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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023002812
(43)【公開日】2023-01-10
(54)【発明の名称】電解コンデンサ
(51)【国際特許分類】
H01G 9/035 20060101AFI20221227BHJP
H01G 9/08 20060101ALI20221227BHJP
H01G 9/145 20060101ALI20221227BHJP
H01G 9/10 20060101ALI20221227BHJP
H01G 9/15 20060101ALN20221227BHJP
【ＦＩ】
H01G9/035
H01G9/08 C
H01G9/145
H01G9/10 C
H01G9/15
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022175683
(22)【出願日】2022-11-01
(62)【分割の表示】P 2018558985の分割
【原出願日】2017-12-11
(31)【優先権主張番号】P 2016254465
(32)【優先日】2016-12-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2016255985
(32)【優先日】2016-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002745
【氏名又は名称】弁理士法人河崎特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】椿 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】青山 達治
(57)【要約】
【課題】高温下での保証寿命の長い電解コンデンサを提供することができる。
【解決手段】電解コンデンサは、コンデンサ素子と、電解液と、ケースと、封口部材と、モールド樹脂層と、を備えている。コンデンサ素子は、一対の電極を含む。電解液は、一対の電極間に介在する。ケースは、コンデンサ素子および電解液を収容し、開口を有する。封口部材は、開口を封止する。モールド樹脂層は、封口部材の外面の少なくとも一部を覆う。電解液に含まれる溶媒が、グリコール化合物を含む。
【選択図】図１
【解決手段】電解コンデンサは、コンデンサ素子と、電解液と、ケースと、封口部材と、モールド樹脂層と、を備えている。コンデンサ素子は、一対の電極を含む。電解液は、一対の電極間に介在する。ケースは、コンデンサ素子および電解液を収容し、開口を有する。封口部材は、開口を封止する。モールド樹脂層は、封口部材の外面の少なくとも一部を覆う。電解液に含まれる溶媒が、グリコール化合物を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の電極を含むコンデンサ素子と、
前記一対の電極間に介在する電解液と、
前記コンデンサ素子および前記電解液を収容し、開口を有するケースと、
前記開口を封止する封口部材と、
前記封口部材の外面の少なくとも一部を覆うモールド樹脂層と、を備え、
前記電解液に含まれる溶媒が、グリコール化合物を含むと共に、スルホン化合物またはラクトン化合物の何れか１つを含み、
前記溶媒に含まれる前記グリコール化合物の含有割合が、３０質量％以上であり、
前記溶媒に含まれる前記スルホン化合物および前記ラクトン化合物の含有割合が、７０質量％以下であり、
前記モールド樹脂層の熱伝導率が、０．７Ｗ／ｍＫ以下である、 電解コンデンサ。
前記一対の電極間に介在する電解液と、
前記コンデンサ素子および前記電解液を収容し、開口を有するケースと、
前記開口を封止する封口部材と、
前記封口部材の外面の少なくとも一部を覆うモールド樹脂層と、を備え、
前記電解液に含まれる溶媒が、グリコール化合物を含むと共に、スルホン化合物またはラクトン化合物の何れか１つを含み、
前記溶媒に含まれる前記グリコール化合物の含有割合が、３０質量％以上であり、
前記溶媒に含まれる前記スルホン化合物および前記ラクトン化合物の含有割合が、７０質量％以下であり、
前記モールド樹脂層の熱伝導率が、０．７Ｗ／ｍＫ以下である、 電解コンデンサ。
【請求項2】
一対の電極を含むコンデンサ素子と、
前記一対の電極間に介在する電解液と、
前記コンデンサ素子および前記電解液を収容し、開口を有するケースと、
前記開口を封止する封口部材と、
前記一対の電極にそれぞれ電気的に接続され、かつ、前記封口部材を貫通する一対のリードと、
前記開口側を臨む前記封口部材の外面の少なくとも一部を覆うとともに実装面を有するモールド樹脂層と、を備え、
前記モールド樹脂層が、前記実装面に凹部を有し、
前記凹部における前記モールド樹脂層の薄肉部の平均厚さが、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、
前記封口部材と前記モールド樹脂層との界面から、前記界面の法線方向における前記実装面までの最大距離が、１．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である、電解コンデンサ。
前記一対の電極間に介在する電解液と、
前記コンデンサ素子および前記電解液を収容し、開口を有するケースと、
前記開口を封止する封口部材と、
前記一対の電極にそれぞれ電気的に接続され、かつ、前記封口部材を貫通する一対のリードと、
前記開口側を臨む前記封口部材の外面の少なくとも一部を覆うとともに実装面を有するモールド樹脂層と、を備え、
前記モールド樹脂層が、前記実装面に凹部を有し、
前記凹部における前記モールド樹脂層の薄肉部の平均厚さが、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下であり、
前記封口部材と前記モールド樹脂層との界面から、前記界面の法線方向における前記実装面までの最大距離が、１．０ｍｍ以上４．５ｍｍ以下である、電解コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、封口部材を覆うモールド樹脂層を備える電解コンデンサに関する。
【背景技術】
【0002】
電解コンデンサは、一対の電極を含むコンデンサ素子と、コンデンサ素子を収容するケースと、ケースの開口を封止する封口部材と、一対の電極にそれぞれ電気的に接続され、かつ、封口部材を貫通する一対のリードとを備える。
【0003】
電解コンデンサが電解液を含む場合、電解液成分が封口部材を透過し、蒸散して、徐々に減少する傾向が見られる。そこで、ケース内の密閉性を高めるために、ケースの開口側を臨む封口部材の外面をモールド樹脂層で覆うことが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭６０－２４５１０６号公報
【発明の概要】
【0005】
本開示の第１の態様に係る電解コンデンサは、コンデンサ素子と、電解液と、ケースと、封口部材と、モールド樹脂層と、を備えている。コンデンサ素子は、一対の電極を含む。電解液は、一対の電極間に介在する。ケースは、コンデンサ素子および電解液を収容し、開口を有する。封口部材は、開口を封止する。モールド樹脂層は、封口部材の外面の少なくとも一部を覆う。電解液に含まれる溶媒が、グリコール化合物を含む。
【0006】
本態様によれば、高温下での保証寿命の長い電解コンデンサを提供することができる。
【0007】
本開示の第２の態様に係る電解コンデンサは、コンデンサ素子と、電解液と、ケースと、封口部材と、一対のリードと、モールド樹脂層と、を備えている。コンデンサ素子は、一対の電極を含む。電解液は、一対の電極間に介在する。ケースは、コンデンサ素子および電解液を収容し、開口を有する。封口部材は、開口を封止する。一対のリードは、一対の電極にそれぞれ電気的に接続され、かつ、封口部材を貫通する。モールド樹脂層は、封口部材の外面の少なくとも一部を覆う。モールド樹脂層が、実装面に凹部を有し、凹部におけるモールド樹脂層の薄肉部の平均厚さが、０．１ｍｍ以上である。凹部に、一対のリードの少なくとも一部が収容されている。
【0008】
本態様によれば、リードの長さの増大を抑制しつつ、高レベルの耐熱性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
特許文献１の電解コンデンサでは、封口部材の外面をモールド樹脂層で覆うことにより、電解液に含まれる溶媒の蒸散が長期的に抑制されるため、電解コンデンサの保証寿命を長くすることができると期待される。しかし、モールド樹脂層を設けることにより、電解コンデンサの外装部分の断熱性が高くなり、電解コンデンサ内部で発生する熱の発散（放熱）が困難になる。そのため、リップル電流による自己発熱によって不具合を生じやすくなる。例えば、高温下では、ケース内に熱が蓄積されることによって内部圧力が高くなり、溶媒の蒸散が促進される。つまり、モールド樹脂層による溶媒の蒸散を抑制する効果が一部相殺され、期待される電解コンデンサの保証寿命が達成されなくなる。
【0011】
上記問題に鑑み、以下に示す本開示の第１の態様は、高温下での保証寿命を長くすることができる電解コンデンサを提供する。
【0012】
本開示の第１の態様に係る電解コンデンサは、コンデンサ素子と、電解液と、ケースと、封口部材と、一対のリードとを備える。コンデンサ素子は、一対の電極を含む。電解液は、一対の電極間に介在する。ケースは、コンデンサ素子および電解液を収容し、開口を有する。封口部材は、開口を封止する。一対のリードは、一対の電極にそれぞれ電気的に接続され、かつ、封口部材を貫通する。ケースの開口側を臨む封口部材の外面の少なくとも一部は、モールド樹脂層で覆われている。電解液に含まれる溶媒は、グリコール化合物を含む。
【0013】
モールド樹脂層には、耐リフロー性を向上させる効果や、電解液に含まれる溶媒の蒸散を長期的に抑制する効果が期待される。リフロー工程では、電解コンデンサが高温に加熱されるため、周囲の熱の電解コンデンサ内への伝導を抑制することが望まれる。よって、モールド樹脂層は、優れた断熱作用を有することが一般的である。モールド樹脂層の熱伝導率は、例えば１．０Ｗ／ｍＫ以下であり、０．８Ｗ／ｍＫ以下が好ましい。なお、熱伝導率は、例えばＡＳＴＭ Ｅ１５３０に準拠した円板熱流計法により測定すればよい。
【0014】
ところが、電解コンデンサの断熱性が高くなると、ケース内で発生する熱の発散が困難になり、ケース内に熱が蓄積されやすくなる。これに対し、溶媒にグリコール化合物を含ませると、電解液の熱伝導性が高められ、電解液からケースを通じて熱が外部に逃げやすくなる。グリコール化合物の中でも、例えばエチレングリコール（ＥＧ）は、電解コンデンサの電解液の溶媒として多用されるγ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、スルホラン（ＳＬ）などに比べると、熱伝導率が２倍程度大きく、電解液からケースに熱を移動させやすくなる。
【0015】
電解液の熱伝導性を十分に高める観点からは、溶媒に含まれるグリコール化合物の含有割合を５質量％以上とすることが好ましい。溶媒に含まれるグリコール化合物の含有割合が大きいほど、熱伝導性を高める効果が大きくなる。
【0016】
モールド樹脂層は、必ずしも封口部材の外面の全面を覆っている必要はない。例えば、封口部材の外面のうち、リードを通過させるための貫通孔の周囲には、モールド樹脂層を有さない微小領域を設けてもよい。ただし、溶媒の蒸散を低減する観点から、封口部材の外面の５０％以上、更には９５％以上がモールド樹脂層で覆われていることが好ましく、実質的に封口部材の外面の１００％がモールド樹脂層で覆われていることがより好ましい。すなわち、封口部材の外面の５０％以上、１００％以下がモールド樹脂層で覆われていることが好ましく、更には封口部材の外面の９５％以上、１００％以下がモールド樹脂層で覆われていることがより好ましい。
【0017】
モールド樹脂層は、実装面を有することが好ましい。実装面とは、回路基板などに実装される際に基板と対向する平坦部を有する面である。モールド樹脂層に実装面を設けることで、電解コンデンサが高温に加熱されるリフロー工程では、回路基板からケース内への熱伝導が抑制され、ケース内の急激な圧力上昇が抑制される。よって、電解コンデンサの耐リフロー性が更に向上する。
【0018】
一方、実装面を有するモールド樹脂層は、長期的には、電解コンデンサから回路基板へ熱を逃がす際の障壁になるため、電解コンデンサの自己発熱による熱が、ケース内に更に蓄積されやすくなる。中でも、封口部材とモールド樹脂層との界面から、当該界面の法線方向におけるモールド樹脂層の実装面までの最大距離（封口部材の外面を覆うモールド樹脂層の最大厚さ）Ｔｍａｘが４．０ｍｍより大きい場合には、ケース内に多くの熱が蓄積されやすい。
【0019】
電解コンデンサの密閉性を十分に高める観点からは、最大距離Ｔｍａｘは１．０ｍｍ以上が好ましく、１．３ｍｍ以上がより好ましい。また、電解コンデンサの小型化やケース内の熱を放出させやすくする観点からは、最大距離Ｔｍａｘは、４ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がより好ましく、２ｍｍ以下が更に好ましい。
【0020】
ケース内の密閉性を高める観点からは、モールド樹脂層は、封口部材の外面に加え、ケースの開口に続く側面の少なくとも一部も覆っていることが好ましい。一方、ケースの側面の一部がモールド樹脂層で覆われると、ケースから熱を外部に逃がす経路にも障壁が形成される。よって、密閉性を向上させ得る程度で、ケースの側面のできるだけ小領域をモールド樹脂層で覆うことが好ましい。ケースの側面の全体の面積（Ｓ０）に対するモールド樹脂層で覆われる側面の面積（Ｓｘ）の割合は、１０％以上、更には２０％以上であれば十分であり、できるだけ放熱性を損なわないように８０％以下、更には５０％以下とすることが好ましい。ケースの側面の一部をモールド樹脂層で覆う場合にも、電解液に十分量のグリコール化合物を含ませることで、保証寿命の向上と密閉性の向上とを好適な範囲で両立させることが可能である。
【0021】
以上のように、モールド樹脂層に実装面を設ける場合や、ケースの側面の一部をモールド樹脂層で覆う場合には、電解液におけるグリコール化合物の含有量をできるだけ高め、電解液の熱伝導性を向上させることが好ましい。例えば、電解液中の溶媒に含まれるグリコール化合物の含有量は、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、５０質量％以上が更に好ましい。これにより、ケースから外部に逃げる熱量を十分に多くすることができる。なお、電解液中の溶媒にグリコール化合物以外の成分も含ませ得るように、溶媒に含まれるグリコール化合物の含有量は、９０質量％以下とすることが好ましい。
【0022】
実装面に凹部を設け、凹部に一対のリードの少なくとも一部を収容してもよい。凹部の形状は特に限定されない。このとき、実装面からも回路部材にできるだけ多くの熱を逃がす観点からは、凹部が形成される領域は、実装面の８０％以下であることが好ましい。これにより、実装面と回路部材との接触面積が十分に確保されるため、実装面と回路部材に熱が移動しやすくなる。なお、凹部は、リードを収容する領域だけでなく、他の目的で設けられた領域を有してもよい。
【0023】
電解液は、溶媒のみであってもよく、溶媒とこれに溶解させたイオン性物質（溶質）との混合物でもよい。溶媒は、非水溶媒もしくは有機溶媒であることが好ましく、必須成分としてグリコール化合物を含む。
【0024】
グリコール化合物としては、例えば、アルキレングリコールや重量平均分子量が３００未満のポリアルキレングリコールが好ましい。より具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコールなどが挙げられる。これらを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0025】
中でも、グリコール化合物は、エチレングリコール（ＥＧ）であることが好ましい。エチレングリコールは、グリコール化合物の中でも粘度が低いため、溶質を溶解しやすい。また、エチレングリコールは、特に熱伝導性が高く、リップル電流が発生したときの放熱性に優れている。複数種のグリコール化合物を用いる場合でも、グリコール化合物全体に占めるエチレングリコールの割合は、１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、グリコール化合物の全体が実質的にエチレングリコールであってもよい。
【0026】
