CN102651283A - 固体电解电容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固体电解电容器,其特征在于:具备阳极、形成于阳极上的电介质层、形成于电介质层上的聚乙烯醇膜和形成于聚乙烯醇膜上的导电性高分子层,聚乙烯醇膜具有交联结构。

Description

固体电解电容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及固体电解电容器及其制造方法。
背景技术
近年来,随着以计算机及便携终端为代表的电子设备的多样化、高性能化,对于它们的电子电路所使用的固体电解电容器也要求消耗电力降低和高的耐电压。
目前,固体电解电容器在阳极和阴极之间具有通过对阳极进行阳极氧化而形成的电介质层。在阳极氧化时及之后的工序中该电介质层可能产生裂纹等缺陷。为了实现固体电解电容器的低消耗电力化,需要降低通过该电介质层中的缺陷等在阳极和阴极之间流过的漏电流。另外,为了实现固体电解电容器的高耐电压,需要抑制由该电介质层中的缺陷等产生的电介质层的损坏从而提高耐电压。
因此,日本特开2007-173454号公报中提案有通过在固体电解电容器的电介质层表面设置由施加电压而供给氧的固体层,来修复电介质层缺陷的技术。在日本特开2007-173454号公报的实施例4中,形成了由聚乙烯醇构成的固体层。
发明内容
但是,即使根据上述现有技术所公开的方法在电介质层上形成聚乙烯醇膜,也不能得到充分降低漏电流和提高耐电压的效果。
本发明的目的在于提供一种漏电流小、耐电压高的固体电解电容器及其制造方法。
本发明的固体电解电容器,其特征在于,具备阳极、形成于阳极上的电介质层、形成于电介质层上的聚乙烯醇膜和形成于聚乙烯醇膜上的导电性高分子层,聚乙烯醇膜具有交联结构。
根据本发明能够减少漏电流,并能够提高耐电压。
本发明中,聚乙烯醇膜的交联结构能够通过例如具有至少2个醛基、羟基或羧基的交联剂形成。
作为交联剂能够列举例如戊二醛。
优选本发明的聚乙烯醇膜的厚度在5~20nm的范围内。
在聚乙烯醇膜中也可以含有与构成上述导电性高分子层的第1导电性高分子不同的第2导电性高分子。该情况下,作为第2导电性高分子,列举例如聚吡咯。
本发明的制造方法是能够制造上述本发明的固体电解电容器的方法,其特征在于,包括:制作阳极的工序;在阳极上形成电介质层的工序;将形成有电介质层的阳极浸渍在聚乙烯醇溶液中,使聚乙烯醇附着在电介质层上的工序;使聚乙烯醇附着后,将阳极浸渍在含有交联剂的溶液中,使聚乙烯醇交联,由此在电介质层上形成具有交联结构的聚乙烯醇膜的工序;和在聚乙烯醇膜上形成导电性高分子层的工序。
根据本发明的制造方法,能够高效地制造漏电流小、耐电压高的固体电解电容器。
在制造聚乙烯醇膜中含有第2导电性高分子的固体电解电容器的情况下,优选还包括:形成聚乙烯醇膜后,将阳极浸渍在含有第2导电性高分子单体的液体中,使聚乙烯醇膜中含有单体的工序;和含有单体后,将阳极浸渍在氧化剂溶液中,使聚乙烯醇膜中的单体聚合形成第2导电性高分子的工序。
本发明的制造方法中,优选聚乙烯醇溶液的浓度在0.05~0.2质量%的范围内。
根据本发明能够减少漏电流,并能够得到高的耐电压。
根据本发明的制造方法,能够高效地制造漏电流小、耐电压高的固体电解电容器。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的固体电解电容器的示意剖视图;
