本發(fā)明涉及適合用于鋁電解電容器的分隔件、和使用該分隔件的鋁電解電容器。
背景技術(shù):
近年來(lái),電子學(xué)化發(fā)展的汽車(chē)相關(guān)設(shè)備、數(shù)碼設(shè)備中,節(jié)約能源化在推進(jìn),對(duì)搭載于這些設(shè)備的部件要求低阻抗化·長(zhǎng)壽命化等。而且,通過(guò)搭載于這些設(shè)備的部件的低阻抗化而可以得到電力損失的減少、對(duì)半導(dǎo)體工作電力的低電壓化·高速化的應(yīng)對(duì)、頻率特性的提高等較多的優(yōu)點(diǎn)。
另外,由于不僅日本而且世界各國(guó)的節(jié)約能源政策、石油代替能源政策,而在風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能電池、混合動(dòng)力車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、各種節(jié)約能源設(shè)備等與環(huán)境相關(guān)的一切領(lǐng)域中,能源效率良好的倒相電路等的利用擴(kuò)大正在持續(xù)。家庭用制品中,以節(jié)約能源化為目的,空調(diào)、電冰箱、洗衣機(jī)、照明設(shè)備等大量設(shè)備也具備倒相電路。
倒相電路中,以從整流器輸出的直流中所含的變動(dòng)成分的平滑化為目的,使用了鋁電解電容器。
鋁電解電容器在倒相電路的構(gòu)成構(gòu)件中占較大的體積比率,因此,對(duì)鋁電解電容器的進(jìn)一步小形化的期望強(qiáng)烈。
另外,對(duì)鋁電解電容器施加波紋電流的情況下,由于損失而自發(fā)熱。鋁電解電容器的阻抗低,從而可以抑制由波紋電流所導(dǎo)致的發(fā)熱。對(duì)于鋁電解電容器來(lái)說(shuō),發(fā)熱是直接對(duì)壽命有影響的因素,發(fā)熱小直接與長(zhǎng)壽命化相關(guān),因此,對(duì)低阻抗化的要求進(jìn)一步變高。
一般來(lái)說(shuō),鋁電解電容器等電解電容器如下制作:使分隔件夾設(shè)于陽(yáng)極鋁箔與陰極鋁箔之間,將它們卷繞而形成電容器元件,使電解液浸滲于該電容器元件,將其插入至殼體并封口,從而制作。
已知電解液和分隔件對(duì)鋁電解電容器的阻抗有較大影響。為了改善鋁電解電容器的阻抗,對(duì)電解液、分隔件來(lái)說(shuō),低阻抗化的要求也提高。
另外,為了鋁電解電容器的小型化,減薄分隔件是有效的。
使用相同面積的鋁箔的情況下,如果使用薄的分隔件形成電容器元件,則可以制作外徑小的電容器元件。因此,尋求薄的分隔件。
鋁電解電容器中,分隔件的主要作用是兩電極箔的隔離和電解液的保持。對(duì)分隔件的原材料要求電絕緣性,而且為了保持各種種類(lèi)的電解液,要求親水性、親油性。因此,使用了兼具這些特性的、以纖維素為原料的分隔件。
作為分隔件原料的纖維素的原材料,一般使用的是,針葉樹(shù)牛皮紙漿、馬尼拉麻漿、西班牙草漿等天然纖維素纖維、溶劑紡絲纖維素纖維那樣的再生纖維素纖維。
對(duì)分隔件的低阻抗化有效的方法是,降低分隔件的每平方米質(zhì)量、減小密度、減薄厚度。
然而,單純地降低分隔件的每平方米質(zhì)量、減小密度、減薄厚度時(shí),會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題。
降低分隔件的每平方米質(zhì)量、減小密度、減薄厚度的情況下,分隔件的致密性也降低。因此,用于鋁電解電容器時(shí),元件短路不良率、老化短路不良率增大,假定即使沒(méi)有發(fā)生短路的情況下,也有如下難點(diǎn):進(jìn)行制品化而向市場(chǎng)出售后的短路不良率變高。
另外,降低分隔件的每平方米質(zhì)量、減小密度、減薄厚度的情況下,分隔件的撕裂強(qiáng)度的值也降低。其結(jié)果,鋁電解電容器的制造工序中,產(chǎn)生分隔件的斷裂,生產(chǎn)率、成品率降低。
由于這些理由,對(duì)于分隔件要求即使每平方米質(zhì)量低、密度低、厚度薄也不會(huì)增加短路不良率的高致密性、和各工序中不產(chǎn)生斷紙的強(qiáng)度。
為了提高分隔件的致密性、減少鋁電解電容器的短路不良率,已知的是,加厚分隔件的厚度、或者減小表示作為原料的紙漿的打漿程度的基于jisp8121的csf(加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度(canadianstandardfreeness))的數(shù)值來(lái)提高密度。
然而,加厚分隔件的厚度、增大密度時(shí),阻抗會(huì)惡化。
另外,鋁電解電容器元件卷繞時(shí),對(duì)分隔件、陽(yáng)極箔、陰極箔主要沿長(zhǎng)度方向施加應(yīng)力。然而,由于輸送輥上的分隔件位置左右搖動(dòng),因此有時(shí)也沿分隔件的寬度方向施加應(yīng)力。此時(shí),如果分隔件的撕裂強(qiáng)度弱,則有時(shí)分隔件斷裂,成品率會(huì)降低。
因此,對(duì)鋁電解電容器用分隔件也要求分隔件的撕裂強(qiáng)度強(qiáng)。
如以上述那樣,對(duì)鋁電解電容器用分隔件要求阻抗性能優(yōu)異、能夠改善短路不良率、且提高成品率的、薄的分隔件。
一直以來(lái),鋁電解電容器用分隔件中,為了實(shí)現(xiàn)特性的提高,提出了各種構(gòu)成(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1~專(zhuān)利文獻(xiàn)7)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平5-267103號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-239094號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2009-158811號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2006-253728號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2012-221567號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)昭53-142652號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)7:日本特開(kāi)平6-168848號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,為了提高分隔件的致密性、且改善阻抗性能,提出了使用經(jīng)過(guò)打漿的溶劑紡絲纖維素纖維的方法。使用打漿程度高的溶劑紡絲纖維素纖維的分隔件的致密性高,且形成微多孔狀的紙質(zhì),使用該分隔件制作的鋁電解電容器的阻抗和短路不良率這兩種特性得到提高。
然而,如專(zhuān)利文獻(xiàn)1那樣,使用能夠打漿的再生纖維素纖維100質(zhì)量%的分隔件的情況下,撕裂強(qiáng)度低,因此,鋁電解電容器的制造工序中,有時(shí)產(chǎn)生分隔件的斷裂。
認(rèn)為該分隔件的斷裂的產(chǎn)生源于以下的理由。
通過(guò)提高能夠打漿的再生纖維素纖維的打漿程度,可以得到幾10nm~幾μm的微細(xì)的原纖維。所得原纖化微細(xì)纖維的剛性高而不易壓扁,因此,制成紙時(shí),不會(huì)像天然纖維的原纖化微細(xì)纖維那樣以薄膜狀結(jié)合。因此,通過(guò)分隔件中使用將再生纖維素纖維打漿而得到的原纖化微細(xì)纖維,可以得到彼此獨(dú)立的微細(xì)纖維通過(guò)無(wú)數(shù)點(diǎn)粘接(氫鍵)而構(gòu)成的、致密性極高的分隔件。如此得到的分隔件雖然致密性高,但是其結(jié)構(gòu)上成為微多孔狀的紙質(zhì),而且原纖維截面為接近正圓的形狀,因此,與較扁平的天然纖維不同,不會(huì)妨礙離子的流動(dòng)。其結(jié)果,使用配混有再生纖維素纖維的打漿原料的分隔件而制作的鋁電解電容器的阻抗和短路不良率這兩種特性得到改善。
然而,能夠打漿的再生纖維素纖維通過(guò)進(jìn)行打漿而纖維間結(jié)合增加,拉伸強(qiáng)度提高,但進(jìn)一步提高纖維的打漿程度時(shí),撕裂強(qiáng)度急劇降低。即,基于纖維間結(jié)合的拉伸強(qiáng)度與撕裂強(qiáng)度處于相反關(guān)系,打漿程度越高,拉伸強(qiáng)度越提高,但撕裂強(qiáng)度會(huì)降低。
此處,為了提高撕裂強(qiáng)度而抑制打漿時(shí),不僅拉伸強(qiáng)度降低而且致密性也降低,因此,鋁電解電容器的短路不良率增加。
專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,為了提高分隔件的撕裂強(qiáng)度、抑制鋁電解電容器制造工序中的分隔件的斷裂,提出了將再生纖維素纖維與經(jīng)過(guò)打漿的天然纖維素纖維混抄的方法。通過(guò)使天然纖維素纖維為10~30質(zhì)量%、余量為經(jīng)過(guò)打漿的再生纖維素纖維,從而天然纖維素纖維成為骨架,在該骨架之間嵌入經(jīng)過(guò)打漿的再生纖維素纖維,由此可以得到撕裂強(qiáng)度與致密性?xún)?yōu)異的分隔件。
然而,如專(zhuān)利文獻(xiàn)2那樣,配混有天然纖維素纖維的情況下,存在阻抗惡化這樣的問(wèn)題。
認(rèn)為其源于以下的理由。
如前述那樣,可以由再生纖維素纖維得到剛性高、且截面接近正圓的形狀的原纖維。另一方面,天然纖維素纖維與再生纖維素纖維相比,截面扁平且大,因此,妨礙離子的流動(dòng)。其結(jié)果,使用配混有再生纖維素纖維的打漿原料和天然纖維素纖維的分隔件而制作的鋁電解電容器的阻抗會(huì)惡化。
進(jìn)一步,專(zhuān)利文獻(xiàn)2的分隔件與如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示那樣的、僅由打漿程度高的再生纖維素纖維構(gòu)成的分隔件相比,致密性降低。因此,專(zhuān)利文獻(xiàn)2的分隔件用于鋁電解電容器的情況下,短路不良率也增加。
專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提出了一種分隔件,其是通過(guò)濕式紡粘法制作的、由纖維直徑0.5~8.0μm的再生纖維素連續(xù)長(zhǎng)纖維形成的,用于鋁電解電容器時(shí),可以降低阻抗和短路不良率。