グリコール化合物以外に、溶媒として、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、Ｎ－メチルアセトアミドなどを用いることもできる。中でも、γ－ブチロラクトンは、低温特性を向上させやすい点で好ましく、溶媒中のグリコール化合物以外の成分の９０質量％以下（例えば１０質量％以上）をγ－ブチロラクトンが占めていてもよい。
【0027】
また、グリコール化合物以外に、溶媒として、スルホン化合物を用いることも好ましい。スルホン化合物は、分子内にスルホニル基（－ＳＯ２－）を有する有機化合物である。スルホン化合物としては、例えば、鎖状スルホン、環状スルホンが挙げられる。鎖状スルホンとしては、例えば、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、ジフェニルスルホンが挙げられる。環状スルホンとしては、例えば、スルホラン（ＳＬ）、３－メチルスルホラン、３，４－ジメチルスルホラン、３，４－ジフェニメチルスルホランが挙げられる。中でも、溶質の解離性および熱安定性の観点から、スルホン化合物は、スルホランであることが好ましい。スルホランは、スルホン化合物の中でも粘度が低いため、溶質を溶解し易い。例えば、溶媒中のグリコール化合物以外の成分の９０質量％以下（例えば１０質量％以上）をスルホランが占めていてもよい。
【0028】
溶媒は、上記以外の他成分を含んでもよい。他成分としては、例えば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）などのカーボネート化合物が挙げられるが、特に限定されない。
【0029】
電解液中に含まれる溶媒の種類および組成については、液体クロマトグラフィ、ガスクロマトグラフィ等により分析することができる。
【0030】
電解液は、溶質を含み得る。溶質としては、有機カルボン酸の第１級～第３級アンモニウム塩、有機カルボン酸の第４級アミジニウム塩、有機カルボン酸の第４級アンモニウム塩などを用いることが好ましい。このような溶質を含む電解液は、陽極体の誘電体層（酸化皮膜）の欠陥部を修復する機能に優れている。より具体的には、例えば、マレイン酸トリメチルアミン、ボロジサリチル酸トリエチルアミン、フタル酸トリエチルアミン、フタル酸エチルジメチルアミン、フタル酸モノ１，２，３，４－テトラメチルイミダゾリニウム、フタル酸モノ１，３－ジメチル－２－エチルイミダゾリニウムなどが挙げられる。溶質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0031】
モールド樹脂層は、硬化性樹脂組成物の硬化物を含むことが好ましい。硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂に加え、フィラー（充填剤）、硬化剤、重合開始剤、触媒などを含んでいてもよい。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましい。硬化剤、重合開始剤、触媒などは、硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択される。モールド樹脂層の熱伝導率は、硬化性樹脂、フィラー、添加剤などにより、所望の数値になるように制御することができる。
【0032】
硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ジアリルフタレート、不飽和ポリエステルなどが挙げられる。硬化性樹脂組成物は、複数の硬化性樹脂を含んでもよい。通常は、硬化物のガラス転移温度が８０℃以上のエポキシ樹脂組成物が用いられる。
【0033】
フィラーとしては、例えば、絶縁性の粒子（無機系、有機系）および繊維の少なくとも一方などが好ましい。フィラーを構成する絶縁性材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、タルク、マイカ、クレーなどが挙げられる。モールド樹脂層は、これらのフィラーを１種含んでもよく、２種以上含んでもよい。モールド樹脂層中のフィラーの含有割合は、例えば１０質量％以上、９０質量％以下であり、２０質量％以上、８０質量％以下が好ましい。
【0034】
モールド樹脂層は、熱可塑性樹脂もしくはこれを含む組成物を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などを用いることができる。
【0035】
リードの構造は、特に限定されないが、リードは、タブ部とその一端部から延出する引き出し部とを有することが好ましい。タブ部は、ケース内の電極に接続される扁平部と、封口部材を貫通する棒状部とを有することが好ましい。このようなタブ部の扁平部は、通常、棒状体の一部を圧延することにより形成され、圧延されない領域が棒状部となる。引き出し部は、棒状部の先端に溶接などにより接続される。
【0036】
タブ部は、ケース内に収容されるため、アルミニウムのような弁作用金属で形成されることが好ましい。タブ部は、タブ部を構成する金属の酸化被膜で覆われていることが好ましい。一方、引き出し部には、例えば、鉄、銅、ニッケル、錫などの遷移金属を含むＣＰ線、Ｃｕ線などが用いられる。電解コンデンサを基板に実装する際には、引き出し部が、基板上の被接続電極と電気的に接続される。
【0037】
コンデンサ素子は、固体電解質層を備えてもよい。固体電解質層は、例えば、マンガン化合物、導電性高分子などを含む。導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンおよびこれらの誘導体などを用いることができる。
【0038】
以下、本開示の実施形態に係る電解コンデンサについて、図面を参照しながら具体的に説明するが、本開示は、これに限定されるものではない。
【0039】
（第１実施形態）
図１に示す電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１０、電解液（図示しない）およびこれらを収容するとともに開口を有するケース１１を備える。電解液は、グリコール化合物を必須成分として含んでいる。ケース１１は、例えば有底円筒形である。ケース１１の開口は、封口部材１２で封止されている。
図１に示す電解コンデンサ１は、コンデンサ素子１０、電解液（図示しない）およびこれらを収容するとともに開口を有するケース１１を備える。電解液は、グリコール化合物を必須成分として含んでいる。ケース１１は、例えば有底円筒形である。ケース１１の開口は、封口部材１２で封止されている。
【0040】
ケース１１の開口は、コンデンサ素子１０を収容した後、封口部材１２およびモールド樹脂層１３で封止される。ケース１１の開口端部は、封口部材１２側に絞り加工され、内側にかしめ加工されている。これにより、封口部材１２がケース１１の開口部に固定され、ケース１１は封口部材１２により密閉される。
【0041】
ケース１１の開口側を臨む封口部材１２の外面は、その全体がモールド樹脂層１３で覆われている。封口部材１２とモールド樹脂層１３との界面から、当該界面の法線方向（方向Ｘ）におけるモールド樹脂層１３の実装面１３Ｓまでの最大距離Ｔｍａｘは、例えば１．０ｍｍ以上に設定され、１．３ｍｍ以上が好ましい。また、最大距離Ｔｍａｘは、例えば４ｍｍ以下に設定され、３ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下がより好ましい。
【0042】
モールド樹脂層１３は、ケース１１の開口とともにケース１１の開口に続く側面の一部も覆っている。このとき、ケースの側面の全体の面積Ｓ０に対するモールド樹脂層で覆われる側面の面積Ｓｘの割合は、ケース１１の高さＨに対する、ケース１１の開口からケース底部側のモールド樹脂層１３の端部までの距離ｈの割合で表される。Ｈに対するｈの割合は、例えば１０％以上、１２０％以下、好ましくは１０％以上、８０％以下に設定される。
【0043】
モールド樹脂層１３は、射出成形、インサート成形、圧縮成形などの成形技術を用いて形成することができる。モールド樹脂層１３は、例えば、所定の金型内に硬化性樹脂組成物を充填し、封口部材１２の外面とともにケース１１の開口を覆うことにより形成される。
【0044】
図２に、巻回体を具備するコンデンサ素子の一例の構成を示す。巻回体は、陽極２１と陰極２２とを、これらの間にセパレータ２３を介在させて捲回することにより形成されている。陽極２１および陰極２２には、それぞれ陽極リード１４Ａおよび陰極リード１４Ｂが電気的に接続されている。巻回体の最外周は、巻止めテープ２４により固定される。なお、図２は、巻回体の最外周を止めずに、一部が展開された状態を示している。