图2是放大表示图1所示的固体电解电容器的阳极表面附近的示意剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1是表示根据本发明的第一实施方式的固体电解电容器的示意剖视图。
如图1所示,在阳极2中埋设有阳极引线1。阳极2通过将由阀作用金属或以阀作用金属为主要成分的合金构成的粉末成形并对该成形体进行烧结而制作。因此,阳极2由多孔体形成。虽然图1中没有图示,但在该多孔体中形成有多个从其内部向外部连通的细微的孔。这样制作的阳极2在本实施方式中,以外形为大致长方体的方式制作。
作为形成阳极2的阀作用金属,只要能够用于固体电解电容器就没有特别限定,例如可以列举钽、铌、钛、铝、铪、锆、锌、钨、铋、锑等。在这些中特别优选氧化物的介电常数高、容易获得原料的钽、铌、钛、铝。另外,作为以阀作用金属为主要成分的合金,可以列举例如由钽和铌等2种以上构成的阀作用金属之间的合金、或者阀作用金属与其它金属的合金。在使用阀作用金属和其它金属的合金的情况下,优选将阀作用金属的比例设为50原子%以上。
另外,也可以使用阀作用金属的金属箔或合金箔作为阳极。为了增大阳极的表面积,也可以使用将金属箔或合金箔腐蚀而成的材料、将这些箔卷绕而成的材料、将这些箔重叠而成的材料。另外,还可以使用将这些箔和粉末烧结一体化的材料。
在阳极2上形成有电介质层3。在阳极2的孔的表面也形成有电介质层3。图1中示意地表示形成于阳极2外周侧的电介质层3,没有显示形成于上述多孔体的孔表面的电介质层。电介质层3能够通过使用磷酸水溶液等将阳极2的表面由阳极氧化等进行氧化而形成。
在电介质层3上形成有聚乙烯醇膜4。本发明中,聚乙烯醇膜4具有交联结构。具有交联结构的聚乙烯醇膜4的形成方法没有特别限定,例如能够通过将形成有电介质层的阳极浸渍在聚乙烯醇溶液中,使聚乙烯醇附着在电介质层上,之后将阳极浸渍在含有交联剂的溶液中,使聚乙烯醇交联,由此形成具有交联结构的聚乙烯醇膜4。
聚乙烯醇溶液中的聚乙烯醇的浓度优选在0.01~1质量%的范围内,更优选在0.02~0.5质量%的范围内,进一步优选在0.05~0.2质量%的范围内。
如上所述,聚乙烯醇膜的交联结构能够通过使交联剂作用于聚乙烯醇膜而形成。聚乙烯醇膜的交联结构一般能够通过使聚乙烯醇膜的羟基与交联剂的官能团反应而形成。作为与聚乙烯醇的羟基反应的官能团可以列举醛基、羟基、羧基等。因此,作为交联剂能够列举具有至少2个醛基、羟基或羧基的化合物。可以列举戊二醛、丙二醛、丁二醛、己二醛、邻苯二甲醛等作为具有至少2个醛基的交联剂。可以列举硼酸、硼酸盐、乙二醇、丙二醇、丙三醇等作为具有至少2个羟基的交联剂。可以列举草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、苯二甲酸等作为具有至少2个羧基的交联剂。
这些交联剂内,由于戊二醛能够在不对电介质层带来损伤的较低的温度进行交联反应,因此特别优选使用。
作为含有交联剂的溶液中的交联剂浓度优选在0.001M(摩尔/升)~10.0M(摩尔/升)的范围内,更优选在0.1M(摩尔/升)~3.0M(摩尔/升)的范围内,进一步优选在0.5M(摩尔/升)~1.0M(摩尔/升)的范围内。
由于聚乙烯醇通常能够溶解于水,因此聚乙烯醇的溶液通常能够作为水溶液进行制造。
在使用戊二醛等水溶性的化合物作为交联剂的情况下,能够作为水溶液制备含有交联剂的溶液。
优选在使聚乙烯醇附着在电介质层上后进行干燥。作为干燥温度通常优选在80℃~100℃的范围内。
使聚乙烯醇附着在电介质层表面上之后,浸渍在含有交联剂的溶液中,使聚乙烯醇交联。通常,优选浸渍在含有交联剂的溶液中并使交联剂附着在聚乙烯醇的干燥膜上之后,使聚乙烯醇交联。用于交联的反应温度根据使用的交联剂适当选择。在将戊二醛等醛基化合物作为交联剂使用的情况下,优选反应温度在10℃~100℃的范围内,更优选在20℃~60℃的范围内。
在将硼酸作为交联剂使用的情况下,优选反应温度在120℃~250℃的范围内。
本发明中,优选聚乙烯醇膜4的厚度在例如1~100nm的范围,更优选在2~50nm的范围内,进一步优选在5~20nm的范围内。聚乙烯醇膜4的厚度过薄时,有时不能充分得到漏电流的降低和耐电压提高的效果。聚乙烯醇膜4的厚度过厚时,有时阳极2内部的孔会被聚乙烯醇膜堵塞,在形成聚合膜的过程中不能在阳极2内部的孔形成聚合膜。由此,有电容器的容量特性降低的情况。
聚乙烯醇膜4的交联结构的存在能够通过例如FTIR等进行确认。例如,在使用戊二醛作为交联剂的情况下,通过检测-(CH2)3-键的存在,能够确认交联结构的存在。
在聚乙烯醇膜4上形成导电性高分子层5。作为构成导电性高分子层5的高分子,可以列举芴共聚物、聚乙烯基咔唑、聚乙烯基苯酚、聚芴及其衍生物、聚苯及其衍生物、苯共聚物、聚对苯乙炔及其衍生物、苯乙炔共聚物、聚吡啶及其衍生物、吡啶共聚物等。
导电性高分子层5能够使用气相化学聚合或电解氧化聚合等现有公知的方法形成。导电性高分子层5能够使用例如作为形成以往固体电解电容器的导电性高分子层的材料所使用的材料。作为这样的材料列举例如聚吡咯、聚噻吩、聚乙烯二氧噻吩等,优选使用对这些掺杂了掺杂剂的材料。通过对这些材料添加掺杂剂能够实现例如0.1~1000S/cm左右的高的电导率。为了减少电容器的ESR,优选使用具有更高电导率的材料。
导电性高分子层5也可以是叠层有多个层的结构。例如也可以通过化学聚合在聚乙烯醇膜4上形成第1导电性高分子层,将该第1导电性高分子层作为电极,通过电解聚合在该第1导电性高分子层上形成第2导电性高分子层。导电性高分子层5也优选在阳极2内部的孔表面形成。
在阳极2外周部的导电性高分子层5上形成有碳层6a,在碳层6a上形成有银层6b。碳层6a能够通过涂布碳浆料而形成。银层6b能够通过涂布银浆料形成。阴极层6由碳层6a和银层6b构成。
在银层6b上经由导电性粘接剂层7连接有阴极端子9。另外,在阴极引线1上连接有阳极端子8。以阳极端子8和阴极端子9的端部引出到外部的方式形成有塑模树脂外装体10。
如上形成本实施方式的固体电解电容器。
图2是放大表示图1所示的固体电解电容器的阳极2的表面附近的示意剖视图。
如图2所示,阳极2为多孔体,在其内部形成有细微的孔。在阳极2上形成有电介质层3,在电介质层3上形成有聚乙烯醇膜4。
本发明中,在电介质层3上设有具有交联结构的聚乙烯醇膜4。通过设置聚乙烯醇膜4,即使在施加电压的条件下,也能够抑制流过阳极2与阴极层6之间的漏电流。另外,即使在高温时或施加电压负荷时,也能够抑制由雪崩式电流发生带来的短路发生,能够提高电容器的耐电压。
对于能够得到上述那样的本发明效果的详细机理,尚不清楚,但可以认为如下。
电介质层中存在缺陷时,通过施加电压,尽管极小,但经由电介质层流过电流,这就成为漏电流的原因。漏电流变大时,发生短路。本发明中,在电介质层与导电性高分子层之间形成有作为绝缘物的聚乙烯醇膜。另外,由于聚乙烯醇膜具有交联结构,因此显示良好的绝缘性,可以认为能够用绝缘性优异的聚乙烯醇膜覆盖电介质层的缺陷部分的表面。因此,可以认为漏电流减少,能够抑制漏电流变大造成的短路发生,能够使耐电压提高。
另外,在电介质层上形成聚乙烯醇膜,但由于聚乙烯醇具有表面活性效果,因此认为聚乙烯醇浸透到作为阳极的多孔体的内部,可得到更良好的绝缘性。
(第二实施方式)
接着,对第二实施方式的固体电解电容器在下面进行说明。另外,对与上述第一实施方式相同的部分省略说明。
本实施方式中,聚乙烯醇膜4中含有第2导电性高分子。在含有第2导电性高分子的聚乙烯醇膜4上形成有含有第1导电性高分子的导电性高分子层5。通过在聚乙烯醇膜4中含有第2导电性高分子,能够使耐电压进一步提高,能够使漏电流进一步降低。还能够提高静电电容。
第2导电性高分子可以是与第1导电性高分子同种类的导电性高分子,也可以是不同种类的导电性高分子。在导电性高分子层5由多种第1导电性高分子形成的情况下,第2导电性高分子可以与这些导电性高分子中至少1个种类相同,也可以是与全部导电性高分子都不相同种类的导电性高分子。
作为使聚乙烯醇膜4含有第2导电性高分子的方法,可以列举下面的方法。
与上述同样地形成聚乙烯醇膜4后,将阳极2在含有第2导电性高分子的单体的液体中浸渍,使聚乙烯醇膜4中含有该单体,然后将阳极2在氧化剂溶液中浸渍,使聚乙烯醇膜4中的单体聚合,形成第2导电性高分子。
通过上述工序,可以使聚乙烯醇膜4中含有第2导电性高分子。
如上所述操作通过化学聚合在聚乙烯醇膜4中含有第2导电性高分子后,在含有第2导电性高分子的聚乙烯醇膜4上,与第一实施方式同样地形成导电性高分子层5。作为导电性高分子层5也可以与第一实施方式同样地依次形成第1导电性高分子层和第2导电性高分子层。本实施方式中,由于在聚乙烯醇膜4的表面附着有氧化剂,所以使构成导电性高分子层5的第1导电性高分子的蒸气与聚乙烯醇膜4的表面接触,由此通过气相化学聚合在聚乙烯醇膜4上形成由第1导电性高分子构成的第1导电性高分子层。
另外,本实施方式中,在含有第2导电性高分子的聚乙烯醇膜4上直接形成有第1导电性高分子层,但也可以将含有第2导电性高分子的导电性高分子层插在聚乙烯醇膜4与第1导电性高分子层之间。
对使聚乙烯醇膜4含有第2导电性高分子的工序进行更详细的说明。
含有第2导电性高分子单体的液体的单体浓度优选在1~100质量%的范围,更优选在20~100质量%的范围内。更加优选在50~100质量%的范围内,进一步更优选在90~100质量%的范围内。如上所述,作为第2导电性高分子优选使用聚吡咯。因此作为单体优选使用吡咯。
在具有交联结构的聚乙烯醇膜4中,如下面的化1所示,认为作为单体的吡咯,以聚乙烯醇的具有交联结构的原子之间具有某种相互作用的状态而被含有,由此在聚乙烯醇交联结构的链内部配置单体。这也可从下面推测,在氧化剂的水溶液中形成白色浑浊的聚乙烯醇的不透明颗粒若浸渍到100%的吡咯溶液中,就变化成透明的颗粒。
[化1]
Figure BDA0000138056350000081
使聚乙烯醇膜4中含有作为单体的吡咯后,与含有氧化剂的溶液接触,由此能够使聚乙烯醇膜4中的吡咯聚合,形成聚吡咯。
作为氧化剂可以列举盐酸、硫酸、氟酸、高氯酸、三氯乙酸、三氟乙酸、磷酸等质子酸,过氧化物,卤素类,氯化铁等过渡金属卤化物等。
氧化剂溶液中的氧化剂浓度没有特别限定,例如能够设为0.5~20摩尔/升的范围。另外,氧化剂溶液的温度没有特别限定,但优选例如在1~90℃的范围,更优选在1~70℃的范围。氧化剂溶液的温度根据使用的单体及氧化剂的种类适当选择。
另外,聚乙烯醇膜中含有的第2导电性高分子的单体可以未必全部聚合,未反应的单体也可以残存在聚乙烯醇膜4中。
第二实施方式中,通过将在表面依次形成有电介质层和交联后的聚乙烯醇膜的阳极浸渍在含有单体的溶液中,就能够在从阳极的外表面到内部侧的多孔体的孔表面上的聚乙烯醇膜中高效地含有导电性高分子。因此,能够进一步抑制聚乙烯醇膜造成的静电电容的降低。
本发明中,作为构成导电性高分子层5的第1导电性高分子列举例如聚吡咯、聚噻吩、聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺等。另外,也可以将使纳米程度粒径的聚合物颗粒分散于水、有机溶剂等分散介质的聚合物分散体作为第1导电性高分子使用。
另外,作为聚乙烯醇膜4中含有的第2导电性高分子列举与上述第1导电性高分子相同的导电性高分子。在这些中也特别优选使用聚吡咯。
[实施例]
下面,通过具体的实施例对本发明进行说明,但本发明不限定于下面的实施例。
[实验1]
<实施例1>
(步骤1)
使用钽金属粉末(平均粒径约为0.5μm)作为阀作用金属粉末,将由钽构成的阳极引线埋入内部进行成形,在真空中烧结来制作作为阳极的钽烧结体元件。
将钽烧结体元件浸渍在0.05质量%的磷酸水溶液中,施加10V的定电压并对阳极进行阳极氧化,在阳极表面形成电介质层。
(步骤2)
使聚乙烯醇(PVA)溶解在纯水中使浓度为0.05质量%,制备PVA水溶液。使形成有电介质层的阳极浸渍于该PVA水溶液中。然后从PVA水溶液取出阳极,干燥并充分消除溶剂,在电介质层表面形成PVA膜。
(步骤3)
使作为交联剂的戊二醛溶解在纯水中使浓度为0.56M(摩尔/升),制备戊二醛水溶液。使形成了PVA膜的阳极浸渍在该水溶液中,然后提起并放置30分钟,使PVA膜交联。然后干燥,接着通过使阳极浸渍在纯水中,用纯水清洗PVA膜的表面,将未反应的PVA和戊二醛除去。由此,在阳极的电介质层上形成具有交联结构的PVA膜。
使用透射电子显微镜(TEM)对PVA膜的厚度进行了测定。PVA膜的厚度为5nm。
利用TEM观测的PVA膜厚度的测定如下进行。以与阳极引线的方向成水平方向的方式切断阳极的中心部,在切断的剖面测定在阳极引线附近的电介质层上形成的PVA膜的厚度。
(步骤4)
然后,通过化学聚合、然后电解聚合等,在PVA模上形成由聚吡咯构成的导电性高分子层。
在形成导电性高分子层后的阳极外周部上依次涂布碳浆料和银浆料,形成阴极层,制作电容器元件。
(步骤5)
在引线框架端子载置电容器元件后,将电容器的阳极引线和阴极层分别与框架端子连接。
(步骤6)
接着,用环氧系的塑模树脂将电容器元件和引线框架端子进行成模,制作固体电解电容器。
<实施例2>
使用硼酸代替戊二醛作为交联剂。使硼酸溶解在纯水中使浓度为5质量%,制备硼酸水溶液。实施例1的步骤3中,使用该硼酸水溶液代替戊二醛水溶液。浸渍于硼酸水溶液后,通过在175℃进行加热处理10分钟,在PVA膜形成交联结构。除此之外,与实施例1同样地制作固体电解电容器。另外,PVA膜的膜厚为5nm。
<比较例1>
除了不进行实施例1的步骤3之外,与实施例1同样地制作固体电解电容器。因此,该比较例中将未交联的PVA膜设于电介质层与导电性高分子层上。PVA膜的厚度为5nm。
(固体电解电容器的评价)
对如上述制作的各固体电解电容器的漏电流和耐电压进行测定。另外,测定值设为100个电容器元件的平均值。
漏电流的测定如下:在室温下施加额定电压后,测定5分钟后的电压。使电压边从1V上升到10V边进行施加,耐电压设为产生短路而流过冲击电流的电压。表1中表示结果。另外,表1中以将比较例1的漏电流和耐电压设为100时的指数进行表示。
[表1]
  PVA浓度(质量%)   交联剂   耐电压   漏电流
  实施例1   0.05   戊二醛   145   50
  实施例2   0.05   硼酸   110   90
  比较例1   0.05   -   100   100
如表1所示,相比于比较例1的固体电解电容器,根据本发明的实施例1及2的固体电解电容器漏电流降低,耐电压变高。特别是相比于使用硼酸作为交联剂的实施例2,使用戊二醛作为交联剂的实施例1漏电流进一步降低,耐电压也进一步提高。因此,可知作为交联剂,与硼酸相比优选戊二醛等醛基化合物。在将硼酸作为交联剂的情况下,由于需要在175℃进行用于交联反应的加热,所以电介质层受到热负荷,电介质层损伤,因此,认为不能充分得到漏电流的降低和耐电压的提高效果。
<实施例3>
除了将PVA溶液的浓度设为0.1质量%以外,与实施例1同样地制作固体电解电容器。另外,PVA膜的厚度为10nm。
<实施例4>
除了将PVA溶液的浓度设为0.2质量%以外,与实施例1同样地制作固体电解电容器。另外,PVA膜的厚度为20nm。
<实施例5>
除了将PVA溶液的浓度设为0.5质量%以外,与实施例1同样地制作固体电解电容器。另外,PVA膜的厚度为50nm。
<实施例6>
除了将PVA溶液的浓度设为0.02质量%以外,与实施例1同样地制作固体电解电容器。另外,PVA膜的厚度为2nm。
[固体电解电容器的评价]
对得到的各固体电解电容器与上述同样地测定漏电流he耐电压。将测定结果表示在表2中。
[表2]
 PVA膜厚(nm)   交联剂  耐电压(V)   漏电流(mA)
  实施例6   2   戊二醛   6.4   0.22
  实施例1   5   戊二醛   9.0   0.13
  实施例3   10   戊二醛   8.8   0.15
  实施例4   20   戊二醛   8.5   0.16
  实施例5   50   戊二醛   6.5   0.22
由表2所示的结果表明,在PVA膜的厚度为5~20nm的范围内的情况下,漏电流进一步降低,耐电压进一步提高。因此表明作为PVA膜的厚度优选在5~20nm的范围,更优选在5~10nm的范围。
[实验2]
<实施例7>
实施例1中,形成具有交联结构的PVA膜后,将阳极在100质量%的吡咯液体中浸渍10分钟。接着将阳极在氧化剂溶液中浸渍10分钟。由此,将含浸于PVA膜中的吡咯聚合,在PVA膜中形成聚吡咯。
在氧化剂溶液浸渍后取出阳极,将阳极暴露在吡咯的蒸气中,由此以气相化学聚合法进行吡咯的聚合,形成导电性高分子层中作为第1导电性高分子层的聚吡咯膜。
然后,通过电解聚合法在第1导电性高分子层上形成由聚吡咯构成的第2导电性高分子层。
<实施例8>
与实施例1相同,制作固体电解电容器。实施例1的导电性高分子层的形成具体如下。
形成具有交联结构的PVA膜后,将阳极在与实施例7相同的氧化剂溶液中浸渍。然后提起阳极并使之干燥。接着,将该阳极暴露在吡咯的蒸气中,通过气相化学聚合法使吡咯聚合,形成作为第1导电性高分子层的聚吡咯膜。另外,将该聚吡咯膜作为电极使用,通过电解聚合法形成作为第2导电性高分子层的聚吡咯膜。
所得到的固体电解电容器与实施例1的固体电解电容器相同。
<比较例2>
除了不形成具有交联结构的PVA膜而在电介质层上直接形成导电性高分子层以外,与实施例1相同,制作固体电解电容器。
<比较例3>
在实施例1中,在电介质层上不形成具有交联结构的PVA膜,取而代之,形成聚吡咯膜。具体而言,形成电介质层后,将阳极浸渍在100质量%的吡咯液体中,之后浸渍在氧化剂溶液中,通过化学聚合形成聚吡咯膜。然后,与实施例1相同,在聚吡咯膜上形成导电性高分子层。
