电解电容器用电极箔、电解电容器及电解电容器的制造方法技术

本发明专利技术提供一种由于使用电解电容器用电极箔所以静电容量大的电解电容器，所述电解电容器用电极箔具备：具有芯部及设置于芯部的表面的多孔部、并且包含第一金属的阳极体；覆盖多孔部的至少一部分的第一电介质层；以及覆盖第一电介质层的至少一部分的第二电介质层。第二电介质层包含第二金属的氧化物。第一电介质层具备：具有厚度T1的第一部分、和具有小于厚度T1的厚度T2的第二部分。的第二部分。的第二部分。

【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、电解电容器及电解电容器的制造方法


[0001]本专利技术涉及电解电容器用电极箔、电解电容器及电解电容器的制造方法。

技术介绍

[0002]电解电容器的电极箔具备：阳极体、和覆盖阳极体的电介质层。在阳极体中使用包含阀作用金属的金属箔等基材。从增加静电容量的观点考虑，基材的表面通过蚀刻等进行了粗糙化。即，阳极体具备芯部、和设置于芯部的表面的多孔部，多孔部的表面被电介质层覆盖。关于电极箔，对使用的材料等进行了各种研究(例如，专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2015/118902号小册子

技术实现思路

[0006]鉴于上述情况，本专利技术的一个方面的电解电容器用电极箔具备：具有芯部及设置于上述芯部的表面的多孔部、并且包含第一金属的阳极体；覆盖上述多孔部的至少一部分的第一电介质层；以及覆盖上述第一电介质层的至少一部分、并且包含第二金属的氧化物的第二电介质层，上述第一电介质层具备：具有厚度T1的第一部分、和具有小于上述厚度T1的厚度T2的第二部分。
[0007]本专利技术的另一方面的电解电容器具备：上述的电极箔；和覆盖上述电极箔的上述第二电介质层的至少一部分、并且包含导电性高分子的固体电解质层。
[0008]本专利技术的又一方面的电解电容器的制造方法包括：第一工序，得到阳极体，所述阳极体具有芯部及设置于上述芯部的表面的多孔部、并且包含第一金属，并且上述多孔部的至少一部分被第一电介质层覆盖；第二工序，通过通过原子层蚀刻法或酸浸渍，将上述第一电介质层的至少一部分去除；以及第三工序，以覆盖上述多孔部的至少一部分的方式，形成包含第二金属的氧化物的第二电介质层，得到电极箔。
[0009]根据本专利技术，能够得到静电容量大的电解电容器。
附图说明
[0010]图1是示意性地示出本专利技术的一个实施方式的电极箔的表面部分的截面图。
[0011]图2是示意性地示出本专利技术的一个实施方式的电解电容器所具备的卷绕体的构成的立体图。
[0012]图3是示意性地示出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
[0013]以下，在说明实施方式之前，简单示出现有技术中的问题。
[0014]由于大气中的阳极体的放置等，阳极体的表面(多孔部)与空气接触，容易在阳极
体的表面形成自然氧化覆膜。另外，自然氧化覆膜有时包含来自阳极体的杂质。有时由于自然氧化覆膜存在，所以无法充分地得到静电容量。鉴于上述问题，本专利技术提供用于提供静电容量大的电解电容器的电解电容器用电极箔、电解电容器、以及电解电容器的制造方法。
[0015][电解电容器用电极箔][0016]本实施方式的电解电容器用电极箔具备：具有芯部及设置于芯部的表面的多孔部、并且包含第一金属的阳极体；覆盖多孔部的至少一部分的第一电介质层；以及覆盖第一电介质层的至少一部分、并且包含第二金属的氧化物的第二电介质层。第一电介质层具备：具有厚度T1的第一部分、和具有小于厚度T1的厚度T2的第二部分。
[0017]第一电介质层包含自然氧化覆膜，可以包含来自阳极体的第一金属的氧化物。另外，自然氧化覆膜也可以包含来自阳极体的杂质。有时由于自然氧化覆膜而无法充分地得到电解电容器的静电容量。
[0018]与此相对，在本专利技术中，通过实施基于原子层蚀刻(Atomic Layer Etching：ALE)法的表面处理、或酸浸渍，第一电介质层的一部分的厚度从厚度T1减小至厚度T2，形成第二部分。由此，由第一电介质层导致的静电容量降低得以抑制。
[0019]多孔部可以具有：阳极体的表面侧的区域A、和除区域A以外的区域B，第一电介质层可以在区域A中具有第二部分，在区域B中具有第一部分。在容易被第二电介质层覆盖的多孔部的区域A中第一电介质层具有第二部分时，在区域A中由第一电介质层带来的影响减少，由第二电介质层带来的作用高效地发挥，容易实现由第二电介质层带来的电解电容器的性能提高。例如，通过配置相对介电常数高的第二电介质层，容易增大电解电容器的容量。
[0020]多孔部具有多个凹坑(孔)，电介质层(第一电介质层及第二电介质层)覆盖多孔部的外表面及凹坑的内壁面。多孔部的外表面、和从多孔部的外表面至区域A与区域B的边界部的深度(与图1的区域A的厚度D
A
对应的深度)为止之间的凹坑的内壁面可以被厚度T2的第一电介质层(第二部分)覆盖。从多孔部的区域A与区域B的边界部的深度(与图1的区域A的厚度D
A
对应的深度)至最深部(与图1的多孔部的厚度D0对应的深度)为止之间的凹坑的内壁面可以被厚度T1的第一电介质层(第一部分)覆盖。
[0021]第一金属可以包含选自钛(Ti)、钽(Ta)、铌(Nb)及铝(Al)中的至少一种。从在成本方面更有利的观点考虑，第一金属优选包含Al。第一电介质层可以包含第一金属的氧化物。第一金属的氧化物(第一电介质层)可以包含选自TiO2、Ta2O5、Nb2O5及Al2O3中的至少一种。
[0022]第二金属可以与第一金属相同，也可以不同。在第二金属与第一金属不同的情况，不会受到第一金属的限制，而能够选择可形成相对介电常数高的第二电介质层的第二金属，容易增大电解电容器的静电容量。另外，第二金属的选择范围扩大，因此，不会受到第一金属的限制，而容易对第二电介质层赋予各种性能。
[0023]第二金属优选包含选自钽(Ta)、钛(Ti)、铪(Hf)、锆(Zr)、铌(Nb)、硅(Si)及铝(Al)中的至少一种。在该情况下，第二金属的氧化物具有高的相对介电常数，容易增大静电容量。第二金属的氧化物(第二电介质层)优选包含选自Ta2O5、TiO2、HfO2、ZrO2、Nb2O5、SiO2及Al2O3中的至少一种。其中，从第二金属的氧化物的相对介电常数进一步提高的观点考虑，第二金属更优选为Ti、Nb。从耐电压性的提高的观点考虑，第二金属更优选为Si、Zr、Hf、Ta。
[0024]第二电介质层可以通过原子层沉积(Atomic Layer Deposition：ALD)法形成。在
该情况下，容易形成致密且厚度均匀的第二电介质层。可以选择与第一金属不同的第二金属。在第二电介质层包含两种以上第二金属的氧化物的情况下，各氧化物可以混合存在，可以分别以层状形成。从电解电容器的大容量化的观点考虑，第二金属的氧化物优选具有比第一金属的氧化物高的相对介电常数。
[0025]在通过ALD法形成薄且均匀的第二电介质层的情况下，实际上，有时在多孔部(例如区域B的深部)的凹坑的表面具有针孔(pinhole)之类的宏观缺陷、晶格缺陷之类的微细缺陷。通过用第一电介质层(第一部分及第二部分)弥补第二电介质层的缺陷来确保绝缘性。另外，利用通过比阳极体中的金属键更强的共价键形成的第一电介质层(第一部分及第二部分)，阳极体中的金属向第二电介质层的扩散得以抑制。如果阳极体中的金属扩散并掺杂至第二电介质层中，则有本文档来自技高网...

