be described. In addition, although the manufacturing method of the electrolytic capacitor 2 mentioned above is demonstrated below, this manufacturing method is applicable not only to the electrolytic capacitor 2 but an electric double layer capacitor and an electrochemical capacitor.

ここで、貫通孔10の形状を直線状とするためには、電子線処理、細針の挿通、コロナ放電処理などが挙げられるが、これらのうちコロナ放電処理は、表面官能基を変化させることで電解液との親和性を最適化でき、キャパシタの特性を向上させることができるため、より適している方法である。ここで言う「表面官能基を変化させる」とは、例えばセルロースセパレータ1aにコロナ放電処理を施した場合では、セルロース中のヒドロキシル基がカルボニル基になり還元反応が進行することを言う。一方、ポリオレフィン樹脂セパレータ1bに同処理を施した場合では酸素が結合し酸化反応が進行することを言う。   Here, in order to make the shape of the through-hole 10 linear, electron beam treatment, insertion of a fine needle, corona discharge treatment, and the like can be mentioned. Of these, corona discharge treatment changes the surface functional group. This is a more suitable method because the affinity with the electrolyte can be optimized and the characteristics of the capacitor can be improved. Here, “changing the surface functional group” means that, for example, when the cellulose separator 1a is subjected to corona discharge treatment, the hydroxyl group in the cellulose becomes a carbonyl group and the reduction reaction proceeds. On the other hand, when the same treatment is applied to the polyolefin resin separator 1b, it means that oxygen is bonded and the oxidation reaction proceeds.

実際に本実施例のセパレータ1では、コロナ放電処理を施すことで直線状の貫通孔10を形成したものである。   Actually, in the separator 1 of the present embodiment, the linear through hole 10 is formed by performing corona discharge treatment.

具体的にコロナ放電処理を用いた貫通孔10の開孔方法およびセパレータ1を用いた電解キャパシタ2の製造方法について図4を用いて以下に述べる。図4はセパレータ1を用いたキャパシタ素子3の製造装置を示す概略図である。   Specifically, a method for opening the through hole 10 using the corona discharge treatment and a method for manufacturing the electrolytic capacitor 2 using the separator 1 will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing the capacitor element 3 using the separator 1.

セパレータ1をリール状に巻回した2つの巻き出しロール11は、ガイドローラ12a、ガイドローラ12b、およびガイドローラ12cによって所定の搬送経路13に所定の速度V(m/min)で搬送される。   The two unwinding rolls 11 in which the separator 1 is wound in a reel shape are transported to the predetermined transport path 13 at a predetermined speed V (m / min) by the guide roller 12a, the guide roller 12b, and the guide roller 12c.

巻き出しロール11から搬送されたセパレータ1はまずコロナ放電処理部14に到達し、ここでセパレータ1の開孔処理がとり行われ、表面官能基が変化する。   The separator 1 conveyed from the unwinding roll 11 first reaches the corona discharge treatment unit 14, where the separator 1 is subjected to hole opening treatment, and the surface functional group changes.

ここで、コロナ放電処理部14では、2mmほどの間を開けて2つの電極が設けられており、これら2つの電極は電源(図示せず)と接続されることで交流高電圧が印加できるようになっている。この電源によって約1kV程度の電圧を印加すると、電離作用により、2つの電極間に微弱電流が流れてコロナ放電が始まる。本実施例ではこのコロナ放電をセパレータ1にあてることで開孔処理を行っている。   Here, the corona discharge treatment unit 14 is provided with two electrodes with a gap of about 2 mm, and these two electrodes are connected to a power source (not shown) so that an alternating high voltage can be applied. It has become. When a voltage of about 1 kV is applied by this power source, a weak current flows between the two electrodes due to the ionization effect, and corona discharge starts. In this embodiment, the corona discharge is applied to the separator 1 to perform the opening process.

特に本実施例ではセパレータ1の両面に放電量20W・min/m2以上240kW・min/m2以下、放電度200W/cm2以上120kW/cm2以下でコロナ放電処理を施している。 In particular, in this embodiment, the both sides of the separator 1 are subjected to corona discharge treatment with a discharge amount of 20 W · min / m 2 to 240 kW · min / m 2 and a discharge degree of 200 W / cm 2 to 120 kW / cm 2 .

