固体电解电容器元件和固体电解电容器制造技术

具备阳极体、形成于上述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖上述电介质层的至少一部分的阴极部。上述阴极部具备覆盖上述电介质层的至少一部分的固体电解质层。上述固体电解质层包含导电性高分子成分，所述导电性高分子成分包含共轭系高分子。通过使用上述固体电解质层在230℃下加热5小时时的透氧度P1为1.0cm3/m2·

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体电解电容器元件和固体电解电容器


[0001]本公开涉及固体电解电容器元件和固体电解电容器。

技术介绍

[0002]固体电解电容器具备固体电解电容器元件、对固体电解电容器元件进行密封的树脂外装体或壳体、以及与固体电解电容器元件电连接的外部电极。固体电解电容器元件具备阳极体、形成于阳极体的表面的电介质层、以及覆盖电介质层的至少一部分的阴极部。阴极部具备覆盖电介质层的至少一部分的包含导电性高分子成分的固体电解质层。
[0003]专利文献1提出了一种固体电解电容器，其由阳极、电介质被膜和固体电解质层构成，所述阳极至少包含阀金属，所述电介质被膜形成于该阀金属上，所述固体电解质层形成于该电介质被膜上且包含导电性高分子，在该固体电解电容器中，使导电性高分子形成与离子性高分子的复合体。在专利文献1中记载了导电性高分子通过化学聚合或电解聚合而形成。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2005
‑
21410号公报