然而,如專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載那樣,濕式紡粘法在纖維排列上存在各向異性,難以構(gòu)成抄紙法那樣的致密的網(wǎng)。專(zhuān)利文獻(xiàn)3中,通過(guò)使用均勻的細(xì)的連續(xù)長(zhǎng)纖維來(lái)解決其課題,但盡管如此,也不及由打漿程度高的再生纖維素的原纖維形成的分隔件的致密性。特別是,在低于專(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載的每平方米質(zhì)量的范圍的、低每平方米質(zhì)量的區(qū)域中,短路不良增加,無(wú)法應(yīng)對(duì)近年來(lái)期望那樣的、鋁電解電容器的低阻抗化。
進(jìn)一步,構(gòu)成專(zhuān)利文獻(xiàn)3的分隔件的纖維是在原材料的制作階段使用銅氨溶液而成的銅氨人造絲,因此,在纖維內(nèi)部含有銅離子。因此,鋁電解電容器出售至市場(chǎng)后,具有銅離子在鋁電解電容器的內(nèi)部析出時(shí)的短路的危險(xiǎn)性。
專(zhuān)利文獻(xiàn)4中提出了一種分隔件,其通過(guò)以經(jīng)過(guò)打漿的纖維素纖維為原料進(jìn)行抄紙、浸滲涂布紙力增強(qiáng)劑,從而阻抗低且改善了拉伸強(qiáng)度。如果將該分隔件用于鋁電解電容器,則可以實(shí)現(xiàn)短路不良率和阻抗均低的電容器。
然而,專(zhuān)利文獻(xiàn)4中記載的分隔件由于再生纖維素纖維的csf值高,因此,分隔件的致密性不能說(shuō)是充分的。近年來(lái),由于要求短路不良率的進(jìn)一步降低,因此,需要提高分隔件的致密性。
此處,為了提高分隔件的致密性,降低再生纖維素纖維的csf值時(shí),撕裂強(qiáng)度會(huì)降低。
專(zhuān)利文獻(xiàn)5中提出了,使用控制了游離度的再生纖維素纖維、附著有電解液時(shí)的強(qiáng)度優(yōu)異的分隔件。
然而,專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載的分隔件與專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載那樣的分隔件相比,纖維的打漿程度低。因此,低于專(zhuān)利文獻(xiàn)5的實(shí)施例中記載的每平方米質(zhì)量的范圍的、低的每平方米質(zhì)量的區(qū)域中,分隔件的致密性不足。其結(jié)果,鋁電解電容器的短路不良會(huì)增加。
進(jìn)一步,專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載的分隔件與專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載那樣的分隔件相比,纖維間的結(jié)合力弱。因此,能夠耐受形成電容器元件使電解液浸滲后的、例如由熱而導(dǎo)致的膨脹收縮那樣的不伴隨著激烈動(dòng)作的變形,但在電容器元件的卷取工序那樣的動(dòng)作大的工序中,分隔件會(huì)斷裂。
專(zhuān)利文獻(xiàn)6中提出了通過(guò)配混作為截面直徑小且接近圓形的天然纖維的西班牙草纖維,從而同時(shí)改善致密性和阻抗特性的分隔件。
然而,由西班牙草纖維的紙漿形成的分隔件的致密性不及由打漿程度高的再生纖維素纖維的原纖維形成的分隔件的致密性。因此,專(zhuān)利文獻(xiàn)6中記載的分隔件中,對(duì)于近年來(lái)的短路不良率降低的期望,分隔件的致密性不能說(shuō)是充分的。
專(zhuān)利文獻(xiàn)7中提出了一種分隔件,通過(guò)制成打漿程度高的天然纖維素層與打漿程度少的層的雙層的分隔件,從而降低短路不良并且改善阻抗特性。
專(zhuān)利文獻(xiàn)7中記載的分隔件中,由于具有打漿程度高的天然纖維素的層,因此,對(duì)短路不良率的降低是有效的,但是,與專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載的分隔件等相比,阻抗特性容易惡化。因此,尋求阻抗的進(jìn)一步降低。
以上那樣,分隔件所要求的、致密性、阻抗性能、撕裂強(qiáng)度等各自處于復(fù)雜相關(guān)的相反關(guān)系,難以同時(shí)提高全部這些性能。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而作出的,其目的在于,提供撕裂強(qiáng)度和致密性、阻抗性能優(yōu)異的分隔件。另外,其目的在于,通過(guò)使用該分隔件,提供阻抗性能優(yōu)異、能夠改善短路不良率且提高成品率的鋁電解電容器。
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明的分隔件為夾設(shè)于陽(yáng)極與陰極之間的分隔件,由能夠打漿的再生纖維素纖維形成,分隔件的csf值x[ml]與撕裂指數(shù)y[mn·m2/g]處于同時(shí)滿(mǎn)足下述式1至式3的范圍。
式1:0≤x≤300
式2:15≤y≤100
式3:y≥0.175x-2.5
本發(fā)明的分隔件中,更優(yōu)選的是,分隔件的csf值x與撕裂指數(shù)y處于滿(mǎn)足下述式1至式4的范圍。
式1:0≤x≤300
式2:15≤y≤100
式3:y≥0.175x-2.5
式4:y≤0.05x+45
本發(fā)明的分隔件中,進(jìn)一步優(yōu)選的是,分隔件的csf值x與撕裂指數(shù)y處于同時(shí)滿(mǎn)足下述式2至式5的范圍。
式2:15≤y≤100
式3:y≥0.175x-2.5
式4:y≤0.05x+45
式5:0≤x≤100
本發(fā)明的分隔件中,更優(yōu)選的是,厚度為10~50μm。
本發(fā)明的分隔件中,進(jìn)一步優(yōu)選的是,密度為0.25~0.70g/cm3。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中,“csf值”是指,依據(jù)“jisp8121-2紙漿-游離度試驗(yàn)法-第2部:加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度法”測(cè)定的值。
另外,“撕裂指數(shù)”是指,將撕裂強(qiáng)度除以每平方米質(zhì)量而算出的值,此處,是指“jisp8116《紙-撕裂強(qiáng)度試驗(yàn)方法-埃爾門(mén)多夫型撕裂試驗(yàn)機(jī)法》”中規(guī)定的、橫向(cd)的撕裂指數(shù)。
而且,例如,通過(guò)使前述分隔件為由纖維a與纖維b這兩種打漿程度不同的再生纖維素纖維的混合原料形成的構(gòu)成,可以使得分隔件的csf值x與撕裂指數(shù)y成為滿(mǎn)足式1至式3的范圍。
本發(fā)明的鋁電解電容器是在陽(yáng)極與陰極之間夾設(shè)分隔件而成的,作為分隔件,使用了上述本發(fā)明的分隔件。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,可以提供:撕裂強(qiáng)度和致密性、阻抗性能優(yōu)異的鋁電解電容器用分隔件。
另外,通過(guò)使用該分隔件,從而可以提供:阻抗性能優(yōu)異、能夠改善短路不良率且提高成品率的、鋁電解電容器。
附圖說(shuō)明
圖1為對(duì)于構(gòu)成本發(fā)明的分隔件的纖維示出打漿處理的能量的總和與csf值的關(guān)系的圖。
圖2為對(duì)于實(shí)施例和比較例的各例標(biāo)繪分隔件的csf值與撕裂指數(shù)而得到的圖。
具體實(shí)施方式
以下,也參照附圖等,對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
對(duì)于本實(shí)施方式的分隔件,在夾設(shè)于陽(yáng)極與陰極之間的分隔件中,由能夠打漿的再生纖維素纖維形成,分隔件的csf值x[ml]與撕裂指數(shù)y[mn·m2/g]處于同時(shí)滿(mǎn)足如下所示的式1至式3的范圍,更優(yōu)選處于同時(shí)滿(mǎn)足式1至式4的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選處于同時(shí)滿(mǎn)足式2至式5的范圍。
式1:0≤x≤300
式2:15≤y≤100
式3:y≥0.175x-2.5
式4:y≤0.05x+45
式5:0≤x≤100
另外,本實(shí)施方式的鋁電解電容器為如下構(gòu)成:作為分隔件,使用上述構(gòu)成的分隔件,使分隔件夾設(shè)于陽(yáng)極與陰極之間。
已知的是,撕裂強(qiáng)度與紙的每1m2的質(zhì)量即每平方米質(zhì)量成比例。
因此,將撕裂強(qiáng)度的值除以每平方米質(zhì)量而得到的撕裂指數(shù)作為排除了紙的每平方米質(zhì)量、厚度等因素的、用于比較撕裂強(qiáng)度的指標(biāo)而使用。
撕裂強(qiáng)度主要源自原料的特性。通過(guò)比較撕裂指數(shù),不僅可以進(jìn)行分隔件的紙的特性的比較,而且還可以同時(shí)進(jìn)行原料特性的比較,在這一點(diǎn)上撕裂指數(shù)優(yōu)異。
撕裂指數(shù)根據(jù)原料的打漿程度而有較大變化。隨著打漿程度變高,撕裂指數(shù)緩慢增加,但打漿程度進(jìn)一步變高時(shí),其會(huì)降低。
需要說(shuō)明的是,纖維的打漿中使用的設(shè)備只要為通常抄紙?jiān)系闹苽渲惺褂玫脑O(shè)備即可。一般可以舉出:打漿機(jī)、錐形磨漿機(jī)、盤(pán)磨機(jī)、高壓均化器等。
纖維通過(guò)打漿而被微細(xì)化。
要將通過(guò)打漿而被微細(xì)化的再生纖維素在篩板上進(jìn)行過(guò)濾時(shí),受到篩板上初期堆積的纖維氈的影響。之后,要通過(guò)篩板的懸浮液的阻力變大。因此,通過(guò)打漿使再生纖維素微細(xì)化時(shí),csf值逐漸變低,達(dá)到下限。
根據(jù)供至打漿的纖維的纖度、以及打漿處理?xiàng)l件,而游離度的下限值發(fā)生變動(dòng)。因此,有時(shí)csf值在變小至0ml前(即,+的值)達(dá)到下限,也有時(shí)csf值達(dá)到0ml后,csf值不會(huì)立即變大,而是在暫時(shí)顯示0ml后,csf值變大。
從csf值達(dá)到下限的狀態(tài)起進(jìn)一步打漿時(shí),通過(guò)篩板的孔的程度的微細(xì)的纖維增加,csf值轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙?/p>
將以上敘述的狀態(tài)的變化示于圖1。圖1為對(duì)于構(gòu)成本發(fā)明的分隔件的纖維(再生纖維素纖維)示出打漿處理的能量的總和(kwh)與csf值(ml)的關(guān)系的圖。
