电解电容器及其制造方法技术

电解电容器具备阳极体、形成于上述阳极体上的电介质层和形成于上述电介质层上的固体电解质层。上述固体电解质层包含第一层和第二层，上述第一层包含第一导电性高分子，上述第二层形成于上述第一层上且包含自掺杂型的第二导电性高分子。二导电性高分子。二导电性高分子。

【技术实现步骤摘要】
电解电容器及其制造方法
[0001]本申请是分案申请，其母案申请的申请号：202080009867.7(PCT/JP2020/001435)，申请日：2020.1.17，专利技术名称：电解电容器及其制造方法


[0002]本专利技术涉及具备固体电解质层的电解电容器及其制造方法。

技术介绍

[0003]电解电容器具备：具备固体电解质层的电容器元件、与电容器元件电连接的电极端子、以及密封电容器元件的外装体。电容器元件例如具备：阳极体、形成于阳极体上的电介质层和形成于电介质层上的固体电解质层。
[0004]固体电解质层包含导电性高分子。在专利文献1中提出了一种固体电解电容器，其具备：电介质氧化被膜以及导电性高分子层，上述电介质氧化被膜形成于具有细孔的阳极体的表面，上述导电性高分子层形成于细孔内部，并且包含胺类和具有磺酸基的水溶性的自掺杂型导电性高分子。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特表2013
‑
081099号公报

