JP7596238B2 - 電解コンデンサの製造方法、電解コンデンサ及び電解コンデンサの製造装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電解コンデンサの製造方法、電解コンデンサ及び電解コンデンサの製造装置に関する。

コンデンサとして電解コンデンサが、広く用いられている。電解コンデンサでは、コンデンサ素子が、ケースの内部に収納される。また、コンデンサ素子は、例えば、セパレータを間に介して陽極及び陰極を積層し、陽極、陰極及びセパレータの積層体を巻回した巻回体から形成される。そして、ケースの内部において、コンデンサ素子に、電解液が含浸される。電解コンデンサとしては、一対の電極（陽極及び陰極）の一方がセパレータと一体に形成されるものがある。このような電解コンデンサの製造では、紡糸法等によって一対の電極の一方である基材に向かって原料液を吐出することにより、基材となる電極の表面に、繊維膜がセパレータとして形成される。

また、電解コンデンサの製造では、コンデンサ素子となる巻回体を電解液に浸す前に、導電性高分子が溶解された溶液に巻回体を浸す等して、セパレータに導電性高分子を含浸させる。これにより、電解コンデンサでは、セパレータにおいて導電性高分子が保持される。前述のように一対の電極の一方と一体の繊維膜からセパレータが形成される電解コンデンサでは、セパレータとなる繊維膜において導電性高分子の分布が不均一になることを有効に防止することが、求められている。すなわち、繊維膜における導電性高分子の分布の均一性を向上させることが、求められている。

特開２０１２－２２１６００号公報 特開２０２１－２７２８５号公報

本発明が解決しようとする課題は、電極の一方と一体にセパレータとなる繊維膜が形成され、繊維膜における導電性高分子の均一性を向上させる電解コンデンサの製造方法、電解コンデンサ、及び、電解コンデンサの製造装置を提供することにある。

実施形態の電解コンデンサの製造方法によれば、電極となる基材に向かって原料液を吐出することにより、基材の表面にセパレータとなる繊維膜を形成する。繊維膜の形成では、幅方向について基材の端部で、幅方向について基材の中央部に比べて、繊維を太く形成する。

図１は、第１の実施形態に係る電解コンデンサの一例を示す概略図である。 図２は、図１の電解コンデンサを、コンデンサ素子をケースから分離した状態で示す概略図である。 図３は、第１の実施形態に係る電解コンデンサにおいて、陽極及びセパレータが一体となった帯状体の一例を示す概略図である。 図４は、第１の実施形態において、帯状体を製造する製造装置を示す概略図である。 図５は、図４の製造装置の紡糸部において基材の表面に有機繊維の繊維膜を形成している状態を示し、基材（帯状体）を長手方向に直交又は略直交する断面で示す概略図である。 図６は、第１の実施形態に係る電解コンデンサにおいて、帯状体の幅方向について帯状体の中央部を概略的に示す断面図である。 図７は、第１の実施形態に係る電解コンデンサにおいて、帯状体の幅方向について帯状体の端部を概略的に示す断面図である。 図８は、第１の実施形態に係る電解コンデンサの製造において、導電性高分子が溶解された溶液にコンデンサ素子を浸す処理の一例を示す概略図である。 図９は、ある変形例において、帯状体を製造する製造装置に設けられる凸凹形成部を示す概略図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１及び図２は、第１の実施形態に係る電解コンデンサ１の一例を示す。図１及び図２に示すように、電解コンデンサ１は、ケース２、及び、ケース２の内部に収納されるコンデンサ素子３を備える。ケース２は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成される。また、ケース２の内部では、コンデンサ素子３に電解液が含浸される。なお、図２では、コンデンサ素子３をケース２から分離した状態が、示される。

コンデンサ素子３は、陽極５、陰極６及びセパレータ７を備える。コンデンサ素子３では、セパレータ７を間に介して陽極５及び陰極６が、積層される。そして、陽極５、陰極６及びセパレータ７の積層体を巻回した巻回体から、コンデンサ素子３が形成される。セパレータ７は、電気的絶縁性を有し、コンデンサ素子３では、セパレータ７によって、陽極５と陰極６との間が、電気的に絶縁される。

陽極５は、導電性を有する金属層、及び、金属層の表面に形成される誘電体層を備える。ある一例では、陽極５において、金属層は、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成され、誘電体層は、アルミニウムの酸化膜から形成される。また、陰極６は、導電性を有する金属層を備える。ある一例では、陰極６において、金属層は、アルミニウム又はアルミニウム合金から形成される。陽極５の金属層には、陽極側のリード端子８が接続される。また、陰極６の金属層には、陰極側のリード端子９が接続される。リード端子８，９のそれぞれは、導電性を有する金属等から形成され、ケース２の外部へ延出される。

図２等の一例では、セパレータ７は、陽極５と一体に形成され、陽極５の表面に形成される有機繊維の繊維膜が、セパレータ７となる。図３は、陽極５及びセパレータ７が一体となった帯状体１１の一例を示す。図３等に示すように、帯状体１１では、すなわち、陽極５となる基材、及び、セパレータ７となる繊維膜のそれぞれでは、長手方向（矢印Ｌ１及び矢印Ｌ２で示す方向）、長手方向に対して交差する（直交又は略直交する）幅方向（矢印Ｗ１及び矢印Ｗ２で示す方向）、及び、長手方向及び幅方向の両方に対して交差する厚さ方向（図３において紙面に対して直交又は略直交する方向）が、規定される。陽極５は、一対の主面Ｍを有する。一対の主面Ｍは、厚さ方向について、互いに対して反対側を向く。陽極５では、一対の主面Ｍの両方が、セパレータ７によって覆われる。

また、幅方向について陽極５の両端のそれぞれには、縁Ｅが形成される。陽極５では、幅方向について両方の縁Ｅも、セパレータ７となる繊維膜によって、覆われる。そして、帯状体１０では、陽極５の両端の縁Ｅのそれぞれから、セパレータ７が幅方向の外側へ向かって突出する（はみ出る）。図１乃至図３等の一例では、帯状体１１に陰極６を積層した積層体を巻回することにより、コンデンサ素子３が、形成される。また、コンデンサ素子３では、帯状体１１の長手方向が、コンデンサ素子３となる巻回体の周方向と一致又は略一致する。そして、コンデンサ素子３では、帯状体１１の幅方向が、巻回体の中心軸に沿う方向と一致又は略一致する。

なお、ある一例では、セパレータ７は、陰極６と一体に形成され、陰極６の表面に形成される有機繊維の繊維膜が、セパレータ７となる。この場合、陽極５とセパレータ７とが一体の帯状体１１と同様にして、セパレータ７となる繊維膜と陰極６とが一体の帯状体が、形成される。そして、陰極６とセパレータ７とが一体の帯状体に陽極５を積層し、帯状体と陽極５との積層体を巻回することにより、コンデンサ素子３が、形成される。

前述のように、本実施形態では、一対の電極（陽極５及び陰極６）の一方である基材と一体に、セパレータ７となる繊維膜が形成される。そして、基材とは極性が反対の電極になる板部材（陽極５及び陰極６の基材とは別の一方）を帯状体１１に積層し、帯状体１１と板部材との積層体を巻回することにより、コンデンサ素子３となる巻回体が、形成される。

以下、電解コンデンサ１等の製造について、説明する。電解コンデンサ１の製造においては、一対の電極の一方となる基材とセパレータとなる繊維膜とが一体の帯状体１１が、形成される。図４は、帯状体１１を製造する製造装置２０を示す。製造装置２０は、電解コンデンサ１を製造する製造装置の一部を構成する。図４に示すように、帯状体１１の製造装置２０は、送出し部２１、紡糸部２２、表面処理部２３、巻取り部２５及び搬送経路Ｐを備える。搬送経路Ｐは、送出し部２１から巻取り部２５まで、紡糸部２２及び表面処理部２３を通って延設される。製造装置２０では、一対の電極の一方となる基材１２が、送出し部２１から巻取り部２５まで、搬送経路Ｐに沿って搬送される。

搬送経路Ｐでは、基材１２（帯状体１１）が搬送される搬送方向、すなわち、巻取り部２５へ向かう方向が下流側となる。そして、搬送経路Ｐでは、搬送方向とは反対方向、すなわち、送出し部２１へ向かう方向が上流側となる。また、搬送経路Ｐでは、搬送方向に対して交差する（直交又は略直交する）幅方向となる第１の方向、及び、搬送方向及び第１の方向の両方に対して交差する（直交又は略直交する）第２の方向が規定される。図４では、搬送経路Ｐの第１の方向（幅方向）は、紙面に対して直交又は略直交する。