如圖1所示那樣,從csf值大的a的狀態(tài)起,通過(guò)打漿將再生纖維素微細(xì)化,從而csf值逐漸變低,暫時(shí)降低至下限(b的狀態(tài))。之后,進(jìn)一步進(jìn)行打漿,從而通過(guò)篩板的孔的程度的微細(xì)的纖維增加,由此,csf值轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙?。然后,csf值上升而csf值變大時(shí),成為c的狀態(tài)。
例如,通過(guò)使用纖維a與纖維b這兩種打漿程度不同的纖維(再生纖維素纖維)的混合原料,可以得到本實(shí)施方式的分隔件。
需要說(shuō)明的是,以下,纖維a和纖維b中,使纖維a為打漿程度低的纖維,使纖維b為打漿程度高的纖維。
作為纖維a,采用csf值為500~0ml的纖維。
另外,纖維a的配混比率設(shè)為20~80質(zhì)量%。
作為纖維b,采用如下纖維:將csf值暫時(shí)降低至下限值(0ml或者+的值)后,進(jìn)一步進(jìn)行打漿,轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值為1~500ml的纖維。
另外,纖維b的配混比率設(shè)為20~80質(zhì)量%。
通過(guò)采用以上的構(gòu)成,本實(shí)施方式可以提供撕裂強(qiáng)度和致密性、阻抗性能優(yōu)異的鋁電解電容器用分隔件。如果將該分隔件用于鋁電解電容器,則阻抗性能優(yōu)異,可以改善短路不良率,并且提高鋁電解電容器制作工序中的成品率。
而且,對(duì)各種材料、構(gòu)成比率進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果,如前述那樣,將打漿至csf值為500~0ml的再生纖維素纖維a與csf值暫時(shí)降低至下限值后進(jìn)一步進(jìn)行打漿從而csf值轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1~500ml的再生纖維素纖維b分別以20~80質(zhì)量%的比率進(jìn)行混合并抄紙,由此得到良好的結(jié)果。
即,將打漿程度不同的兩種再生纖維素纖維即纖維a與纖維b以上述比率混合并進(jìn)行抄紙,由此,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)處于相反關(guān)系的撕裂強(qiáng)度與致密性。
使用本實(shí)施方式例的分隔件的鋁電解電容器可以如下構(gòu)成:使電解液浸滲保持于分隔件部分,將陽(yáng)極箔與陰極箔用該分隔件隔離。
需要說(shuō)明的是,鋁電解電容器中,在電容器元件外徑的允許的范圍內(nèi),根據(jù)需要,可以使多張分隔件夾設(shè)于兩極間。
作為電解液,只要為通常使用的電解液就均可。作為電解液,一般有:以乙二醇(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為eg)、γ-丁內(nèi)酯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為gbl)、二甲基甲酰胺、環(huán)丁砜等為溶劑,在這些溶劑中溶解有硼酸、己二酸、馬來(lái)酸或它們的銨鹽等溶質(zhì)而成的溶液等。
然而,電解液不限定于以上的例子和其組合,只要為通常使用的電解液就均可。
〔分隔件的說(shuō)明〕
本實(shí)施方式的分隔件使用能夠打漿的再生纖維素纖維,使分隔件的csf值為x[ml]、橫向(cd)的撕裂指數(shù)為y[mn·m2/g]時(shí),csf值x與撕裂指數(shù)y處于同時(shí)滿(mǎn)足如下所示的式1至式3的范圍。更優(yōu)選處于同時(shí)滿(mǎn)足式1至式4的范圍。進(jìn)一步優(yōu)選為處于同時(shí)滿(mǎn)足式2至式5的范圍的分隔件。需要說(shuō)明的是,分隔件的“橫向(cd)”是指,以長(zhǎng)條狀卷繞的分隔件的寬度的方向。
式1:0≤x≤300
式2:15≤y≤100
式3:y≥0.175x-2.5
式4:y≤0.05x+45
式5:0≤x≤100
同時(shí)滿(mǎn)足式1至式3時(shí),該分隔件的撕裂強(qiáng)度優(yōu)異、且致密性也高,因此,用于鋁電解電容器時(shí),可以同時(shí)改善斷裂不良率與短路不良率。
另外,同時(shí)滿(mǎn)足式1至式4時(shí),分隔件的致密性進(jìn)一步提高,可以進(jìn)一步降低短路不良率。
進(jìn)一步同時(shí)滿(mǎn)足式2至式5時(shí),分隔件的致密性進(jìn)一步提高,可以進(jìn)一步降低短路不良率。
式1中,分隔件的csf值x大于300ml時(shí),分隔件的致密性降低,有鋁電解電容器的短路不良增加的危險(xiǎn)性。
式2中,撕裂指數(shù)y超過(guò)式2的上限時(shí),鋁電解電容器的短路不良率會(huì)惡化。
另一方面,撕裂指數(shù)y低于式2的下限時(shí),鋁電解電容器的制造工序中的、分隔件的斷裂不良增加。
作為分隔件的厚度,優(yōu)選10~50μm。厚度低于10μm時(shí),短路不良增加。另外,厚度超過(guò)50μm時(shí),元件的小型化有時(shí)變難、阻抗性能有時(shí)惡化。
作為分隔件的密度,優(yōu)選0.25~0.70g/cm3。密度低于0.25g/cm3時(shí),分隔件的致密性降低,短路不良增加。另外,密度超過(guò)0.70g/cm3時(shí),阻抗性能惡化。
另外,如前述那樣,使用將能夠打漿的再生纖維素纖維打漿而成的原料,將打漿程度不同的、纖維a與纖維b這兩種纖維混合并抄紙,由此可以得到本實(shí)施方式的分隔件。
將打漿程度不同的纖維a與纖維b混合的理由是為了兼顧纖維a與纖維b的特征。
單獨(dú)使用打漿程度低的纖維a的分隔件的撕裂強(qiáng)度優(yōu)異,但是缺乏致密性。
另一方面,單獨(dú)使用打漿程度高的纖維b的分隔件的致密性?xún)?yōu)異,但是撕裂強(qiáng)度弱。
本發(fā)明的將纖維a與纖維b混合并進(jìn)行片材化而成的分隔件跟使用單獨(dú)打漿至相同csf值的原料并進(jìn)行片材化而成的分隔件相比時(shí),本發(fā)明的分隔件的致密性或者撕裂強(qiáng)度中至少一個(gè)特性?xún)?yōu)異。進(jìn)行了單獨(dú)打漿的原料與纖維a相比進(jìn)行了微細(xì)化,因此,撕裂強(qiáng)度弱,另外,與纖維b相比未進(jìn)行微細(xì)化,因此,缺乏致密性。
纖維a所要求的作用是提高分隔件的撕裂強(qiáng)度。打漿程度比纖維b低的再生纖維素纖維彼此纏結(jié)而構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由纖維a產(chǎn)生的原纖維、纖維b結(jié)合而支撐該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交織點(diǎn),由此分隔件的撕裂強(qiáng)度提高。另外,由于為不及打漿程度高的纖維b但進(jìn)行了打漿的再生纖維素纖維,因此不會(huì)破壞分隔件的致密性和阻抗。
作為纖維a的打漿程度,進(jìn)行了打漿的原料的csf值優(yōu)選為500~0ml。csf值大于500ml時(shí),無(wú)法提高撕裂強(qiáng)度。即,csf值大于500ml是指,打漿程度低的纖維大量存在的狀態(tài),纖維間的結(jié)合弱,因此,即使構(gòu)成三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),對(duì)纖維抽出的阻力也弱。另外,csf值暫時(shí)降低至下限值(0ml或者+的值)后、提高打漿的程度直至轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙那闆r下,纖維過(guò)度微細(xì)化,因此,與上述同樣地,對(duì)纖維抽出的阻力弱,分隔件的撕裂強(qiáng)度明顯降低。
作為纖維a的配混比率,優(yōu)選20~80質(zhì)量%。配混比率低于20質(zhì)量%時(shí),撕裂強(qiáng)度降低。配混比率超過(guò)80質(zhì)量%時(shí),通過(guò)抄紙得到的片材變得不均勻,鋁電解電容器的短路不良增加。
纖維b所要求的作用在于提高分隔件的致密性。打漿程度高的再生纖維素纖維填埋分隔件的空隙,由此分隔件的致密性提高。
作為纖維b的打漿程度,優(yōu)選的是,進(jìn)行了打漿的原料的csf值暫時(shí)降低至下限值(0ml或者+的值)后進(jìn)一步進(jìn)行打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1~500ml。纖維b的csf值達(dá)到下限值前或下限值時(shí),纖維b的微細(xì)化是不充分的,通過(guò)與纖維a的混合而得到的片材的質(zhì)地變得不均勻,因此,鋁電解電容器的短路不良增加。csf值暫時(shí)降低至下限值,轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙筮M(jìn)一步打漿而csf值超過(guò)500ml的情況下,纖維變得過(guò)度微細(xì),不適合作為抄紙用原料。
作為纖維b的配混比率,優(yōu)選20~80質(zhì)量%。配混比率低于20質(zhì)量%時(shí),通過(guò)抄紙得到的片材的質(zhì)地變得不均勻,鋁電解電容器的短路不良增加。配混比率超過(guò)80質(zhì)量%時(shí),分隔件的撕裂強(qiáng)度降低。
另外,本發(fā)明的分隔件中,僅配混再生纖維素纖維而不配混天然纖維素纖維、其他合成纖維等的理由如以下所述。
對(duì)于通過(guò)再生纖維素纖維的打漿得到的原纖維,其纖維直徑細(xì)、剛性高。因此,具有如下特征:纖維、原纖維在交織點(diǎn)利用氫鍵等結(jié)合,但纖維、原纖維彼此不會(huì)以面、線(xiàn)的形式粘結(jié)為薄膜狀,因此阻抗不會(huì)惡化。
另一方面,天然纖維素纖維的剛性低、纖維間結(jié)合力強(qiáng)。即,在天然纖維素彼此的交織點(diǎn),不僅發(fā)生纏結(jié),而且在片材的干燥過(guò)程中,纖維彼此利用氫鍵等發(fā)生吸附,以面彼此、線(xiàn)彼此、和它們的組合的形式發(fā)生熔接。其結(jié)果,阻抗惡化。
合成纖維與纖維素纖維不同,在纖維的交織點(diǎn)僅發(fā)生纏結(jié),纖維間結(jié)合力弱,引起各種問(wèn)題。例如,配混合成纖維作為纖維a的情況下,撕裂強(qiáng)度弱。這是由于,對(duì)纖維抽出的阻力弱。另外,例如,配混經(jīng)過(guò)微細(xì)化的合成纖維作為纖維b的情況下,短路不良增加。使用各種粘結(jié)劑纖維等,使其熱熔接或粘接,由此可以使片材強(qiáng)度上升,但熔接部變多時(shí),阻抗惡化。
再生纖維素纖維包括:基于濕式紡絲法的銅氨再生纖維素纖維、粘膠再生纖維素纖維、和以在n-甲基嗎啉-n-氧化物等有機(jī)溶劑中以分子狀溶解有纖維素的溶液為紡絲原液的溶劑紡絲再生纖維素纖維等。
其中,作為能夠打漿的再生纖維素纖維,可以舉出:作為粘膠再生纖維素纖維的富強(qiáng)纖維(polynosicrayon)、和作為溶劑紡絲再生纖維素纖維的萊賽爾纖維(lyocell)作為代表性例子,通過(guò)使用這些再生纖維素纖維,可以容易地形成纖維層。
其中,作為銅氨再生纖維素纖維的銅氨人造絲在原材料的制作階段使用銅氨溶液,在纖維的內(nèi)部含有銅離子。因此,將銅氨人造絲用于鋁電解電容器用分隔件的情況下,鋁電解電容器出售至市場(chǎng)后,具有銅離子在電容器內(nèi)部析出等短路的危險(xiǎn)性。因此,銅氨人造絲不適于作為鋁電解電容器用分隔件的材料。
然而,不限定于以上的例子,除了如銅氨再生纖維素那樣在雜質(zhì)的方面有問(wèn)題的情況之外,只要為能夠打漿的再生纖維素纖維就均可,例如,不限定于以下示出詳細(xì)構(gòu)成的富強(qiáng)纖維、萊賽爾纖維。
密度只要為0.25~0.70g/cm3的范圍內(nèi)即可,可以根據(jù)需要,利用壓延加工來(lái)調(diào)整分隔件的厚度。
另外,可以根據(jù)需要,實(shí)施紙力增強(qiáng)加工。
進(jìn)一步,可以根據(jù)需要,使用抄紙工序中通常使用的添加劑、例如分散劑、消泡劑等。
發(fā)現(xiàn):通過(guò)上述分隔件的構(gòu)成,在鋁電解電容器的制造工序和鋁電解電容器特性這兩者上,可以得到良好的分隔件。即,為阻抗性能優(yōu)異、能夠改善短路不良率、并且提高電容器制造工序中的成品率的、良好的分隔件。
〔分隔件和鋁電解電容器的特性的測(cè)定方法〕
本實(shí)施方式的分隔件和鋁電解電容器的各特性的具體測(cè)定以以下的條件和方法進(jìn)行。
〔分隔件的csf〕
依據(jù)“jisp8121-2紙漿-游離度試驗(yàn)法-第2部:加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度法”,測(cè)定分隔件的csf值。
〔厚度〕
利用“jisc2300-2《電氣用纖維素紙-第2部:試驗(yàn)方法》5.1厚度”中規(guī)定的、“5.1.1測(cè)定器和測(cè)定方法a使用外側(cè)測(cè)微器的情況”的測(cè)微器,以“5.1.3折疊紙來(lái)測(cè)定厚度的情況”的折疊為10張的方法,測(cè)定分隔件的厚度。
〔密度〕
利用“jisc2300-2《電氣用纖維素紙-第2部:試驗(yàn)方法》7.0a密度”的b法中規(guī)定的方法,測(cè)定絕干狀態(tài)的分隔件的密度。
〔撕裂指數(shù)〕
利用“jisp8116《紙-撕裂強(qiáng)度試驗(yàn)方法-埃爾門(mén)多夫型撕裂試驗(yàn)機(jī)法》”中規(guī)定的方法,測(cè)定分隔件的橫向(cd)的撕裂強(qiáng)度。接著,將所得撕裂強(qiáng)度的值除以分隔件的每平方米質(zhì)量,從而算出分隔件的撕裂指數(shù)。
〔斷裂不良率〕
使用各分隔件和以成為規(guī)定的靜電容量的方式裁切的鋁箔,用元件卷取機(jī)進(jìn)行卷取,形成電容器元件。進(jìn)行該操作1000次后,計(jì)數(shù)無(wú)分隔件斷裂地進(jìn)行卷取的電容器元件,從1000中減去,求出斷裂不良數(shù)。將該斷裂不良數(shù)除以1000,以百分率作為斷裂不良率。
〔短路不良率〕
短路不良率為:使用無(wú)斷裂不良地進(jìn)行卷取的電容器元件,計(jì)數(shù)電解液浸滲前的卷取元件的導(dǎo)通短路和老化中的短路不良數(shù),將成為這些短路不良的元件數(shù)除以無(wú)斷裂不良地進(jìn)行卷取的元件數(shù),以百分率作為短路不良率。
〔阻抗〕
使用lcr儀,在20℃下,以100khz的頻率測(cè)定制作的鋁電解電容器的阻抗。
實(shí)施例
以下,對(duì)本發(fā)明的具體的實(shí)施例、比較例和現(xiàn)有例進(jìn)行說(shuō)明。
需要說(shuō)明的是,各實(shí)施例的分隔件如下:使用再生纖維素纖維、利用抄紙法構(gòu)成分隔件。
〔實(shí)施例1〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度10.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)17mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值0ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值500ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為10ml。
使用該分隔件,形成額定電壓6.3v、容量1000μf、元件外徑7.6mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例1的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例2〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度20.0μm、密度0.450g/cm3、撕裂指數(shù)27mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值0ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維50質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值350ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維50質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓6.3v、容量1000μf、元件外徑7.9mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例2的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例3〕
使用與實(shí)施例2的分隔件相同的抄紙?jiān)?,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度40.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)52mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓6.3v、容量1000μf、元件外徑8.5mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例3的鋁電解電容器。
〔比較例1〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度9.0μm、密度0.422g/cm3、撕裂指數(shù)13mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值10ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維50質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值350ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維50質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓6.3v、容量1000μf、元件外徑7.5mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例1的鋁電解電容器。
〔比較例2〕
使用與比較例1相同的抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法得到片材。接著,依據(jù)日本特開(kāi)2006-253728號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1的方法,對(duì)該片材實(shí)施紙力增強(qiáng)加工,得到厚度16.0μm、密度0.238g/cm3、撕裂指數(shù)13mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓6.3v、容量1000μf、元件外徑7.8mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例2的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例1〕
使用將作為再生纖維素纖維的萊賽爾纖維在csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值160ml的抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法得到片材。接著,依據(jù)日本特開(kāi)2006-253728號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1的方法,對(duì)該片材實(shí)施紙力增強(qiáng)加工,得到厚度20.0μm、密度0.425g/cm3、撕裂指數(shù)6mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為150ml。
使用該分隔件,形成額定電壓6.3v、容量1000μf、元件外徑7.9mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例1的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例2〕
依據(jù)日本特開(kāi)昭53-142652號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1的方法,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度40.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)43mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為620ml。
