电解电容器及其制造方法技术

技术编号:18466434 阅读:28 留言:0更新日期:2018-07-18 16:14
一种电解电容器,其具有:电容器元件(10),具备具有电介质层的阳极箔、和阴极箔;设置在上述阳极箔与上述阴极箔之间的固体电解质层;及浸渗于上述电容器元件(10)的电解液,上述阴极箔具有覆盖层,该覆盖层包含选自钛及镍的至少1种金属或化合物,上述固体电解质层包含导电性高分子、高分子掺杂剂和碱成分。由此,提供高静电容量和低ESR的电解电容器。

Electrolytic capacitor and its manufacturing method

An electrolytic capacitor, a capacitor element (10), an anode foil with a dielectric layer, and a cathode foil, a solid electrolyte layer arranged between the above anode foil and the above cathode foil, and an electrolyte impregnated with the capacitor element (10) above, and the overfoil has a covering layer, which includes a selection of titanium and the coating layer. At least 1 metals or compounds of nickel, the solid electrolyte layer comprises conductive polymer, polymer dopant and alkali component. Thus, electrolytic capacitors with high static capacity and low ESR are provided.

【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固体电解质层和电解液的电解电容器及其制造方法。
技术介绍
作为小型且大容量、ESR(等效串联电阻)低的电容器,具备形成有电介质层的阳极箔、以覆盖电介质层的至少一部分的形式形成的固体电解质层、以及电解液的电解电容器被视为有前景的。例如专利文献1中公开了使含有γ-丁内酯或环丁砜等的溶剂浸渗于固体电解质层而成的电解电容器。另外,例如专利文献2中公开了具备阳极箔、固体电解质层、以及形成有由金属氮化物或金属形成的覆膜的阴极箔的电解电容器。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-111174号公报专利文献2:日本特开2004-128048号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,具有固体电解质层和电解液的电解电容器中存在如下问题:若使用导电性高分子的分散体来形成固体电解质层,则即使在阴极箔形成钛的覆膜,也得不到足够高的静电容量及低的ESR。鉴于上述情况,本专利技术的目的在于,提供高静电容量和低ESR的电解电容器。用于解决问题的手段本专利技术涉及一种电解电容器,其具有:电容器元件,所述电容器元件具备具有电介质层的阳极箔、和阴极箔;设置在阳极箔与阴极箔之间的固体电解质层;及浸渗于电容器元件的电解液,阴极箔具有包含选自钛和镍的至少1种金属或化合物的覆盖层,固体电解质层包含导电性高分子、高分子掺杂剂和碱成分。另外,本专利技术还涉及一种电解电容器的制造方法,其具有如下工序:形成电容器元件的工序,所述电容器元件具备形成有电介质层的阳极箔、和阴极箔;在阳极箔与阴极箔之间形成固体电解质层的工序;和使电解液浸渗于形成有导电性高分子的电容器元件的工序,阴极箔中形成有包含选自钛和镍的至少1种金属或化合物的覆盖层,固体电解质层是使包含导电性高分子、高分子掺杂剂、碱成分和溶剂的分散体浸渗于电容器元件后,将溶剂的至少一部分去除而形成的。专利技术效果根据本专利技术,能够提供高静电容量和低ESR的电解电容器。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式的电解电容器的截面示意图。图2为用于说明该实施方式的电容器元件的构成的概略图。具体实施方式以下,基于实施方式更具体地对本专利技术进行说明。但是,以下的实施方式不限定本专利技术。图1为本实施方式的电解电容器的截面示意图,图2为将该电解电容器的电容器元件的一部分展开的概略图。电解电容器例如具备:电容器元件10;容纳电容器元件10的有底壳体11;将有底壳体11的开口封住的密封构件12;覆盖密封构件12的座板13;从密封构件12导出并贯通座板13的引线14A、14B;将引线和电容器元件10的电极进行连接的引线接头15A、15B;以及电解液(未图示)。有底壳体11的开口端附近被拉向内侧加工,开口端以与密封构件12铆接的方式进行卷曲加工。电容器元件10具备:与引线接头15A连接的阳极箔21、与引线接头15B连接的阴极箔22、和间隔件23。阳极箔21及阴极箔22隔着间隔件23被卷绕。电容器元件10的最外周利用卷绕固定胶带24来固定。需要说明的是,图2示出了固定电容器元件10的最外周之前的、一部分被展开的状态。阳极箔21具备以表面具有凹凸的方式进行了粗糙化的金属箔,在具有凹凸的金属箔上形成有电介质层。使导电性高分子附着于电介质层的表面的至少一部分,由此形成固体电解质层。