技术实现思路

[0007]本公开的第1方面的固体电解电容器元件具备阳极体、形成于上述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖上述电介质层的至少一部分的阴极部，上述阴极部具备覆盖上述电介质层的至少一部分的固体电解质层，上述固体电解质层包含导电性高分子成分，所述导电性高分子成分包含共轭系高分子，上述固体电解质层在230℃下加热5小时时的透氧度P1为1.0cm3/m2·
24h
·
atm以下。
>[0008]本公开的第2方面的固体电解电容器具备至少1个上述固体电解电容器元件。
[0009]根据本公开，能够提供耐热性优异的固体电解电容器元件和固体电解电容器。
附图说明
[0010]图1是本公开的一个实施方式的固体电解电容器的截面示意图。
具体实施方式
[0011]在说明实施方式之前，以下简单地示出现有技术中的课题。
[0012]在固体电解电容器中，如果空气侵入内部，则空气中所含的水分或氧的作用导致导电性高分子成分(共轭系高分子、掺杂剂等)发生劣化。如果导电性高分子成分发生劣化，则固体电解质层的导电性降低。另外，如果固体电解质层中的共轭系高分子的取向性低，则在固体电解电容器暴露于高温的情况下，空气容易侵入。因此，导电性高分子成分的劣化特别是在高温环境下显著。固体电解电容器根据用途，有时在高温环境下使用。另外，固体电
解电容器通常经过暴露于高温的回流焊工序而与基板焊料接合。因此，要求具有优异的耐热性的固体电解电容器元件和固体电解电容器。
[0013]鉴于上述课题，在本公开的第1方面涉及的固体电解电容器元件中，在暴露于高温的情况下的固体电解质层中，空气(更具体而言为氧)的侵入被抑制得较低。更具体而言，固体电解质层在230℃下加热5小时时的透氧度P1为1.0cm3/m2·
24h
·
atm以下。1cm3/m2·
24h
·
atm＝9.87mL/m2·
day
·
MPa。
[0014]在第1方面的固体电解电容器元件中，可以得到固体电解质层中的共轭系高分子的高取向性。通过共轭系高分子的高取向性，从而共轭系高分子的结晶性提高，或者共轭系高分子在能量上稳定化。因此，可以得到膜质优异的致密且刚性的固体电解质层。其结果，能够将固体电解质层中的透氧度抑制得较低，并且能够确保固体电解质层的高导电性。即使在暴露于高温的情况下，也能够抑制固体电解质层的劣化，能够抑制电容器性能(静电电容等)的降低。因此，能够确保固体电解电容器元件和固体电解电容器的高耐热性。通过得到优异的耐热性，能够提高固体电解电容器元件和固体电解电容器的可靠性。
[0015]这样的固体电解质层可以通过3极式的电解聚合而形成。以往的通常的电解聚合通过将表面形成有电介质层的阳极体作为阳极、使用该阳极和对电极这2个电极的2极式来进行。与此相对，3极式的电解聚合以在表面形成有电介质层的阳极体作为阳极，使用该阳极、对电极和参比电极这3个电极来进行。在3极式的电解聚合中，通过利用参比电极，能够精密地控制阳极的电位而不受对电极的自然电位的变化影响。因此，在3极式的情况下，与2极式的情况相比，电解聚合反应被更精密地控制，因此，通过电解聚合而形成的共轭系高分子的取向性提高，结晶性提高，或者共轭系高分子在能量上稳定化。需要说明的是，在2极式和3极式中的任一者的情况下，固体电解质层均可以通过在电介质层的表面将共轭系高分子的前体根据需要在掺杂剂的存在下进行电解聚合而形成。
[0016]固体电解质层的透氧度P1与上述加热之前的透氧度P0之差(P1‑
P0)优选为0.3cm3/m2·
24h
·
atm以下，可以为0.25cm3/m2·
24h
·
atm以下。在该情况下，能够进一步提高固体电解电容器元件和固体电解电容器的耐热性。更具体而言，即使在固体电解电容器元件暴露于高温的情况下，氧化反应也不易进行，固体电解质层的劣化受到抑制，并且高导电性得以维持，电容器性能(静电电容等)的降低进一步受到抑制。
[0017]固体电解电容器元件也可以在超过200℃且300℃以下的温度下经过了热处理。在以往的固体电解电容器元件中，如果在这样的温度下进行热处理，则氧化反应进行，透氧度大于1.0cm3/m2·
24h
·
atm，通常增大到1.3cm3/m2·
24h
·
atm以上。在本公开的固体电解电容器元件中，由于固体电解质层的膜质优异，所以在上述那样的温度下进行热处理后的透氧度被抑制得较低。因此，可以得到固体电解电容器元件和固体电解电容器的高耐热性。热处理例如可以进行1小时以上。
[0018]本说明书中，固体电解质层的透氧度是指使用具有厚度4μm的固体电解质层的样品，依据JIS K7126
‑
2：2006测定的透氧度(cm3/m2·
24h
·
atm)。在透氧度P0的测定中，使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(纵100mm
×
100mm
×
厚度100μm)的一个表面以与形成固体电解电容器元件的固体电解质层的情况相同的条件形成了厚度4μm的固体电解质层的样品(样品A)。在固体电解电容器元件的固体电解质层的形成中，在形成预涂层的情况下，在形成样品的固体电解质层前形成厚度0.1μm的预涂层。透氧度P1是将样品A在230℃下加热5
小时后测定的透氧度。例如，供于透氧度的测定的样品的固体电解质层形成为具有与固体电解电容器元件的固体电解质层的结晶性相同程度的结晶性。即，可以使样品的固体电解质层的拉曼光谱与固体电解电容器元件的固体电解质层的拉曼光谱大致对应。具体而言，在样品的固体电解质层的拉曼光谱中归属于来自共轭系高分子的CC伸缩振动的峰(第1峰)的半峰全宽可以为固体电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固体电解电容器元件，其具备阳极体、形成于所述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖所述电介质层的至少一部分的阴极部，所述阴极部具备覆盖所述电介质层的至少一部分的固体电解质层，所述固体电解质层包含导电性高分子成分，所述导电性高分子成分包含共轭系高分子，所述固体电解质层在230℃下加热5小时时的透氧度P1为1.0cm3/m2·
24h
·
atm以下。2.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件，其中，所述固体电解质层的所述透氧度P1与所述加热之前的透氧度P0之差即P1‑
P0为0.3cm3/m2·
24h
·
atm以下。3.根据权利要求1或2所述的固体电解电容器元件，其中，所述固体电解电容器元件在超过200℃且300℃以下的温度下经过了热处理。4.根据权利要求3所述的固体电解电容器元件，其中，所述热处理进行1小时以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，所述共轭系高分子包含与选自吡咯化合物、噻吩化合物和苯胺化合物中的至少一种对应的单体单元。6.根据权利要求1～4中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，在所述固体电解质层的拉曼光谱中，在用洛伦兹函数对归属于来自所述共轭系高分子的CC伸缩振动的第1峰进行拟合时，所述第1峰的半峰全宽为35cm

【专利技术属性】
技术研发人员：廣田兄，吉井孝拓，
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：