电解电容器制造技术

本发明专利技术提供一种抑制电解电容器内产生的气体总量的、100V以上中高压用途的电解电容器。电解电容器的阳极箔包括：扩面部，包括自箔表面向箔厚度方向形成的隧道状的坑；以及电介质氧化皮膜，形成于扩面部的表面。电解电容器的阴极体包括：包含阀作用金属的阴极箔；以及形成于阴极箔上的碳层。形成于阴极箔上的碳层。形成于阴极箔上的碳层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解电容器


[0001]本专利技术涉及一种电解电容器。

技术介绍

[0002]电解电容器是通过静电电容进行电荷的蓄电及放电的无源元件。电解电容器通过将含浸在电解液中的电容器元件收纳在外装壳体中，用封口体密封外装壳体，自封口体将引出端子引出而构成。电容器元件通过使阳极箔与阴极箔相向并使隔板介于阳极箔与阴极箔之间而构成，其中所述阳极箔在阀金属箔上形成有电介质氧化皮膜，所述阴极箔包括同种或其他的金属的箔。
[0003]对于电解电容器，如电动汽车等车载用途或电力用途等那样，有时要求100V以上的耐电压。能耐受100V以上中高压的电解电容器需要具有厚度的电介质氧化皮膜。但是，当电介质氧化皮膜变厚时，静电电容降低。因此，100V以上中高压用途的电解电容器在阳极箔上包括由多个隧道状的坑构成的扩面层。另外，电解电容器在阳极箔上包括局部或整个面上具有贯通箔的隧道状的坑的扩面层。如此通过扩面技术，100V以上中高压用途的电解电容器在确保电介质氧化皮膜的厚度的同时，实现了阳极箔的大表面积化。
[0004][现有技术文献][0005][专利文献][0006]专利文献1：日本专利特开2014
‑
181368号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]但是，在电解电容器内，由于各种现象而产生气体。例如，在阳极侧，若电介质氧化皮膜溶解而电解液的水分与阀作用金属接触，则随着阀作用金属的水合劣化而产生氢气。阴极侧也在箔界面产生氢气。若电解电容器内的气体产生量增大，则有可能引起外装壳体的膨胀、开阀或漏液。
[0009]另一方面，近年来，对100V以上中高压用途的电解电容器要求更大的静电电容。换言之，也要求在维持耐电压的同时使电介质氧化皮膜薄壁化。但是，若使电介质氧化皮膜薄壁化，则阀作用金属与电解液中的水分的接触变得容易，会产生阀作用金属与电解液中的水分的反应机会变多，氢气的产生量变多的问题。
[0010]因此，考虑在电解电容器的电解液中添加硝基化合物等气体吸收剂或气体控制剂。但是，硝基化合物有降低电解电容器的耐电压的倾向，在要求100V以上中高压的电解电容器中，期望减少添加量。
[0011]本专利技术是为了解决所述课题而提出，其目的在于提供一种抑制电解电容器内产生的气体总量的、100V以上中高压用途的电解电容器。
[0012][解决问题的技术手段][0013]首先，对电容出现率进行定义。电容出现率是电解电容器的静电电容相对于阳极
侧的静电电容的比例。即，所谓电容出现率，是将电解电容器看作阳极侧与阴极侧串联的电容器的合成静电电容除以阳极侧静电电容得到的比例的百分率。合成静电电容是将阳极侧静电电容与阴极侧静电电容的乘法结果除以阳极侧静电电容与阴极侧静电电容的和而获得。因此，电容出现率由以下式1表示。
[0014](式1)
[0015][0016]如式1所示，在阳极侧的静电电容大的情况下，阴极侧对电容出现率的影响变大。另一方面，在阳极侧的静电电容小的情况下，阴极侧对电容出现率的影响变小。
[0017]此处，在电解电容器的领域，面向100V以上的所谓中高压用途的电解电容器用的阳极箔与面向低压用途的电解电容器用的阳极箔相比，每单位面积的静电电容小。这是因为在面向中高压用途的电解电容器用阳极箔中，为了确保耐压，扩面层表面的电介质氧化皮膜变厚。自提高电容出现率的观点考虑，在阳极侧静电电容大的低压区域的电解电容器中，为了增大电容出现率，增大阴极侧的电容有很大的效果。但是，在阳极侧的静电电容小的面向中高压用途的电解电容器中，即使提高阴极侧的静电电容，电容出现率的效果也小。