固体电解质层可以覆盖阴极箔22的表面和/或间隔件23的表面的至少一部分。形成有固体电解质层的电容器元件10与电解液一起被容纳于外壳中。本专利技术的电解电容器具备:具有电介质层的阳极箔、阴极箔、接触电介质层的固体电解质层、以及电解液。阴极箔具有包含选自钛及镍的至少1种金属或化合物的覆盖层。固体电解质层包含导电性高分子、高分子掺杂剂和碱成分。《电解电容器的制造方法》以下,对本实施方式的电解电容器的制造方法的一例,逐个工序进行说明。(i)准备具有电介质层的阳极箔21的工序首先,准备作为阳极箔21的原料的金属箔。对金属的种类没有特别限定,从电介质层的形成容易的方面出发,优选使用铝、钽、铌等阀作用金属或包含阀作用金属的合金。接着,对金属箔的表面进行粗糙化。通过粗糙化,在金属箔的表面形成多个凹凸。粗糙化优选通过对金属箔进行蚀刻处理来进行。蚀刻处理可以通过例如直流电解法、交流电解法进行。接着,在经粗糙化的金属箔的表面形成电介质层。对形成方法没有特别限定,可以通过对金属箔进行化学转化处理来形成。就化学转化处理而言,例如将金属箔浸渍于己二酸铵溶液等化学转化液,进行热处理。另外,可以将金属箔浸渍于化学转化液并施加电压。通常,从批量生产性的观点出发,对大幅面的阀作用金属等的箔(金属箔)进行粗糙化处理及化学转化处理。该情况下,通过将处理后的箔裁切为期望的大小,从而准备阳极箔21。(ii)准备阴极箔22的工序接着,准备具有金属箔和形成于金属箔的表面的覆盖层的阴极箔22。通过使阴极箔22具有覆盖层,从而能够提高电容器的静电容量。对构成金属箔的金属的种类没有特别限定,优选使用铝、钽、铌等阀作用金属或包含阀作用金属的合金。根据需要,也可以在形成覆盖层之前对金属箔的表面进行粗糙化。覆盖层包含选自钛及镍的至少1种金属或化合物。作为金属化合物,可以使用氮化物、碳化物等。另外,覆盖层在表面可以具有包含碳的层。但是,对于利用碳化铝使碳粒子固着于铝箔表面而成的阴极箔,碳化铝因后述的电解液中所含的微量的水分而被水解,因此不优选。作为形成覆盖层的方法,可以使用真空蒸镀法、化学气相蒸镀法、溅射法、离子镀法等气相法。(iii)电容器元件10的制作接着,使用阳极箔21及阴极箔22来制作电容器元件10。首先,隔着间隔件23卷绕阳极箔21和阴极箔22。此时,一边卷入引线接头15A、15B一边进行卷绕,由此如图2所示,能够使引线接头15A、15B从电容器元件10直立。间隔件23的材料可以使用例如以纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、维纶、芳纶纤维等为主成分的无纺布。对引线接头15A、15B的材料也没有特别限定,只要为导电性材料即可。关于与引线接头15A、15B各自连接的引线14A、14B的材料,也没有特别限定,只要为导电性材料即可。接着,在经卷绕的阳极箔21、阴极箔22及间隔件23中位于最外层的阴极箔22的外侧表面配置卷绕固定胶带24,用卷绕固定胶带24固定阴极箔22的端部。需要说明的是,在通过对大幅面的金属箔进行裁切来准备阳极箔21的情况下,为了在阳极箔21的裁切面设置电介质层,也可以进一步对卷绕体进行化学转化处理。(iv)形成固体电解质层的工序接着,使高分子分散体浸渗于电介质层,形成覆盖电介质层的至少一部分的膜。高分子分散体包含溶剂、导电性高分子、高分子掺杂剂和碱成分。高分子分散体可以为导电性高分子溶解于溶剂而成的溶液,也可以为导电性高分子的粒子分散于溶剂而成的分散液。接着,通过干燥,使溶剂从所形成的膜中挥发,由此形成覆盖电介质层的至少一部分的致密的固体电解质层。高分子分散体由于在溶剂中均匀分布,因此容易形成均匀的固体电解质层。由此,得到电容器元件10。作为碱成分,优选使用氨、伯胺~叔胺、季铵、季铵化脒(4級化アミヅ二ウ厶)等。作为伯胺~叔胺,例如可以使用甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、N,N-二异丙基乙基胺、四甲基乙二胺、六亚甲基二胺等。作为季铵,例如可以使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解电容器,其具有:电容器元件,具备具有电介质层的阳极箔、和阴极箔;设置在所述阳极箔与所述阴极箔之间的固体电解质层;以及浸渗于所述电容器元件的电解液,所述阴极箔具有覆盖层,该覆盖层包含选自钛和镍的至少1种金属或化合物,所述固体电解质层包含导电性高分子、高分子掺杂剂和碱成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 JP 2015-2312931.一种电解电容器,其具有:电容器元件,具备具有电介质层的阳极箔、和阴极箔;设置在所述阳极箔与所述阴极箔之间的固体电解质层;以及浸渗于所述电容器元件的电解液,所述阴极箔具有覆盖层,该覆盖层包含选自钛和镍的至少1种金属或化合物,所述固体电解质层包含导电性高分子、高分子掺杂剂和碱成分。2.根据权利要求1所述的电解电容器,其中,所述碱成分为选自氨、伯胺~叔胺、季铵及季铵化脒中的至少1者。3.根据权利要求1或2所述的电解电容器,其中,所述覆盖层包含碳层。4.一种电解电容器的制造方法,其具有如下工序:形成电容器元件的工序,所述电容器元件具备形成有电介质层的阳极箔...

【专利技术属性】
技术研发人员:青山达治高谷和宏今本和成石丸庆明
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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