【0045】
陽極リード１４Ａおよび陰極リード１４Ｂは、陽極２１および陰極２２にそれぞれ接続されたタブ部１６Ａ，１６Ｂと、タブ部１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ溶接された引き出し部１５Ａ，１５Ｂとを有する。タブ部１６Ａ，１６Ｂは、それぞれ棒状部１７Ａ，１７Ｂと扁平部１８Ａ，１８Ｂとを有する。扁平部を有することで、各リードと、陽極２１または陰極２２との接続が容易になる。また、棒状部を有することで、各リードを封口部材１２に貫通させやすくなる。なお、図１では、棒状部１７Ａ，１７Ｂの先端部が封口部材１２に埋設されているが、封口部材１２の外面から棒状部１７Ａ，１７Ｂの先端部が突出していてもよい。
【0046】
モールド樹脂層１３の実装面１３Ｓには、細長形状の凹部１３Ａ，１３Ｂが設けられている。凹部が形成される領域の占有割合は、実装面の５％以上、８０％以下に設定される。凹部１３Ａ，１３Ｂには、モールド樹脂層１３の実装面１３Ｓ方向に沿って互いに逆方向に延在する陽極リード１４Ａの引き出し部１５Ａ，陰極リード１４Ｂの引き出し部１５Ｂを収容している。封口部材１２から突出する引き出し部１５Ａ，１５Ｂを、底面１３ａ，１３ｂに沿うように屈曲させると、引き出し部１５Ａ，１５Ｂには、元の形状に戻ろうとする復元力が働く。この復元力を考慮して、凹部１３Ａ，１３Ｂの底面には傾斜が設けられている。実装面１３Ｓに対する底面１３ａ，１３ｂの傾斜角度は、例えば３°以上、３０°以下である。なお、底面１３ａ，１３ｂを傾斜させずに、凹部１３Ａ，１３Ｂの深さを一定にしてもよい。
【0047】
陽極２１としては、表面が粗面化された金属箔が用いられる。金属箔を構成する金属の種類は特に限定されないが、誘電体層の形成が容易である点から、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属、または弁作用金属を含む合金を用いることが好ましい。
【0048】
誘電体層は、陽極２１の表面に形成される。具体的には、誘電体層は、粗面化された金属箔の表面に形成されるため、陽極２１の表面の孔や窪み（ピット）の内壁面に沿って形成される。誘電体層は、金属箔を化成処理することにより形成することができる。
【0049】
陰極２２には、金属箔が使用される。金属の種類は特に限定されないが、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属または弁作用金属を含む合金を用いることが好ましい。陰極２２には、必要に応じて、粗面化および化成処理の少なくとも一方を行ってもよい。
【0050】
セパレータ２３としては、特に制限されず、例えば、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、ポリアミド（例えば、脂肪族ポリアミド、アラミドなどの芳香族ポリアミド）の繊維を含む不織布などを用いてもよい。
【0051】
コンデンサ素子１０は、誘電体層の表面の少なくとも一部を被覆する固体電解質層を備えてもよい。固体電解質層は、π共役系の導電性高分子を含むことが好ましい。π共役系の導電性高分子は、例えば、原料モノマーを誘電体層上で化学重合および電解重合の少なくとも一方をすることにより形成することができる。あるいは、導電性高分子が溶解した溶液または導電性高分子が分散した分散液を、誘電体層に塗布することにより形成することができる。
【0052】
ケース１１の材料には、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、鉄、真鍮などの金属あるいはこれらの合金が用いられる。
【0053】
封口部材１２は、絶縁性物質であればよい。絶縁性物質としては弾性体が好ましい。ゴムなどの弾性体を含む封口部材１２を用いることで、高い封止性を確保することができる。高い耐熱性が得られ易い観点からは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ハイパロン（登録商標）ゴムなど）、ブチルゴム、イソプレンゴムなどが好ましい。
【0054】
以下、実施例に基づいて、本開示をより詳細に説明するが、本開示は実施例に限定されるものではない。
【0055】
《実施例１～１１、比較例１～３》
本実施例では、定格電圧２５Ｖ、定格静電容量３３０μＦの巻回型の電解コンデンサ（Φ（直径）１０．０ｍｍ×Ｌ（長さ）１０．０ｍｍ）を作製した。以下に、電解コンデンサの具体的な製造方法について説明する。
本実施例では、定格電圧２５Ｖ、定格静電容量３３０μＦの巻回型の電解コンデンサ（Φ（直径）１０．０ｍｍ×Ｌ（長さ）１０．０ｍｍ）を作製した。以下に、電解コンデンサの具体的な製造方法について説明する。
【0056】
（陽極体の準備）
厚さ１０５μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔の表面に、化成処理により、誘電体層を形成した。化成処理は、アジピン酸アンモニウム溶液にアルミニウム箔を浸漬し、これに４５Ｖの電圧を印加することにより行った。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陽極体を準備した。
厚さ１０５μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔の表面に、化成処理により、誘電体層を形成した。化成処理は、アジピン酸アンモニウム溶液にアルミニウム箔を浸漬し、これに４５Ｖの電圧を印加することにより行った。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陽極体を準備した。
【0057】
（陰極体の準備）
厚さ５０μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陰極体を準備した。
厚さ５０μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陰極体を準備した。
【0058】
（巻回体の作製）
陽極体および陰極体に陽極リードのタブ部および陰極リードのタブ部を接続し、陽極体と陰極体とを、タブ部を巻き込みながら、セパレータを介して巻回した。巻回体から突出する各タブ部の端部には、陽極引き出し部および陰極引き出し部をそれぞれ接続した。そして、作製された巻回体に対して、再度化成処理を行い、陽極体の切断された端部に誘電体層を形成した。次に、巻回体の外側表面の端部を巻止めテープで固定して巻回体を作製した。
陽極体および陰極体に陽極リードのタブ部および陰極リードのタブ部を接続し、陽極体と陰極体とを、タブ部を巻き込みながら、セパレータを介して巻回した。巻回体から突出する各タブ部の端部には、陽極引き出し部および陰極引き出し部をそれぞれ接続した。そして、作製された巻回体に対して、再度化成処理を行い、陽極体の切断された端部に誘電体層を形成した。次に、巻回体の外側表面の端部を巻止めテープで固定して巻回体を作製した。
【0059】
（高分子分散体の調製）
３，４－エチレンジオキシチオフェンと、高分子ドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ、重量平均分子量１０万）とを、イオン交換水（液状成分）に溶かし、混合溶液を調製した。混合溶液を撹拌しながら、イオン交換水に溶かした硫酸鉄（III）（酸化剤）を添加し、重合反応を行った。反応後、得られた反応液を透析し、未反応モノマーおよび過剰な酸化剤を除去し、約５質量％のＰＳＳがドープされたポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む高分子分散体を得た。
３，４－エチレンジオキシチオフェンと、高分子ドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ、重量平均分子量１０万）とを、イオン交換水（液状成分）に溶かし、混合溶液を調製した。混合溶液を撹拌しながら、イオン交換水に溶かした硫酸鉄（III）（酸化剤）を添加し、重合反応を行った。反応後、得られた反応液を透析し、未反応モノマーおよび過剰な酸化剤を除去し、約５質量％のＰＳＳがドープされたポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む高分子分散体を得た。
【0060】
（固体電解質層の形成）
