CN110785826B - 电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于抑制由电容器内产生的原子态氢生成分子态氢，抑制因分子态氢的增加所致的电容器的压力上升。电容器(2)具备通过阳极箔(14)和阴极箔(16)的卷绕而形成的电容器元件(6)、以及将上述电容器元件收纳在内部的外装壳体(4)，在上述阴极箔的表面形成有氢反应膜(22)，该氢反应膜(22)与在上述外装壳内产生的原子态氢发生反应。
Description
技术领域
本发明涉及具备阳极箔和阴极箔来进行蓄电的电容器。
背景技术
在电解电容器等电容器中，例如已知有将由铝构成的阳极箔、阴极箔和夹在它们之间的隔板进行卷绕来制作电容器元件，并使电容器元件中浸渗电解液(例如专利文献1)。关于这样的电容器的静电容量C(单位：[F])，在将阳极箔的与阴极箔对置的面的有效面积设为S[m2]、将形成在阳极箔的表面的氧化覆膜的厚度设为d[m]、将氧化覆膜的介电常数设为ε时，该静电容量由下述式(1)表示。
C＝8.854×10-12×ε·S/d····(1)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-89688号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于电容器，希望增加静电容量。增大静电容量的第1方法为加厚阳极箔的蚀刻层的厚度的方法、即增大上述式(1)的有效面积S的方法。但是，该方法中，由于阳极箔的箔厚增大，因而电容器呈大型化。由于电容器在增加静电容量的同时还希望呈小型化，因此该方法不优选。增大静电容量的第2方法为减薄阳极箔的氧化覆膜的厚度、即减小上述式(1)的厚度d的方法。该方法中，能够在维持电容器的尺寸或小型化的同时增加静电容量。但是，电容器的耐电压取决于阳极箔的氧化覆膜的厚度d。若减薄氧化覆膜，则与氧化覆膜的厚度的减少量相应地，阳极箔的耐电压降低，漏电流增加。在产生漏电流时，作为阳极极化反应，由通过电解液中的水的解离而存在的氢氧化物离子(OH-)生成氧离子(O2-)。所生成的氧离子(O2-)与阳极箔的铝反应而形成氧化覆膜并生成电子。即，漏电流的增加使电子的生成量显著增加。需要说明的是，此时，电解液与阳极箔上的氧化覆膜界面处的质子(H+)增加。
阳极箔的氧化覆膜的厚度减少时，电容器的漏电流增加，通过阳极极化反应生成的电子的量增加。该电子向阴极箔移动时，发生阴极极化反应。在阴极极化反应中，发生了移动的电子与阴极箔附近存在的电解液中的质子结合，生成原子态氢(Had)。两个原子态氢结合时，生成分子态氢(H2气体)。此处，依据法拉第定律，生成分子态氢的阴极极化反应的反应量与对应于电容器的漏电流的阳极极化反应的反应量成比例地增大。即，在为了增大静电容量C而减薄阳极箔的氧化覆膜时，由于分子态氢的产生量的增加，电容器的内部压力在短期间内上升，具有电容器的寿命缩短的课题。
这样的课题在额定电压为400伏特以上的中高压的电容器中特别显著。
专利文献1中并未公开或暗示该课题。本发明的技术着眼于在专利文献1中未公开或暗示的课题并尝试解决该课题。因此，本发明技术的目的在于抑制由电容器内产生的原子态氢生成分子态氢，抑制因分子态氢的增加所致的电容器的压力上升。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方式，电容器具备通过阳极箔和阴极箔的卷绕而形成的电容器元件、以及将上述电容器元件收纳在内部的外装壳体，在上述阴极箔的表面形成有氢反应膜，该氢反应膜与在上述外装壳内产生的原子态氢发生反应。
上述电容器中，上述阳极箔可以为具备隧道状孔的中高压用的阳极箔。
