电解电容器用电极箔、电解电容器及其制造方法技术

使用一种电解电容器用电极箔，其具备具有多孔质部的阳极体和覆盖构成多孔质部的金属骨架的表面的电介质层，电介质层具有第一层，该第一层包含与金属骨架中所含的第一金属不同的第二金属的氧化物，在金属骨架与第一层之间具有与第一层连续的基底层，基底层至少包含磷和碳。通过基底层至少包含磷和碳，从而可以提供能够充分降低漏电流的电解电容器用电极箔。箔。箔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解电容器用电极箔、电解电容器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及电解电容器用电极箔、电解电容器及其制造方法。

技术介绍

[0002]电解电容器的阳极体例如可以使用包含阀作用金属的金属箔。为了增加电解电容器的容量，对金属箔的主面实施蚀刻，形成多孔质的金属部分。然后，对金属箔进行化学转化处理，在多孔质的金属部分的表面形成金属氧化物(电介质)的层。
[0003]另一方面，专利文献1教导了通过气相法在多孔质金属基材的表面形成电介质层。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2015/190278号小册子

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]但是，在阳极体中所含的金属与电介质层中所含的金属元素为不同种类的情况下，电解电容器的漏电流容易增大。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本专利技术的一个方面涉及一种电解电容器用电极箔，其具备：阳极体，其具有多孔质部；以及电介质层，其覆盖构成上述多孔质部的金属骨架的表面，上述电介质层具有第一层，所述第一层包含与上述金属骨架中所含的第一金属不同的第二金属的氧化物，在上述金属骨架与第一层之间具有与上述第一层连续的基底层，上述基底层至少包含磷和碳。
[0011]本专利技术的另一个方面涉及一种电解电容器，其具备上述电解电容器用电极箔；以及覆盖上述电介质层的至少一部分的阴极部。
[0012]本专利技术的另一个方面涉及一种电解电容器用电极箔的制造方法，其具备：准备具有多孔质部的阳极体的工序；使碱溶液与上述阳极体接触的工序；对附着有上述碱溶液的阳极体进行加热，在构成上述多孔质部的金属骨架的表面形成基底层的工序；以及通过气相法在上述基底层的表面形成电介质层的工序，所述电介质层具备第一层，所述第一层包含与上述金属骨架中所含的第一金属不同的第二金属的氧化物。
[0013]本专利技术的又一个方面涉及一种电解电容器的制造方法，其具备：上述电解电容器用电极箔的制造方法所具备的工序；以及形成覆盖上述电介质层的阴极部的工序。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本专利技术，能够得到即使在阳极体中所含的金属与电介质层中所含的金属元素不同种类的情况下也能够充分降低漏电流的电解电容器用电极箔、电解电容器及其制造方法。
附图说明
[0016]图1是放大地表示本专利技术的一个实施方式的具有电介质层的多孔质部的一部分的截面示意图(A)和由虚线X包围的部分的放大图(B)。
[0017]图2是放大地表示本专利技术的另一实施方式的具有电介质层的多孔质部的一部分的截面示意图(A)和由虚线Y包围的部分的放大图(B)。
[0018]图3是电解电容器的截面示意图。
[0019]图4是示意地表示电解电容器所具备的卷绕体的构成的立体图。
[0020]图5是表示本专利技术的实施例的基底层距电介质层侧的表面的距离与基底层中所含的P含量的关系的图表。
[0021]图6是表示本专利技术的实施例的基底层距电介质层侧的表面的距离与基底层中所含的C含量的关系的图表。
具体实施方式
[0022]本实施方式的电解电容器用电极箔具备：具有多孔质部的阳极体和覆盖构成多孔质部的金属骨架的表面的电介质层。另外，本实施方式的电解电容器具备阴极部，所述阴极部具有上述电极箔，且覆盖电介质层。以下，有时将具有多孔质部的阳极体称为具有多孔质部的金属箔。
[0023]阳极体例如为与芯材部与多孔质部的一体化物。阳极体例如是通过对由第一金属形成的金属箔的一部分实施蚀刻等而得到的。因此，金属骨架包含第一金属。多孔质部是通过蚀刻而被多孔质化的金属箔的外侧部分，作为金属箔的内侧部分的剩余部分为芯材部。
[0024]金属骨架是指多孔质部中的具有微细结构的金属部分。多孔质部具有由金属骨架包围的凹坑或细孔。电介质层以覆盖包围凹坑或细孔的金属骨架的表面的至少一部分的方式设置。
[0025]电介质层具有第一层，所述第一层包含与金属骨架中所含的第一金属不同的第二金属的氧化物。在电介质层中包含与第一金属不同的第二金属的氧化物的情况下，例如可以不受第一金属的限制地选择介电常数高的第二金属。因此，容易提高电解电容器的容量。另外，由于第二金属的选择范围扩大，所以能够不受第一金属的限制地对电介质层赋予各种性能。
[0026]在金属骨架与第一层之间，存在与第一层连续的基底层。基底层对应于第一层与金属骨架的边界或第一层与其他层的边界。基底层的厚度可以薄，也可以不具有明确的层结构。基底层的厚度例如为1nm以下即可。在此，基底层至少包含磷和碳，或者至少包含氢和氧。由此，能够对电介质层赋予例如充分的耐酸性，并且能够充分降低漏电流。
[0027]在金属骨架的表面上形成第一层作为电介质层的至少一部分时，通过设置包含磷与碳的组合或氢与氧的组合的基底层，促进了良好的第一层的生长。可以认为这是因为基底层的表面状态被稳定化。
[0028]通常，在金属骨架的表面存在第一金属的自然氧化被膜。在第一金属的自然氧化被膜的表面形成第二金属的氧化物的情况下，难以形成良好的第一层。作为其理由，可以认为包含第一金属的自然氧化被膜的物性与第二金属的氧化物的物性不同、难以提高自然氧化被膜与第二金属的氧化物的连续性等。在该情况下，电介质层中容易产生缺陷，漏电流容
易增大。即使在对金属骨架的表面进行改性的情况下，改性后的表面通常也不稳定，难以使第二金属的氧化物均质地生长。这样的情况下，在将第二金属的氧化物的化学计量组成中的氧的配位数设为X1、将第二金属的氧化物中的实际的氧的配位数设为X2时，X2相对于X1的比：X2/X1通常相当地小于0.9，例如可以为0.8以下或0.7以下。
[0029]与此相对，磷使改性后的金属骨架的表面稳定化。其中，基底层中所含的磷量为微量就足够。与存在大量的磷的情况不同，在检测到微量的磷的情况下也检测到碳。另外，氢使未与第一金属结合的不稳定的氧稳定化。例如
‑
O
‑
成为
‑
OH的状态。氢与氧一起被检测到。磷、碳、氢和氧的各元素可以形成化合物或基团。
[0030]基底层中所含的磷、碳和氢的各元素的含量可以均为微量。磷、碳和/或氢只要偏在于基底层即可，例如可以在第一层中包含选自磷、碳和氢中的至少1种。
[0031]各元素的分析方法没有特别限定，各元素的分布或浓度可以通过基底层、电介质层或第一层的截面的分析，例如使用了能量色散型X射线光谱法(EDX)的元素分布图、或者基底层、电介质层或第一层的深度方向的分析、例如辉光放电发射光谱分析(GD
‑
OES)等进行测定。
[0032]例如，从基底层的第一层侧的表面起沿着基底层的深度方向利用辉光放电发射光谱分析(GD
‑
OES)对基底层进行分析时，如果观测到归属于任一元素的峰，则可以判断为基底层包含与该峰对应的元素。在将基底层沿着其深度方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电解电容器用电极箔，其具备：阳极体，所述阳极体具有多孔质部；以及电介质层，所述电介质层覆盖构成所述多孔质部的金属骨架的表面，所述电介质层具有第一层，所述第一层包含与所述金属骨架中所含的第一金属不同的第二金属的氧化物，在所述金属骨架与第一层之间具有与所述第一层连续的基底层，所述基底层至少包含磷和碳。2.根据权利要求1所述的电解电容器用电极箔，其中，从所述基底层的所述第一层侧的表面起，沿着所述基底层的深度方向，利用辉光放电发射光谱分析GD
‑
OES进行分析时，至少观测到归属于磷的峰和归属于碳的峰。3.根据权利要求1或2所述的电解电容器用电极箔，其在所述金属骨架与所述第一层之间具有包含所述基底层的第二层，所述第二层包含所述第一金属的氧化物，并且在所述第一层侧具有所述基底层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电解电容器用电极箔，其中，在将所述第二金属的氧化物的化学计量组成中的氧的配位数设为X1、将所述第二金属的氧化物中的实际的氧的配位数设为X2时，X2相对于X1之比：X2/X1为0.9以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的电解电容器用电极箔，其中，所述基底层还包含氮，在电子能量损失光谱法TEM
‑
EELS中检测到C
‑
N键。6.根据权利要求1～5中任一项所述的电解电容器用电极箔，其中，所述第一金属包含Al，所述第二金属包含选自Ta、Nb、Ti、Si、Zr和Hf中的至少1种。7.一种电解电容器，其具备：权利要求1～6中任一项所述的电解电容器用电极箔；以及覆盖所述电介质层的至少一部分的阴极部。8.一种电解电容器用电极箔的制造方法，其具备：准备具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川美和，栗原直美，吉村满久，
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：