[0018]例如，作为面向低压用途的电解电容器，在使用每1cm2的静电电容为10μF的阳极箔的情况下，使用每1cm2的静电电容为100μF的阴极箔时的电容出现率为90.9％，使阴极箔的每1cm2的静电电容达到1000μF时的电容出现率为99.0％，预估109％的电容出现率提高。另一方面，作为面向中高压用途的电解电容器，在每1cm2的静电电容为1μF的阳极箔中，使用每1cm2的静电电容为100μF的阴极箔时的电容出现率为99.0％，使阴极箔的每1cm2的静电电容达到1000μF时的电容出现率为99.9％，电容出现率几乎未提高。
[0019]在即使提高阴极侧的静电电容，电容出现率的效果也小的面向中高压用途的电解电容器中，考虑到使用碳材料引起的步骤数的增加等，未提高阴极箔的容量。但是，本专利技术者们进行努力研究的结果表明，在面向100V以上中高压用途的电解电容器中，若在阴极箔上形成碳层，则电解电容器内产生的气体的总量得到抑制。
[0020]本专利技术是通过本专利技术者们获得所述见解而完成的专利技术，本专利技术的电解电容器是包括阳极箔及阴极体的电解电容器，且本专利技术的电极电容器的特征在于，所述阳极箔包括：形成于箔表面的阳极侧扩面部、及形成于所述阳极侧扩面部的表面的电介质氧化皮膜，所述阴极体包括：由阀作用金属构成的阴极箔及形成于所述阴极箔上的碳层。
[0021]所述阳极侧扩面部可包括自箔表面向箔厚度方向形成的隧道状的坑。
[0022]所述阴极体可在所述阴极箔的表面具有扩面部，且所述碳层可形成于所述阴极侧扩面部上。
[0023]所述碳层与所述阴极侧扩面部可压接。
[0024]所述碳层可进入所述阴极侧扩面部内。
[0025]所述阴极侧扩面部可包括海绵状的坑，所述碳层的碳材料可进入所述海绵状的坑内。
[0026]本专利技术的电解电容器可包括：元件，包括所述阳极箔及所述阴极体；以及电解质，填充于所述元件，且所述电解质中可不含有硝基系化合物。
[0027]所述阴极体可包括形成于箔表面的绝缘层，所述碳层可形成于所述绝缘层上。
[0028]所述绝缘层可为自然氧化皮膜或化学转化皮膜。
[0029]本专利技术的电解电容器可包括：元件，包括所述阳极箔及所述阴极体；以及电解质，作为包含乙二醇的溶剂而填充于所述元件。
[0030]所述隧道状的坑的一部分或全部可贯通所述阳极箔。
[0031]本专利技术的电解电容器可用于100V以上的中高压用途。
[0032][专利技术的效果][0033]根据本专利技术，即使是100V以上的中高压用途的电解电容器，也能够抑制电解电容器内的气体产生量。
附图说明
[0034]图1是表示实施例1至实施例4及比较例1的电解电容器的层压单元的膨胀量的图表。
[0035]图2是表示实施例5至实施例13及比较例2的电解电容器的层压单元的膨胀量的图表。
[0036]图3是表示实施例14及实施例15以及比较例3及比较例4的电解电容器的外装壳体的膨胀量的图表。
具体实施方式
[0037]对本专利技术的实施方式的电极体及将所述电极体用于阴极的电解电容器进行说明。在本实施方式中，例示具有电解液的电解电容器来进行说明，但并不限定于此。本专利技术可应用于将凝胶电解质用作电解质的任何电解电容器中。
[0038](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，包括阳极箔及阴极体，其特征在于，所述阳极箔包括：阳极侧扩面部，形成于箔表面；以及电介质氧化皮膜，形成于所述扩面部的表面，且所述阴极体包括：阴极箔，包含阀作用金属；以及碳层，形成于所述阴极箔上。2.根据权利要求1所述的电解电容器，其特征在于所述阳极侧扩面部包括自箔表面向箔厚度方向形成的隧道状的坑。3.根据权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于所述阴极体在所述阴极箔表面具有阴极侧扩面部，且所述碳层形成于所述阴极侧扩面部上。4.根据权利要求3所述的电解电容器，其特征在于所述碳层与所述阴极侧扩面部压接。5.根据权利要求3或4所述的电解电容器，其特征在于所述碳层进入至所述阴极侧扩面部内。6.根据权利要求5所述的电解电容器，其特征在于所述阴极侧扩面部包括海绵状的坑，所述碳层的碳材料进入至所述海绵状的坑内。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田敦，冨永诚，长原和宏，小关良弥，波多江达，
申请(专利权)人：日本贵弥功株式会社，
类型：发明
国别省市：