使用該分隔件,形成額定電壓6.3v、容量1000μf、元件外徑8.5mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例2的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例4〕
使用如下抄紙?jiān)希瞄L(zhǎng)網(wǎng)抄紙法得到片材,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值0ml的再生纖維素纖維的富強(qiáng)纖維20質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1ml的再生纖維素纖維的富強(qiáng)纖維80質(zhì)量%配混而成的。接著,對(duì)該片材實(shí)施壓延加工,由此得到厚度25.0μm、密度0.540g/cm3、撕裂指數(shù)17mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓16v、容量550μf、元件外徑9.0mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例4的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例5〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度30.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)24mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值100ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維30質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值20ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維70質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓16v、容量550μf、元件外徑9.2mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例5的鋁電解電容器。
〔比較例3〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度30.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)5mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值20ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維40質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值80ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維60質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為55ml。
使用該分隔件,形成額定電壓16v、容量550μf、元件外徑9.2mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例3的鋁電解電容器。
〔比較例4〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度35.0μm、密度0.371g/cm3、撕裂指數(shù)105mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值30ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%、作為纖維b的csf值5ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為20ml。
使用該分隔件,形成額定電壓16v、容量550μf、元件外徑9.3mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例4的鋁電解電容器。
〔比較例5〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度35.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)105mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值0ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值680ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓16v、容量550μf、元件外徑9.3mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例5的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例3〕
作為抄紙?jiān)?,使用csf值0ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度30.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)7mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓16v、容量550μf、元件外徑9.2mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例3的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例4〕
依據(jù)日本特開(kāi)2009-158811號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1的方法,得到厚度30.0μm、密度0.333g/cm3的分隔件。該分隔件的撕裂指數(shù)大至無(wú)法測(cè)定。另外,由連續(xù)長(zhǎng)纖維形成,因此,也無(wú)法解離。
使用該分隔件,形成額定電壓16v、容量550μf、元件外徑9.2mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例4的鋁電解電容器。
該現(xiàn)有例4中,使用銅氨再生纖維素纖維即銅氨人造絲來(lái)制作分隔件。
〔實(shí)施例6〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度35.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)30mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值80ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維40質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值500ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維60質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓50v、容量150μf、元件外徑9.5mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例6的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例7〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法得到片材,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值500ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維60質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值20ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維40質(zhì)量%配混而成的。接著,對(duì)該片材實(shí)施壓延加工,由此得到厚度35.0μm、密度0.486g/cm3、撕裂指數(shù)43mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為56ml。
使用該分隔件,形成額定電壓50v、容量150μf、元件外徑9.5mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例7的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例8〕
使用與實(shí)施例7相同的抄紙?jiān)?,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度40.0μm、密度0.375g/cm3、撕裂指數(shù)82mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為56ml。
使用該分隔件,形成額定電壓50v、容量150μf、元件外徑9.6mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例8的鋁電解電容器。
〔比較例6〕
使用如下抄紙?jiān)希脠A網(wǎng)抄紙法,得到厚度40.0μm、密度0.425g/cm3、撕裂指數(shù)112mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值350ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維85質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值20ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維15質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為190ml。
使用該分隔件,形成額定電壓50v、容量150μf、元件外徑9.6mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例6的鋁電解電容器。
〔比較例7〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度35.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)12mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值0ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維15質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值340ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維85質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為5ml。
使用該分隔件,形成額定電壓50v、容量150μf、元件外徑9.5mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例7的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例5〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度30.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)20mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值500ml的天然纖維素纖維的針葉樹(shù)牛皮紙漿纖維30質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值200ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維70質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓50v、容量150μf、元件外徑9.3mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例5的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例6〕
使用如下抄紙?jiān)希瞄L(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度35.0μm、密度0.371g/cm3、撕裂指數(shù)13mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值625ml的合成纖維的丙烯腈系纖維25質(zhì)量%、作為纖維b的csf值0ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維75質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為5ml。
使用該分隔件,形成額定電壓50v、容量150μf、元件外徑9.5mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例6的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例9〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度40.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)30mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值400ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為140ml。
使用該分隔件,形成額定電壓100v、容量50μf、元件外徑11.1mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例9的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例10〕
使用如下抄紙?jiān)希瞄L(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度40.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)55mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值500ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值20ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為260ml。
使用該分隔件,形成額定電壓100v、容量50μf、元件外徑11.1mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例10的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例11〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度40.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)43mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值500ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維60質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值20ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維40質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為56ml。
使用該分隔件,形成額定電壓100v、容量50μf、元件外徑11.1mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例11的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例12〕
使用與實(shí)施例9的分隔件相同的抄紙?jiān)希脠A網(wǎng)抄紙法,得到厚度45.0μm、密度0.356g/cm3、撕裂指數(shù)58mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為140ml。
使用該分隔件,形成額定電壓100v、容量50μf、元件外徑11.2mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例12的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例13〕
使用與實(shí)施例10的分隔件相同的抄紙?jiān)?,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度45.0μm、密度0.378g/cm3、撕裂指數(shù)98mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為260ml。
使用該分隔件,形成額定電壓100v、容量50μf、元件外徑11.2mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例13的鋁電解電容器。
〔比較例8〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度45.0μm、密度0.367g/cm3、撕裂指數(shù)105mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值620ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維70質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值10ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維30質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為120ml。
使用該分隔件,形成額定電壓100v、容量50μf、元件外徑11.2mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例8的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例7〕
作為抄紙?jiān)?,使用csf值200ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維,利用圓網(wǎng)抄紙法得到片材。接著,依據(jù)日本特開(kāi)2006-253728號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1的方法,對(duì)該片材實(shí)施紙力增強(qiáng)加工,得到厚度40.0μm、密度0.325g/cm3、撕裂指數(shù)107mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為200ml。
使用該分隔件,形成額定電壓100v、容量50μf、元件外徑11.1mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例7的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例14〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度50.0μm、密度0.300g/cm3、撕裂指數(shù)48mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值500ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維70質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維30質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為95ml。
使用該分隔件,形成額定電壓200v、容量120μf、元件外徑15.5mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例14的鋁電解電容器。
〔比較例9〕
使用如下抄紙?jiān)希瞄L(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度55.0μm、密度0.364g/cm3、撕裂指數(shù)17mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值550ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為120ml。
使用該分隔件,形成額定電壓200v、容量120μf、元件外徑15.7mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,嘗試向殼體插入,但元件外徑大,因此,無(wú)法插入至與實(shí)施例14相同尺寸的殼體。因此,插入至尺寸比實(shí)施例14大的殼體,作為比較例9的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例8〕
依據(jù)日本特開(kāi)昭53-142652號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1的方法,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度60.0μm、密度0.600g/cm3、撕裂指數(shù)35mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為450ml。
使用該分隔件,形成額定電壓200v、容量120μf、元件外徑15.9mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,嘗試向殼體插入,但元件外徑大,因此,無(wú)法插入至與實(shí)施例14相同尺寸的殼體。因此,插入至尺寸比實(shí)施例14大的殼體,作為現(xiàn)有例8的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例9〕
依據(jù)日本特開(kāi)平6-168848號(hào)公報(bào)的實(shí)施例2的方法,得到具有厚度25.0μm、密度0.800g/cm3的高密度層、厚度15.0μm、密度0.367g/cm3的低密度層的、厚度40.0μm、密度0.638g/cm3、撕裂指數(shù)14mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為0ml。
使用該分隔件,形成額定電壓200v、容量120μf、元件外徑15.2mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為現(xiàn)有例9的鋁電解電容器。
〔實(shí)施例15〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度35.0μm、密度0.457g/cm3、撕裂指數(shù)20mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值200ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為60ml。
兩極間使用二張?jiān)摲指艏?,形成額定電壓450v、容量50μf、元件外徑17.6mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為實(shí)施例15的鋁電解電容器。
〔比較例10〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度70.0μm、密度0.300g/cm3、撕裂指數(shù)28mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值550ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為220ml。
使用該分隔件,形成額定電壓450v、容量50μf、元件外徑17.6mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例10的鋁電解電容器。
〔比較例11〕
使用如下抄紙?jiān)?,利用長(zhǎng)網(wǎng)抄紙法,得到厚度80.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)50mn·m2/g的分隔件,所述抄紙?jiān)鲜菍⒆鳛槔w維a的csf值620ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維80質(zhì)量%、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1ml的再生纖維素纖維的萊賽爾纖維20質(zhì)量%配混而成的。該分隔件的csf值為310ml。
使用該分隔件,形成額定電壓450v、容量50μf、元件外徑17.9mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例11的鋁電解電容器。
〔比較例12〕
使用與比較例11的分隔件相同的抄紙?jiān)?,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度80.0μm、密度0.400g/cm3、撕裂指數(shù)95mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為310ml。
使用該分隔件,形成額定電壓450v、容量50μf、元件外徑17.9mm的鋁電解電容器元件,使gbl系電解液浸滲后,插入至殼體并封口,作為比較例12的鋁電解電容器。
〔現(xiàn)有例11〕
依據(jù)日本特開(kāi)昭53-142652號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1的方法,利用圓網(wǎng)抄紙法,得到厚度90.0μm、密度0.600g/cm3、撕裂指數(shù)35mn·m2/g的分隔件。該分隔件的csf值為450ml。
使用該分隔件,形成額定電壓450v、容量50μf、元件外徑18.2mm的鋁電解電容器元件,使eg系電解液浸滲后,嘗試向殼體插入,但元件外徑大,因此,無(wú)法插入至與實(shí)施例15、比較例9至11相同尺寸的殼體。因此,插入至尺寸比實(shí)施例14大的殼體,作為現(xiàn)有例11的鋁電解電容器。
以上,根據(jù)本實(shí)施方式,將用于提高撕裂強(qiáng)度的纖維a與用于提高致密性的纖維b配混,且纖維a和纖維b由再生纖維素纖維形成,纖維a的配混比率設(shè)為20~80%,纖維b的配混比率設(shè)為20~80%,由此可以提供分隔件的csf值x與撕裂指數(shù)y處于滿(mǎn)足下式的范圍的分隔件。
式1:0≤x≤300
式2:15≤y≤100
式3:y≥0.175x-2.5
將以上記載的本實(shí)施方式的實(shí)施例1至15、比較例1至12、現(xiàn)有例1至11的各分隔件單體的評(píng)價(jià)結(jié)果、和鋁電解電容器的性能評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
表1中,為了區(qū)別打漿程度的差異,對(duì)csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值標(biāo)注*進(jìn)行記載。另外,兩極間使用二張分隔件的鋁電解電容器的情況下,將分隔件的厚度記載為“一張厚度的值×2”。各種測(cè)定值均表示多個(gè)試樣的平均值。
[表1]
以下,對(duì)各實(shí)施例、比較例、現(xiàn)有例的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
使用實(shí)施例1至3的分隔件制作的鋁電解電容器的斷裂不良率低于1%,為0.0~0.4%。另外,短路不良率低于1%,為0.2~0.5%。進(jìn)而,阻抗也充分低至0.110~0.140ω。
另一方面,比較例1的分隔件的厚度薄至9.0μm,因此,斷裂不良率高至1.1%、短路不良率高至8.5%。由此可知,分隔件的厚度優(yōu)選10μm以上。
另外,比較例2的分隔件的密度低至0.238g/cm3,因此,斷裂不良率高至1.1%、短路不良率高至8.0%。由此可知,分隔件的密度優(yōu)選0.25g/cm3以上。
而且,現(xiàn)有例1的分隔件僅使用萊賽爾纖維的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿從而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值160ml的原料。因此,分隔件的撕裂指數(shù)低于式2的范圍,為6mn·m2/g,斷裂不良率高至1.1%。
另外,關(guān)于現(xiàn)有例2的分隔件,分隔件的csf值高至620ml。因此,分隔件的致密性低,短路不良高至11.5%。進(jìn)一步,分隔件僅由天然纖維構(gòu)成,阻抗惡化至實(shí)施例1的3倍以上。
使用實(shí)施例4和5的分隔件制作的鋁電解電容器的斷裂不良率低于1%,為0.1~0.2%。另外,短路不良率低于1%,為0.2~0.3%。進(jìn)而,阻抗也充分低至0.120~0.125ω。
對(duì)于比較例3的分隔件,纖維a的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值20ml。因此,分隔件的撕裂指數(shù)低于式2的范圍,斷裂不良率高至3.0%。
而且,比較例4的分隔件的纖維b的csf值為5ml,打漿程度低。因此可知,撕裂指數(shù)超過(guò)式2的范圍,分隔件的致密性變低。因此,鋁電解電容器的短路不良率高至2.2%。
另外,對(duì)于比較例5的分隔件,纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值680ml。因此,分隔件的抄紙工序中,纖維b中的過(guò)度微細(xì)化的纖維從抄紙網(wǎng)穿過(guò)掉落。作為結(jié)果,比較例5的分隔件的撕裂指數(shù)超過(guò)式2的范圍,短路不良率高至2.0%。
現(xiàn)有例3的分隔件的撕裂指數(shù)低于式2的范圍,斷裂不良率高至11.0%。另外,現(xiàn)有例3的分隔件的csf值為0ml,實(shí)施例4和實(shí)施例5的分隔件的csf值相同,但成為實(shí)施例4和實(shí)施例5的斷裂不良率、短路不良率均更優(yōu)異的結(jié)果。由此可知,與單一經(jīng)過(guò)打漿的原料相比,如本發(fā)明那樣,將打漿程度不同的原料混合并形成分隔件的情況下,可以同時(shí)提高致密性、撕裂強(qiáng)度,其結(jié)果,可以同時(shí)降低鋁電解電容器的斷裂不良率、短路不良率。