上述电容器中，上述氢反应膜可以包含钛，该钛与上述原子态氢发生反应。
上述电容器中，上述阳极箔的耐电压比例与上述阴极箔的钛附着量的关系可以为下述式所表示的范围。
[数1]
其中，y为上述耐电压比例，是上述电容器的每一伏特额定电压的覆膜耐电压。x为上述钛附着量，是在每一平方米的上述阴极箔所形成的上述氢反应膜中包含的钛量(单位：g/m2)，x大于0。a为-0.021或-0.020。T为上述电容器的上限工作温度(单位：℃)。L为上述电容器的工作时间(单位：h)，工作时间是至外装壳体的内部的压力超过规定的压力而使压力阀工作为止的时间。
根据本发明的一个方式，电容器的制造方法包括下述工序：在阴极箔的表面形成与原子态氢发生反应的氢反应膜的工序；卷绕阳极箔和阴极箔来形成电容器元件的工序；以及将上述电容器元件收纳在外装壳体中的工序。
发明效果
根据本发明的技术，可得到下述任一效果。
(1)在阴极箔的表面形成了与原子态氢发生反应的氢反应膜，因此氢反应膜与外装壳内产生的原子态氢发生反应，能够抑制分子态氢的生成和增加，从而能够抑制电容器的压力的上升。
(2)形成在阴极箔的表面的氢反应膜抑制电容器的压力的上升，因此与不含氢反应膜的电容器相比，能够降低阳极箔的覆膜耐电压。即，能够增加每单位相对面积的静电容量C。
(3)形成在阴极箔的表面的氢反应膜抑制电容器的压力的上升，因此与不含氢反应膜的电容器相比，能够延长电容器的工作时间、即延长电容器的寿命。
而且，本发明的其他目的、特征和优点通过参照附图、实施方式和实施例进一步得到明确。
附图说明
图1的A是示出一个实施方式的电容器的图，图1的B是图1的A中示出的区域B的放大图。
图2是示出电容器的耐久力与阳极箔的覆膜耐电压的关系的一例的图。
图3是示出在阴极箔的表面形成氢反应膜的处理的一例的图。
图4的A、图4的B、图4的C是示出实施例以及参考例的电容器的高度的变化的图。
具体实施方式
以下参照附图对实施方式和实施例进行说明。
一个实施方式
参照图1的A和图1的B对一个实施方式进行说明。图1的A示出了一个实施方式的电容器。图1的A中，为了示出电容器的内部结构，将电容器的右半部分以包含电容器的中心的截面来示出。图1的B放大示出了图1的A中示出的区域B。
电容器2是具有阳极箔和阴极箔的电容器，例如为铝电解电容器。该电容器2具备外装壳体4、电容器元件6和封口体8。电容器元件6被收纳在外装壳体4的内部，封口体8被设置在外装壳体4的开口部。
外装壳体4包含收纳部5，收纳部5收纳电容器元件6和未图示的电解液。外装壳体4具有例如有底筒状的形状，由铝等金属或包含锰、镁的铝合金等硬质材料形成。硬质的外装壳体4具有刚性，并且即使在高温度环境下，压紧部10也不会松弛，可维持固定封口体8的固定力。外装壳体4的底面具备压力阀9。外装壳体4的内部的压力超过规定的压力时，压力阀9开放，防止电容器2的破裂。该压力阀9开放时，电容器的寿命耗尽。
封口体8封闭外装壳体4的开口部。并且，电容器元件6利用外装壳体4和封口体8而封入到外装壳体4的内部。封口体8例如为包含酚树脂等树脂的树脂板、或橡胶等弹性体，阻断空气、水分等进入到收纳部5。
封口体8包含外部端子12A、12B。该外部端子12A、12B是贯穿封口体8的导电部件，外部端子12A、12B的内侧端与电容器元件6的一端侧连接。例如，外部端子12A与电容器元件6的阳极箔14连接，外部端子12B与阴极箔16连接。外部端子12A、12B的外侧端向封口体8的外部突出，与例如基板上的电气电路连接。封口体8通过对于外装壳体4的开口部的卷曲处理和沿着周向形成外装壳体4的外周面的压紧部10而被固定于外装壳体4的开口部。