送出し部２１は、リール３１を備える。リール３１には、基材１２がロール状に巻かれる。送出し部２１では、電動モータ等の駆動部材（図示しない）を駆動することにより、矢印Ｒ１の方向へリール３１が回転する。これにより、リール３１に巻かれた基材１２が、搬送経路Ｐに繰り出される。巻取り部２５は、リール３２を備える。巻取り部２５では、電動モータ等の駆動部材（図示しない）を駆動することにより、矢印Ｒ２の方向へリール３２が回転する。これにより、搬送経路Ｐによって搬送された基材１２が、リール３２によってロール状に巻き取られる。

製造装置２０では、矢印Ｒ１の方向へリール３１を回転させると同時に矢印Ｒ２の方向へリール３２を回転させることにより、送出し部２１から巻取り部２５へ、搬送経路Ｐを通して基材１２が搬送される。搬送経路Ｐでは、基材１２（帯状体１１）の幅方向が搬送経路Ｐの第１の方向（幅方向）と一致又は略一致し、かつ、基材１２（帯状体１１）の厚さ方向が搬送経路Ｐの第２の方向と一致又は略一致する状態で、基材１２が搬送される。図４では、基材１２及び帯状体１１のそれぞれの幅方向は、紙面に対して直交又は略直交する。また、図４では、矢印Ｌ１及び矢印Ｌ２で示す方向が、基材１２（帯状体１１）の長手方向となり、矢印Ｔ１及び矢印Ｔ２で示す方向が、基材１２（帯状体１１）の厚さ方向となる。

なお、搬送経路Ｐには、送出し部２１から巻取り部２５へ基材１２をガイドするガイドローラ（図示しない）が、１つ以上設けられてもよい。この場合、搬送経路Ｐにおいて、送出し部２１と紡糸部２２との間、紡糸部２２と表面処理部２３との間、及び、表面処理部２３と巻取り部２５との間の少なくともいずれかに、ガイドローラが配置される。また、紡糸部２２内及び表面処理部２３内のいずれかに、ガイドローラが配置されてもよい。

また、送出し部２１から巻取り部２５までの搬送経路Ｐの延設状態は、特に限定されない。ある一例では、搬送経路Ｐは、水平方向に沿って延設され、別のある一例では、鉛直方向に沿って延設する。また、送出し部２１と巻取り部２５との間に、搬送経路Ｐの折曲がり部分又は折返し部分等が１箇所以上設けられ、折曲がり部分又は折返し部分等において、搬送経路Ｐの延設方向が変更されてもよい。ある一例では、紡糸部２２と表面処理部２３との間に、搬送経路Ｐの折返し部分が設けられ、別のある一例では、紡糸部２２内及び表面処理部２３内のいずれかに、搬送経路Ｐの折返し部分が設けられる。

紡糸部２２は、搬送経路Ｐを搬送方向に搬送される基材１２の表面に、セパレータとなる有機繊維の繊維膜１３を基材１２の幅方向に形成する。これにより、基材１２及び繊維膜１３が一体の帯状体１１が形成される。紡糸部２２は、１つ以上の紡糸ヘッド３３を備え、図４の一例では、紡糸部２２に、６つの紡糸ヘッド３３が設けられる。紡糸ヘッド３３のそれぞれは、ヘッド本体３５と、ヘッド本体３５から突出する複数のノズル３６と、を備える。紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、ヘッド本体３５の内部に、例えば有機物質が溶媒に溶解された原料液を、貯留可能である。紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、ヘッド本体３５の内部に貯留されている原料液が、ノズル３６のそれぞれから基材１２に吐出される。基材１２は、紡糸ヘッド３３のそれぞれに対して、原料液が吐出される側を通って搬送される。

また、紡糸部２２には、電源（図示しない）が設けられる。ある一例では、電源は直流電源である。電源は、紡糸部２２において紡糸ヘッド３３のそれぞれに電圧を印加し、搬送経路Ｐにおいて搬送される基材１２とノズル３６との間に電位差を発生させる。そして、ノズル３６への電圧の印加によって帯電した原料液が、ノズル３６のそれぞれから基材１２に向かって吐出され、基材１２の表面に有機繊維の繊維膜１３が形成される。ノズル３６からの原料液は、本実施形態では搬送方向に搬送される基材１２の幅方向にわたって吐出され、繊維膜１３は基材１２の表面に基材１２の幅方向にわたって形成される。なお、原料液は、プラスの極性に帯電してもよく、マイナスの極性に帯電してもよい。なお、本実施形態においてはノズル３６からの原料液が搬送方向に搬送される基材１２の幅方向にわたって吐出されて繊維膜１３が基材１２表面の幅方向にわたって形成されるが、基材１２の幅方向の少なくともいずれかの端部を電極とする場合などでは、ノズル３６からの原料液が吐出されず表面に繊維膜１３が形成されない領域を基材１２の幅方向の端部に設けてもよい。

