电解电容器制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种ESR较不可能发生变化的电解电容器。根据本公开内容的电解电容器(1)包括阳极体(21)、阴极体(22)、固体电解质(25)和液体组分(26)。所述阳极体(21)的表面设置有介电层(210)。所述固体电解质(25)与介电层(210)接触、布置在阳极体(21)和阴极体(22)之间并且含有导电聚合物(250)。所述液体组分(26)与介电层(210)和固体电解质(25)接触并且含有溶剂和酸组分。所述酸组分含有包含磺酸基团或羧酸基团的第一聚合物酸组分。团或羧酸基团的第一聚合物酸组分。团或羧酸基团的第一聚合物酸组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解电容器


[0001]本公开内容总体上涉及电解电容器，并且具体地，涉及包括阳极体、阴极体、固体电解质和液体组分的电解电容器。

技术介绍

[0002]具有小尺寸、大静电电容和低等效串联电阻(ESR)的电解电容器被认为是有前途的。例如，已知一种电解电容器，其包括在其上形成有介电层的阳极体、形成为覆盖介电层的至少一部分的固体电解质层以及电解液，其中使用导电聚合物作为所述固体电解质层。
[0003]例如，专利文献1描述了一种电解电容器，其包括：阳极体，在其上形成了介电层；与介电层接触的固体电解质层；和电解液。在专利文献1所描述的电解电容器中，固体电解质层包括π-共轭的导电聚合物和第一磺酸，并且电解液包括溶剂和酸组分，其中该酸组分包括第二磺酸。
[0004]掺杂剂与导电聚合物的反应赋予了导电聚合物的导电性能。在电解电容器的使用期间，电解电容器的等效串联电阻(ESR)会逐渐增大。这可能是由于在电解液中掺杂剂逐渐从导电聚合物释放(脱掺杂现象)所引起的。
[0005]在专利文献1所描述的电解电容器中，电解液中的磺酸抑制脱掺杂现象。
[0006]然而，当电解电容器例如以其中向该电解电容器施加高频率的状态使用时，该电解电容器会产生热量，并且该热量会使单分子磺酸酯化，使得电解液的pH会升高。因此，对于专利文献1中所描述的电解电容器来说，在长时间期内抑制脱掺杂现象以及抑制ESR发生变化将会变得困难。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：WO 2017/159243 A1