电容器元件6包含阳极箔14、阴极箔16和隔板18。阳极箔14、阴极箔16和隔板18形成层积体。将该层积体卷绕而形成电容器元件6。电容器元件6例如具有圆柱形状。阳极箔14构成电容器2的阳极，阴极箔16构成电容器2的阴极。隔板18按照被阳极箔14和阴极箔16夹持的方式配置在阳极箔14和阴极箔16之间。该隔板18例如为保持电解液的电解纸，防止阳极箔14与阴极箔16的接触。
阳极箔14例如包含铝箔，在阳极箔14的表面具有通过蚀刻处理形成的凹凸。阳极箔14在其表面具有通过化学处理形成的氧化覆膜20。该阳极箔14例如为中高压用的阳极箔，表面的凹凸包含通过隧道蚀刻(tunnel etching)形成的隧道状孔(pit)。隧道状孔的直径例如约为1[μm]，隧道状孔的长度例如为数十[μm]，隧道状孔的密度例如为105～108[个/cm-2]。阳极箔14通过氧化覆膜20而具有例如200伏特以上的覆膜耐电压Vt。该覆膜耐电压Vt是基于由一般社团法人电子信息技术产业协会(Japan Electronics and InformationTechnology Industries Association：JEITA)进行了标准化的JEITA标准(JEITAStandards)的EIAJ RC-2364A“铝电解电容器用电极箔的试验方法”(1999年3月修订)测定的耐电压。
阴极箔16例如包含铝箔，在阴极箔16的表面具有氢反应膜22。氢反应膜22与通过质子与电子结合而生成的原子态氢发生反应而与原子态氢结合。例如，氢反应膜22将原子态氢取入到膜中。该氢反应膜22与原子态氢结合，因而可抑制原子态氢彼此的结合，抑制氢气等分子态氢的产生和增加。氢反应膜22包含与原子态氢反应的部件即可，例如为纯钛、氮化钛和碳化钛等钛化合物、钛合金、或它们的混合部件。该氢反应膜22通过例如真空蒸镀法、化学蒸镀法、离子镀法或溅射法形成。
[由氢反应膜22带来的阳极箔14的覆膜耐电压的降低]
如上所述，氢反应膜22与原子态氢反应，抑制分子态氢的增加，因此与不含氢反应膜22的电容器相比，电容器2能够容许更多的原子态氢的生成。即使减薄阳极箔14的氧化覆膜20的厚度d(即降低阳极箔14的覆膜耐电压)、增加原子态氢的生成量，也能够维持例如从电容器2的使用开始起到电容器2的使用终止为止的电容器2的工作时间(即电容器的寿命时间)。此时，氧化覆膜20的厚度d变薄，因此能够增加电容器2的静电容量C。
图2示出了电容器2的耐久力和阳极箔14的覆膜耐电压Vt的关系的一例。电容器2的耐久力由至外装壳体4的内部的压力超过规定的压力而使压力阀9工作为止的时间来表示。电容器2的耐久力例如由85[℃]、105[℃]等的电容器的上限工作温度和2000小时、4000小时等的电容器的工作时间来表示。图2所示的图的横轴(X轴)表示每一平方米的阴极箔16所附着的钛的附着量(单位：[g/m2])(下文中称为“Ti附着量”)，纵轴(Y轴)表示电容器的每一伏特额定电压(Work Voltage：WV)的覆膜耐电压(Vt/WV)(下文中称为“耐电压比例”)。需要说明的是，在Ti附着量中，考虑阴极箔16的两面的氢反应膜22的钛的附着量。直线L1表示在85[℃]的上限工作温度下得到2000小时的工作时间所需要的耐电压比例，直线L2表示在85[℃]的上限工作温度下得到4000小时的工作时间所需要的耐电压比例，直线L3表示在105[℃]的上限工作温度下得到2000小时的工作时间所需要的耐电压比例，直线L4表示在105[℃]的上限工作温度下得到4000小时的工作时间所需要的耐电压比例。图2所示的图上的标记为由对Ti附着量和耐电压比例不同的电容器2的耐久力进行评价的实验得到的实验值。图2的图上的直线L1、L2、L3、L4为基于图上的标记绘制出的近似曲线(线性近似)。图2的图是在对Ti附着量和覆膜耐电压Vt不同的电容器2进行评价时在新构思下创作出的图。图2所示的图的纵轴和横轴的设定以及该图中示出的数据是能够在本发明的技术领域的进步中做出贡献的有益的数据。
