电解电容器制造技术

包含电容器元件，该电容器元件具备阳极体、覆盖阳极体的至少一部分的电介质层、覆盖电介质层的至少一部分的固体电解质层、以及覆盖固体电解质层的至少一部分的阴极引出层。阴极引出层包含碳材料、以及具有酸基的第1高分子。酸基包括选自磺基、羧基、以及它们的衍生物中的至少一者，由此抑制作为电解电容器的ESR的上升。的上升。的上升。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解电容器


[0001]本专利技术涉及电解电容器。

技术介绍

[0002]电解电容器具备电容器元件、和覆盖电容器元件的外装体。作为电解电容器的例子，有将导电性高分子等用于固体电解质的固体电解电容器。在该情况下，电容器元件具备阳极体、形成于阳极体上的电介质层、形成于电介质层上的固体电解质层、以及形成于固体电解质层上的阴极引出层。阴极引出层电连接到阴极引线端子。
[0003]作为阴极引出层的构成，例如在专利文献1提出了通过向碳层添加具有磺酸基的芳香族化合物，从而提高包含导电性高分子的固体电解质层与碳层的密合性，减小电解电容器的等效串联电阻(ESR)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2008
‑
27998号公报

技术实现思路

[0007]然而，对于专利文献1的电解电容器而言，ESR的改善效果(特别是高温环境下的ESR上升的抑制效果)不能说是充分的，期望进一步的改善。
[0008]本专利技术的一个方面涉及电解电容器，其包含电容器元件，该电容器元件具备阳极体、覆盖上述阳极体的至少一部分的电介质层、覆盖上述电介质层的至少一部分的固体电解质层、以及覆盖上述固体电解质层的至少一部分的阴极引出层，上述阴极引出层包含碳材料、以及具有酸基的第1高分子，上述酸基包括选自磺基、羧基、以及它们的衍生物中的至少一者。
[0009]能够抑制具备固体电解质层的电解电容器的ESR的上升。
[0010]附图简要说明<br/>[0011][图1]图1为示意性表示本专利技术的一个实施方式的电解电容器的截面图。
具体实施方式
[0012][电解电容器][0013]根据本专利技术的一个实施方式的电解电容器包含电容器元件，该电容器元件具备阳极体、覆盖阳极体的至少一部分的电介质层、覆盖电介质层的至少一部分的固体电解质层、以及覆盖固体电解质层的至少一部分的阴极引出层。阴极引出层包含碳材料、以及具有酸基的第1高分子。酸基包括选自磺基、羧基、以及它们的衍生物中的至少一者。
[0014]对于具备固体电解质层的电解电容器而言，通常，电容器元件被树脂制的外装体覆盖，但空气(特别是氧、或者氧和水分)容易透过外装体而侵入至内部。若侵入至电解电容器内部的空气与固体电解质层接触，则固体电解质层中所含的导电性高分子可能会劣化。
[0015]在电容器元件中，固体电解质层的至少一部分被阴极引出层覆盖。阴极引出层通常包含碳层。然而，碳层通常为粒子状的碳材料集合而成的状态，因而膜质不能说是致密的。因此，若空气侵入至电解电容器内，则容易透过碳层，透过碳层的空气与固体电解质层接触，有时会使固体电解质层中所含的导电性高分子劣化。这样的导电性高分子的劣化在高温和/或高湿度下变得特别显著。若导电性高分子发生劣化，则固体电解质层的电阻增加，因而电解电容器的ESR上升。
[0016]对于本实施方式的电解电容器而言，在电容器元件中，覆盖固体电解质层的至少一部分的阴极引出层所含的碳层中，除了碳材料以外，还含有具有酸基的第1高分子。导电性高分子具有(例如，
‑
S
‑
基或
‑
NH
‑
基等)容易带正电的官能团，酸基能够与导电性高分子的这些官能团键合。另一方面，第1高分子的高分子链与碳粒子缠绕，由此第1高分子能够与碳材料牢固地密合。因此，经由第1高分子，能够提高碳材料与导电性高分子的密合性。由此，碳层的阻气性提高，空气的透过得以减少。由此，固体电解质层的电阻的上升受到抑制，能够抑制电解电容器中的ESR的上升。
[0017]另外，第1高分子与其单体相比是更加热稳定的，因而即使在高温环境下也容易将碳材料与导电性高分子的密合性维持得较高。因此，通过包含第1高分子，即使在高温下也能够得到ESR上升的高的抑制效果。
[0018]酸基例如为磺基(
‑
SO3H)、羧基(
