CN216818107U - 电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电解电容器,具备电容器元件和浸渗在所述电容器元件中的离子传导性液体,所述电容器元件具有:阳极箔,具有电介质层;阴极箔,与所述阳极箔对置;隔膜,配置在所述阳极箔与所述阴极箔之间;以及导电性高分子层,由导电性高分子粒子构成,与所述阳极箔、所述阴极箔以及所述隔膜接触,所述阳极箔的与所述阴极箔对置的第一表面为具有多个孔的粗糙面,所述阴极箔的与所述阳极箔对置的第二表面为具有多个孔的粗糙面,所述隔膜为多孔质,所述隔膜的孔径分布中的最频值大于所述第一表面的孔径分布中的最频值。由此,能够实现电解电容器的低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
Description
技术领域
本实用新型涉及电解电容器,特别是,涉及使用了固体电解质和离子传导性液体的混合型电解电容器。
背景技术
近年,作为在各种电子设备中使用的电容器,混合型电解电容器由于兼备低漏电流、低等效串联电阻(以下称为ESR)等特点而备受关注。通常,混合型电解电容器具备卷绕形电容器元件和离子传导性液体,卷绕形电容器元件通过在阳极箔与阴极箔之间夹着隔膜进行卷绕而形成,在该电容器元件中形成固体电解质后,通过壳体和封口体将该电容器元件与离子传导性液体一起密封来构成混合型电解电容器。
在使用导电性高分子粒子作为固体电解质的情况下,已知通过使导电性高分子分散体浸渗于电容器元件而在阳极箔、隔膜以及阴极箔的表面形成导电性高分子粒子的方法。在利用了该方法的混合型电解电容器中,为了进一步降低ESR,需要从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子可靠地形成导电通路。
然而,由于隔膜的密度、经粗糙化的阳极箔和阴极箔的表面的多个孔的影响,导电性高分子分散体的浸渗性会发生变化,存在无法从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路的情况。例如,在隔膜、阳极箔、阴极箔的表面的多个孔中保持的导电性高分子粒子的量不适当的情况下,可能成为导电性高分子粒子偏多地存在于阳极箔、阴极箔的表面的多个孔内的状态,由此导致漏电流增大的问题,或者,可能成为在阳极箔与隔膜或隔膜与阴极箔之间的界面附近的导电性高分子粒子变少的状态,从而界面电阻增大,由此导致电解电容器的ESR上升的问题。
图9是表示现有的混合型电解电容器中的电容器元件的一例的剖面的主要部分放大示意图。图10是表示现有的混合型电解电容器中的电容器元件内形成的孔的形态的一例的放大示意图。
如图9所示,电容器元件具有阳极箔2A、阴极箔2B和隔膜2C。阳极箔2A的上表面和阴极箔2B的下表面分别被粗糙化而形成有多个孔7,隔膜2C为具有多个孔7的多孔质材料。在多个孔7内以及界面8处,形成有作为固体电解质的多个导电性高分子粒子6,构成导电性高分子层。在图9中,为了便于理解,将多个孔7示意性表示为剖面呈矩形且在阳极箔2A、阴极箔2B和隔膜2C中均匀分布,但实际结构中形成的孔并非如此。在图10所示的例子中,阳极箔22A、阴极箔22B和隔膜22C内形成有多个不规则形状的孔27,而且多个孔27并非均匀分布,在多个孔27内形成有多个导电性高分子粒子26。
在图9所示的例子中,关于阳极箔2A、阴极箔2B和隔膜2C中的孔7的孔径以及导电性高分子粒子6的粒径,存在“阳极箔的孔径≥阴极箔的孔径≥隔膜的孔径>导电性高分子粒子的粒径”的关系。在现有的其他结构的例子中,还存在“阳极箔的孔径≥隔膜的孔径≥阴极箔的孔径>导电性高分子粒子的粒径”的关系。在这样的结构中,如图9所示,导电性高分子粒子6偏多地存在于阳极箔2A和阴极箔2B的多个孔7内,并且阳极箔2A与隔膜2C以及隔膜2C与阴极箔2B之间的界面8附近的导电性高分子粒子6较少,存在漏电流增大、ESR上升的问题。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题而提出,其目的在于,提供一种能够实现低ESR化、大容量化且能够抑制漏电流的增大的电解电容器。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本实用新型提供一种电解电容器,具备电容器元件和浸渗在所述电容器元件中的离子传导性液体,所述电容器元件具有:阳极箔,具有电介质层;阴极箔,与所述阳极箔对置;隔膜,配置在所述阳极箔与所述阴极箔之间;以及导电性高分子层,由导电性高分子粒子构成,与所述阳极箔、所述阴极箔以及所述隔膜接触,所述阳极箔的与所述阴极箔对置的第一表面为具有多个孔的粗糙面,所述阴极箔的与所述阳极箔对置的第二表面为具有多个孔的粗糙面,所述隔膜为多孔质,所述隔膜的孔径分布中的最频值大于所述第一表面的孔径分布中的最频值。