直线L1、L2、L3、L4分别由下述式(2)～(5)表示。
L1：y＝-0.020x+1.326····(2)
L2：y＝-0.020x+1.366····(3)
L3：y＝-0.021x+1.407····(4)
L4：y＝-0.021x+1.449····(5)
此处，y为耐电压比例，x为Ti附着量。
这些直线L1、L2、L3、L4的R-2次方值(R2)分别为0.998、0.998、0.998、0.997。R-2次方值(R2)是基于最小二乘法的近似函数的决策函数。此处，直线L1、L2、L3、L4的R-2次方值(R2)均为0.997以上且小于1的范围，因此这些R-2次方值(R2)表示近似曲线(直线L1、L2、L3、L4)可信赖。
可以使用系数a、上限工作温度T、工作时间L，将这些式(2)～(5)概括为下述式(6)。
[数2]
其中，a为-0.021或-0.020。
耐电压比例为式(6)的右边的值以上时，电容器2能够得到由式(6)的上限工作温度T和工作时间L设定的耐久力以上的耐久力。通过使用该式(6)，能够由电容器2规格的上限工作温度T、工作时间L和电容器的额定电压以及Ti附着量容易地决定阳极箔14所需要的覆膜耐电压Vt。
y轴上的直线L1、L2、L3、L4的截距、即y截距表示不包含氢反应膜22的电容器中所要求的耐电压比例。直线L1、L2、L3、L4中，随着Ti附着量增加，耐电压比例减少。即，通过在阴极箔16形成氢反应膜22，能够在维持耐久力的同时减小阳极箔14的耐电压比例和覆膜耐电压Vt。随着耐电压比例减小、即随着覆膜耐电压Vt减小，氧化覆膜20的厚度d变薄，能够增加电容器的静电容量C。
[由氢反应膜22带来的电容器2的耐久力的提高]
氢反应膜22抑制分子态氢的增加，因此电容器2能够抑制外装壳体4的内部压力的上升，能够延迟形成在外装壳体4的压力阀9的作动时期。即，电容器2能够使因压力阀9的工作而达到使用终止的电容器2的工作时间比不包含氢反应膜22的电容器的工作时间更长。
根据图2所示的图的直线L1，在Ti附着量为0[g/m2]、耐电压比例为1.326时，电容器的耐久力由例如85[℃]的上限工作温度和2000小时的工作时间来表示。在维持该耐电压比例的同时将Ti附着量增加至2.0[g/m2]时，根据图的直线L2，电容器的耐久力由例如85[℃]的上限工作温度和4000小时的工作时间来表示。即，可以通过包含氢反应膜22而提高电容器2的耐久力。
[Ti附着量的分析方法]
Ti附着量可以通过例如ICP发光分光分析法(电感耦合等离子体原子发射光谱(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy)：ICP-AES)进行定量。Ti附着量通过例如下述过程进行测定。
(1)切出已知面积(例如2.2[cm2])的阴极箔16，将该切出的阴极箔16利用热浓硫酸(例如4[ml])完全溶解，得到溶解液。
(2)将所得到的溶解液用蒸馏水定容至50[ml]，得到溶解液的稀释液。
(3)将所得到的稀释液中的钛浓度利用ICP发光分光分析装置(例如SII纳米技术株式会社制造，型号：SPS5100)进行定量。之后求出每一平方米的阴极箔16的Ti附着量。
[Ti附着量]
氢反应膜22只要具备与原子态氢发生反应的性质即可，对于Ti附着量的最小量没有特定限制。Ti附着量可以为例如ICP发光分光分析装置的检测下限程度的量(例如0.1[g/m2]左右)。另外，对于Ti附着量的最大量没有特别限制。例如从由氢反应膜22带来的重量增加、或者因氢反应膜22的形成所致的阴极箔16的卷绕的容易性或困难性的方面出发，限制Ti附着量的最大量即可。
