固体电解电容器及固体电解电容器的制造方法技术

本发明专利技术提供一种在80WV以上的高压用途中的特性优异的固体电解电容器及其制造方法。所述固体电解电容器具有将阳极箔1与阴极箔2经由隔板3卷绕而成的电容器元件10，电容器元件10具有固体电解质层，在电容器元件10内的空隙部填充电解液，电解液包含作为溶质的脂肪族羧酸的铵盐、以及作为溶媒的多元醇，作为溶质的酸相对于溶媒的添加量为0.6mol/kg以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解电容器及固体电解电容器的制造方法
本专利技术涉及一种固体电解电容器及其制造方法，尤其涉及一种适合于80WV以上的高压用途的固体电解电容器及其制造方法。
技术介绍
近年来，对于在进行了数字化的电子机器中作为电力供给用途而使用的固体电解电容器，强烈期望小型化及大电容化。关于利用铝等那样的具有阀作用的金属的固体电解电容器，通过将作为阳极箔的阀作用金属制成蚀刻箔等的形状并对介电体进行扩面化，可获得小型且大的电容，因此通常广泛使用。小型、大电容用途的固体电解电容器通常具有使包含铝等阀作用金属的阳极箔与阴极箔介隔隔板并卷绕而形成的电容器元件。关于固体电解电容器，将驱动用电解液含浸在电容器元件中，并在铝等金属制壳体或合成树脂制壳体中收纳电容器元件，且具有密闭的结构。再者，作为阳极材料，以铝为代表使用钽、铌、钛等，阴极材料使用与阳极材料为同种的金属。另外，作为固体电解电容器中使用的固体电解质，已知有二氧化锰或7，7，8，8-四氰基醌二甲烷(7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane，TCNQ)络合物，但近年来，存在着眼于反应速度慢且与阳极箔的氧化皮膜层的密接性优异的聚乙烯二氧噻吩(polyethylenedioxythiophene)(以下，记述为PEDOT)等导电性聚合物的技术(专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平2-15611号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题且说，作为车载用或一般电源电路用的固体电解电容器，使用25WV或63WV左右的低压用途者。但是，近年来，为了在80WV以上的高压用途中使用，而迫切期望在高温下的电子自旋共振(ElectronSpinResonance，ESR)特性良好的固体电解电容器。本专利技术是为了解决所述课题而提出者，其目的在于提供一种在80WV以上的高压用途中的特性优异的固体电解电容器及其制造方法。解决课题的技术手段本专利技术人等人为了解决所述课题，反复进行了各种研究，结果获得如下见解：通过在超过80WV的高压区域中使用脂肪族羧酸作为填充于电容器元件中的电解液的溶质而ESR特性变得良好，并基于所述见解而完成了本专利技术。即，本专利技术的固体电解电容器的特征在于：具有将阳极箔与阴极箔经由隔板卷绕而成的电容器元件，所述电容器元件具有固体电解质层，在所述电容器元件内的空隙部填充电解液，所述电解液包含作为溶质的脂肪族羧酸的铵盐、以及作为溶媒的多元醇，作为所述溶质的酸相对于所述溶媒的添加量为0.6mol/kg以下。所述多元醇可为乙二醇。所述电解液可为不含水作为所述溶媒的非水系电解液。所述电解液可还包含硼酸及甘露醇(mannitol)。所述脂肪族羧酸的分子量可为150以上。另外，用以制造如上所述那样的固体电解电容器的方法也为本专利技术的一实施方式。专利技术的效果根据本专利技术，可提供一种在80WV以上的高压用途中的特性优异的固体电解电容器及固体电解电容器的制造方法。附图说明图1为表示第1实施方式的固体电解电容器的构成的一例的立体图。具体实施方式[1.构成]以下，参照图1来对本实施方式的固体电解电容器进行详细说明。如图1所示，固体电解电容器具有将阳极箔1与阴极箔2经由隔板3卷绕而成的电容器元件10。固体电解电容器是通过将电容器元件10与电解液一起收纳于未图示的有底筒状的外装壳体中并进行密封而制作。阳极箔1包含表面具有介电体皮膜的阀金属箔。作为阀金属箔，可使用铝、钽、铌、钛等。阀金属箔的表面可通过在氯化物水溶液中进行电化学性蚀刻处理并进行粗面化而使表面积扩大。另外，介电体皮膜可通过使用例如氧化铵或硼酸铵等进行化学转化处理而形成。阴极箔2包含与阳极箔1同样的阀金属箔。阴极箔也可利用蚀刻处理而使表面粗面化。另外，也可在阴极箔2中视需要利用化学转化处理而形成薄的介电体皮膜(1V～10V左右)。以下，有时将阳极箔1与阴极箔2统一表述为电极箔。电极箔的尺寸可根据所制造的固体电解电容器的规格任意设定。