原料液では、有機物質を溶媒に溶解することにより、生成される。原料液に用いられる有機物質としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリイミド、ポリケトン、ポリスルホン、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリアミドイミド及びポリフッ化ビニリデンのいずれか１つ以上が選択される。ポリオレフィンとしては、例えば、ポリプロピレン及びポリエチレン等が挙げられる。

紡糸ヘッド３３のそれぞれのノズル３６と基材１２との間の電圧は、原料液における溶媒及び溶質の種類、原料液の溶媒の沸点及び蒸気圧曲線、原料液の濃度及び温度、ノズル３６の形状、及び、基材１２とノズル３６との距離等に対応して、適宜設定される。ある一例では、紡糸ヘッド３３のそれぞれのノズル３６と基材１２との間に印加される電圧（電位差）は、１ｋＶ～１００ｋＶの間で適宜設定される。紡糸ヘッド３３のそれぞれのノズル３６からの原料液の吐出速度は、原料液の濃度、粘度及び温度、紡糸ヘッド３３のそれぞれのノズル３６と基材１２との間に印加される電圧、及び、ノズル３６の形状等に対応する大きさになる。

前述のように、本実施形態の紡糸部２２は、電界紡糸法（電荷紡糸法及び電荷誘導紡糸法等とも称される）により、基材１２の表面に有機繊維の繊維膜１３を形成する。これにより、電極（陽極５及び陰極６の一方）となる基材１２とセパレータ７となる繊維膜１３とが一体の帯状体１１が、形成される。また、ある一例では、紡糸ヘッド３３への原料液の供給源、及び、供給源と紡糸ヘッド３３との間の原料液の供給経路のいずれかに、前述した電源等によって電圧を印加し、原料液を帯電させてもよい。この場合も、帯電した原料液が、ノズル３６のそれぞれから基材１２に向かって吐出される。

また、紡糸部２２では、基材１２の表面への有機繊維の繊維膜１３の形成が、電界紡糸法以外の方法によって行われてもよい。ある一例では、電界紡糸法の代わりに、ソリューションブロー法によって、基材１２の表面に有機繊維の繊維膜１３が形成される。この場合も、紡糸部２２では、紡糸ヘッド３３のそれぞれのノズル３６から基材１２の表面へ、有機物質を溶媒に溶解した原料液が吐出される。

図５は、紡糸部２２において基材１２の表面に有機繊維の繊維膜１３を形成している状態を示し、基材１２（帯状体１１）を長手方向に直交又は略直交する断面で示す。また、図５では、紡糸ヘッド３３は、搬送経路Ｐの上流側又は下流側から視た状態で示される。図４及び図５の一例では、６つの紡糸ヘッド３３は、３つの紡糸ヘッド３３Ａ、及び、紡糸ヘッド３３Ａとは別の２つである紡糸ヘッド３３Ｂから構成される。紡糸ヘッド３３Ａのそれぞれは、搬送経路Ｐの第２の方向の一方側から基材１２に向かって原料液を吐出し、紡糸ヘッド３３Ｂのそれぞれは、搬送経路Ｐの第２の方向について紡糸ヘッド３３Ｂとは反対側から基材１２に向かって原料液を吐出する。前述のように第２の方向の両側から原料液が基材１２に向かって吐出されるため、基材１２（陽極５及び陰極６の一方）では、一対の主面Ｍの両方が、セパレータ７となる繊維膜１３によって覆われる。

また、図４及び図５の一例では、紡糸ヘッド３３のそれぞれは、４つのノズル３６を備え、紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、４つのノズル３６が搬送経路Ｐの第１の方向に並んだノズル列が形成される。すなわち、紡糸ヘッド３３のそれぞれのノズル列では、複数のノズル３６が、基材１２（帯状体１１）の幅方向（矢印Ｗ１及び矢印Ｗ２で示す方向）に並ぶ。また、図５では、矢印Ｗ１及び矢印Ｗ２で示す方向が、基材１２（帯状体１１）の幅方向となり、矢印Ｔ１及び矢印Ｔ２で示す方向が、基材１２（帯状体１１）の厚さ方向となる。

紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、複数のノズル３６は、２種類のノズル３６Ａ，３６Ｂから構成される。図４及び図５の一例では、紡糸ヘッド３３のそれぞれは、２つのノズル（第１のノズル）３６Ａ、及び、２つのノズル（第２のノズル）３６Ｂを備える。紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、搬送経路Ｐの第２の方向（基材１２の幅方向）についてノズル列の両端に、ノズル３６Ｂが配置される。そして、紡糸ヘッド３３のそれぞれのノズル列では、搬送経路Ｐの第２の方向についてノズル３６Ｂの間に、ノズル３６Ａが配置される。したがって、紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、搬送経路Ｐの第２の方向（基材１２の幅方向）についてノズル列の中央部に、ノズル３６Ａが配置される。

紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、ノズル（第１のノズル）３６Ａは、基材１２の幅方向（搬送経路Ｐの第１の方向）について基材１２の中央部に向かって、原料液を吐出する。このため、基材１２の幅方向について主面Ｍのそれぞれの中央部は、繊維膜１３においてノズル３６Ａから吐出された原料液によって形成される部分によって、覆われる。また、紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、ノズル（第２のノズル）３６Ｂは、基材１２の幅方向（搬送経路Ｐの第１の方向）について基材１２の端部に向かって、原料液を吐出する。このため、基材１２の幅方向について基材１２の両方の縁Ｅ及びこれらの近傍は、繊維膜１３においてノズル３６Ｂから吐出された原料液によって形成される部分によって、覆われる。したがって、繊維膜１３において基材１２の両端の縁Ｅのそれぞれから幅方向の外側へ向かって突出する部分は、ノズル３６Ｂから吐出された原料液によって、形成される。

紡糸ヘッド３３のそれぞれでは、ノズル（第２のノズル）３６Ｂは、ノズル（第１のノズル）３６Ａに比べて、繊維膜１３における繊維を太く形成する。このため、繊維膜１３では、ノズル３６Ａから吐出された原料液によって形成される部分に比べて、ノズル３６Ｂから吐出された原料液によって形成される部分で、繊維の径が大きい。ある一例では、ノズル３６Ｂのそれぞれの吐出口の口径が、ノズル３６Ａのそれぞれの吐出口の口径に比べて、大きく形成される。これにより、ノズル３６Ｂは、ノズル３６Ａに比べて、繊維を太く形成する。別のある一例では、ノズル３６Ｂのそれぞれから吐出される原料液では、ノズル３６Ａのそれぞれから吐出される原料液に比べて、溶媒に溶解した有機物質の濃度が高い。これにより、ノズル３６Ｂは、ノズル３６Ａに比べて、繊維を太く形成する。

図６は、帯状体１１の幅方向について帯状体１１の中央部を示し、図７は、帯状体１１の幅方向について帯状体１１の端部を示す。図６及び図７のそれぞれでは、帯状体１１の幅方向に直交又は略直交する断面が示される。本実施形態では、２種類のノズル３６Ａ，３６Ｂを用いて、前述のようにして基材１２の表面に繊維膜１３が形成される。このため、帯状体１１の幅方向について基材１２の端部では、帯状体１１の幅方向について基材１２の中央部に比べて、繊維膜１３における繊維１５が太い。したがって、帯状体１１の幅方向について基材１２の両方の縁Ｅ及びこれらの近傍では、帯状体１１の幅方向について基材１２の中央部に比べて、繊維膜１３における繊維１５の径が大きい。

また、前述のように繊維膜１３が形成されるため、幅方向について帯状体１１の端部では、幅方向について帯状体１１の中央部に比べて、繊維膜１３における開口率（空隙率）が高い。ここで、繊維膜１３では、所定の面積当たりにおいて流体が通過可能な面積の割合が、開口率として規定される。すなわち、所定の面積当たりにおいて空隙が占める面積の割合が、開口率となる。

図４に示すように、紡糸部２２において前述のようにして基材１２の表面に繊維膜１３が形成されると、基材１２及び繊維膜１３が一体の帯状体１１は、表面処理部２３へ搬送される。そして、表面処理部２３において、繊維膜１３の表面に対して濡れ性を向上させる表面処理がおこなわれる。図４の一例では、表面処理部２３は、照射器４１を備え、照射器４１は、繊維膜１３に紫外線を照射する。これにより、繊維膜１３の表面に付着した油成分等が取り除かれ、繊維膜１３の表面の濡れ性が向上する。

したがって、表面処理部２３で繊維膜１３の表面に対して表面処理が行われることにより、表面処理が行われる前に比べて、繊維膜１３の表面の濡れ性が向上する。また、前述のように繊維膜１３の表面の濡れ性が向上することにより、繊維膜１３の表面に液体が付着し易くなる。そして、表面処理が行われることにより、繊維膜１３の表面に対する液体（液滴）の接触角は、表面処理が行われる前に比べて、小さくなる。したがって、表面処理によって、繊維膜１３の表面は、液体が付着し易くなる状態に、表面改質される。

なお、ある一例では、繊維膜１３の表面にオゾンガスを噴射することにより、繊維膜１３の表面に対して濡れ性を向上させる表面処理が行われる。また、別のある一例では、繊維膜１３の表面にプラズマを噴射することにより、繊維膜１３の表面に対して濡れ性を向上させる表面処理が行われる。いずれの場合も、紫外線を繊維膜１３の表面に照射する場合と同様に、繊維膜１３の表面に付着した油成分等が取り除かれ、繊維膜１３の表面の濡れ性が向上する。表面処理部２３によって繊維膜１３の表面が前述のように表面処理された帯状体１１は、巻取り部２５のリール３２に、ロール状に巻取られる。

電解コンデンサ１の製造では、製造装置２０によって前述のように帯状体１１が形成されると、帯状体１１を用いてコンデンサ素子３が形成される。コンデンサ素子３の形成では、電極（陽極５又は陰極６）となる基材１２及びセパレータ７となる繊維膜１３が一体の帯状体１１に対して、基材１２とは極性が反対の電極となる板部材が、積層される。すなわち、基材１２とは極性が反対の電極となる板部材が、繊維膜１３を間に介して、基材１２に対して積層される。この際、基材１２と板部材との間が繊維膜１３によって電気的に絶縁された状態で、基材１２、繊維膜１３及び板部材が積層される。そして、基材１２、繊維膜１３及び板部材の積層体を巻回することにより、コンデンサ素子３となる巻回体が形成される。前述のように、コンデンサ素子３は、基材１２、繊維膜１３及び板部材の積層体から形成される。

そして、前述のようにして形成されたコンデンサ素子３を、導電性高分子が溶解された溶液に浸す。図８は、電解コンデンサ１の製造において、導電性高分子が溶解された溶液にコンデンサ素子３を浸す処理の一例を示す。図８の一例では、処理槽４２に、導電性高分子が溶解された溶液Ｙが充填される。そして、処理槽４２の内部において、充填された溶液Ｙにコンデンサ素子（巻回体）３が浸される。コンデンサ素子３は、リード端子８，９以外の部分の全体が溶液Ｙに浸される状態に、処理槽４２の内部に配置される。ここで、溶解される導電性高分子としては、ポリアセチレン及びポリチオフェン類等が挙げられる。

前述のように溶液Ｙにコンデンサ素子３が浸されることにより、セパレータ７となる繊維膜１３に、導電性高分子が含浸する。そして、溶液Ｙにコンデンサ素子３をある程度の時間浸した後、溶液Ｙから取出す。溶液Ｙにコンデンサ素子３が浸した状態では、前述のように繊維膜１３に導電性高分子が含浸するため、溶液Ｙから取出されたコンデンサ素子３では、セパレータ７（繊維膜１３）において導電性高分子が保持される。

また、電解コンデンサ１の製造では、繊維膜１３に導電性高分子が含浸されたコンデンサ素子３を、ケース２の内部に収納する。この際、リード端子８，９がケース２の外部に延出される状態で、コンデンサ素子３がケース２の内部に配置される。そして、ケース２の内部に電解液を注入し、コンデンサ素子３に電解液を含浸させる。そして、ケース２を封止し、ケース２の内部を密閉することにより、電解コンデンサ１が形成される。

本実施形態では、基材１２への繊維膜１３の形成において、前述のように、幅方向について基材１２の端部で、幅方向について基材１２の中央部に比べて、繊維が太く形成される。このため、幅方向について帯状体１１の端部では、幅方向について帯状体１１の中央部に比べて、繊維膜１３における開口率が高く、流体が通過し易い。