[氢反应膜22在阴极箔16上的形成]
图3示出了在阴极箔16的表面形成氢反应膜22的处理的一例。图3所示的示例中，通过使用蒸发源38-1、38-2的真空蒸镀形成氢反应膜22。氢反应膜22形成在阴极箔16的表面。如图3所示，阴极箔16的辊32可旋转地设置在真空容器30内。阴极箔16通过反转部34并卷绕在卷取辊36上。反转部34包含反转辊34-1、34-2，使阴极箔16的上下反转。真空容器30的内部被减压至适于真空蒸镀的真空度(例如10-3～10-4[Pa])。
在蒸发源38-1的上部对由辊32送出的阴极箔16的下侧表面(第1表面)形成氢反应膜22。在蒸发源38-2的上部对利用反转部34反转的阴极箔16的下侧表面(第2的表面)形成氢反应膜22。蒸发源38-1、38-2包含加热器、高频线圈、电子束等加热装置和坩埚。坩埚内设置有钛等成膜材料40，加热装置对坩埚进行加热，使坩埚内的成膜材料40蒸发和发散。发散的成膜材料40附着于阴极箔16的表面而形成氢反应膜22。形成纯钛膜作为氢反应膜22的情况下，将钛作为成膜材料40来进行氢反应膜22的成膜即可。另外，形成氮化钛膜作为氢反应膜22的情况下，将钛作为成膜材料40并一边向真空容器30内导入氮气一边进行氢反应膜22的成膜即可。通过调整氮气的导入量，能够调整氢反应膜22中包含的氮化钛的含有比例。
[阳极箔14的制作]
对铝箔的表面进行蚀刻，之后使铝箔的表面通过化学转化处理进行化学转化，制作出在表面形成了氧化覆膜20的阳极箔14。
[电容器2的制造]
在形成有氧化覆膜20的阳极箔14与形成有氢反应膜22的阴极箔16之间配置隔板18，形成包含阳极箔14、隔板18和阴极箔16的层积体。将该层积体卷绕来制作电容器元件6。将电容器元件6浸渍在电解液中，使电容器元件6中包含电解液。
将电容器元件6与封口体8的外部端子12A、12B连接，将电容器元件6和封口体8收纳在外装壳体4的收纳部5，在外装壳体4的开口部将封口体8固定于外装壳体4，得到电容器2。
[一个实施方式的功能和效果]
(1)氢反应膜22与原子态氢结合，因此可抑制原子态氢彼此的结合，抑制分子态氢的生成和增加。电解液中的质子在形成有氢反应膜22的阴极箔16侧与电子结合，因此氢反应膜22能够有效地与原子态氢结合。
(2)分子态氢的生成和增加受到抑制，因此能够降低阳极箔14的覆膜耐电压、增加静电容量C。
(3)分子态氢的生成和增加受到抑制，因此能够增加电容器2的耐久力。即能够得到具有高耐久性的电容器2。
(4)能够根据Ti附着量来设定阳极箔14的耐电压比例和覆膜耐电压Vt。即，能够容易决定阳极箔14的耐电压比例和覆膜耐电压Vt。
[一个实施方式的变形例]
(1)上述实施方式中，在阴极箔16的双面形成了氢反应膜22，但也可以在阴极箔16的单面形成氢反应膜22。形成在阴极箔16的单面的氢反应膜22与原子态氢结合，能够抑制分子态氢的产生和增加。在阴极箔16的单面形成氢反应膜22的情况下，氢反应膜22的形成负担减轻。
(2)上述实施方式为包含中高压用的阳极箔14的中高压用的电容器2的示例，但电容器2也可以为低压用的电容器2。在以比低压用的电容器2更高的电压使用的中高压用的电容器2中，应对具有可燃性的氢是很重要的。但是，通过使低压用的电容器2包含氢反应膜22，低压用的电容器2能够与中高压用的电容器2同样地抑制氢气的产生和增加。
(3)在上述实施方式中，氢反应膜22包含钛，但只要包含可与氢反应和结合的金属即可，例如可以为包含镁(Mg)、钒(V)、锆(Zr)、铌(Nb)等与氢的亲和性高的金属的膜。
(4)在上述实施方式中，电容器2为阳极箔14和阴极箔16包含铝箔的铝电解电容器，但阳极箔14和阴极箔16的材料并不限于铝箔。例如可以为在阳极中使用了钽的钽电解电容器。
