电解电容器及其制造方法技术

本发明专利技术的电解电容器包含阳极体、在阳极体上形成的电介质层、覆盖电介质层的至少一部分的第1导电性高分子层、覆盖第1导电性高分子层的至少一部分的第2导电性高分子层、和在第1导电性高分子层与第2导电性高分子层之间形成的中间层。中间层包含含有阳离子性基团的阳离子剂以及含有第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的阴离子剂，第1阴离子性基团比第2阴离子性基团吸电子性高，中间层中，第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的数目的合计比阳离子性基团的数目多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解电容器及其制造方法
本专利技术涉及具有导电性高分子层的电解电容器及其制造方法。
技术介绍
近年来，随着电子设备的小型化和轻质化，寻求小型且大容量的高频用电容器。作为这样的电容器，等效串联电阻(ESR)小、频率特性优异的电解电容器的开发正在进行。电解电容器包含含有钽、铌、钛、铝等阀作用金属的阳极体、在阳极体上形成的电介质层和阴极体。其中，在电介质层上形成有含有导电性高分子的导电性高分子层(固体电解质层)作为阴极部件的电解电容器也被称为固体电解电容器。从提高导电性高分子层的强度的观点考虑，研究了在形成导电性高分子层时使用交联剂。例如，专利文献1中，通过形成含有导电性高分子的固体电解质层，在含有交联剂的溶液中浸渍并干燥，在含有导电性高分子的分散液中浸渍并干燥，从而形成了导电性高分子层(聚合物外层)。专利文献1中，为了抑制导电性高分子层的剥离、提高基于导电性高分子层的电容器元件的端部的被覆性，如上所述，在形成聚合物外层前使用了交联剂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2012-517113公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，即使使用专利文件1中记载的交联剂，由于在固体电解质层上没有充分被覆导电性高分子层(聚合物外层)，因此无法降低ESR，另外，有时漏电流增大。因此，本专利技术的目的在于，在具有导电性高分子层的电解电容器中，降低ESR且抑制漏电流的增大。解决课题的方法本专利技术的一个方面涉及一种电解电容器，其包含阳极体、在上述阳极体上形成的电介质层、覆盖上述电介质层的至少一部分的第1导电性高分子层、覆盖上述第1导电性高分子层的至少一部分的第2导电性高分子层和在上述第1导电性高分子层与上述第2导电性高分子层之间形成的中间层，上述中间层包含含有阳离子性基团的阳离子剂以及含有第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的阴离子剂，上述第1阴离子性基团比上述第2阴离子性基团吸电子性高，在上述中间层中，上述第1阴离子性基团和上述第2阴离子性基团的数目的合计比上述阳离子性基团的数目多。本专利技术的另一个方面涉及一种电解电容器的制造方法，其包括准备阳极体的第1工序、在上述阳极体上形成电介质层的第2工序、将形成有上述电介质层的上述阳极体用含有第1导电性高分子的第1处理液处理的第3工序、将用上述第1处理液处理后的上述阳极体用包含含有阳离子性基团的阳离子剂以及含有第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的阴离子剂的第2处理液处理的第4工序、以及将用上述第2处理液处理后的上述阳极体用含有第2导电性高分子的第3处理液处理的第5工序，上述第1阴离子性基团比上述第2阴离子性基团吸电子性高，上述第1阴离子性基团和上述第2阴离子性基团的数目的合计比上述阳离子性基团的数目多。专利技术效果根据本专利技术，可以提供降低ESR且漏电流的增大受到抑制的电解电容器及其制造方法。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式所涉及的电解电容器的截面示意图。图2为图1的实线α所包围的区域的放大图。具体实施方式以下，边适当参照附图，边对本专利技术的电解电容器和电解电容器的制造方法的实施方式进行说明。(电解电容器)本专利技术的一个实施方式所涉及的电解电容器包含阳极体、在阳极体上形成的电介质层、覆盖电介质层的至少一部分的第1导电性高分子层、覆盖第1导电性高分子层的至少一部分的第2导电性高分子层、和在第1导电性高分子层与第2导电性高分子层之间形成的中间层。中间层包含含有阳离子性基团的阳离子剂以及含有第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的阴离子剂，第1阴离子性基团比第2阴离子性基团吸电子性高。中间层中，第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的数目的合计比阳离子性基团的数目多。在第1导电性高分子层和第2导电性高分子层中，通常分别包含导电性高分子以及阴离子性的掺杂剂，该掺杂剂容易存在于第1导电性高分子层和第2导电性高分子层的表面。也就是说，第1导电性高分子层和第2导电性高分子层都容易在表面带负电，因此难以在第1导电性高分子层的表面形成第2导电性高分子层。根据本专利技术的实施方式，通过形成包含阳离子剂的中间层，可以提高第2导电性高分子层的成膜性和/或被覆性。另外，通过使用阴离子剂，可以提高电介质层的被膜修复性。为了充分得到阳离子剂的效果，在用于形成中间层的处理液中，需要使阳离子剂成为充分解离的状态。但是，阳离子剂溶解性低，而且挥发性也高，因此难以提高中间层中的阳离子剂的含量。