‑
COOH)，并且被导入至对应于第1高分子的重复单元的单体中。酸基也可以为磺基和/或羧基的衍生物。磺基和/或羧基的衍生物包括从磺基和/或羧基解离了质子而得的阴离子基团、以及阴离子基团与阳离子的盐(例如，钠盐等)。衍生物也可以是酸基与醇的酯体。
[0019]除了第1高分子以外，第2高分子也可以包含在阴极引出层中。通过第2高分子，能够协同地提高ESR上升抑制效果、或者赋予第2高分子其他功能。第2高分子可以与第1高分子同样地具有酸基，或者也可以不具有酸基。第2高分子例如可以是水溶性的。水溶性的高分子一般具有极性基团，可通过氢键而密集地取向。因此，在高分子内用于氧等气体扩散的空间少，气体难以透过高分子内。因此，通过第2高分子，能够提高阻氧性。由此，导电性高分子的氧化劣化受到抑制，因而能够进一步抑制ESR的上升。
[0020]水溶性的高分子之中，纤维素系高分子和聚乙烯醇的阻氧性高，因而可以优选地用作第2高分子。需要说明的是，纤维素系高分子包括纤维素醚类和纤维素酯类，例如可以包括羧甲基纤维素或羟乙基纤维素等、构成纤维素的单体即葡萄糖的羟基被化学修饰而得的衍生物。另外，纤维素系高分子的衍生物可以具有高阶结构，特别是可以包含原纤结构。
[0021]阴极引出层可以是覆盖固体电解质层的至少一部分的第1导电层与覆盖第1导电层的至少一部分的第2导电层的二层结构。在该情况下，第1高分子至少包含在第1导电层中即可。固体电解质层与第1导电层的密合性提高，能够抑制ESR上升。例如，第1导电层为碳层，第2导电层为银糊层。
[0022]以下，一边适当参照附图，一边更具体地对电解电容器的构成进行说明。图1是概略性地表示本专利技术的一个实施方式的电解电容器的结构的截面图。在图示例子中，电解电容器1具备：电容器元件2；对电容器元件2进行密封的树脂制的外装体3；以及阳极引线端子4和阴极引线端子5，它们的至少一部分分别露出于外装体3的外部。外装体3具有大致长方体的外形，电解电容器1也具有大致长方体的外形。
[0023]电容器元件2具备构成阳极部的阳极体6、覆盖阳极体6的电介质层7、以及覆盖电介质层7的阴极部8。
[0024]阳极体6包含与阴极部8对置的区域、以及不与阴极部8对置的区域。阳极体6的不与阴极部8对置的区域当中，在与阴极部8相邻的部分中，形成了绝缘性的分离层13，阴极部8与阳极体6的接触受到了限制。绝缘性的分离层13例如以带状的方式覆盖了阳极体6的表面。在阳极体6的不与阴极部8对置的区域当中，另一部分通过焊接而电连接到阳极引线端子4。阴极引线端子5经由通过导电性粘接剂所形成的粘接层14而电连接到阴极部8。
[0025]阴极部8具备覆盖电介质层7的固体电解质层9、以及覆盖固体电解质层9的阴极引出层10。阴极引出层10具有碳层11(第1导电层)和银糊层12(第2导电层)。在此，碳层11包含碳材料和第1高分子。通过碳层11包含第1高分子，从而碳层11与固体电解质层9的密合性变高，因而即使空气侵入至外装体3的本文档来自技高网...

【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，其包含电容器元件，该电容器元件具备阳极体、覆盖所述阳极体的至少一部分的电介质层、覆盖所述电介质层的至少一部分的固体电解质层、以及覆盖所述固体电解质层的至少一部分的阴极引出层，所述阴极引出层包含碳材料、以及具有酸基的第1高分子，所述酸基包括选自磺基、羧基、以及它们的衍生物中的至少一者。2.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述酸基被导入至对应于所述第1高分子的重复单元的单体中，相对于100个所述单体，所述酸基的数量为50个以上。3.根据权利要求1或2所述的电解电容器，其中，相对于所述碳材料100质量份，所述第1高分子的含量为1质量份～5000质量份。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电解电容器，其中，所述第1高分子的重均分子量为2,000～1,000,...

【专利技术属性】
技术研发人员：廣田兄，上中敬太，岛崎幸博，今村大树，
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：