[实施例1和实施例2]
实施例1和实施例2的电容器与上述实施方式中已经说明的电容器2具有同样的构成。实施例1和实施例2的电容器的Ti附着量、覆膜耐电压Vt、耐电压比例、静电容量C和容量比例被设定为表1所示的值。
基准例、参考例1和参考例2的电容器的Ti附着量、覆膜耐电压Vt、耐电压比例、静电容量C和容量比例被设定为表1所示的值。基准例、参考例1和参考例2的电容器的Ti附着量为0[g/m2]，基准例、参考例1和参考例2的电容器不包含氢反应膜22。
基准例、实施例1、实施例2、参考例1和参考例2(下文中称为“第1例组”)的电容器的直径为30[mm]，高度为40[mm]，额定电压(WV)为450[V]。第1例组的电容器的容量比例为将基准例的静电容量C设为100[％]时的第1例组的各电容器的静电容量C的比例。
[表1]
[寿命确认试验]
对第1例组的电容器在105[℃]施加额定电压450[V]，确认第1例组的电容器的工作时间、即从额定电压的施加开始起到压力阀工作为止的时间。表2中示出了第1例组中的工作时间。
[表2]
由于静电容量C从基准例的390[μF]增加至430[μF]，因此如参考例1所示，仅将阳极箔的覆膜耐电压Vt降低至619.7[V]时，由于分子态氢的产生而使内部压力的上升迅速，工作时间缩短至1,000小时。但是，如实施例1所示，通过与阳极箔的覆膜耐电压Vt的降低相对应地使基于上述的耐电压比例计算出的量的钛(1.3[g/m2])附着于阴极箔，能够在维持与基准例同等的工作时间(2,000小时)的同时得到430[μF]的静电容量C。
由于静电容量C从基准例的390[μF]增加至440[μF]，因此如参考例2所示，仅将阳极箔的覆膜耐电压Vt降低至592.2[V]时，由于分子态氢的产生而使内部压力的上升迅速，工作时间缩短至500小时。但是，如实施例2所示，通过与阳极箔的覆膜耐电压Vt的降低相对应地使基于上述的耐电压比例计算出的量的钛(4.4[g/m2])附着于阴极箔，能够在维持与基准例同等的工作时间(2,000小时)的同时得到440[μF]的静电容量C。
[实施例3至实施例6]
实施例3至实施例6的电容器与上述实施方式中已经说明的电容器2具有同样的构成。实施例3至实施例6的电容器的Ti附着量、覆膜耐电压Vt、耐电压比例和工作时间被设定为表3所示的值。
参考例3至参考例5的电容器的Ti附着量、覆膜耐电压Vt、耐电压比例和工作时间被设定为表3所示的值。参考例3至参考例5的电容器的Ti附着量为0[g/m2]，参考例3至参考例5的电容器不包含氢反应膜22。
实施例3至实施例6和参考例3至参考例5(下文中称为“第2例组”)的电容器的直径为30[mm]，高度为40[mm]，额定电压(WV)为450[V]。
[表3]
[电容器的高度变化]
对第2例组的电容器在105[℃]施加额定电压450[V]，使电容器的底面在电容器的高度方向、即在沿着将外装壳体4的开口部与底面连结的线的方向膨胀，确认因该膨胀所致的电容器的高度的变化。图4的A示出了实施例5和参考例3的电容器的随着底面的膨胀的高度的膨胀量(高度膨胀量ΔL)。实施例5和参考例3的电容器的耐电压比例相同、为1.316。但是，Ti附着量为4.4[g/m2]的实施例5的高度膨胀量ΔL小于相同时间下的参考例3的高度膨胀量ΔL。其结果，实施例5的高度膨胀量ΔL在约2000小时达到1.8[mm]以上，与之相对，参考例3的高度膨胀量ΔL在约500小时达到1.8[mm]以上。第2例组的电容器的压力阀被设定为在高度膨胀量ΔL达到大致1.8[mm]时工作并开阀。由此，实施例5中，通过4.4[g/m2]的氢反应膜22，电容器的工作时间比参考例3的电容器的工作时间延长了1500小时。