【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：具有芯部及设置于所述芯部的表面的多孔部、并且包含第一金属的阳极体；覆盖所述多孔部的至少一部分的第一电介质层；以及覆盖所述第一电介质层的至少一部分、并且包含第二金属的氧化物的第二电介质层，所述第一电介质层具备：具有厚度T1的第一部分、和具有小于所述厚度T1的厚度T2的第二部分。2.根据权利要求1所述的电解电容器用电极箔，其中，所述多孔部具有所述阳极体的表面侧的区域A、和除所述区域A以外的区域B，所述第一电介质层在所述区域A中具有所述第二部分，在所述区域B中具有所述第一部分。3.根据权利要求2所述的电解电容器用电极箔，其中，所述区域A具有所述多孔部的厚度D0的0.1％以上且99.9％以下的厚度D
A
。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，所述厚度T2相对于所述厚度T1之比：T2/T1为0.01以上且0.6以下。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，所述厚度T2为0.1nm以上且6nm以下。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，所述厚度T1为1nm以上且10nm以下。7.根据权利要求1～6中任一项所述的电解电容器用电极箔，其中，所述第一电介质层包含所述第一金属的氧化物。8.根据权利要求1～7中任一项所述的电解电容器用电极箔，其中，所述第一金属包含选自钛、钽、铌及铝中的至少一种。9.根据权利要求1～8中任一项所述的电解电容器用电极箔，其中，所述第二金属包含选自钽、钛、铪、锆、铌、硅及铝中的至少一种。10.一种电解电容器，其具备：权利要求1～9中任一项所述的电极箔；和覆盖所述电极箔的所述第二电介质层的至少一部分、并且包含导电性高分子的固体电解质层。11.根据权利要求10所述的电解电容器，其还具备溶剂或电解液。12.一种电解电容器的制造方法，其包括：第一工序，得到阳极体，所述阳极体具有芯部及设置于所述芯部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓桥秀之，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：