ここで、導電性高分子が溶解した溶液Ｙにコンデンサ素子３である巻回体を浸した状態では、幅方向について帯状体１１の両方の端から、導電性高分子が繊維膜１３に侵入する。本実施形態では、幅方向について帯状体１１の端部での繊維膜１３の開口率が高くなるため、繊維膜１３では、幅方向について帯状体１１の端部へ侵入した導電性高分子が、幅方向について帯状体１１の中央部へ到達し易くなる。幅方向について帯状体１１の中央部へ導電性高分子が到達し易くなることにより、前述のようにして形成された電解コンデンサ１では、セパレータ７となる繊維膜１３において導電性高分子の分布が不均一になることが、有効に防止される。すなわち、電解コンデンサ１では、繊維膜１３における導電性高分子の分布の均一性が、向上する。

また、本実施形態では、基材１２の表面に繊維膜１３が形成された状態において、繊維膜１３の表面に対して濡れ性を向上させる表面処理が行われる。そして、表面処理によって、表面処理が行われる前に比べて、繊維膜１３の表面の濡れ性が向上する。繊維膜１３の表面の濡れ性が向上することにより、導電性高分子が溶解した溶液Ｙにコンデンサ素子３を浸した状態において、繊維膜１３の表面に液体が付着し易くなる。そして、繊維膜１３の表面に液体が付着し易くなることにより、繊維膜１３に導電性高分子が含浸し易くなる。繊維膜１３に導電性高分子が含浸し易くなることにより、前述のようにして形成された電解コンデンサ１では、適切な量の導電性高分子が繊維膜１３において保持される。

前述のように、本実施形態の電解コンデンサ１では、繊維膜１３における導電性高分子の分布の均一性が向上するとともに、繊維膜１３において適切な量の導電性高分子が保持される。このため、電解コンデンサ１の性能が向上する。また、幅方向について帯状体１１の中央部へ導電性高分子が前述のように到達し易くなることにより、電解コンデンサ１の製造において、材料効率等が向上する。これにより、電解コンデンサ１の製造において、手間及びコストを削減可能となる。

また、基材１２では、縁Ｅのそれぞれ及びこれらの近傍にバリが形成されることがある。ここで、本実施形態では、幅方向について帯状体１１の端部において、前述のように、繊維膜１３の繊維が太く形成される。このため、帯状体１１では、基材１２に形成されるバリ等が繊維膜１３によって適切に覆われ、バリの露出等が有効に防止される。バリの露出等が有効に防止されることにより、基材１２とは反対の極性の電極への基材１２の接触が有効に防止される。これにより、電解コンデンサ１において、陽極５と陰極６との間での短絡が、有効に防止される。

（変形例）
また、図９に示すある変形例では、帯状体１１を製造する製造装置２０に、凸凹形成部２７が設けられる。凸凹形成部２７は、搬送経路Ｐにおいて、例えば、紡糸部２２と表面処理部２３との間に位置する。凸凹形成部２７は、基材１２の表面に繊維膜１３が形成された状態において、繊維膜１３の表面に凸凹形状１６を形成する。

図９の一例では、凸凹形成部２７は、一対のローラ４３を備える。一対のローラ４３のそれぞれは、搬送経路Ｐの第１の方向（帯状体１１の幅方向）に沿う中心軸を有し、中心軸を中心に回転可能である。また、一対のローラ４３のそれぞれの外周面は、周方向（中心軸の軸回り方向）に沿って凸凹形状に形成され、周方向について全周に渡って凸凹形状に形成される。一対のローラ４３は、搬送経路Ｐの第２の方向（帯状体１１の厚さ方向）について互いに対して反対側から帯状体に当接し、ローラ４３のそれぞれは、繊維膜１３の表面に当接する。

凸凹形成部２７では、搬送されている帯状体１１にローラ４３のそれぞれが当接している状態で、矢印Ｒ３の方向へローラ４３のそれぞれを回転させる。これにより、繊維膜１３の表面に、凸凹形状１６が形成される。図９では、左側が搬送経路Ｐの上流側に相当し、右側が搬送経路Ｐの下流側に相当する。そして、図９の一例では、帯状体１１が一対のローラ４３を上流側から下流側へ通過することにより、繊維膜１３の表面に凸凹形状１６が形成される。

ここで、繊維膜１３の表面では、帯状体１１の長手方向に沿って凸凹形状１６が形成される。また、繊維膜１３の表面では、帯状体１１の幅方向について帯状体１１の端部にのみ凸凹形状１６が、形成される。すなわち、帯状体１１の幅方向について帯状体１１の中央部には、凸凹形状１６は形成されない。なお、図９では、帯状体１１は、搬送経路Ｐの第１の方向（帯状体１１の幅方向）の一方側から視た状態で、示される。