なお、放電量及び放電度は、搬送経路と垂直な方向の電極幅をL(m)、放電電極の放電面積をS(cm2)、セパレータ1の送り速度をV(m/min)、放電電力をP(W)とすると、次式で表される。 Note that the discharge amount and discharge degree are L (m) for the electrode width in the direction perpendicular to the transport path, S (cm 2 ) for the discharge area of the discharge electrode, V (m / min) for the feeding speed of the separator 1, When the power is P (W), it is expressed by the following equation.

放電量 = P/(LV) (W・min/m2
放電度 = P/S(W/cm2
なお、コロナ放電処理部14では2つの電極を備えるものとしたが、一方の電極をロール状とし、これを回転させることでセパレータ1を搬送しながら、コロナ放電処理を行う構成としてもよい。
Discharge amount = P / (LV) (W · min / m 2 )
Discharge rate = P / S (W / cm 2 )
The corona discharge treatment unit 14 includes two electrodes. However, one electrode may be formed into a roll shape, and the corona discharge treatment may be performed while conveying the separator 1 by rotating the electrode.

また、本実施例では両面にコロナ放電処理を施しているが、片面についてのみコロナ放電処理を施した場合であってもセパレータ1に貫通孔10を設けることができ、本実施例の効果を得ることができる。   Moreover, although the corona discharge process is performed on both surfaces in the present embodiment, the through hole 10 can be provided in the separator 1 even when the corona discharge process is performed on only one surface, and the effects of the present embodiment are obtained. be able to.

セパレータ1をコロナ放電処理した後、セパレータ1はさらに搬送される。そして、巻き取りロール15で2枚のセパレータ1、陽極アルミニウム箔4、および陰極アルミニウム箔5を重ね合わせた状態で巻き取ることによって、陽極アルミニウム箔4と陰極アルミニウム箔5の間にセパレータ1を介在させたキャパシタ素子3を作製する。   After the separator 1 is subjected to the corona discharge treatment, the separator 1 is further conveyed. Then, the separator 1 is interposed between the anode aluminum foil 4 and the cathode aluminum foil 5 by winding up the two separators 1, the anode aluminum foil 4, and the cathode aluminum foil 5 with the winding roll 15. The capacitor element 3 made is produced.

なお、陽極アルミニウム箔4と陰極アルミニウム箔5には棒状の接合部と半田付可能な外部引出部とからなるリード線6が接合されている。   The anode aluminum foil 4 and the cathode aluminum foil 5 are joined with a lead wire 6 composed of a rod-like joint portion and a solderable external lead portion.

その後、作製されたキャパシタ素子3に駆動用電解液を含浸し、キャパシタ素子3を有底筒状のアルミニウムケース7に収納した後、このアルミニウムケース7の開口部を封口部材8で封止することで電解キャパシタ2が完成する。   Thereafter, the manufactured capacitor element 3 is impregnated with a driving electrolyte, and the capacitor element 3 is stored in a bottomed cylindrical aluminum case 7, and then the opening of the aluminum case 7 is sealed with a sealing member 8. Thus, the electrolytic capacitor 2 is completed.

なお、セパレータ1にコロナ放電処理を施した後、長時間放置するとコロナ放電処理により変化したセパレータ1の表面官能基が経時劣化し、処理前の状態に戻ってしまう問題がある。このため、駆動用電解液を含浸する工程は、コロナ放電処理後すぐに行うことが好ましい。したがって、駆動用電解液を含浸する工程は、セパレータ1にコロナ放電処理を施した直後か、あるいは巻き取りロールで陽極アルミニウム箔4、陰極アルミニウム箔5、およびセパレータ1を巻き取り、キャパシタ素子3を作製した直後に行うことが望ましい。   If the separator 1 is subjected to a corona discharge treatment and then left for a long time, the surface functional groups of the separator 1 that have changed due to the corona discharge treatment deteriorate over time, and there is a problem that the state before the treatment returns. For this reason, it is preferable to perform the process of impregnating the driving electrolyte immediately after the corona discharge treatment. Therefore, the step of impregnating the driving electrolyte is performed immediately after the separator 1 is subjected to the corona discharge treatment, or the anode aluminum foil 4, the cathode aluminum foil 5, and the separator 1 are wound up by a winding roll, and the capacitor element 3 is wound up. It is desirable to carry out immediately after fabrication.

上記製造方法によって製造された本実施例のセパレータ1は上述したように直線状の貫通孔10を有することにより、低抵抗化されていると同時に優れた耐ショート性を有するものである。   The separator 1 of the present embodiment manufactured by the above manufacturing method has the straight through-hole 10 as described above, so that it has low resistance and at the same time has excellent short-circuit resistance.

また、上述のごとくコロナ放電処理を行う際には放電量20W・min/m2以上240kW・min/m2以下、放電度200w/cm2以上120kW/cm2以下で行うことが好ましい。 Further, as described above, the corona discharge treatment is preferably performed at a discharge amount of 20 W · min / m 2 to 240 kW · min / m 2 and a discharge degree of 200 w / cm 2 to 120 kW / cm 2 .

これは、放電量が20W・min/m2より小さく、また放電度が200W/cm2より小さいとコロナ放電処理によるセパレータ1の表面改質の効果が乏しいためであり、また放電量が240kW・min/m2より大きく、また放電度が120kW/cm2より大きいとコロナ放電処理の際にセパレータ1が熱せられ、強度が低下、あるいはセパレータ1が破損する可能性があるとともに所望の形状の貫通孔10が得られない可能性があるためである。 This is because when the discharge amount is less than 20 W · min / m 2 and the discharge degree is less than 200 W / cm 2 , the effect of surface modification of the separator 1 by the corona discharge treatment is poor, and the discharge amount is 240 kW · If the discharge rate is greater than min / m 2 and the discharge degree is greater than 120 kW / cm 2 , the separator 1 may be heated during the corona discharge treatment, the strength may be reduced, or the separator 1 may be broken and penetrated in a desired shape. This is because the holes 10 may not be obtained.

本発明によると、キャパシタに用いられるセパレータの低抵抗化と耐ショート性の向上を実現することができる。したがって、本発明によるセパレータを用いたキャパシタは自動車をはじめとする各種電子機器、電気機器、産業機器に好適に採用し得る。   According to the present invention, it is possible to realize a reduction in resistance and an improvement in short-circuit resistance of a separator used in a capacitor. Therefore, the capacitor using the separator according to the present invention can be suitably used for various electronic devices such as automobiles, electrical devices, and industrial devices.

1 セパレータ
1a セルロースセパレータ
1b ポリオレフィンセパレータ
2 電解キャパシタ
3 キャパシタ素子
4 陽極アルミニウム箔
5 陰極アルミニウム箔
6 リード線
7 アルミニウムケース
8 封口部材
9 挿通孔
10 貫通孔
10a 貫通孔
10b 貫通孔
11 巻き出しロール
12a ガイドローラ
12b ガイドローラ
12c ガイドローラ
13 搬送経路
14 コロナ放電処理部
15 巻き取りロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separator 1a Cellulose separator 1b Polyolefin separator 2 Electrolytic capacitor 3 Capacitor element 4 Anode aluminum foil 5 Cathode aluminum foil 6 Lead wire 7 Aluminum case 8 Sealing member 9 Insertion hole 10 Through hole 10a Through hole 10b Through hole 11 Unwinding roll 12a Guide roller 12b Guide roller 12c Guide roller 13 Conveyance path 14 Corona discharge treatment part 15 Winding roll

Claims (7)

直線状の貫通孔を有し、前記貫通孔の表面と裏面の開口部の面積が略同程度のセパレータ。 A separator having linear through holes and having substantially the same area of openings on the front and back surfaces of the through holes. 前記貫通孔の表面の開口部の面積が裏面の開口部の面積の±20%以内である請求項1に記載のセパレータ。 The separator according to claim 1, wherein an area of the opening on the surface of the through hole is within ± 20% of an area of the opening on the back surface. 前記貫通孔はコロナ放電処理により形成された請求項1に記載のセパレータ。 The separator according to claim 1, wherein the through hole is formed by a corona discharge treatment. 表面に酸化アルミニウムからなる誘電体層を形成した陽極アルミニウム箔と陰極アルミニウム箔をその間にセパレータを介在させて巻回、あるいは複数層積層することで構成されたキャパシタ素子と、前記キャパシタ素子に駆動用電解液を含浸し、前記キャパシタ素子を有底筒状のアルミニウムケースに収納した後、このアルミニウムケースの開口部を封口材で封止した電解キャパシタであって、
前記セパレータが直線状の貫通孔を有し、前記貫通孔の表面と裏面の開口部の面積が略同程度であるキャパシタ。
A capacitor element formed by winding an anode aluminum foil having a dielectric layer made of aluminum oxide on its surface and a cathode aluminum foil with a separator interposed therebetween, or by laminating a plurality of layers, and driving the capacitor element An electrolytic capacitor in which an electrolytic solution is impregnated and the capacitor element is housed in a bottomed cylindrical aluminum case, and then the opening of the aluminum case is sealed with a sealing material,
The capacitor in which the separator has a linear through hole, and the area of the opening on the front surface and the back surface of the through hole is approximately the same.
金属からなる集電体と前記集電体上に形成された分極性電極層を夫々備えた陽極電極および陰極電極をその間にセパレータを介在させた状態で巻回、あるいは複数層積層することで形成されたキャパシタ素子と、前記キャパシタ素子を電解液とともに収納するケースと、前記ケースの開口部を封止する封口部材とを備えたキャパシタであって、
前記セパレータが直線状の貫通孔を有し、前記貫通孔の表面と裏面の開口部の面積が略同程度であるキャパシタ。
Formed by winding a metal current collector and an anode electrode and a cathode electrode each having a polarizable electrode layer formed on the current collector with a separator interposed therebetween, or by laminating a plurality of layers A capacitor having a capacitor element, a case for storing the capacitor element together with an electrolyte, and a sealing member for sealing an opening of the case,
The capacitor in which the separator has a linear through hole, and the area of the opening on the front surface and the back surface of the through hole is approximately the same.
前記陽極電極および前記陰極電極の前記集電体がともにアルミニウムで形成され、かつ前記分極性電極層がともに活性炭を含む請求項5に記載のキャパシタ。 The capacitor according to claim 5, wherein the current collectors of the anode electrode and the cathode electrode are both formed of aluminum, and both the polarizable electrode layers include activated carbon. 前記陽極電極の前記集電体がアルミニウムで形成され、前記陰極電極の前記集電体が銅またはニッケルで形成され、前記陽極電極の前記分極性電極層が活性炭を含み、前記陰極電極の前記分極性電極層が黒鉛またはソフトカーボンを含み、前記電解液がリチウムイオンを含む請求項5に記載のキャパシタ。 The current collector of the anode electrode is formed of aluminum, the current collector of the cathode electrode is formed of copper or nickel, the polarizable electrode layer of the anode electrode contains activated carbon, and the component of the cathode electrode The capacitor according to claim 5, wherein the polar electrode layer contains graphite or soft carbon, and the electrolytic solution contains lithium ions.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015174056A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor manufacturing method
JP2015537339A (en) * 2013-03-20 2015-12-24 エルジー・ケム・リミテッド Separation membrane for electrochemical device and method for producing the same
JP2016091718A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 株式会社豊田自動織機 Power storage device and power storage module
WO2020137674A1 (en) * 2018-12-26 2020-07-02 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for aluminum electrolytic capacitor and aluminum electrolytic capacitor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015537339A (en) * 2013-03-20 2015-12-24 エルジー・ケム・リミテッド Separation membrane for electrochemical device and method for producing the same
WO2015174056A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor manufacturing method
CN106463263A (en) * 2014-05-16 2017-02-22 松下知识产权经营株式会社 Manufacturing method of electrolytic capacitor
JPWO2015174056A1 (en) * 2014-05-16 2017-04-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic capacitor manufacturing method
CN106463263B (en) * 2014-05-16 2019-10-15 松下知识产权经营株式会社 Manufacturing method of electrolytic capacitor
JP2016091718A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 株式会社豊田自動織機 Power storage device and power storage module
WO2020137674A1 (en) * 2018-12-26 2020-07-02 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for aluminum electrolytic capacitor and aluminum electrolytic capacitor
JP2020107682A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for aluminum electrolytic capacitor and aluminum electrolytic capacitor

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