現(xiàn)有例4的分隔件為利用濕式紡粘法進(jìn)行片材形成而得到的再生纖維素分隔件,且撕裂指數(shù)高至無(wú)法測(cè)定。因此,沒(méi)有發(fā)生斷裂不良。然而,現(xiàn)有例4的鋁電解電容器的短路不良率高至10.0%。這是由于,紡粘法與抄紙法相比,片材容易變得不均勻,有損致密性。
另外,該現(xiàn)有例4使用銅氨再生纖維素纖維即銅氨人造絲來(lái)制作分隔件,因此,在纖維內(nèi)部含有銅離子。因此,利用使用銅氨人造絲的分隔件的鋁電解電容器進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí),擔(dān)心銅離子在電容器內(nèi)部析出而發(fā)生短路不良的危險(xiǎn)性。
使用實(shí)施例6至實(shí)施例8的分隔件制作的鋁電解電容器的斷裂不良率低于1%,為0.0~0.3%。另外,短路不良率低于1%,為0.1~0.3%。進(jìn)而,阻抗也充分低至0.130~0.140ω。
實(shí)施例7的分隔件是使用與實(shí)施例8相同的抄紙?jiān)线M(jìn)行長(zhǎng)網(wǎng)抄紙而得到的。實(shí)施例7的分隔件滿(mǎn)足式4,實(shí)施例8的分隔件不滿(mǎn)足式4。將實(shí)施例7與實(shí)施例8的電容器進(jìn)行比較時(shí),實(shí)施例7的電容器的短路不良率低。由此可知,不僅滿(mǎn)足式2和式3還進(jìn)一步滿(mǎn)足式4的情況下,可以進(jìn)一步降低短路不良率。
比較例6的分隔件是將纖維a85質(zhì)量%、纖維b15質(zhì)量%配混而成的,撕裂指數(shù)超過(guò)式2的范圍。而且,比較例6的鋁電解電容器的短路不良率高至1.1%。認(rèn)為這是由于,纖維b的比率少,因此,致密性不會(huì)提高。
比較例7的分隔件是將纖維a15質(zhì)量%、纖維b85質(zhì)量%配混而成的,撕裂指數(shù)低于式2的范圍。而且,比較例7的分隔件的斷裂不良率高至1.2%。認(rèn)為這是由于,提高撕裂強(qiáng)度的纖維a的比率少。
現(xiàn)有例5中,將作為纖維a的csf值500ml的針葉樹(shù)牛皮紙漿、作為纖維b的csf值暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值200ml的再生纖維素纖維進(jìn)行配混。與實(shí)施例6至實(shí)施例8比較時(shí),由于針葉樹(shù)牛皮紙漿的影響,阻抗值為0.200ω,與實(shí)施例6至8相比高了30%以上。
現(xiàn)有例6是將丙烯腈系纖維配混而成的分隔件,撕裂指數(shù)低至13mn·m2/g,低于式2的范圍。認(rèn)為這是由于,配混了合成纖維,結(jié)果纖維間結(jié)合力降低。另外,出于相同理由,分隔件的遮蔽性也降低,形成斷裂不良率、短路不良率分別高至1.2%、1.1%的結(jié)果。
使用實(shí)施例9至實(shí)施例13的分隔件制作的鋁電解電容器的斷裂不良率低于1%,為0.0~0.2%。另外,短路不良率低于1%,為0.0~0.5%。進(jìn)而,阻抗也充分低至0.255~0.280ω。
實(shí)施例9至實(shí)施例13的鋁電解電容器的阻抗與現(xiàn)有例7的鋁電解電容器的阻抗相比稍高。然而,鋁電解電容器的阻抗的值與根據(jù)電容器的額定電壓、容量等而期待的值的范圍不同,額定電壓100v·容量50μf的鋁電解電容器中,實(shí)施例9至實(shí)施例13的阻抗的值也是充分的。
與實(shí)施例12相比,使用實(shí)施例9的分隔件制作的鋁電解電容器的短路不良率稍變低。另外,與實(shí)施例13相比,使用實(shí)施例10的分隔件制作的鋁電解電容器的短路不良率稍變低??芍@是因?yàn)榕c實(shí)施例7和實(shí)施例8相同的理由,不僅滿(mǎn)足式2和式3還進(jìn)一步滿(mǎn)足式4的分隔件的情況下,從改善短路不良率的方面出發(fā),是優(yōu)選的。
與實(shí)施例9相比,使用實(shí)施例11的分隔件制作的鋁電解電容器的短路不良率稍變低。由此可知,不僅滿(mǎn)足式1的范圍還滿(mǎn)足更窄的、式5的范圍的分隔件的情況下,從改善短路不良率的方面出發(fā),是優(yōu)選的。
比較例8的分隔件的撕裂指數(shù)大至105mn·m2/g,超過(guò)式2的范圍。其為纖維a的打漿程度低的結(jié)果,因此,短路不良率高至1.1%。
現(xiàn)有例7的分隔件是使用將再生纖維素纖維單獨(dú)打漿為csf值200ml的原料進(jìn)行抄紙而成的分隔件。再生纖維素纖維的csf值大,因此,撕裂指數(shù)非常高,沒(méi)有發(fā)生斷裂不良。然而,撕裂指數(shù)超過(guò)式2的范圍,短路不良率高至1.4%。
使用實(shí)施例14的分隔件制作的鋁電解電容器的斷裂不良率低于1%,為0.1%。另外,短路不良率低于1%,為0.2%。進(jìn)而,阻抗也充分低至0.440ω。
比較例9的分隔件的撕裂指數(shù)小至17mn·m2/g,低于式3的范圍。因此,斷裂不良率高至1.9%。另外,比實(shí)施例14的分隔件厚,元件外徑大,因此,插入至尺寸比實(shí)施例14大的殼體。由此可知,為了追求電容器的小型化,優(yōu)選為厚度50μm以下。
現(xiàn)有例8的分隔件比實(shí)施例14的分隔件厚,元件外徑大,因此,插入至尺寸比實(shí)施例14大的殼體。另外,分隔件的csf值高至450ml。由此,分隔件的致密性低,短路不良高至15.2%。另外,僅由天然纖維構(gòu)成,阻抗惡化至實(shí)施例14的2倍。根據(jù)該例可知,如果使用本實(shí)施方式的分隔件,則即使采用比現(xiàn)有薄的分隔件,短路不良也不會(huì)增加,同時(shí)也可以進(jìn)行元件的小型化。
現(xiàn)有例9的分隔件具有打漿程度高的天然纖維的層。因此,沒(méi)有發(fā)生短路不良,但阻抗性能顯著惡化至2.110ω。另外,纖維a、b均對(duì)纖維抽出的阻力弱,因此,撕裂指數(shù)的值也小,斷裂不良率也高至2.5%。
使用實(shí)施例15的分隔件制作的鋁電解電容器的斷裂不良率低于1%,為0.7%。另外,短路不良率低于1%,為0.1%。進(jìn)而,阻抗也充分低至0.052ω。
比較例10的分隔件的撕裂指數(shù)小至28mn·m2/g,低于式3的范圍。因此,斷裂不良率高至1.0%。
比較例11和比較例12的分隔件的csf值為310ml,超過(guò)式1的范圍。因此,短路不良率均高至1%以上。
現(xiàn)有例11的分隔件比實(shí)施例15的分隔件厚,元件外徑大,因此,插入至尺寸比實(shí)施例15大的殼體。另外,分隔件的csf值高至450ml。因此,分隔件的致密性低,短路不良高至16.0%。另外,僅由天然纖維構(gòu)成,阻抗惡化至實(shí)施例15的2倍以上。根據(jù)該例也可知,如果使用本實(shí)施方式的分隔件,則即使采用比現(xiàn)有薄的分隔件,短路不良也不會(huì)增加,同時(shí)也可以進(jìn)行元件的小型化。
另外,對(duì)于實(shí)施例和比較例的各例,標(biāo)繪分隔件的csf值與撕裂指數(shù),示于圖2。圖2中,與各例的值的標(biāo)繪一起示出式1~式5的范圍的邊界的直線(xiàn)。
根據(jù)圖2,各實(shí)施例落入式1至式3的范圍,各比較例在式1至式3中的至少一者的范圍之外。
另外,以相同額定電壓、相同容量的電容器比較的情況下,不僅滿(mǎn)足式1至3還進(jìn)一步同時(shí)滿(mǎn)足式4的情況下,短路不良率進(jìn)一步降低。
進(jìn)而還同時(shí)滿(mǎn)足式5的情況下,短路不良率進(jìn)一步降低。
以上,根據(jù)本實(shí)施方式,用于提高撕裂強(qiáng)度的纖維a與用于提高致密性的纖維b分別被打漿至下述范圍,且纖維a與纖維b由再生纖維素纖維形成,纖維a的配混比率設(shè)為20~80質(zhì)量%,纖維b的配混比率設(shè)為20~80質(zhì)量%,由此,可以提供csf值x與撕裂指數(shù)y處于滿(mǎn)足下式的范圍的分隔件。此外,通過(guò)使分隔件的厚度為10~50μm、密度為0.25~0.70g/cm3,由此可以提供阻抗特性和致密性、撕裂強(qiáng)度優(yōu)異的鋁電解電容器用分隔件。
纖維a的csf值:csf500~0ml
纖維b的csf值:暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1~500ml
式1:0≤x≤300
式2:15≤y≤100
式3:y≥0.175x-2.5
通過(guò)使用上述的分隔件,從而可以提供阻抗性能優(yōu)異、短路不良率得到改善的鋁電解電容器,并且可以提高鋁電解電容器制作工序的成品率。
以上,對(duì)使用本實(shí)施方式的分隔件的鋁電解電容器的例子進(jìn)行了說(shuō)明。
省略了對(duì)鋁電解電容器的其他構(gòu)成、制造方法的詳細(xì)情況的說(shuō)明,但本發(fā)明的鋁電解電容器中,對(duì)于電極材料和電解液材料,無(wú)需特別限定,可以使用各種材料。
上述本實(shí)施方式中,使纖維a的csf值為csf500~0ml,使纖維b的csf值為暫時(shí)降低至0ml(下限值)后進(jìn)一步打漿而轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙腸sf值1~500ml。另外,各實(shí)施例中,纖維a和纖維b使用的是由同一種類(lèi)的再生纖維素纖維制作的、打漿程度不同的纖維。
本發(fā)明中,對(duì)于構(gòu)成分隔件的、能夠打漿的再生纖維素纖維的構(gòu)成,只要分隔件的特性同時(shí)滿(mǎn)足式1至式3、或者同時(shí)滿(mǎn)足式1至式4、或者同時(shí)滿(mǎn)足式1至式5,就沒(méi)有特別限定。只要同時(shí)滿(mǎn)足式1至式3、或者同時(shí)滿(mǎn)足式1至式4、或者同時(shí)滿(mǎn)足式1至式5,例如也可以使用打漿程度不同的3種以上的再生纖維素纖維、使用csf值在實(shí)施方式的csf值的范圍外的再生纖維素纖維、纖維a與纖維b以不同的再生纖維素纖維為原料。
另外,只要元件外徑允許,可以使用多張本發(fā)明的分隔件、或使用一張以上本發(fā)明的分隔件進(jìn)行多張重疊而使用。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的分隔件可以適用于鋁電解電容器,此外,還可以適用于雙電層電容器、鋰離子電容器、鋰離子電池、鋰電池、鈉離子電池、固體電解電容器等各種蓄電設(shè)備。