另一方面，可以通过以阴离子性基团的数目比阳离子性基团的数目多的方式使阴离子剂共存，稳定地促进阳离子剂的解离。但是，若阴离子剂的阴离子性基团的吸电子性过高，则构成阳极体的阀作用金属容易腐蚀。用于形成中间层的处理液为大致中性时，阳离子剂容易挥发。根据本专利技术的实施方式，阴离子剂含有吸电子性高的第1阴离子性基团，从而可以提高用于形成中间层的处理液中的阳离子剂的解离性和溶解性。中间层中，通过使第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的数目的合计比阳离子性基团的数目多，可以抑制阳离子剂的挥发。因此，由于可以在第1导电性高分子层上有效地配置阳离子性基团，因此可以提高第2导电性高分子层的成膜性和/或被覆性，并且可以降低ESR。且通过阴离子剂含有比第1阴离子性基团的吸电子性低的第2阴离子性基团，可以抑制构成阳极体的阀作用金属的腐蚀，并且可以抑制漏电流的增大。另外，中间层中，通过使第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的数目的合计比阳离子性基团的数目多，电介质层的被膜修复效果提高，也可以提高耐电压特性。图1为本专利技术的一个实施方式所涉及的电解电容器的截面示意图。图2为图1的实线α所包围的区域的放大图。电解电容器1具备电容器元件11、密封电容器元件11的树脂外装体12、在树脂外装体12的外部分别露出的阳极端子13和阴极端子14。电容器元件11包含箔状或板状的阳极体2(或阳极部)、覆盖阳极体2的一端部侧的电介质层3和覆盖电介质层3的阴极部(或阴极部件)15。阳极端子13与阳极体2电连接，阴极端子14与阴极部15电连接。树脂外装体12具有大致长方体的外形，由此，电解电容器1也具有大致长方体的外形。阳极体2与阴极部15隔着电介质层3对置。阴极部15具有覆盖电介质层3的导电性高分子层4和覆盖导电性高分子层4的阴极层5。图示例的阴极层5为2层结构，具有与导电性高分子层4接触的碳层5a和覆盖碳层5a的表面的银膏层5b。从阴极部15突出的阳极体2的另一端部中，在阴极部15侧的区域以带状覆盖阳极体2的表面的方式形成绝缘性的分离部16，限制阴极部15与阳极体2的接触。从阴极部15突出的阳极体2的另一端部与阳极端子13的第1端部13a通过焊接等电连接。另一方面，在阴极部15的最外层形成的阴极层5与阴极端子14的第1端部14a经由导电性粘接材料17(例如热固性树脂与金属粒子的混合物)电连接。阳极端子13的第2端部13b和阴极端子14的第2端部14b分别从树脂外装体12的不同的侧面引出，以露出状态延伸至一个主要平坦面(图1中下表面)。该平坦面中的各端子的露出部位用于与应当搭载电解电容器1的基板(未图示)的焊料连接等。电介质层3形成于构成阳极体2的导电性材料的表面的一部分。具体地，电介质层3可以通过将构成阳极体2的导电性材料的表面进行阳极氧化来形成。因此，如图2所示，电介质层3沿着阳极体2的表面(包括更内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解电容器，其包含阳极体、在所述阳极体上形成的电介质层、覆盖所述电介质层的至少一部分的第1导电性高分子层、覆盖所述第1导电性高分子层的至少一部分的第2导电性高分子层、和在所述第1导电性高分子层与所述第2导电性高分子层之间形成的中间层，所述中间层包含含有阳离子性基团的阳离子剂以及含有第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的阴离子剂，所述第1阴离子性基团比所述第2阴离子性基团吸电子性高，在所述中间层中，所述第1阴离子性基团和所述第2阴离子性基团的数目的合计比所述阳离子性基团的数目多。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 JP 2014-1315571.一种电解电容器，其包含阳极体、在所述阳极体上形成的电介质层、覆盖所述电介质层的至少一部分的第1导电性高分子层、覆盖所述第1导电性高分子层的至少一部分的第2导电性高分子层、和在所述第1导电性高分子层与所述第2导电性高分子层之间形成的中间层，所述中间层包含含有阳离子性基团的阳离子剂以及含有第1阴离子性基团和第2阴离子性基团的阴离子剂，所述第1阴离子性基团比所述第2阴离子性基团吸电子性高，在所述中间层中，所述第1阴离子性基团和所述第2阴离子性基团的数目的合计比所述阳离子性基团的数目多。2.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述第1阴离子性基团为磺酸基、磷酸基、或膦酸基。3.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述第1阴离子性基团为磺酸基。4.根据权利要求3所述的电解电容器，其中，所述第2阴离子性基团为选自磷酸基、膦酸基、羧基和羟基中的至少一种。5.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述第1阴离子性基团和所述第2阴离子性基团的数目的合计为所述阳离子性基团的数目的1.1～5倍。6.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，在所述中间层中，所述第2阴离子性基团的数目比所述第1阴离子性基团的数目多。7.根据权利要求6所述的电解电容器，其中，所述第2阴离子性基团的数目为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇贺洋一郎，谷本新太郎，小岛宽，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP