电解电容器制造技术

本发明专利技术提供的电解电容器（Ａ１）包括阳极（２）和阴极（３），和介于阳极（２）和阴极（３）之间的电解液（４）。阳极（２）包括在表面形成有作为电介质层（２３）的氧化膜的具有阀作用的金属的多孔质烧结体（２１），和使该多孔质烧结体（２１）与外部连接用的正端子（７Ａ）连接的阳极导线（２２）。阴极（３）包括在与电解液（４）的界面中产生双电荷层的极化电极（３１），和使该极化性部件（３１）与外部连接用的负端子（７Ｂ）导通的集电极（３２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电解电容器。
技术介绍
以往，例如携带式电话等的携带式电子机器的备用电源中使用双电荷层电容器。双电荷层电容器也可以用于具有太阳能电池的蓄电设施、所谓混合汽车中的电动机用电源或再生能量设施等。图7表示这种双电荷层电容器的一个例子。该双电荷层电容器X包括阳极91和阴极92。阳极91具有由活性炭微粉形成的极化性电极91a，阴极92具有由活性炭微粉形成的极化性电极92a。在极化性电极91a、92a之间充填有电解液93。在双电荷层电容器X中，在电解液93与极化性电极91a、92a的界面，更具体而言在活性炭微粉与电解液93的界面，产生正负离子隔着该界面分布的双电荷层。在用于蓄电设施的情况下，利用该双电荷层完成蓄电；在用于电源的情况下，将蓄积在该双电荷层中的电荷供给到负载。因为双电荷层电容器X在极化性电极91a、92a中产生的双电荷层的正负离子之间的距离极小，为一分子左右，所以该双电荷层的每单位面积的静电电容大，且通过使用活性炭微粉构成极化性电极91a、92a，增大双电荷层每单位体积的表面积，所以具有即使是小型、也可以得到比较大的静电电容的特征。因此，近年来，用于上述的电源和蓄电的用途中。但是，电容器的蓄积能量以CV2/2(C电容，V电压)表示，越是高电压且高电容，蓄积能量越大。在将电容器用于备用电源等电源的情况下，希望增大每单位体积或每单位重量的蓄电量(能量密度)，增大总蓄积能量，同时尽可能地提高供给电压。特别是因为供给相同电力时，如果供给电压高，就能够减小输出电流，所以能够抑制由电容器的内部电阻等产生的损失，能够提高电源供给的效率。在这方面电容器的高电压化是很重要的。但是，如果对双电荷层施加耐电压以上的电压，就会由于电解在电解液中产生气泡，无法发挥作为电容器的功能，所以不能将双电荷层电容器X单体用作为耐电压以上的电源，为了对应于那种高电压电源，必须串联连接需要数目的由双电荷层电容器构成的单元，构成双电荷层电容器。例如，在使用稀硫酸水溶液作为电解液93的情况下，在极化性电极91a、92a中产生的双电荷层的耐电压分别为1.0～1.2V左右，所以要高电压化为该耐电压以上的电压，必须串联连接由需要数目的双电荷层电容器构成的单元。此时，为了适当地发挥双电荷层电容器X的功能，优选尽可能使各单元的电压相同，但由于静电电容的差异等，单元之间的电压存在很大差异，难以使各单元的电压分配均匀。因此，在双电荷层电容器中，有时无法充分满足需要多个单元的高电压化的要求。另一方面，在钽电解电容器和氧化铌电容器等的固体电解电容器中，近年来，开发出具有高CV值的微粉，使用这些微粉的烧结体，以谋求高电容化。但是，如果通过增大微粉的比表面积，实现高CV化，耐电压反而降低，所以即使用这种高电容的固体电解电容器，也难以实现高电压化。作为谋求使用具有高CV值的微粉的电解电容器的高电压化的方法，本专利技术人考虑采用例如湿式电解电容器的阴极结构，但在这种阴极结构中，存在不能流过大电流的问题。即，如果采用现有的湿式电解电容器的阴极结构，耐电压提高，但一旦大电流流过，就会超过阴极的耐电压，对于可以在电容器中流过的电流产生一定的限制。要求高电压且高电容、更希望能够流过大电流的电容器，但是如上述，用以往的干式电容器及湿式电容器的结构，均难以实现。专利文献1日本特开2003-92234号公报
技术实现思路
本专利技术是考虑上述情况提出的，其目的在于提供一种大电容且可高电压化、大电流化的电解电容器。本专利技术提供的电解电容器，包括阳极和阴极、和介于上述阳极和阴极之间的电解液。其特征在于，上述阳极，包括在表面形成有作为电介质层的氧化膜的具有阀作用的金属的多孔质烧结体，和使该多孔质烧结体与外部连接用的正端子导通的第一导电部件；上述阴极，包括在与上述电解液的界面产生双电荷层的极化性部件，和使该极化性部件与外部连接用的负端子导通的第一导电部件。优选上述双电荷层的静电电容大于上述电介质层的静电电容。优选上述具有阀作用的金属为铌、钽或它们的化合物。优选上述阴极的极化性部件由活性炭形成。优选在上述阳极和上述阴极之间，设置能够使上述电解液通过的隔壁。优选具有划分为多个分室的外壳，在该外壳的各分室中设置有上述阳极、阴极和电解液，且邻接的分室的阳极和阴极串联地电连接。优选具有划分为多个分室的外壳，在该外壳的各分室中设置有上述阳极、阴极和电解液，且各阳极的第一导电部件彼此相互电连接，同时，各阴极的第二导电部件相互电连接。优选设置有多个上述阳极和阴极，各阳极的第一导电部件相互电连接，同时，各阴极的第二导电部件相互电连接。根据本专利技术的电解电容器，电介质层的耐电压大于双电荷层的耐电压，而且能够增大该电介质层中的电压。因此，将该电解电容器用于电源供给的情况下，由于增大电介质层的耐电压，能够适当地对应于该电源的高电压化。另外，如果为双电荷层的静电电容大于电介质层的静电电容的结构，能够将充电时施加的电压中施加在双电荷层部分的电压抑制在该双电荷层的耐电压以下，将与蓄积在电介质层中的静电能量同等的静电能量蓄积在双电荷层中。因此，能够使双电荷层中的电压为其耐电压以下，同时增大该电解电容器整体的耐电压。另外，根据本专利技术的电解电容器，由活性炭构成极化性部件，所以，阴极表面积扩大，放出蓄积的静电能量时，能够减小双电荷层中的每单位面积的电流，同时增大电解电容器的输出电流。附图说明图1是表示本专利技术的电解电容器的一例的截面图。图2是表示本专利技术的电解电容器的一例的主要部分的放大图。图3是表示本专利技术的电解电容器的一例的主要部分的放大图。图4是表示本专利技术的电解电容器的其它例子的截面图。图5是表示本专利技术的电解电容器的其它例子的截面图。图6是表示本专利技术的电解电容器的其它例子的截面图。图7是表示现有电解电容器的一例的主要部分的截面图。具体实施例方式下面，参照附图，具体地说明本专利技术的实施例。图1～图3为表示本专利技术的电解电容器的一例。如图1所示，该电解电容器A1包括阳极2、阴极3、电解液4、隔壁5和收容它们的外壳1。外壳1由绝缘性树脂形成，在其两侧壁附设有阳极2和阴极3。阳极2包括作为具有阀作用的金属的铌的多孔质烧结体21，和一部分埋设在该多孔质烧结体21中的阳极导线22。使用铌的多孔质烧结体作为阳极2是因为通过对该多孔质烧结体实施化学处理等，能够适当地形成作为后述电介质层23的氧化膜的缘故。并且由于能够比较增大该氧化膜的耐电压，使电解电容器A1易于高电压化。如图2所示，多孔质烧结体21结合有许多铌的微粒体21a。这些铌的微粒体21a与阳极导线22连通。在铌的微粒体21a和阳极导线22的表面形成由五氧化铌等氧化膜构成的电介质层23。例如可以如下操作制成阳极2。首先，在模具中填充铌的微粉，在将阳极导线22的一部分埋设在该微粉中的状态下，通过冲压加工，制成铌的多孔质体，再烧结该多孔质体，得到铌的多孔质烧结体21。使该多孔质烧结体21浸渍在磷酸水溶液等的化学液中，通过在该状态下通入直流电流进行阳极氧化处理，在多孔质烧结体21的内表面、外表面和阳极导线22的表面形成电介质层23。阳极导线22与多孔质烧结体21一样，由铌形成。该阳极导线22与用于电解电容器A1的外部连接的外部连接用端子7A(正端子)导通。阴极3包括极化性电极31和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解电容器，其包括阳极和阴极、和介于所述阳极和阴极之间的电解液，其特征在于：　　　　所述阳极，包括：在表面形成有作为电介质层的氧化膜的具有阀作用的金属的多孔质烧结体；和使该多孔质烧结体与外部连接用的正端子导通的第一导电部件，　　　　所述阴极，包括：在与所述电解液的界面产生双电荷层的极化性部件；和使该极化性部件与外部连接用的负端子导通的第二导电部件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-5-31 160439/20041.一种电解电容器，其包括阳极和阴极、和介于所述阳极和阴极之间的电解液，其特征在于所述阳极，包括在表面形成有作为电介质层的氧化膜的具有阀作用的金属的多孔质烧结体；和使该多孔质烧结体与外部连接用的正端子导通的第一导电部件，所述阴极，包括在与所述电解液的界面产生双电荷层的极化性部件；和使该极化性部件与外部连接用的负端子导通的第二导电部件。2.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于所述双电荷层的静电电容大于所述电介质层的静电电容。3.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于所述具有阀作用的金属为铌、钽或它们的化合物。4.如权利要求1或2所述的电解电容器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗山长治郎，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]