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、所定容器に収容された高分子分散体に巻回体を５分間浸漬し、その後、高分子分散体から巻回体を引き上げた。次に、高分子分散体を含浸した巻回体を、１５０℃の乾燥炉内で２０分間乾燥させ、誘電体層の少なくとも一部を被覆する固体電解質層を形成した。
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、所定容器に収容された高分子分散体に巻回体を５分間浸漬し、その後、高分子分散体から巻回体を引き上げた。次に、高分子分散体を含浸した巻回体を、１５０℃の乾燥炉内で２０分間乾燥させ、誘電体層の少なくとも一部を被覆する固体電解質層を形成した。
【0061】
（電解液の調製）
電解液の溶媒には、グリコール化合物であるエチレングリコール（ＥＧ）を必須成分として用い、スルホン化合物であるスルホラン（ＳＬ）とラクトン化合物であるγ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）とを任意成分として用いた。溶質には、フタル酸（オルト体）とトリエチルアミンを用いた。上記の溶媒および溶質を用いて、電解液を調製した。電解液中の溶質の含有割合は、２５質量％とした。
電解液の溶媒には、グリコール化合物であるエチレングリコール（ＥＧ）を必須成分として用い、スルホン化合物であるスルホラン（ＳＬ）とラクトン化合物であるγ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）とを任意成分として用いた。溶質には、フタル酸（オルト体）とトリエチルアミンを用いた。上記の溶媒および溶質を用いて、電解液を調製した。電解液中の溶質の含有割合は、２５質量％とした。
【0062】
溶媒に含まれるＥＧ、ＳＬ、ＧＢＬの割合を表１に示すように変化させ、実施例１～１１のコンデンサＡ１～Ａ１１および比較例１～３のコンデンサＢ１～Ｂ３をそれぞれ作製した。
【0063】
（電解液の含浸）
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、電解液にコンデンサ素子を５分間浸漬し、コンデンサ素子に電解液を含浸させた。
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、電解液にコンデンサ素子を５分間浸漬し、コンデンサ素子に電解液を含浸させた。
【0064】
（コンデンサ素子の封止）
電解液を含浸させたコンデンサ素子を封止して、電解コンデンサを完成させた。具体的には、有底ケースの開口側にリードが位置するようにコンデンサ素子を有底ケースに収納し、リードが貫通するように形成された封止部材（ブチルゴムを主成分とする弾性材料）をコンデンサ素子の上方に配置して、コンデンサ素子を有底ケース内に封止した。有底ケースの開口端近傍に絞り加工を施しした。
電解液を含浸させたコンデンサ素子を封止して、電解コンデンサを完成させた。具体的には、有底ケースの開口側にリードが位置するようにコンデンサ素子を有底ケースに収納し、リードが貫通するように形成された封止部材（ブチルゴムを主成分とする弾性材料）をコンデンサ素子の上方に配置して、コンデンサ素子を有底ケース内に封止した。有底ケースの開口端近傍に絞り加工を施しした。
【0065】
次に、フィラーとしてシリカを３０質量％含有するエポキシ樹脂組成物（硬化物のＴｇ１０５℃）の射出成形により、実装面側に細長形状の凹部１３Ａ，１３Ｂを有するモールド樹脂層１３（熱伝導率０．５Ｗ／ｍＫ）を形成し、図１に示すような電解コンデンサを完成させた。その後、３９Ｖの電圧を印加しながら、１００℃で２時間エージング処理を行った。
【0066】
凹部の深さは０．５ｍｍ、モールド樹脂層の最大厚さＴｍａｘは１．５ｍｍとした。凹部が形成される領域は、実装面の２０％に設定し、面積Ｓ０に対する面積Ｓｘの割合（ケース１１の高さＨに対する距離ｈの割合）は４０％に設定した。
【0067】
［評価］
（ａ）等価直列抵抗（ＥＳＲ）の測定
各実施例および比較例の電解コンデンサを１０個ずつ準備した。まず、２０℃の環境下で、４端子測定用のＬＣＲメータを用いて、電解コンデンサの周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲ値を測定し、１０個の平均値（初期ＥＳＲ値：Ｘ０）（ｍΩ）を求めた。更に、長期安定性を評価するために、１４５℃の温度にて、電解コンデンサに定格電圧を１０００時間印加した後、上記と同様の方法でＥＳＲ値を測定し、１０個の平均値（Ｘ１（ｍΩ））を求めた。そして、ＥＳＲの増加率（ΔＥＳＲ）を下記式より求めた。結果を表１に示す。
（ａ）等価直列抵抗（ＥＳＲ）の測定
各実施例および比較例の電解コンデンサを１０個ずつ準備した。まず、２０℃の環境下で、４端子測定用のＬＣＲメータを用いて、電解コンデンサの周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲ値を測定し、１０個の平均値（初期ＥＳＲ値：Ｘ０）（ｍΩ）を求めた。更に、長期安定性を評価するために、１４５℃の温度にて、電解コンデンサに定格電圧を１０００時間印加した後、上記と同様の方法でＥＳＲ値を測定し、１０個の平均値（Ｘ１（ｍΩ））を求めた。そして、ＥＳＲの増加率（ΔＥＳＲ）を下記式より求めた。結果を表１に示す。
【0068】
ΔＥＳＲ（％）＝（Ｘ１－Ｘ０）／Ｘ０×１００
【0069】
【表1】
【0070】
実施例１～１１では、長期にわたり低ＥＳＲが維持され、優れた耐熱性が得られた。これは、リップル電流による熱がケース内に蓄積されにくく、高温下でも内部圧力が高くなりにくいため、溶媒の蒸散が抑制されたためである。
【0071】
一方、溶媒にＥＧを含まない比較例１～３のコンデンサは、高温に曝されることで溶媒が次第に揮散し、固体電解質層が酸化劣化したため、ΔＥＳＲの増大が早まったものと思われる。
【0072】
上記のように、モールド樹脂層を備えた電解コンデンサにおいて、電解液に含まれる溶媒にグリコール化合物を含有させることで、高温下での保証寿命を長くすることができる。一方、モールド樹脂層は、初期ＥＳＲを低減する観点から、できるだけ薄く形成することが望ましい。モールド樹脂層が厚くなると、リードが長くなり、ＥＳＲの低減が困難になるためである。しかし、電解コンデンサに要求される耐熱性のレベルは上昇する傾向にあり、電解液成分の蒸散の抑制と低ＥＳＲの維持とを両立することが困難になりつつある。
【0073】
上記問題に鑑み、以下に示す本開示の第２の態様は、リードの長さの増大を抑制しつつ、高レベルの耐熱性を維持することができる電解コンデンサを提供する。
【0074】
本開示の第２の態様に係る電解コンデンサは、コンデンサ素子と、電解液と、ケースと、封口部材と、一対のリードと、モールド樹脂層とを備える。コンデンサ素子は、一対の電極を含む。電解液は、一対の電極間に介在する。ケースは、コンデンサ素子および電解液を収容し、開口を有する。封口部材は、開口を封止する。一対のリードは、一対の電極にそれぞれ電気的に接続され、かつ、封口部材を貫通する。モールド樹脂層は、封口部材の外面の少なくとも一部を覆うとともに実装面を有する。実装面とは、回路基板などに実装される際に基板と対向する平坦部を有する面である。
【0075】
モールド樹脂層は、封口部材の外面の全面を覆っていることが好ましいが、封口部材の外面のリードを通過させる貫通孔の周囲に、モールド樹脂層を有さない微小領域が形成されてもよい。ただし、封口部材の外面の９５％以上がモールド樹脂層で覆われていることが好ましく、実質的に１００％がモールド樹脂層で覆われていることがより好ましい。すなわち、封口部材の外面の９５％以上、１００％以下が覆われていることが好ましい。
【0076】
モールド樹脂層は、封口部材の外面に加え、ケースの開口に続く側面の少なくとも一部を覆っていることが好ましい。これにより、ケース内の密閉性を更に高めることができる。
【0077】
モールド樹脂層は、実装面側に開口した凹部を備える。凹部の形状は特に限定されず、凹部が形成される領域の大きさも特に限定されない。ただし、モールド樹脂層の構造強度を維持する観点から、凹部が開口する領域は、実装面の８０％以下、更には５０％以下であることが好ましい。
【0078】
凹部には、一対のリードの少なくとも一部を収容することができる。凹部にリードの少なくとも一部を収容することで、モールド樹脂層の厚さに伴ってリードが長くなることがなく、低ＥＳＲの維持が容易になる。リードを収容する十分なスペースを確保する観点から、凹部が開口する領域は、リードを実装面に投影した場合のリードが占める面積に対して、１２０％以上、２００％以下であることが好ましい。なお、凹部は、リードを収容する領域だけでなく、はんだの飛散を抑制する作用なども有する。
【0079】
凹部におけるモールド樹脂層の薄肉部の平均厚さＴａｖｅは、０．１ｍｍ以上であり、０．３ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましい。電解液成分（特に電解液中の溶媒）の蒸散は、薄肉部の厚さを０．１ｍｍ以上に大きくしても、それほど変化しないが、０．１ｍｍ未満になると、電解液成分の蒸散が顕著になる傾向が見られる。換言すれば、最も低ＥＳＲを維持しやすく、かつ電解液成分の蒸散を充分に抑制できるモールド樹脂層の厚さは、０．１ｍｍ以上である。
【0080】
一方、ＥＳＲを低くするとともに、凹部にリードを収容する十分なスペースを確保する観点から、薄肉部の平均厚さＴａｖｅは、好ましくは６．０ｍｍ以下であり、より好ましくは４．０ｍｍ以下であり、更に好ましくは２．０ｍｍ以下であり、特に好ましくは１．５ｍｍ以下である。
【0081】
薄肉部の平均厚さＴａｖｅは、封口部材とモールド樹脂層との界面から、当該界面の法線方向における凹部の底面までの距離Ｔの平均値として定義される（図３参照）。ただし、モールド樹脂層が、封口部材の外面以外を覆っている場合、当該外面以外を覆っている領域は除外する。薄肉部の平均厚さＴａｖｅは、モールド樹脂層の封口部材の外面を覆っている領域において、封口部材とモールド樹脂層との界面から、当該界面の法線方向における凹部の底面までの距離Ｔを積分し、得られた積分値を当該凹部の底面の面積（底面を封口部材の外面に投影した面積）で除算して求めればよい。ここで、モールド樹脂層の封口部材の外面を覆っている領域とは、モールド樹脂層を実装面側から見たときに、封口部材とモールド樹脂層との界面と重複するモールド樹脂層の領域である。
【0082】
電解コンデンサの小型化もしくは低ＥＳＲ化の観点からは、封口部材の外面を覆うモールド樹脂層の最大厚さ（以下、Ｔｍａｘ）は、６．５ｍｍ以下が好ましく、４．５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がより好ましく、２ｍｍ以下が更に好ましい。ここで、Ｔｍａｘは、封口部材とモールド樹脂層との界面から、当該界面の法線方向におけるモールド樹脂層の実装面までの最大距離に対応する。
【0083】
モールド樹脂層の最大厚さＴｍａｘを小さくし過ぎると、薄肉部の平均厚さＴａｖｅが０．１ｍｍ以上、更には０．３ｍｍ以上もしくは０．５ｍｍ以上となるように、凹部を形成することが困難になる。モールド樹脂層の最大厚さＴｍａｘは、１．０ｍｍ以上、更には１．３ｍｍ以上もしくは１．５ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、モールド樹脂層に凹部を形成するとともに、平均厚さＴａｖｅを電解液成分の蒸散を抑制できる範囲で、できるだけ小さくする設計が可能になる。このような設計によれば、モールド樹脂層の構造強度を良好に維持することができる。
【0084】
凹部を形成する場合、凹部に対応する薄肉部以外の厚肉領域は、構造的な補強部位となる。そのため、モールド樹脂層全体の厚さを同様に薄くする場合に比べ、薄肉部をより薄くすることが可能になり、低ＥＳＲを実現しやすくなる。例えば、電解コンデンサが高温に加熱されるリフロー工程では、電解コンデンサの内部圧力が大きく上昇する。このとき、封口部材は、ケースの開口側に凸形状になるように膨張しようとする。これに対し、凹部を有するモールド樹脂層は、薄肉部以外の領域を比較的厚くすることができるため、モールド樹脂層が封口部材とともに膨らみにくくなり、モールド樹脂層の破損が防止される。
【0085】
電解コンデンサが高温に加熱されるリフロー工程では、周囲の熱の電解コンデンサ内への伝導を抑制することが望ましい。従って、モールド樹脂層に断熱作用を持たせることが好ましい。モールド樹脂層の熱伝導率は、例えば１．０Ｗ／ｍＫ以下が好ましく、０．７Ｗ／ｍＫ以下がより好ましい。なお、熱伝導性は、例えばＡＳＴＭ Ｅ１５３０に準拠した円板熱流計法により測定すればよい。
【0086】
モールド樹脂層としては、第１の態様で例示された材料を例示された配合割合で用いることができる。
【0087】
また、リードの構造としては、第１の態様で例示された構造で例示された材料を用いることができる。
【0088】
以下、本開示の実施形態に係る電解コンデンサについて、図面を参照しながら具体的に説明するが、本開示は、これに限定されるものではない。
【0089】
（第２実施形態）
図３に示す電解コンデンサ１Ａは、コンデンサ素子１０、電解液（図示しない）およびこれら収容するとともに開口を有するケース１１を備える。ケース１１は、例えば有底円筒形である。ケース１１の開口は、封口部材１２で封止されている。ケース１１の開口側を臨む封口部材１２の外面は、その全体がモールド樹脂層１３で覆われている。モールド樹脂層１３は、封口部材１２の外面とともにケース１１の開口を覆うように設けられ、更に、ケース１１の開口に続く側面の少なくとも一部を覆っている。
図３に示す電解コンデンサ１Ａは、コンデンサ素子１０、電解液（図示しない）およびこれら収容するとともに開口を有するケース１１を備える。ケース１１は、例えば有底円筒形である。ケース１１の開口は、封口部材１２で封止されている。ケース１１の開口側を臨む封口部材１２の外面は、その全体がモールド樹脂層１３で覆われている。モールド樹脂層１３は、封口部材１２の外面とともにケース１１の開口を覆うように設けられ、更に、ケース１１の開口に続く側面の少なくとも一部を覆っている。
【0090】
ケース１１の開口は、コンデンサ素子１０を収容した後、封口部材１２およびモールド樹脂層１３で封止される。ケース１１の開口端部は、封口部材１２側に絞り加工され、内側にかしめ加工されている。これにより、封口部材１２がケース１１の開口部に固定され、ケース１１は封口部材１２により密閉される。
【0091】
モールド樹脂層１３は、射出成形、インサート成形、圧縮成形などの成形技術を用いて形成することができる。モールド樹脂層１３は、例えば、所定の金型を用いて、硬化性樹脂組成物を封口部材１２の外面とともにケース１１の開口を覆うように、金型内の所定箇所に充填して形成することができる。
【0092】
コンデンサ素子１０の構成は、第１実施形態と同様である。
【0093】
モールド樹脂層１３には、実装面１３Ｓ側に開口するように、細長形状の凹部１３Ａ，１３Ｂが設けられている。凹部１３Ａ，１３Ｂは、モールド樹脂層１３の実装面１３Ｓ方向に沿って互いに逆方向に延在する陽極リード１４Ａの引き出し部１５Ａ，陰極リード１４Ｂの引き出し部１５Ｂを収容している。封口部材１２から突出する引き出し部１５Ａ，１５Ｂを、底面１３ａ，１３ｂに沿うように屈曲させると、引き出し部１５Ａ，１５Ｂには、元の形状に戻ろうとする復元力が働く。この復元力を考慮して、凹部１３Ａ，１３Ｂの底面には傾斜が設けられている。実装面１３Ｓに対する底面１３ａ，１３ｂの傾斜角度は、例えば３°以上、３０°以下である。なお、底面１３ａ，１３ｂを傾斜させずに、凹部１３Ａ，１３Ｂの深さを一定にしてもよい。
【0094】
凹部１３Ａ，１３Ｂの底面１３ａ，１３ｂは、実装面１３Ｓの中央側から外縁側に向かって、徐々に凹部１３Ａ，１３Ｂの深さが増大するように傾斜している。すなわち、凹部における薄肉部の厚さは、実装面１３Ｓの中央側から外縁側に向かって徐々に減少し、最外縁部で最も薄くなっている。
【0095】
ここで、モールド樹脂層１３において電解液成分が蒸散しやすい薄肉部の領域は、封口部材１２とモールド樹脂層１３との界面と凹部の底面とで挟まれるように区画される領域Ｒである。凹部の底面からリードが突出する部分は微小であるため、リードが突出する部分も含めて凹部の底面と扱えばよい。薄肉部の平均厚さＴａｖｅは、薄肉部の領域Ｒから決定され、０．１ｍｍ以上（好ましくは０．３ｍｍ以上もしくは０．５ｍｍ以上）になるように形成される。これにより、低ＥＳＲを維持しつつ、電解液成分の蒸散を充分に抑制可能となり、高温下でも長期間の使用に耐える長寿命の電解コンデンサを得ることができる。このとき、封口部材１２の外面を覆うモールド樹脂層１３の最大厚さＴｍａｘを６．５ｍｍ以下、更には４．５ｍｍ以下、更には３ｍｍ以下もしくは２ｍｍ以下とすることで、より低いＥＳＲを達成しやすくなる。また、最大厚さＴｍａｘを１．０ｍｍ以上、更には１．３ｍｍ以上とすることで、モールド樹脂層の構造強度が高められ、高い耐リフロー性を確保することができる。更に、モールド樹脂層の熱伝導率を１．０Ｗ／ｍＫ以下とすることで、更に高度な耐リフロー性を確保することができる。