图4的B示出了具有2000小时的工作时间的电容器的实例。实施例3、实施例5和参考例4的高度膨胀量ΔL大致相同地变化，在约2000小时达到1.8[mm]。由实施例3、实施例5和参考例4的高度的变化可知，在按照高度膨胀量ΔL相同的方式变化的电容器中，在Ti附着量增加时，耐电压比例降低。
图4的C示出了具有4000小时的工作时间的电容器的实例。与具有2000小时的工作时间的电容器的示例同样地，实施例4、实施例6和参考例5的高度膨胀量ΔL大致相同地变化。由实施例4、实施例6和参考例5的外径的变化可知，在按照高度膨胀量ΔL相同的方式变化的电容器中，在Ti附着量增加时，耐电压比例降低。
如以上所说明，对本发明的技术的最优选实施方式和实施例等进行了说明，但本发明的技术并不限于上述记载，本领域技术人员当然可基于权利要求中所记载或者说明书中所公开的内容进行各种变形或变更，这样的变形或变更当然也包含在本发明的范围中。
工业实用性
本发明的技术能够作为例如电源电路、逆变器或车载用的电容器或者其制造方法进行利用。
符号说明
2 电容器
4 外装壳体
5 收纳部
6 电容器元件
8 封口体
9 压力阀
10 压紧部
12A、12B 外部端子
14 阳极箔
16 阴极箔
18 隔板
20 氧化覆膜
22 氢反应膜
30 真空容器
32 辊
34 反转部
24-1、34-2 反转辊
36 卷取辊
38-1、38-2 蒸发源
40 成膜材料
Claims (3)
1.一种电容器，其特征在于，该电容器具备：
通过阳极箔和阴极箔的卷绕而形成的电容器元件，
所述电容器元件中所包含的电解液，以及
将所述电容器元件和所述电解液收纳在内部的外装壳体，在所述阴极箔的表面形成有含钛的氢反应膜，
所述氢反应膜与在所述外装壳体内产生的原子态氢发生反应，
所述原子态氢是由通过所述电解液中的水的解离而存在的氢氧根离子通过阳极极化反应生成的质子和电子结合而产生的，
所述阳极箔的耐电压比例与所述阴极箔的钛附着量的关系为下述式所表示的范围，
[数1]
其中，
y为所述耐电压比例，是所述电容器的每一伏特额定电压的覆膜耐电压，
x为所述钛附着量，是在每一平方米的所述阴极箔所形成的所述氢反应膜中包含的钛量，单位为g/m2，x大于0，
a为-0.021或-0.020，
T为所述电容器的上限工作温度，单位为℃，
L为所述电容器的工作时间，单位为h。
2.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述阳极箔为具备隧道状孔的中高压用的阳极箔。
3.一种电容器的制造方法，其特征在于，其包括下述工序：
按照阳极箔的耐电压比例与阴极箔的表面的钛附着量的关系为下述式所表示的范围的方式，在所述阴极箔的表面形成含钛的氢反应膜的工序，
卷绕所述阳极箔和所述阴极箔来形成电容器元件的工序，
使所述电容器元件中包含电解液的工序，以及
将所述电容器元件和所述电解液收纳在外装壳体中的工序，
所述氢反应膜与原子态氢发生反应，
所述原子态氢是由通过所述电解液中的水的解离而存在的氢氧根离子通过阳极极化反应生成的质子和电子结合而产生的，
[数1]
其中，
y为所述耐电压比例，是所述电容器的每一伏特额定电压的覆膜耐电压，
x为所述钛附着量，是在每一平方米的所述阴极箔所形成的所述氢反应膜中包含的钛量，单位为g/m2，x大于0，
a为-0.021或-0.020，
T为所述电容器的上限工作温度，单位为℃，
L为所述电容器的工作时间，单位为h。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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