技术实现思路

[0008]在电解电容器中，电介质层通常以覆盖形成于阳极体的多孔质部的表面的方式形成。阳极体与电极端子连接，有时外部的空气通过阳极体的多孔质部侵入到电容器元件的内部。如果侵入的空气中的氧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发生劣化，电解电容器的ESR(等效串联电阻)上升、或静电电容降低。
[0009]本专利技术的一个方面涉及一种电解电容器，其具备阳极体、形成于上述阳极体上的电介质层和形成于上述电介质层上的固体电解质层，
[0010]上述固体电解质层包含：包含第一导电性高分子的第一层、和形成于上述第一层上且包含自掺杂型的第二导电性高分子的第二层。
[0011]本专利技术的另一方面涉及一种电解电容器的制造方法，其包括：
[0012]准备形成有电介质层的阳极体的工序；以及
[0013]在上述电介质层上形成固体电解质层的工序，
[0014]上述形成固体电解质层的工序包括：
[0015]在上述电介质层上使第一导电性高分子的前体聚合而形成包含上述第一导电性高分子的第一层的工序；以及
[0016]通过使包含自掺杂型的第二导电性高分子的液态组合物附着于上述第一层，从而在上述第一层上形成包含上述第二导电性高分子的第二层的工序。
[0017]根据本专利技术，即使在暴露于高温后，也能够抑制具备固体电解质层的电解电容器
的ESR的上升，并且能够抑制静电电容的降低。
附图说明
[0018]图1是示意性地表示本专利技术的一个实施方式的电解电容器的截面图。
[0019]图2是将图1的区域II放大后的示意截面图。
具体实施方式
[0020]电解电容器具备阳极体、形成于阳极体上的电介质层和形成于电介质层上的固体电解质层。对于阳极体而言，为了增大形成电介质层和固体电解质层的面的表面积，通常在表层具备多孔质部。多孔质部包含大量空隙。阳极体的一个端部与电极端子连接，空气从电极端子侧通过多孔质部的空隙侵入到电容器元件内，有时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环境下特别显著。
[0021]根据本专利技术的一个方面的电解电容器，形成包含第一层和第二层的固体电解质层，所述第一层包含第一导电性高分子，所述第二层形成于第一层上且包含自掺杂型的第二导电性高分子。通过使用自掺杂型的导电性高分子作为第二导电性高分子，能够使第二导电性高分子容易地进入到第一层中。这是因为，与非自掺杂型的导电性高分子的情况相比，自掺杂型的导电性高分子在液态组合物中以粒径小的状态稳定地保持。即使在第一层具有空隙的情况下，由于第二导电性高分子被填充到第一层的空隙中，所以即使空气侵入到电容器元件内，也不易透过固体电解质层内。由于能够减少固体电解质层与空气中所含的氧的接触，所以导电性高分子的劣化得到抑制。由此，固体电解质层的耐热性提高，电解电容器的耐热性提高。因此，能够抑制耐热试验后的电解电容器的ESR(等效串联电阻)的上升。另外，也能够抑制耐热试验后的电解电容器的静电电容的降低。
[0022]需要说明的是，自掺杂型的导电性高分子是指具有通过共价键直接或间接地键合于导电性高分子的骨架的阴离子性基团的导电性高分子。该导电性高分子本身所具有的阴离子性基团作为导电性高分子的掺杂剂发挥功能，因此被称为自掺杂型。阴离子性基团例如包括酸性基团(酸型)或其共轭阴离子基团(盐型)。
[0023]以下，根据需要，参照附图对本专利技术的上述方面的电解电容器及其制造方法更具体地进行说明。
[0024][电解电容器][0025](阳极体)
[0026]阳极体可以包含阀作用金属、包含阀作用金属的合金、以及包含阀作用金属的化合物等。这些材料可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。作为阀作用金属，例如优选使用铝、钽、铌、钛。阳极体通常在表层具备多孔质部。这样的阳极体例如是通过利用蚀刻等将包含阀作用金属的基材(箔状或板状的基材等)的表面粗糙化而得到的。另外，阳极体也可以是包含阀作用金属的粒子的成形体或其烧结体。由于烧结体具有多孔质结构，所以阳极体的整体可以成为多孔质部。
[0027](电介质层)
[0028]电介质层是通过利用化学转化处理等对阳极体表面的阀作用金属进行阳极氧化而形成的。电介质层以覆盖阳极体的至少一部分的方式形成即可。电介质层通常形成于阳
极体的表面。电介质层由于形成于阳极体的多孔质部的表面，所以沿着阳极体的表面的孔和凹陷(凹坑)的内壁面而形成。
[0029]电介质层包含阀作用金属的氧化物。例如，使用钽作为阀作用金属时的电介质层包含Ta2O5，使用铝作为阀作用金属时的电介质层包含Al2O3。需要说明的是，电介质层不限于此，只要是作为电介质发挥功能的层即可。
[0030](固体电解质层)
[0031]固体电解质层以覆盖电介质层的方式形成。固体电解质层不需要覆盖电介质层的整体(表面整体)，只要以覆盖电介质层的至少一部分的方式形成即可。固体电解质层包括：包含第一导电性高分子的第一层和形成于第一层上且包含自掺杂型的第二导电性高分子的第二层。在电介质层上存在未形成第一层的区域情况下，在该区域中，可以在电介质层上形成第二层。
[0032](第一层)
[0033]作为第一导电性高分子，例如可举出非自掺杂型的导电性高分子。在第一层包含非自掺杂型的导电性高分子的情况下，第一层容易产生空隙，但即使在这样的情况下，通过在第一层上形成自掺杂型的第二导电性高分子的第二层，第二导电性高分子进入到第一层中，因此也能够提高固体电解质层的耐热性。
[0034]需要说明的是，作为非自掺杂型的导电性高分子，例如可举出不具有通过共价键直接或间接地键合于导电性高分子的骨架的阴离子性基团(具体而言，磺酸基、羧基、磷酸基、膦酸基和它们的盐)的导电性高分子。
[0035]作为非自掺杂型的导电性高分子，优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解电容器，其具备阳极体、形成于所述阳极体上的电介质层和形成于所述电介质层上的固体电解质层，所述固体电解质层包含第一层和第二层，所述第一层包含非自掺杂型的第一导电性高分子，所述第二层形成于所述第一层上且包含自掺杂型的第二导电性高分子，所述第一层具有所述第一导电性高分子不存在的空隙，在所述空隙内存在第二导电性高分子。2.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述第二层不包含所述第一导电性高分子。3.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述第二层包含所述第一导电性高分子，所述第二层的单位体积中含有的所述第二导电性高分子的量多于所述第二层的单位体积中含有的所述第一导电性高分子的量。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电解电容器，其中，所述第二导电性高分子的重均分子量为30000以下。5.根据权利要求1～3中任一项所述的电解电容器，其中，所述第二导电性高分子是自掺杂型的聚(3，4
‑
乙烯二氧噻吩)类。6.根据权利要求5所述的电解电容器，其中，所述第一导电性高分...

【专利技术属性】
技术研发人员：福井齐，
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：