根据该结构,由于隔膜的孔径分布中的最频值大于第一表面的孔径分布中的最频值,即,隔膜的孔径大于阳极箔的孔径,从而能够在隔膜中形成比阳极箔的孔径内更多的导电性高分子粒子,由此能够降低阳极箔与隔膜的界面电阻,能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,因此能够实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
在上述电解电容器中,可以是,所述隔膜的孔径分布中的最频值大于所述第二表面的孔径分布中的最频值。
在上述电解电容器中,可以是,所述导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值小于所述隔膜的孔径分布中的最频值以及所述第一表面的孔径分布中的最频值,并且大于所述第二表面的孔径分布中的最频值。
另外,本实用新型提供一种电解电容器,具备电容器元件和浸渗在所述电容器元件中的离子传导性液体,所述电容器元件具有:阳极箔,具有电介质层;阴极箔,与所述阳极箔对置;隔膜,配置在所述阳极箔与所述阴极箔之间;以及导电性高分子层,由导电性高分子粒子构成,与所述阳极箔、所述阴极箔以及所述隔膜接触,所述阳极箔的与所述阴极箔对置的第一表面为具有多个孔的粗糙面,所述阴极箔的与所述阳极箔对置的第二表面为具有多个孔的粗糙面,所述隔膜为多孔质,所述导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值小于所述隔膜的孔径分布中的最频值以及所述第一表面的孔径分布中的最频值,并且大于所述第二表面的孔径分布中的最频值。
根据该结构,能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,并且通过使阴极箔的孔径比导电性高分子粒子的粒径小而使得在阴极箔表面存在更多的导电性高分子粒子,由此能够降低界面电阻,实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
在上述电解电容器中,可以是,所述隔膜的孔径分布中的最频值为0.1μm以上且5.0μm以下。
在上述电解电容器中,可以是,所述第一表面的孔径分布中的最频值为0.05μm以上且1.0μm以下。
在上述电解电容器中,可以是,所述导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值为0.02μm以上且0.3μm以下。
在上述电解电容器中,可以是,所述第二表面的孔径分布中的最频值为0.01μm以上且0.2μm以下。
在上述电解电容器中,可以是,所述阴极箔具有无机层,所述无机层的与所述阳极箔对置的表面为所述第二表面。
在上述电解电容器中,可以是,所述无机层为碳层、钛层或钛化合物层。
在上述电解电容器中,可以是,所述隔膜由重叠了两层以上的纸构成。
在上述电解电容器中,可以是,所述导电性高分子粒子为聚亚乙基二氧噻吩粒子与聚苯乙烯磺酸粒子的复合粒子。
实用新型效果
根据本实用新型的电解电容器,由于隔膜的孔径分布中的最频值大于阳极箔表面的孔径分布中的最频值,从而能够在隔膜中形成比阳极箔的孔径内更多的导电性高分子粒子,由此能够降低阳极箔与隔膜的界面电阻,能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,因此能够实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
另外,根据本实用新型的电解电容器,由于导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值小于隔膜的孔径分布中的最频值以及阳极箔表面的孔径分布中的最频值,并且大于阴极箔表面的孔径分布中的最频值,因此能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,并且通过使阴极箔的孔径比导电性高分子粒子的粒径小而使得在阴极箔表面存在更多的导电性高分子粒子,由此能够降低界面电阻,实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
附图说明
图1是表示本实用新型的实施方式所涉及的电解电容器的一例的示意性剖视图。
图2是图1所示的电解电容器中的电容器元件的立体展开图。
图3是图2所示的电容器元件的剖面的主要部分放大示意图。
图4是表示本实用新型的实施方式所涉及的电容器元件中的阳极箔的孔径分布的测定结果图。
图5是表示本实用新型的实施方式所涉及的电容器元件中的阴极箔的孔径分布的测定结果图。
图6是表示本实用新型的实施方式所涉及的电容器元件中的隔膜的孔径分布的测定结果图。
图7是表示本实用新型的实施方式所涉及的电容器元件中的导电性高分子粒子的粒径分布的测定结果图。
图8是表示本实用新型的实施方式所涉及的电容器元件中的阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布各自的最频值之间的大小关系的图。
图9是表示现有的混合型电解电容器中的电容器元件的一例的剖面的主要部分放大示意图。
图10是表示现有的混合型电解电容器中的电容器元件内形成的孔的形态的一例的放大示意图。
符号说明
11A、11B 引线;
12 电容器元件;
12A 阳极箔;
12B 阴极箔;
12C 隔膜;
12D 绝缘带;
13 壳体;
13A 缩颈加工部;
14 封口体;
15 外装体;
16 导电性高分子粒子;
17 孔;
18 界面。
具体实施方式
以下,基于最佳的实施方式,参照附图来说明本实用新型。实施方式并不限定实用新型而是例示,在实施方式中记述的全部的特征及其组合不一定限于是实用新型的本质的内容。各图所示的各部分的比例尺、形状是为了便于说明而设定的,只要没有特别提及,就不是限定性解释。此外,即便是同一组件,在各附图之间也可能存在比例尺等略有差异的情况。
(实施方式)
<电解电容器>
下面,参照图1,对本实施方式所涉及的电解电容器的结构进行说明。
图1是表示本实施方式所涉及的电解电容器的一例的示意性剖视图,该电解电容器是使用了固体电解质和离子传导性液体的混合型电解电容器。
如图1所示,本实施方式的混合型电解电容器具有作为功能元件的电容器元件12、浸渗在电容器元件12中的离子传导性液体(未图示)和将电容器元件12与离子传导性液体一起密封的外装体15。作为引出端子的引线11A、11B的一个端部被连接到电容器元件12上,另一个端部导出到外装体15的外部。
在此,外装体15由壳体13和封口体14构成。有底筒状的壳体13收纳浸渗有离子传导性液体的电容器元件12。封口体14上形成有分别插入引线11A、11B的贯通孔14A、14B。封口体14配置在壳体13的开口部,通过沿着壳体13的外周面设置的缩颈加工部13A将壳体13的开口部密封。对于封口体14,除了可以使用乙烯丙烯橡胶或异丁烯-异戊二烯橡胶等橡胶材料以外,还可以使用环氧树脂等树脂材料。
另外,离子传导性液体作为液体电解质,可以通过在溶剂中溶解溶质来调制。作为溶剂材料,可列举出γ-丁内酯、乙二醇、环丁砜等。作为溶质,可列举出无机酸铵盐、无机酸胺盐、无机酸烷基取代脒盐或其季化物、有机酸铵盐、有机酸胺盐、有机酸烷基取代脒盐或其季化物等。
<电容器元件>
下面,参照图2、图3,对本实施方式所涉及的电解电容器中的电容器元件的结构进行说明。
图2是图1所示的电解电容器中的电容器元件12的立体展开图。
如图2所示,电容器元件12是卷绕形电容器元件,具有阳极箔12A、阴极箔12B和隔膜12C,通过将隔膜12C夹在阳极箔12A与阴极箔12B之间进行卷绕而形成。阳极箔12A在其表面上具有电介质层(未图示)。阳极箔12A可以通过如下方法形成:利用蚀刻处理将由铝等阀金属形成的箔粗糙化,并对其表面进行化学转化处理而形成阳极氧化覆膜来作为电介质层。与阳极箔12A对置的阴极箔12B由铝等阀金属形成。隔膜12C可以采用无纺布、纸等多孔质材料。
在图2所示的结构中,引线11A、11B的一个端部分别与阳极箔12A和阴极箔12B连接,另一个端部从电容器元件12的第1端面121引出。电容器元件12具有第1端面121以及第2端面122。
图3是图2所示的电容器元件12的剖面的主要部分放大示意图。
如图3所示,电容器元件12作为主要部分而具有阳极箔12A、阴极箔12B、隔膜12C、由导电性高分子粒子16构成的导电性高分子层。阳极箔12A的上表面(第一表面)和阴极箔12B的下表面(第二表面)对置,并且分别被粗糙化而形成有多个孔17。隔膜12C为具有多个孔17的多孔质材料。作为固体电解质的多个导电性高分子粒子16形成在多个孔17内,还形成在阳极箔12A与隔膜12C、隔膜12C与阴极箔12B之间的界面18处,由这些导电性高分子粒子16构成了导电性高分子层。导电性高分子层与阳极箔12A、阴极箔12B以及隔膜12C接触,构成从阳极箔12A至阴极箔12B的导电通路。
本实用新型的发明人通过对电容器元件的结构进行一系列研究和测定发现,通过使阳极箔、阴极箔和隔膜中的孔的孔径以及导电性高分子粒子的粒径之间满足特定的关系,能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,从而能够实现电解电容器的低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。下面,关于这一点,参照图3进行详细说明。
在图3中,为了便于理解,将多个孔17示意性表示为剖面呈矩形且在阳极箔12A、阴极箔12B和隔膜12C中均匀分布,但实际结构中形成的孔为不规则形状且并非均匀分布(参照图10)。因此,关于阳极箔12A、阴极箔12B和隔膜12C中的孔17的孔径,利用各自的孔径分布中的最频值来表示,关于导电性高分子粒子16的粒径,利用其粒径分布中的最频值来表示。所谓最频值(Mode,众数),在孔径分布曲线中是指峰值对应的孔径值,表示出现频度最高的孔径值,在粒径分布曲线中是指峰值对应的粒径值,表示出现频度最高的粒径值,具体情形将在后文中参照图4至图8进行说明。
在图3所示的本实施方式的电容器元件中,关于阳极箔12A、阴极箔12B、隔膜12C中的孔17的孔径以及导电性高分子粒子16的粒径,存在如下关系。
首先,在隔膜12C的孔径与阳极箔12A的孔径之间,存在隔膜的孔径大于阳极箔的孔径的关系,即,隔膜12C的孔径分布中的最频值大于阳极箔12A的上表面的孔径分布中的最频值。根据满足这样的关系的结构,能够在隔膜12C中形成比阳极箔12A的孔径内更多的导电性高分子粒子16,由此能够降低阳极箔12A与隔膜12C的界面电阻,能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,因此能够实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
进而,在隔膜12C的孔径与阴极箔12B的孔径之间,存在隔膜的孔径大于阴极箔的孔径的关系,即,隔膜12C的孔径分布中的最频值大于阴极箔12B的下表面的孔径分布中的最频值。根据满足这样的关系的结构,能够降低阴极箔12B与隔膜12C的界面电阻,能够进一步确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,因此能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
此外,在导电性高分子粒子16的粒径与阳极箔12A、阴极箔12B、隔膜12C的孔径之间,存在导电性高分子粒子的粒径小于隔膜的孔径以及阳极箔的孔径且大于阴极箔的孔径的关系。即,导电性高分子粒子16的粒径分布中的最频值小于隔膜12C的孔径分布中的最频值以及阳极箔12A的上表面的孔径分布中的最频值,并且大于阴极箔12B的下表面的孔径分布中的最频值。根据满足这样的关系的结构,能够确保从阳极箔12A至阴极箔12B由导电性高分子粒子16形成充分的导电通路,并且通过使阴极箔12B的孔径比导电性高分子粒子16的粒径小而使得在阴极箔12B表面存在更多的导电性高分子粒子16,由此能够降低界面电阻,实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
如上所述,在本实施方式的电容器元件中,通过使阳极箔12A、阴极箔12B、隔膜12C中的孔17的孔径以及导电性高分子粒子16的粒径之间满足上述关系中的至少一者,能够在需要的部位形成导电性高分子粒子,由此能够实现使用了这样的电容器元件的混合型电解电容器的大容量化、低ESR化,并且能够抑制漏电流的增大。
在本实施方式中,阴极箔12B还可以具有无机层,使该无机层的下表面与阳极箔12A对置。作为该无机层,可以是碳层、钛层或钛化合物层。通过设置这样的无机层,在导电性高分子粒子的粒径大于阴极箔的孔径的结构中,能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
在本实施方式中,隔膜12C可以由重叠了两层以上的纸构成,通过这样的结构,即使隔膜的孔径较大,也能够提高耐短路性。
在本实施方式中,导电性高分子粒子可以是聚亚乙基二氧噻吩粒子与聚苯乙烯磺酸粒子的复合粒子。聚亚乙基二氧噻吩粒子与聚苯乙烯磺酸粒子的复合粒子是聚亚乙基二氧噻吩粒子的高分子链和聚苯乙烯磺酸粒子的高分子链相互缠绕而一体化的粒子。聚苯乙烯磺酸粒子作为聚亚乙基二氧噻吩粒子的掺杂剂而发挥功能。通过这样的结构,能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