技术实现思路

[0010]本公开内容的一个目的是提供一种ESR较不可能发生变化的电解电容器。
[0011]根据本公开内容的一个方面的电解电容器包括阳极体、阴极体、固体电解质和液体组分。阳极体具有设置有介电层的表面。固体电解质与介电层接触并且布置在阳极体和阴极体之间。固体电解质含有导电聚合物。液体组分与介电层和固体电解质接触并且含有溶剂和酸组分。酸组分含有包含磺酸基团或羧酸基团的第一聚合物酸组分。
附图说明
[0012]图1是示意性地示出了根据本公开内容的一个实施方案的电解电容器的截面图；
[0013]图2是示意性地示出了包括在电解电容器中的电容器元件的透视图，其中该电容器元件被部分地展开；和
[0014]图3是示意性地示出了其中固体电解质形成在电容器元件中的阳极体和阴极体之
间的状态的放大图。
具体实施方式
[0015]1.概要
[0016]如图1至3中所示的，根据本公开内容的一个实施方案的电解电容器1包括阳极体21、阴极体22、固体电解质25和液体组分26。阳极体21具有设置有介电层210的表面。固体电解质25与介电层210接触并且位于阳极体21和阴极体22之间。固体电解质25含有导电聚合物250。液体组分26与介电层210和固体电解质25接触并且包括溶剂和酸组分。酸组分含有包含磺酸基团或羧酸基团的第一聚合物酸组分。
[0017]包含磺酸基团或羧酸基团的第一聚合物酸组分可以抑制掺杂剂从导电聚合物250释放的脱掺杂现象。此外，与单分子酸组分相比，包含磺酸基团或羧酸基团的第一聚合物酸组分较不可能引起化学反应如酯化反应。因此，即使在电解电容器1较不可能产生热量的环境中，液体组分26的pH较不可能升高，并且可以在长时间期内抑制脱掺杂现象。因此，本实施方案的电解电容器1可以抑制ESR发生变化。
[0018]2.详述
[0019]2-1.电解电容器
[0020]以下将详细描述根据本公开内容的电解电容器1的构造。
[0021]如图1中所示的，电解电容器1包括电容器元件10、有底外壳11(下面也称为外壳11)、密封构件12、座板13、引线14A和14B以及引线耳片15A和15B。
[0022](1)有底外壳
[0023]外壳11被配置成在其内容纳电容器元件10。具体地，外壳11是管状构件并且具有封闭的底部和带有开口的顶部。因此，从外壳11的开口，可以将电容器元件10插入到外壳11中。外壳11例如由一种以上选自由铝、不锈钢、铜、铁、黄铜及其合金组成的组中的材料制成。
[0024](2)密封构件和座板
[0025]将外壳11的开口用密封构件12封闭。密封构件12例如由乙烯-丙烯三元共聚物(EPT)、橡胶材料如异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)或树脂材料如环氧树脂制成。密封构件12具有一对通孔。外壳11在其开口端附近向内牵拉，并且开口端发生卷曲，由此陷形模压(swage)密封构件12。此外，密封构件12用座板13覆盖。座板13例如由绝缘树脂材料制成。
[0026](3)引线和引线耳片
[0027]将一对引线14A和14B从在密封构件12中形成的通孔拉出并穿过座板13。一对引线耳片15A和15B嵌入在密封构件12中。引线耳片15A将引线14A电连接至电容器元件10的电极。引线耳片15B将引线14B电连接至电容器元件10的电极。
[0028](4)电容器元件
[0029]以下将详细描述要容纳在外壳11中的电容器元件10。
[0030]如图2中所示的，本实施方案的电容器元件10是一个卷绕体。图2中所示的卷绕体处于其中将电容器元件10从图1中所示的电解电容器1中取出并且部分展开的状态。
[0031]电容器元件10包括阳极体21、阴极体22和隔膜23。如图2中所示的，引线耳片15A电连接至阳极体21，并且引线耳片15B电连接至阴极体22。因此，阳极体21经由引线耳片15A电
连接至引线14A，并且阴极体22经由引线耳片15B电连接至引线14B。
[0032]隔膜23布置在阳极体21和阴极体22之间。阳极体21、阴极体22和隔膜23以此状态卷绕。隔膜23例如是含有纤维素、牛皮纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、尼龙、芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、人造丝、玻璃状物质、维尼纶、芳纶等的无纺织物。电容器元件10具有利用固定带24固定的最外周边。
[0033]在电容器元件10中，固体电解质25在阳极体21和阴极体22之间形成。图3中示出了示意性示出这种状态的放大视图。如图3中所示的，隔膜23保持固体电解质25。
[0034](4-1)阳极体
[0035]如图3中所示的，阳极体21包括金属箔和在该金属箔的表面上形成的介电层210。
[0036]金属箔的表面是粗糙化表面。这可以增大金属箔的表面积并且也可以增大要在该金属箔的表面上形成的介电层210的面积。对使表面粗糙化的方法没有特别限制，但是例如可以采用蚀刻作为使表面粗糙化的方法。对于用于金属箔的材料没有特别限制，但是优选地例如是阀门作用金属如铝、钽、铌或钛，或者含有该阀门作用金属的合金。
[0037]介电层210通过在金属箔的表面上进行化学转化过程而形成。化学转化过程在金属箔的表面上形成氧化物涂层，并且该氧化物涂层用作介电层210。作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电解电容器，所述电解电容器包括：阳极体，所述阳极体具有设置有介电层的表面；阴极体；与所述介电层接触的固体电解质，所述固体电解质布置在所述阳极体和所述阴极体之间，所述固体电解质含有导电聚合物；以及与所述介电层和所述固体电解质接触的液体组分，所述液体组分含有溶剂和酸组分；所述酸组分含有包含磺酸基团或羧酸基团的第一聚合物酸组分。2.根据权利要求1所述的电解电容器，其中所述第一聚合物酸组分含有磺酸基团。3.根据权利要求1或2所述的电解电容器，其中所述导电聚合物含有与所述第一聚合物酸组分不相同的第二聚合物酸组分。4.根据权利要求3所述的电解电容器，其中所述第一聚合物酸组分的重均分子量小于所述第二聚合物酸组分的重均分子量。5.根据权利要求2至4中任一项所述的电解电容器，其中所述第一聚合物酸组分含有选自由聚乙烯基磺酸、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：椿雄一郎，久保大辅，青山达治，
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：