在阳极箔1与阴极箔2中，如图1所示利用例如缝合或超声波熔接等而连接有用以将各电极与外部连接的导线4、导线5。导线4、导线5是使用铝等形成。导线4、导线5是在阳极箔1与阴极箔2中进行与外部的电连接的电极引出部件，自卷绕的电容器元件的端面导出。作为隔板3，可使用以合成纤维为主体的无纺布或者玻璃纤维。作为合成纤维，可列举聚酯纤维、尼龙纤维、人造丝纤维等，可单独使用或混合使用这些纤维。另外，也可使用包含天然纤维的隔板。隔板3只要根据阳极箔1及阴极箔2的尺寸而使用宽度尺寸比它们的尺寸稍大者即可。以所述方式形成的电容器元件10可进行修复化学转化。有时在电容器元件的卷绕中对电极箔施加机械性的应力而在介电体皮膜中产生裂纹等损伤。在修复化学转化中，将电容器元件10浸渍于化学转化液中进行化学转化，由此在产生了裂纹的部分形成有介电体皮膜，而可修复损伤。作为化学转化液，可使用磷酸二氢铵、磷酸氢二铵等磷酸系化学转化液、硼酸铵等硼酸系化学转化液、己二酸铵等己二酸系化学转化液。这些化学转化液中，尤其优选为使用磷酸二氢铵。在电容器元件10中形成有固体电解质层。具体而言，固体电解质层形成于隔板3与电极箔中。固体电解质层可通过将电容器元件10浸渍于导电性高分子分散体中后进行干燥而形成。可反复进行多次在导电性高分子分散体中的浸渍·干燥步骤。导电性高分子分散体是导电性高分子的粒子分散于溶媒中而得的溶液。作为导电性高分子，例如可使用PEDOT的粉末。另外，可在溶媒中包含聚苯乙烯磺酸的固体成分作为掺杂剂。导电性高分子分散体的溶媒只要为溶解导电性高分子的粒子或粉末者即可，主要使用水。其中，可视需要单独使用或混合使用乙二醇作为分散体的溶媒。若使用乙二醇作为分散体的溶媒，则了解到制品的电特性中尤其可减少ESR。再者，为了提高导电性高分子分散体的含浸性、电导度，可在导电性高分子分散体中添加各种添加剂、或者进行利用阳离子添加的中和。尤其，若使用山梨糖醇或山梨糖醇及多元醇作为添加剂，则可减少ESR，并防止无铅回流焊接等引起的耐电压特性的劣化。另外，导电性高分子的浓度可设为相对于水溶液而为1wt％～10wt％。导电性高分子的粒子也包含导电性高分子的一次粒子、或导电性高分子化合物及掺杂剂发生凝聚的凝聚物(二次粒子)或它们的粉末。具体而言，作为导电性高分子，较佳为使用将噻吩或其衍生物的粒子与包含高分子磺酸的掺杂剂的固体成分混合而成者。导电性高分子分散体可通过在作为掺杂剂的高分子磺酸的存在下、在水中或水性液中对作为聚合性单体的噻吩或其衍生物进行氧化聚合而获得。作为导电性高分子的噻吩或其衍生物中的噻吩的衍生物例如可列举：3，4-乙烯二氧噻吩、3-烷基噻吩、3-烷氧基噻吩、3-烷基-4-烷氧基噻吩、3，4-烷基噻吩、3，4-烷氧基噻吩等。所述烷基或烷氧基的碳数适合的是1～16，尤其优选为3，4-乙烯二氧噻吩。另外，并不限定于噻吩，也可使用吡咯或其衍生物。作为由这些聚合性单体获得的导电性高分子而尤其优选者可列举聚噻吩、聚乙烯二氧噻吩、聚吡咯。形成有固体电解质层的电容器元件10被浸渍于电解液中，且在电容器元件10内的空隙部填充电解液。在将电解液填充于电容器元件10中的情况下，若可将电解液填充于电容器元件10内的空隙部，则其填充量为任意，优选为电容器元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体电解电容器，其特征在于：具有将阳极箔与阴极箔经由隔板卷绕而成的电容器元件，所述电容器元件具有固体电解质层，在所述电容器元件内的空隙部填充电解液，所述电解液包含作为溶质的脂肪族羧酸的铵盐、以及作为溶媒的多元醇，作为所述溶质的酸相对于所述溶媒的添加量为0.6mol/kg以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.12 JP 2015-1595621.一种固体电解电容器，其特征在于：具有将阳极箔与阴极箔经由隔板卷绕而成的电容器元件，所述电容器元件具有固体电解质层，在所述电容器元件内的空隙部填充电解液，所述电解液包含作为溶质的脂肪族羧酸的铵盐、以及作为溶媒的多元醇，作为所述溶质的酸相对于所述溶媒的添加量为0.6mol/kg以下。2.根据权利要求1所述的固体电解电容器，其特征在于：所述多元醇为乙二醇。3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器，其特征在于：所述电解液为不含水作为所述溶媒的非水系电解液。4.根据权利要求1至3...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤健太，坂仓正郎，小関良弥，
申请(专利权)人：日本贵弥功株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP