CN108780701A - 电解电容器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的电解电容器的制造方法包括:第1步骤,准备阳极体,在阳极体的表面形成电介质层;第2步骤,在电介质层的表面形成包含第1导电性高分子和第1硅烷化合物的第1导电性高分子层;第3步骤,使第1导电性高分子层与第1处理液接触;和第4步骤,在第3步骤之后,将第2硅烷化合物赋予第1导电性高分子层。
Description
技术领域
本发明涉及具有导电性高分子层的电解电容器的制造方法。
背景技术
作为小型、大容量且低ESR的电容器,具备形成有电介质层的阳极体、和以覆盖电介质层的至少一部分的方式形成的导电性高分子层的电解电容器被认为有前景。导电性高分子层包含π共轭体系高分子等导电性高分子。
在专利文献1中,为了改善电解电容器的耐电压特性,提出了将硅烷化合物赋予导电性高分子层。
另一方面,在专利文献2中,提出了:在包含铁的氧化剂的存在下,使导电性高分子的前体聚合,从而在衍生物层的表面形成导电性高分子层,然后,为了去除导电性高分子层所含的铁,将导电性高分子层用纯水进行清洗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-150252号公报
专利文献2:日本特开2012-199364号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在将赋予了硅烷化合物的导电性高分子层用纯水进行清洗的情况下,硅烷化合物会从导电性高分子层流出,电解电容器的耐电压特性降低。
因此,本发明的目的是提供一种耐电压特性优异的电解电容器的制造方法。
用于解决问题的手段
本发明的一个方面涉及一种电解电容器的制造方法,包括:第1步骤,准备阳极体,在所述阳极体的表面形成电介质层;第2步骤,在所述电介质层的表面形成包含第1导电性高分子和第1硅烷化合物的第1导电性高分子层;第3步骤,使所述第1导电性高分子层与第1处理液接触;和第4步骤,在所述第3步骤之后,将第2硅烷化合物赋予所述第1导电性高分子层。
发明效果
根据本发明,能够提供耐电压特性优异的电解电容器的制造方法。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式所述的电解电容器的截面示意图。
具体实施方式
以下,对本发明的电解电容器的制造方法进行详细说明。
(准备阳极体的步骤(第1步骤))
阳极体根据其种类可以通过各种方法形成。阳极体可以通过例如将由导电性材料形成的箔状或板状的基材的表面进行粗糙化而形成。粗糙化只要能够在基材表面形成凹凸即可,例如可通过对基材表面进行蚀刻(例如、电解蚀刻)来进行,也可以通过利用蒸镀等气相法,使导电性材料的粒子沉积于基材表面来进行。
另外,也可以在将棒状体的阳极引线的长度方向的一端侧埋入至导电性材料的粉末中的状态下,将粉末成形为期望的形状(例如,块状),并对成形体进行烧结。由此,可以得到阳极引线的一端被埋入的多孔结构的阳极体。
作为阳极体所用的导电性材料,可例示阀作用金属、包含阀作用金属的合金、和包含阀作用金属的化合物等。这些材料可单独使用一种,或者组合使用两种以上。作为阀作用金属,可优选使用例如钽、铌、钛、铝。
(形成电介质层的步骤(第1步骤))
接下来,在阳极体的表面形成电介质层。电介质层通过对阳极体进行化学转化处理或阳极氧化而形成。阳极氧化例如通过以下方式进行:将阳极体浸渍于电解液中,使电解液浸渗至阳极体的细孔、凹坑,将阳极体作为阳极,在其与电解液中的阴极之间施加电压来进行。作为电解液,例如优选使用磷酸水溶液等。
电介质层包含导电性材料(特别是阀作用金属)的氧化物。例如,使用钽作为阀作用金属的情况下,电介质层包含Ta2O5。使用铝作为阀作用金属的情况下,电介质层包含Al2O3。需要说明的是,电介质层不限于此。
(形成第1导电性高分子层的步骤(第2步骤))
接下来,在电介质层的表面形成包含第1导电性高分子和第1硅烷化合物的第1导电性高分子层。在该步骤中,只要将第1导电性高分子层以覆盖电介质层的至少一部分的方式形成即可。第1导电性高分子层也可以进一步包含第1掺杂剂。可以以掺杂于导电性高分子的状态包含第1掺杂剂,也可以以与导电性高分子键合的状态包含第1掺杂剂。第1导电性高分子层可以以1层形成,也可以以多层形成。
作为导电性高分子(第1导电性高分子),可以使用例如π共轭体系导电性高分子等。作为这种导电性高分子,可举出例如以聚吡咯、聚噻吩、聚呋喃、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基、聚苯乙炔、多并苯、和/或聚噻吩乙炔等作为基本骨架的高分子。
这种高分子也包括均聚物、两种以上单体的共聚物、和它们的衍生物(具有取代基的取代物等)。例如,聚噻吩包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)等。这种导电性高分子的导电性高、ESR特性优异。这些导电性高分子可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。导电性高分子的重均分子量没有特别限定,例如为1,000~1,000,000。
作为导电性高分子的前体,可以例示可形成导电性高分子的单体、和/或几个单体连接而得的低聚物等。作为聚合方法,可以采用化学氧化聚合和电解氧化聚合的任一种。导电性高分子也可以在附着于具有电介质层的阳极体之前预先合成。
在第2步骤中,优选在电介质层的存在下使第1导电性高分子的前体聚合,从而形成第1导电性高分子层。电介质层在阳极体的表面(包括阳极体的孔、凹坑的内壁面的表面)形成。因此,通过在电介质层的存在下使前体聚合,容易将第1导电性高分子层形成至孔、凹坑的深处。聚合使用在导电性高分子的前体中根据需要混合了溶剂(分散介质)的聚合液来进行。聚合液的溶剂(分散介质)使用例如水、有机溶剂、或它们的混合物。聚合液也可以包含第1掺杂剂。
聚合也可以在第1硅烷化合物的存在下进行。由此,形成包含第1导电性高分子和第1硅烷化合物的第1导电性高分子层。另外,也可以在形成了不含第1硅烷化合物的第1导电性高分子层后,使第1硅烷化合物涂布或浸渗至第1导电性高分子层。另外,也可以在第1硅烷化合物的存在下进行聚合从而形成了第1导电性高分子层后,进一步使第1硅烷化合物涂布或浸渗至该第1导电性高分子层。
聚合可通过例如化学氧化聚合进行。该情况下,为了促进聚合,也可以在氧化剂(催化剂)的存在下进行聚合。作为氧化剂,可以使用硫酸亚铁、硫酸铁等磺酸金属盐、过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾等过硫酸盐。
在第2步骤中,也可以在将包含第1导电性高分子和第1掺杂剂的溶液或分散液(以下,称为第1高分子分散体)涂布于电介质层后,进行干燥,从而形成第1导电性高分子层。第1高分子分散体所用的溶剂(分散介质)可使用例如水、有机溶剂、或它们的混合物。此时,也可以在第1高分子分散体中包含第1硅烷化合物。
作为硅烷化合物(第1硅烷化合物),没有特别限制,可以使用例如含硅有机化合物。硅烷化合物只要被引入第1导电性高分子层中即可。硅烷化合物也可以介于第1导电性高分子彼此、或第1导电性高分子与第1掺杂剂等其他成分之间,与它们化学键合。该情况下,例如第1导电性高分子彼此的结合变牢固,进而耐电压特性提高。另外,硅烷化合物或源自其的含硅成分的一部分也可以存在于电介质层与第1导电性高分子层的界面。该情况下,硅烷化合物有助于第1导电性高分子与电介质层的密合性的提高。
作为硅烷化合物,可以使用例如硅烷偶联剂。硅烷偶联剂具有反应性有机基团和水解缩合基团。作为反应性有机基团,优选环氧基、卤代烷基、氨基、脲基、巯基、异氰酸酯基、聚合性基团等。作为聚合性基团,可举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基等。需要说明的是,丙烯酰基和甲基丙烯酰基统称为(甲基)丙烯酰基。作为水解缩合基团,优选为例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等烷氧基。需要说明的是,硅烷偶联剂可以包括其水解物、缩合物。
作为具有环氧基的硅烷偶联剂,可例示2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷)、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等。
作为具有卤代烷基的硅烷偶联剂,可例示3-氯丙基三甲氧基硅烷等。
作为具有氨基的硅烷偶联剂,可例示N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、或它们的盐(盐酸盐等)等。
作为具有脲基的硅烷偶联剂,可举出例如3-脲基丙基三乙氧基硅烷或其盐(盐酸盐等)等。
作为具有巯基的硅烷偶联剂,可例示3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等。
作为具有异氰酸酯基的硅烷偶联剂,可例示3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
作为具有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂,可例示3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)等。
作为具有乙烯基的硅烷偶联剂,可例示乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷等。
这些硅烷化合物可以单独使用一种,或者组合使用两种以上。从能够降低ESR、并且易于高容量化的观点出发,优选硅烷化合物中具有环氧基、(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂。
第1导电性高分子层包含硅烷化合物可以通过例如能量分散型X射线分光法(EDX)、电感耦合等离子体分析(ICP)等进行分析。
在第1导电性高分子层中,硅烷化合物的量相对于第1导电性高分子100质量份,例如为1~20质量份,优选为3~15质量份。硅烷化合物的量在该范围的情况下,能够进一步提高耐电压特性。
作为第1掺杂剂,可以使用具有磺酸基、羧基、磷酸基(-O-P(=O)(-OH)2)、和/或膦酸基(-P(=O)(-OH)2)等阴离子性基团的物质。第1掺杂剂可以具有一种阴离子性基团,也可以具有两种以上的阴离子性基团。作为阴离子性基团,优选为磺酸基,也可以是磺酸基与除磺酸基以外的阴离子性基团的组合。第1掺杂剂可以是低分子掺杂剂,也可以是高分子掺杂剂。第1导电性高分子层可以仅包含1种掺杂剂,也可以包含两种以上的掺杂剂。
作为低分子掺杂剂,可举出苯磺酸、对甲苯磺酸等烷基苯磺酸、萘磺酸、蒽醌磺酸等。
作为高分子掺杂剂,可例示具有磺酸基的单体的均聚物、具有磺酸基的单体与其他单体的共聚物、磺化酚醛树脂等。作为具有磺酸基的单体,可例示苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、异戊二烯磺酸等。作为其他单体,优选邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等芳香族二羧酸等。
高分子掺杂剂的重均分子量各自为例如1,000~1,000,000。若使用具有这种分子量的高分子掺杂剂,则易于降低ESR。
第1导电性高分子层所含的掺杂剂的量相对于导电性高分子100质量份优选为10~1,000质量份。
(使第1导电性高分子层与第1处理液接触的步骤(第3步骤))
接下来,使第1导电性高分子层与第1处理液接触。优选第1处理液完全不包含硅烷化合物、或包含1质量%以下的微量的硅烷化合物。第3步骤例如可以是第1导电性高分子层的清洗步骤。清洗是为了去除第1导电性高分子层中残留的氧化剂、或未参与聚合反应而残留的第1导电性高分子的前体的至少一部分而进行的。
第3步骤也可以是将第1掺杂剂赋予第1导电性高分子层的步骤。这种情况下,只要使第1导电性高分子层与包含第1掺杂剂的第1处理液接触即可。包含第1掺杂剂的第1处理液为例如包含第1掺杂剂的溶液或分散液。溶液或分散液的溶剂(分散介质)可使用例如水、有机溶剂、或它们的混合物。
优选在清洗步骤中,作为第1处理液,使用至少包含水的清洗液,并使第1导电性高分子层浸渍于清洗液。清洗液除了水以外,也可以包含水溶性的有机溶剂。在第2步骤中所得的第1导电性高分子层包含铁的情况下,期望的是通过清洗步骤去除第1导电性高分子层所含的铁的至少一部分。第1导电性高分子层所含的铁源自使第1导电性高分子的前体聚合时所用的氧化剂、或第1掺杂剂所含的铁。
由于铁容易与水结合,因此若铁大量存在,则导电性高分子层所含的水分变多,在干燥步骤中,伴随着水的蒸发,导电性高分子层容易发生膨胀。另外,若导电性高分子层中铁大量存在,则电解电容器的耐电压特性容易降低。通过清洗将导电性高分子层中所含的铁量降低至200ppm以下,能够消除上述的不良情况。
从易于从第1导电性高分子层去除铁的方面出发,优选第1处理液使用温水。温水的温度为例如30℃以上且100℃以下,优选为40℃以上且80℃以下。在温水中的浸渍时间优选为5~30分钟。从降低清洗程度的不均匀的观点出发,优选的是:在清洗步骤中,使用具有流入口和流出口并容纳第1处理液的槽,一边将第1处理液从流入口供给、从流出口放出,一边使第1导电性高分子层浸渍于第1处理液。
清洗液也可以包含第1掺杂剂。该情况下,清洗步骤也可以兼作赋予第1掺杂剂的步骤。
在第3步骤中,使第1导电性高分子层与第1处理液接触时,第1导电性高分子层所含的第1硅烷化合物流出。若第1硅烷化合物从第1导电性高分子层流出,则电解电容器的耐电压特性降低。因此,在以下的步骤中,向第1导电性高分子层补充硅烷化合物。
(使第1导电性高分子层干燥的步骤(第3a步骤))
在第3步骤后,也可以进行使第1导电性高分子层干燥的第3a步骤。通过第3a步骤,能够将在第3步骤中浸渗至第1导电性高分子层的第1处理液的溶剂或分散介质从第1导电性高分子层去除。干燥温度例如为100~300℃。干燥时间例如为5~40分钟。
(赋予第2硅烷化合物的步骤(第4步骤))
第4步骤是为了在第3步骤或第3a步骤之后,将第2硅烷化合物赋予第1导电性高分子层而进行的。即,在第4步骤中,替代在第3步骤中流出的第1硅烷化合物,而补充第2硅烷化合物。由此,能够充分确保由硅烷化合物带来的耐电压特性的提高效果。作为第2硅烷化合物,例如可以合适选择关于第1硅烷化合物所例示者。
在第4步骤中,优选将第1导电性高分子层浸渍于包含第2硅烷化合物的第2处理液。第2处理液为例如包含第2硅烷化合物的溶液或分散液。包含第2硅烷化合物的溶液或分散液所用的溶剂(分散介质)可使用例如水、有机溶剂、或它们的混合物。此时,通过在第3a步骤中使第1导电性高分子层充分干燥,第2处理液容易浸入具有第1导电性高分子层的阳极体中。因此,容易将第2硅烷化合物赋予第1导电性高分子层。
为了将硅烷化合物充分赋予第1导电性高分子层,第2处理液中的第2硅烷化合物的浓度优选为10~40质量%。另外,在第2处理液中的浸渍时间优选为5~40分钟。在第2处理液中也可以进一步加入不含铁的第1掺杂剂。另外,第1处理液包含若干硅烷化合物的情况下,优选第2处理液的硅烷化合物的浓度比第1处理液的硅烷化合物的浓度高。
优选的是:第4步骤在上述浸渍步骤之后还包含干燥步骤。干燥温度例如为100~200℃。干燥时间为例如5~30分钟。
(形成第2导电性高分子层的步骤(第5步骤))
在第4步骤之后,可以进行在第1导电性高分子层的表面进一步形成包含第2导电性高分子的第2导电性高分子层的第5步骤。第2导电性高分子层也可以进一步包含第2掺杂剂和/或硅烷化合物(第3硅烷化合物)。在第2导电性高分子层中,可以以掺杂于导电性高分子中的状态包含第2掺杂剂,也可以以与导电性高分子键合的状态包含第2掺杂剂。第2导电性高分子和第2掺杂剂可以各自从关于第1导电性高分子和第1掺杂剂所例示者中合适选择。第2导电性高分子层所含的第2掺杂剂的量相对于第2导电性高分子100质量份,优选为10~1,000质量份。作为第3硅烷化合物,也可以从关于第1硅烷化合物所例示者中合适选择。
从形成膜质致密的第2导电性高分子层的观点出发,优选在第1导电性高分子层的表面涂布包含第2导电性高分子和第2掺杂剂的溶液或分散液(以下,称为第2高分子分散体)后进行干燥,从而形成第2导电性高分子层。作为第2高分子分散体,可以合适使用关于第1高分子分散体所例示者。
第2导电性高分子层也可以进一步包含氨、胺等碱性化合物。
作为碱性化合物,除了氨等无机碱之外、可例示胺化合物等有机碱。从抑制导电性的降低的效果高的观点出发,碱性化合物中,优选胺化合物。胺化合物可以是伯胺、仲胺、叔胺的任意者。作为胺化合物,可例示脂肪族胺、环状胺等。
从易于降低ESR的观点出发,在第2导电性高分子层中,碱性化合物的量相对于第2导电性高分子100质量份,例如优选为10~100质量份。
(形成阴极层的步骤)
电解电容器的制造方法也可以进一步包含形成阴极层的步骤。在该步骤中,例如在导电性高分子层的表面依次层叠碳层和银糊剂层,形成阴极层。碳层只要具有导电性即可。
图1是概略地示出由本发明所述的电解电容器的制造方法得到的电解电容器的一例的截面图。图1中,电解电容器100具备电容器元件10,电容器元件10具有:表面形成有电介质层12的阳极体11、在电介质层12上形成的导电性高分子层13、和在导电性高分子层13上形成的阴极层。阴极层具有作为阴极引出层的碳层14和银糊剂层15。
电解电容器100还具备:阳极引线16、阳极端子17、粘接层18、和阴极端子19。阳极引线16是由阀作用金属(钽、铌、钛、铝等)形成的棒状体,其一端埋设于阳极体11,另一端以突出于电容器元件10的外部的方式进行配置。阳极端子17通过熔接而使其一部分连接至阳极引线16。另外,阴极端子19以经由由导电性的粘接剂形成的粘接层18而与作为电容器元件10的最外层的银糊剂层15连接的方式进行配置。阳极端子17和阴极端子19可以由例如铜或铜合金等金属构成。
电解电容器100还具备树脂制的外装体20。外装体20以阳极端子17的一部分和阴极端子19的一部分从外装体20露出的方式,将配置有阳极引线16、阳极端子17、粘接层18和阴极端子19的电容器元件10密封。
导电性高分子层13以覆盖电介质层12的方式形成。导电性高分子层13并不一定必须覆盖电介质层12的整体(整个表面),只要以覆盖电介质层12的至少一部分的方式形成即可。导电性高分子层13也可以如上述那样地,具备第1导电性高分子层、和覆盖其的第2导电性高分子层。
由于电介质层12沿着阳极体11的表面形成,因此在电介质层12的表面对应于阳极体11的表面形状形成了凹凸。第1导电性高分子层优选以掩埋这种电介质层12的凹凸的方式形成。
实施例
以下,基于实施例和比较例来具体说明本发明,但本发明不限于以下的实施例。
《实施例1》
根据下述要点,制作图1所示的电解电容器100,并评价其特性。
(1)准备阳极体11的步骤(第1步骤)
准备钽粉末,在将棒状体的阳极引线16的长度方向的一端侧埋入金属粉末的状态下,将该粉末成形为长方体。并且,对其进行烧结,从而准备埋入了阳极引线16的一端的阳极体11。
(2)形成电介质层12的步骤(第1步骤)
将阳极体11浸入浓度0.02质量%的磷酸溶液并施加100V的电压,由此在阳极体11的表面形成由Ta2O5形成的电介质层12。
(3)形成第1导电性高分子层的步骤(第2步骤)
将作为聚合性单体的3,4-乙烯二氧噻吩1质量份、作为氧化剂和第1掺杂剂成分的对甲苯磺酸铁0.9质量份、作为第1硅烷化合物的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷5质量份、和作为溶剂的正丁醇11.5质量份混合来制备溶液。在所得的溶液中浸渍上述(2)中得到的、形成有电介质层12的阳极体11,并在提起后使其干燥。进一步重复进行在溶液中的浸渍和干燥,由此以覆盖电介质层12的表面的方式形成作为导电性高分子包含聚(3,4-乙烯二氧噻吩)的第1导电性高分子层。第1导电性高分子层的平均厚度通过扫描电子显微镜(SEM)进行测定,结果约为1μm。
(4)对第1导电性高分子层进行清洗的步骤(第3步骤)
将第1导电性高分子层(表面依次形成有电介质层12和第1导电性高分子层的阳极体11)在50℃的温水(第1处理液)中浸渍10分钟后,在100℃下干燥10分钟(第3a步骤)。
(5)将第2硅烷化合物赋予第1导电性高分子层的工序(第4步骤)
将第1导电性高分子层(表面依次形成有电介质层12和第1导电性高分子层的阳极体11)在第2处理液中浸渍15分钟后,在120℃下干燥10分钟。第2处理液使用了将3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(第2硅烷化合物)以20质量%混合于正丁醇(溶剂)中而得者。
(6)形成第2导电性高分子层的步骤(第5步骤)
在上述(5)中得到的阳极体11的第1导电性高分子层的表面涂布以5质量%的浓度包含作为碱性化合物的N,N-二甲基辛胺的水溶液(第1涂布液)后,进行干燥。
接下来,涂布包含作为第2导电性高分子的聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、和作为第2掺杂剂的聚苯乙烯磺酸(PSS)的高分子分散体(第2涂布液)后,进行干燥。
交替多次重复第1涂布液的涂布和干燥、以及高分子分散体的涂布和干燥,由此以覆盖第1导电性高分子层的表面的方式形成第2导电性高分子层。第2导电性高分子层的平均厚度与第1导电性高分子层的情况同样地进行测定,结果约为30μm。由此地,以覆盖电介质层12的表面的方式形成由第1导电性高分子层和第2导电性高分子层构成的导电性高分子层13。
需要说明的是,高分子分散体以下述顺序制备。
在搅拌下,向包含聚苯乙烯磺酸(PSS、磺化度:100摩尔%)的水溶液中添加3,4-乙烯二氧噻吩的单体,接下来,添加氧化剂(过硫酸钠),进行化学氧化聚合。将所得的聚合液通过离子交换装置进行过滤,去除杂质,由此得到包含作为第2导电性高分子的PEDOT、和作为第2掺杂剂的PSS的溶液(PEDOT/PSS)。向所得的溶液中加入纯水,用高压均化器进行均化,进而用过滤器进行过滤,由此制备高分子分散体。高分子分散体中的PSS量相对于PEDOT的100质量份为4质量份。
(7)形成阴极层的步骤
在上述(6)中得到的第2导电性高分子层涂布将石墨粒子分散于水而得的分散液后,在大气中进行干燥,从而在第2导电性高分子层的表面形成碳层14。
接下来,在碳层14的表面涂布包含银粒子和粘结剂树脂(环氧树脂)的银糊剂后,进行加热使粘结剂树脂固化,形成银糊剂层15。由此地,形成由碳层14和银糊剂层15构成的阴极层。
(8)电解电容器的组装
在上述(7)中得到的阳极体11(表面依次形成有电介质层12、导电性高分子层13、和阴极层的阳极体11)进一步配置阳极端子17、粘接层18、阴极端子19,并用外装体20进行密封,从而制作电解电容器。
《比较例1》
未进行上述(4)的清洗第1导电性高分子层的第3步骤,除此以外,与实施例1同样地操作,制作电解电容器。
《比较例2》
未进行上述(5)的将第2硅烷化合物赋予第1导电性高分子层的第4步骤,除此以外,与实施例1同样地操作,制作电解电容器。
(评价)
使用实施例和比较例的电解电容器,根据以下方法评价耐电压特性。
将电解电容器的电压以1V/s进行升压,测定电流值超过0.5A时的电压值(V)。并且,算出将实施例1的电解电容器的电压值设为1时的电压值的比率,作为耐电压特性的评价指标。该值越大,表示耐电压特性越高。
实施例和比较例的结果示于表1。
[表1]
耐电压特性 | |
实施例1 | 1 |
比较例1 | 0.89 |
比较例2 | 0.81 |
如表1所示地,在实施例的电解电容器中,得到了比比较例的电解电容器更高的耐电压特性。
产业上的可利用性
通过本发明所述的电解电容器的制造方法得到的电解电容器能够用于要求高的耐电压特性的各种用途。
附图标记说明
10:电容器元件、11:阳极体、12:电介质层、13:导电性高分子层、14:碳层、15:银糊剂层、16:阳极引线、17:阳极端子、18:粘接层、19:阴极端子、20:外装体、100:电解电容器。
Claims (10)
1.一种电解电容器的制造方法,包括:
第1步骤,准备阳极体,在所述阳极体的表面形成电介质层;
第2步骤,在所述电介质层的表面形成包含第1导电性高分子和第1硅烷化合物的第1导电性高分子层;
第3步骤,使所述第1导电性高分子层与第1处理液接触;和
第4步骤,在所述第3步骤之后,将第2硅烷化合物赋予所述第1导电性高分子层。
2.根据权利要求1所述的电解电容器的制造方法,其中,所述第1处理液为至少包含水的清洗液,
在所述第3步骤中,将所述第1导电性高分子层浸渍于所述清洗液。
3.根据权利要求1所述的电解电容器的制造方法,其中,在所述第2步骤中,在包含铁的氧化剂的存在下,使所述第1导电性高分子的前体聚合,从而在所述衍生物层的表面形成所述第1导电性高分子层。
4.根据权利要求3所述的电解电容器的制造方法,其中,所述第1处理液为至少包含水的清洗液,
在所述第3步骤中,将所述第1导电性高分子层浸渍于所述清洗液,去除所述第1导电性高分子层所含的所述铁的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的电解电容器的制造方法,其中,所述水的温度为30℃以上且100℃以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电解电容器的制造方法,其中,所述第1处理液包含掺杂剂,
在所述第3步骤中,将所述第1导电性高分子层浸渍于所述第1处理液,将所述掺杂剂赋予所述第1导电性高分子层。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电解电容器的制造方法,其中,还包括在所述第3步骤后并且在所述第4步骤前将所述第1导电性高分子层干燥的第3a步骤。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电解电容器的制造方法,其中,在所述第4步骤中,将所述第1导电性高分子层浸渍于包含所述第2硅烷化合物的第2处理液。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电解电容器的制造方法,其中,还包括在所述第4步骤后在所述第1导电性高分子层的表面形成包含第2导电性高分子的第2导电性高分子层的第5步骤。
10.根据权利要求9所述的电解电容器的制造方法,其中,在所述第5步骤中,在所述第1导电性高分子层的表面涂布包含所述第2导电性高分子的溶液或分散液后,进行干燥。
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