凸凹形成部２７において繊維膜１３の表面に凸凹形状が形成されると、表面処理部２３によって、前述の実施形態等と同様にして、繊維膜１３の表面に対して濡れ性を向上させる表面処理が行われる。そして、繊維膜１３が表面処理された帯状体１１が、巻取り部２５において巻き取られる。なお、ある一例では、紡糸部２２において繊維膜１３が形成された後、まず、表面処理部２３によって、繊維膜１３の表面に対して表面処理が行われる。そして、表面処理が行われた後において、凸凹形成部２７によって、繊維膜１３の表面に凸凹形状１６が形成される。

本変形例でも、前述の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。また、本変形例では、幅方向について帯状体１１の両側の端部のそれぞれでは、繊維膜１３の表面に凸凹形状１６が形成される。このため、幅方向について帯状体１１の両側の端部のそれぞれでは、凸凹形状１６の凹部分によって繊維膜１３の表面に空隙が形成され、繊維膜１３の開口率がさらに高くなる。このため、導電性高分子を溶解した溶液にコンデンサ素子３を浸している状態において、幅方向について帯状体１１の端部へ侵入した導電性高分子が、幅方向について帯状体１１の中央部へさらに到達し易くなる。これにより、前述のようにして形成された電解コンデンサ１では、繊維膜１３における導電性高分子の分布の均一性が、さらに向上する。

これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例によれば、電極となる基材に向かって原料液を吐出することにより、基材の表面にセパレータとなる繊維膜が、形成される。そして、繊維膜の形成において、幅方向について基材の端部で、幅方向について基材の中央部に比べて、繊維を太く形成する。これにより、電極の一方と一体にセパレータとなる繊維膜が形成され、繊維膜における導電性高分子の均一性を向上させる電解コンデンサの製造方法、電解コンデンサ、及び、電解コンデンサの製造装置を提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…電解コンデンサ、２…ケース、３…コンデンサ素子、５…陽極、６…陰極、７…セパレータ、１１…帯状体、１２…基材、１３…繊維膜、１５…繊維、２０…製造装置、２１…送出し部、２２…紡糸部、２３…表面処理部、２５…巻取り部、２７…凸凹形成部、３３（３３Ａ，３３Ｂ）…紡糸ヘッド、３６Ａ…ノズル（第１のノズル）、３６Ｂ…ノズル（第２のノズル）。

Claims (6)

1. 電極となる基材に向かって原料液を吐出することにより、前記基材の表面にセパレータとなる繊維膜を形成することと、
   前記繊維膜の形成において、幅方向について前記基材の端部で、前記幅方向について前記基材の中央部に比べて、繊維を太く形成することと、
   を具備する、電解コンデンサの製造方法。
2. 前記基材の前記表面に前記繊維膜が形成された状態において前記繊維膜の表面に対して濡れ性を向上させる表面処理を行うことをさらに具備する、請求項１の製造方法。
3. 前記基材の前記表面に前記繊維膜が形成された状態において前記繊維膜の表面に凸凹形状を形成することをさらに具備する、請求項１又は２の製造方法。
4. 前記基材とは極性が反対の電極となる板部材を前記基材に対して前記繊維膜を間に介して積層し、前記基材、前記繊維膜及び前記板部材の積層体からコンデンサ素子を形成することと、
   導電性高分子が溶解された溶液に前記コンデンサ素子を浸すことにより、前記繊維膜に前記導電性高分子を含浸させることと、
   をさらに具備する、請求項１乃至３のいずれか１項の製造方法。
5. 電極となる基材と、
   前記基材の表面にセパレータとして形成される繊維膜であって、幅方向について前記基材の端部で、前記幅方向について前記基材の中央部に比べて、繊維が太い繊維膜と、
   を具備する、電解コンデンサ。
6. 電極となる基材に向かって原料液を吐出することにより、前記基材の表面にセパレータとなる繊維膜を形成する紡糸ヘッドであって、幅方向について前記基材の中央部に向かって前記原料液を吐出する第１のノズルと、前記幅方向について前記基材の端部に向かって前記原料液を吐出し、前記第１のノズルに比べて繊維を太く形成する第２のノズルと、を備える紡糸ヘッドを具備する、電解コンデンサの製造装置。