【0096】
封口部材１２としては、第１実施形態と同様の材料、構造を用いることができる。
【0097】
電解コンデンサ１Ａは、電解液を備える。電解液としては、非水溶媒であってもよく、非水溶媒とこれに溶解させたイオン性物質（溶質）との混合物でもよい。非水溶媒は、有機溶媒でもよく、イオン性液体でもよい。非水溶媒としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、スルホラン、γ－ブチロラクトン、Ｎ－メチルアセトアミドなどを用いることができる。有機塩としては、例えば、マレイン酸トリメチルアミン、ボロジサリチル酸トリエチルアミン、フタル酸トリエチルアミン、フタル酸エチルジメチルアミン、フタル酸モノ１，２，３，４－テトラメチルイミダゾリニウム、フタル酸モノ１，３－ジメチル－２－エチルイミダゾリニウムなどが挙げられる。
【0098】
ケース１１の材料には、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、鉄、真鍮などの金属あるいはこれらの合金が用いられる。
【0099】
（第３実施形態）
図４に示す電解コンデンサ１Ｂは、タブ部１６Ａ，１６Ｂの棒状部１７Ａ，１７Ｂの先端部が、封口部材１２の外面から突出している点以外、第２実施形態と同様の構造を有する。よって、図３に示した第２実施形態における構成要素と同じ構成要素に同じ符号を付している。本実施形態においても、電解液が蒸散しやすい薄肉部の領域Ｒは、封口部材１２とモールド樹脂層１３との界面と凹部の底面とで挟まれるように区画される領域Ｒである。
図４に示す電解コンデンサ１Ｂは、タブ部１６Ａ，１６Ｂの棒状部１７Ａ，１７Ｂの先端部が、封口部材１２の外面から突出している点以外、第２実施形態と同様の構造を有する。よって、図３に示した第２実施形態における構成要素と同じ構成要素に同じ符号を付している。本実施形態においても、電解液が蒸散しやすい薄肉部の領域Ｒは、封口部材１２とモールド樹脂層１３との界面と凹部の底面とで挟まれるように区画される領域Ｒである。
【0100】
本実施形態では、棒状部１７Ａ，１７Ｂの断面積の分だけ、封口部材１２とモールド樹脂層１３の界面が減少するが、封口部材から棒状部が突出する部分は微小であり、棒状部が突出する部分も含めて封口部材１２とモールド樹脂層１３との界面と扱えばよい。また、蒸散する電解液成分は、封口部材１２とモールド樹脂層１３との界面を経由してモールド樹脂層１３の内部を拡散する。従って、界面の大きさよりも、封口部材１２とモールド樹脂層１３との実質的な対向領域における薄肉部の厚さが電解液成分の蒸散に影響するものと考えられる。
【0101】
（第４実施形態）
図５に示す電解コンデンサ１Ｃは、棒状部１７Ａ，１７Ｂのうち、封口部材１２の外面から突出する部位の先端が、モールド樹脂層１３で覆われずに露出している。この点以外、第３実施形態と同様の構造を有する。ここでも、図３に示した第２実施形態における構成要素と同じ構成要素に同じ符号を付している。
図５に示す電解コンデンサ１Ｃは、棒状部１７Ａ，１７Ｂのうち、封口部材１２の外面から突出する部位の先端が、モールド樹脂層１３で覆われずに露出している。この点以外、第３実施形態と同様の構造を有する。ここでも、図３に示した第２実施形態における構成要素と同じ構成要素に同じ符号を付している。
【0102】
モールド樹脂層１３は、封口部材１２の外面を全面的に覆っているが、棒状部１７Ａ，１７Ｂの先端部は、モールド樹脂層１３に埋設されておらず、外部に露出している。このような露出部は、棒状部１７Ａ，１７Ｂの先端部がモールド樹脂層１３から突出する箇所において、凹部１３Ａ，１３Ｂに深さの大きい深部を設けることにより形成される。
【0103】
深部における薄肉部の厚さは、０．１ｍｍ未満になり得る。ただし、薄肉部の平均厚さＴａｖｅを上記範囲に設計する場合、深部は微小領域になるように制限される。従って、電解液成分の蒸散を十分に抑制することが可能である。
【0104】
以下、実施例に基づいて、本開示をより詳細に説明するが、本開示は実施例に限定されるものではない。
【0105】
《実施例１２～２０》
本実施例では、定格電圧２５Ｖ、定格静電容量３３０μＦの巻回型の電解コンデンサ（Φ（直径）１０．０ｍｍ×Ｌ（長さ）１０．０ｍｍ）を作製した。以下に、電解コンデンサの具体的な製造方法について説明する。
本実施例では、定格電圧２５Ｖ、定格静電容量３３０μＦの巻回型の電解コンデンサ（Φ（直径）１０．０ｍｍ×Ｌ（長さ）１０．０ｍｍ）を作製した。以下に、電解コンデンサの具体的な製造方法について説明する。
【0106】
（陽極体の準備）
厚さ１０５μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔の表面に、化成処理により、誘電体層を形成した。化成処理は、アジピン酸アンモニウム溶液にアルミニウム箔を浸漬し、これに４５Ｖの電圧を印加することにより行った。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陽極体を準備した。
厚さ１０５μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔の表面に、化成処理により、誘電体層を形成した。化成処理は、アジピン酸アンモニウム溶液にアルミニウム箔を浸漬し、これに４５Ｖの電圧を印加することにより行った。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陽極体を準備した。
【0107】
（陰極体の準備）
厚さ５０μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陰極体を準備した。
厚さ５０μｍのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔を５．３ｍｍ×１８０ｍｍとなるように裁断して、陰極体を準備した。
【0108】
（巻回体の作製）
陽極体および陰極体に陽極リードのタブ部および陰極リードのタブ部を接続し、陽極体と陰極体とを、タブ部を巻き込みながら、セパレータを介して巻回した。巻回体から突出する各タブ部の端部には、陽極引き出し部および陰極引き出し部をそれぞれ接続した。そして、作製された巻回体に対して、再度化成処理を行い、陽極体の切断された端部に誘電体層を形成した。次に、巻回体の外側表面の端部を巻止めテープで固定して巻回体を作製した。
陽極体および陰極体に陽極リードのタブ部および陰極リードのタブ部を接続し、陽極体と陰極体とを、タブ部を巻き込みながら、セパレータを介して巻回した。巻回体から突出する各タブ部の端部には、陽極引き出し部および陰極引き出し部をそれぞれ接続した。そして、作製された巻回体に対して、再度化成処理を行い、陽極体の切断された端部に誘電体層を形成した。次に、巻回体の外側表面の端部を巻止めテープで固定して巻回体を作製した。
【0109】
（高分子分散体の調製）
３，４－エチレンジオキシチオフェンと、高分子ドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ、重量平均分子量１０万）とを、イオン交換水（液状成分）に溶かし、混合溶液を調製した。混合溶液を撹拌しながら、イオン交換水に溶かした硫酸鉄（III）（酸化剤）を添加し、重合反応を行った。反応後、得られた反応液を透析し、未反応モノマーおよび過剰な酸化剤を除去し、約５質量％のＰＳＳがドープされたポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む高分子分散体を得た。
３，４－エチレンジオキシチオフェンと、高分子ドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ、重量平均分子量１０万）とを、イオン交換水（液状成分）に溶かし、混合溶液を調製した。混合溶液を撹拌しながら、イオン交換水に溶かした硫酸鉄（III）（酸化剤）を添加し、重合反応を行った。反応後、得られた反応液を透析し、未反応モノマーおよび過剰な酸化剤を除去し、約５質量％のＰＳＳがドープされたポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を含む高分子分散体を得た。
【0110】
（固体電解質層の形成）
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、所定容器に収容された高分子分散体に巻回体を５分間浸漬し、その後、高分子分散体から巻回体を引き上げた。次に、高分子分散体を含浸した巻回体を、１５０℃の乾燥炉内で２０分間乾燥させ、誘電体層の少なくとも一部を被覆する固体電解質層を形成した。
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、所定容器に収容された高分子分散体に巻回体を５分間浸漬し、その後、高分子分散体から巻回体を引き上げた。次に、高分子分散体を含浸した巻回体を、１５０℃の乾燥炉内で２０分間乾燥させ、誘電体層の少なくとも一部を被覆する固体電解質層を形成した。
【0111】
（電解液の調製）
電解液の溶媒には、エチレングリコール（ＥＧ）と、スルホラン（ＳＬ）と、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）との体積比４０：３０：３０の混合溶媒を用いた。溶質には、フタル酸（オルト体）とトリエチルアミンとを用いた。上記の溶媒および溶質を用いて、電解液を調製した。
電解液の溶媒には、エチレングリコール（ＥＧ）と、スルホラン（ＳＬ）と、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）との体積比４０：３０：３０の混合溶媒を用いた。溶質には、フタル酸（オルト体）とトリエチルアミンとを用いた。上記の溶媒および溶質を用いて、電解液を調製した。
【0112】
（電解液の含浸）
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、電解液にコンデンサ素子を５分間浸漬し、コンデンサ素子に電解液を含浸させた。
減圧雰囲気（４０ｋＰａ）中で、電解液にコンデンサ素子を５分間浸漬し、コンデンサ素子に電解液を含浸させた。
【0113】
（コンデンサ素子の封止）
電解液を含浸させたコンデンサ素子を封止して、電解コンデンサを完成させた。具体的には、有底ケースの開口側にリードが位置するようにコンデンサ素子を有底ケースに収納し、リードが貫通するように形成された封止部材（ブチルゴムを主成分とする弾性材料）をコンデンサ素子の上方に配置して、コンデンサ素子を有底ケース内に封止した。有底ケースの開口端近傍には絞り加工を施した。
電解液を含浸させたコンデンサ素子を封止して、電解コンデンサを完成させた。具体的には、有底ケースの開口側にリードが位置するようにコンデンサ素子を有底ケースに収納し、リードが貫通するように形成された封止部材（ブチルゴムを主成分とする弾性材料）をコンデンサ素子の上方に配置して、コンデンサ素子を有底ケース内に封止した。有底ケースの開口端近傍には絞り加工を施した。
【0114】
次に、フィラーとしてシリカを３０質量％含有するエポキシ樹脂組成物（硬化物のＴｇ１０５℃）の射出成形により、実装面側に細長形状の凹部１３Ａ，１３Ｂを有するモールド樹脂層１３（熱伝導率０．５Ｗ／ｍＫ）を形成し、図３に示すような電解コンデンサを完成させた。その後、３９Ｖの電圧を印加しながら、１００℃で２時間エージング処理を行った。
【0115】
モールド樹脂層の最大厚さＴｍａｘを０．６ｍｍ～６．５ｍｍの範囲で変化させ、実装面側に開口する凹部の平均深さを０．５ｍｍで一定として、実施例１２～２０のコンデンサＡ１２～Ａ２０をそれぞれ作製した。凹部における薄肉部の平均厚さＴａｖｅに相応させて、陽極リードおよび陰極リードの長さを変化させた。ＴａｖｅおよびＴｍａｘを表２に示す。
【0116】
［評価］
（ａ）ＥＳＲの測定
各実施例の電解コンデンサを１０個ずつ準備した。２０℃の環境下で、４端子測定用のＬＣＲメータを用いて、電解コンデンサの周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲ値（ｍΩ）を測定し、１０個の平均値（初期ＥＳＲ値：Ｘ０）を求めた。結果を表２に示す。
（ａ）ＥＳＲの測定
各実施例の電解コンデンサを１０個ずつ準備した。２０℃の環境下で、４端子測定用のＬＣＲメータを用いて、電解コンデンサの周波数１００ｋＨｚにおけるＥＳＲ値（ｍΩ）を測定し、１０個の平均値（初期ＥＳＲ値：Ｘ０）を求めた。結果を表２に示す。
【0117】
（ｂ）電解コンデンサの膨れ発生率の測定
各実施例の電解コンデンサを１０個ずつ準備し、ケース底面から実装面までの最大距離α１をマイクロゲージにより測定した。その後、電解コンデンサを、２００℃に加熱した状態で５分間放置し、加熱後のケース底面から実装面までの最大距離α２を測定した。各コンデンサに関し、α２からα１を引いた差から封口部材の膨れ量を求め、１０個の平均値を求めた。結果を表２に示す。封口部材の膨れ量が大きいほど、封口部材を透過する電解液成分が多く、電解液成分の蒸散が促進されると考えられる。
各実施例の電解コンデンサを１０個ずつ準備し、ケース底面から実装面までの最大距離α１をマイクロゲージにより測定した。その後、電解コンデンサを、２００℃に加熱した状態で５分間放置し、加熱後のケース底面から実装面までの最大距離α２を測定した。各コンデンサに関し、α２からα１を引いた差から封口部材の膨れ量を求め、１０個の平均値を求めた。結果を表２に示す。封口部材の膨れ量が大きいほど、封口部材を透過する電解液成分が多く、電解液成分の蒸散が促進されると考えられる。
【0118】
【表2】
【0119】
《比較例４》
モールド樹脂層を形成せず、リードを通す貫通孔を有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂製の座板を、封口部材側に装着したこと以外、実施例と同様の電解コンデンサＢ４を作製し、ＥＳＲを測定した。座板の厚さは１．０ｍｍであり、リードが収容される凹部における薄肉部の厚さは、０．５ｍｍとした。実施例と同様に、２００℃での加熱の前後におけるケース底面から封口部材の外面までの最大距離の差を、封口部材の膨れ量として求めた。結果を表２に示す。
モールド樹脂層を形成せず、リードを通す貫通孔を有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂製の座板を、封口部材側に装着したこと以外、実施例と同様の電解コンデンサＢ４を作製し、ＥＳＲを測定した。座板の厚さは１．０ｍｍであり、リードが収容される凹部における薄肉部の厚さは、０．５ｍｍとした。実施例と同様に、２００℃での加熱の前後におけるケース底面から封口部材の外面までの最大距離の差を、封口部材の膨れ量として求めた。結果を表２に示す。
【0120】
表２の結果から、電解液成分の蒸散を抑制する観点からは、Ｔａｖｅを０．１ｍｍ以上とすることが必要であり、０．３ｍｍ以上、更には０．５ｍｍ以上が好ましいことが理解できる。一方、電解液成分の蒸散を抑制しつつ、低ＥＳＲを達成する観点からは、Ｔｍａｘを４．５ｍｍ以下、更には２．０ｍｍ以下とすることが好ましいことが理解できる。
【産業上の利用可能性】
【0121】
本開示によれば、ケース内に電解液を含み、封口部材およびモールド樹脂層を備える電解コンデンサにおいて、電解液中の溶媒の蒸散が抑制されるため、高温下でも長時間の使用に耐える電解コンデンサとして各種の装置、車、携帯機器などに使用することができる。
【符号の説明】
【0122】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：電解コンデンサ
１０：コンデンサ素子
１１：ケース
１２：封口部材
１３：モールド樹脂層
１３Ｓ：実装面
１３Ａ，１３Ｂ：凹部
１３ａ，１３ｂ：底面
１４Ａ：陽極リード
１４Ｂ：陰極リード
１５Ａ，１５Ｂ：引き出し部
１６Ａ，１６Ｂ：タブ部
１７Ａ，１７Ｂ：棒状部
１８Ａ，１８Ｂ：扁平部
２１：陽極
２２：陰極
２３：セパレータ
２４：巻止めテープ
１０：コンデンサ素子
１１：ケース
１２：封口部材
１３：モールド樹脂層
１３Ｓ：実装面
１３Ａ，１３Ｂ：凹部
１３ａ，１３ｂ：底面
１４Ａ：陽極リード
１４Ｂ：陰極リード
１５Ａ，１５Ｂ：引き出し部
１６Ａ，１６Ｂ：タブ部
１７Ａ，１７Ｂ：棒状部
１８Ａ，１８Ｂ：扁平部
２１：陽極
２２：陰極
２３：セパレータ
２４：巻止めテープ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】