[固体电解电容器的评价]
对得到的各固体电解电容器与上述同样地测定漏电流和耐电压。
另外,对得到的各固体电解电容器测定静电电容。在电极之间施加120Hz、100mV的交流电压,测定静电电容。
将结果表示在表3中。
[表3]
 耐电压(V)   漏电流(mA)   静电电容(uF)
  实施例7   12.0   0.10   70
  实施例8   9.0   0.13   60
  比较例2   6.2   0.25   80
  比较例3   6.3   0.24   78
如表3所示,相比于具有交联结构的PVA膜中不含有聚吡咯的实施例8,具有交联结构的PVA膜中含有聚吡咯的实施例7耐电压进一步提高,且漏电流进一步降低。认为这是由于PVA膜中含有的作为第2导电性高分子的聚吡咯将电介质层表面均匀且附着性良好地覆盖,因此来自聚吡咯的自修复性提高,在漏电流的降低和耐电压的提高上得到进一步改善。
另外,相比于实施例8,实施例7静电电容也变高。从实施例8与比较例2的比较表明,若形成具有交联结构的PVA膜,具有交联结构的PVA膜为绝缘性材料,因此静电电容降低。然而,如实施例7所示,若具有交联结构的PVA膜中含有聚吡咯,就能够抑制静电电容的降低。认为这是由于PVA膜中含有导电性的聚吡咯,从而电介质层与PVA膜的界面的电导率降低。
另外,从表3表明,相比于比较例2和3,实施例7和实施例8耐电压特性均优异,且漏电流降低。

Claims (9)

1.一种固体电解电容器,其特征在于:
具备阳极、形成于所述阳极上的电介质层、形成于所述电介质层上的聚乙烯醇膜和形成于所述聚乙烯醇膜上的导电性高分子层,
所述聚乙烯醇膜具有交联结构。
2.如权利要求1所述的固体电解电容器,其特征在于:
所述聚乙烯醇膜的所述交联结构通过具有至少2个醛基、羟基或羧基的交联剂形成。
3.如权利要求2所述的固体电解电容器,其特征在于:
所述交联剂为戊二醛。
4.如权利要求1所述的固体电解电容器,其特征在于:
所述聚乙烯醇膜的厚度在5~20nm的范围内。
5.如权利要求1所述的固体电解电容器,其特征在于:
所述聚乙烯醇膜中含有与构成所述导电性高分子层的第1导电性高分子不同的第2导电性高分子。
6.如权利要求5所述的固体电解电容器,其特征在于:
所述第2导电性高分子为聚吡咯。
7.一种固体电解电容器的制造方法,用于制造权利要求1所述的固体电解电容器,该制造方法的特征在于,包括:
制作所述阳极的工序;
在所述阳极上形成所述电介质层的工序;
将形成有所述电介质层的所述阳极浸渍在聚乙烯醇溶液中,使聚乙烯醇附着在所述电介质层上的工序;
使所述聚乙烯醇附着后,将所述阳极浸渍在含有交联剂的溶液中,使所述聚乙烯醇交联,由此在所述电介质层上形成具有所述交联结构的聚乙烯醇膜的工序;和
在所述聚乙烯醇膜上形成所述导电性高分子层的工序。
8.如权利要求7所述的固体电解电容器的制造方法,用于制造权利要求5所述的固体电解电容器,该制造方法的特征在于,还包括:
形成所述聚乙烯醇膜后,将所述阳极浸渍在含有所述第2导电性高分子单体的液体中,使所述聚乙烯醇膜中含有所述单体的工序;和
含有所述单体后,将所述阳极浸渍在氧化剂溶液中,使所述聚乙烯醇膜中的所述单体聚合而形成所述第2导电性高分子的工序。
9.如权利要求7所述的固体电解电容器的制造方法,其特征在于:
所述聚乙烯醇溶液的浓度在0.05~0.2质量%的范围内。
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