<测定方法>
下面,对本实施方式所涉及的电容器元件中的阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布的测定方法进行说明。以下,示出针对已完成的电解电容器测定阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布的方法。此外,在针对形成电解电容器前的阳极箔、阴极箔、隔膜的初期构件测定孔径分布的情况下,不需要以下所示的除去导电性高分子粒子、离子传导性液体的工序。另外,在针对形成电解电容器前的导电性高分子粒子测定粒径分布的情况下,在适当的容器中加入含有导电性高分子粒子的导电性高分子分散体,在125℃下干燥1小时左右形成导电性高分子层,通过与以下所示的方法同样的方法来测定导电性高分子粒子的粒径分布即可。
首先,将电解电容器分解,取出电容器元件中的阳极箔、阴极箔、隔膜。在将隔膜(或阳极箔、阴极箔)干燥后,通过下面描述的方法,对其表面附着的导电性高分子层的表面进行粒子观察,由此测定导电性高分子粒子的粒径分布。
然后,为了完全除去附着于阳极箔、阴极箔、隔膜的导电性高分子粒子、离子传导性液体,充分进行水洗和干燥,例如,利用流水进行1小时等的水洗处理,以100℃以上(例如105℃等)的温度进行1小时等的干燥处理。在难以除去的情况下,可以根据需要来实施添加温水或微量的酸、添加有机溶剂(醇等)、照射超声波等处理。针对除去了导电性高分子粒子、离子传导性液体的阳极箔、阴极箔、隔膜,通过下面描述的方法进行孔径分布的测定。
下面,参照图4至图8所示的例子,分别对本实施方式的电容器元件中的阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布的测定方法进行说明。
①阳极箔表面的孔径分布、阴极箔表面的孔径分布
对于阳极箔表面以及阴极箔表面的孔径分布,例如通过水银测孔仪(Porosimeter)利用水银压入法来进行测定,并根据测定结果求出孔径分布中的最频值。图4是表示利用了该方法的阳极箔表面的孔径分布的测定结果图,图5是表示利用了该方法的阴极箔表面的孔径分布的测定结果图。
在图4中,横轴表示孔径,纵轴表示频度,孔径分布曲线中频度最高的点对应的孔径值就是所测定的阳极箔表面的孔径分布中的最频值。在图4所示的例子中,频度最高的点对应的孔径值为0.17μm,即,测定出的阳极箔表面的孔径分布中的最频值为0.17μm。
在图5中,横轴表示孔径,纵轴表示频度,孔径分布曲线中频度最高的点对应的孔径值就是所测定的阴极箔表面的孔径分布中的最频值。在图5所示的例子中,频度最高的点对应的孔径值为0.040μm,即,测定出的阴极箔表面的孔径分布中的最频值为0.040μm。
②隔膜的孔径分布
对于隔膜的孔径分布,例如通过气孔计(Porometer)利用泡点法(依据ASTM F316-86,JIS K 3832标准)来进行测定,并根据测定结果求出孔径分布中的最频值。图6是表示利用了该方法的隔膜的孔径分布的测定结果图。
在图6中,横轴表示孔径,纵轴表示频度,孔径分布曲线中频度最高的点对应的孔径值就是所测定的隔膜的孔径分布中的最频值。在图6所示的例子中,频度最高的点对应的孔径值为0.43μm,即,测定出的隔膜的孔径分布中的最频值为0.43μm。
另外,对于隔膜的孔径分布,也可以通过气体吸附法(BET)来进行测定。
③导电性高分子粒子的粒径分布
对于导电性高分子粒子的粒径分布,选取由导电性高分子粒子构成的导电性高分子层的表面的一定区域(约1μm见方),例如通过AFM(原子力显微镜)测定表面的凹凸(1个凸部对应于1个粒子),根据该区域内的凸部的面积(直径)和个数来测定粒径分布,并根据测定结果求出粒径分布中的最频值。图7是表示利用了该方法的导电性高分子粒子的粒径分布的测定结果图。
在图7中,横轴表示粒径,纵轴表示频度,粒径分布曲线中频度最高的点对应的粒径值就是所测定的导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值。在图7所示的例子中,频度最高的点对应的粒径值为0.047μm,即,测定出的导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值为0.047μm。
图8中合并显示了图4至图7的测定结果,用于表示各个测定结果中的最频值之间的大小关系。根据图8可知,在分别利用上面描述的方法测定的阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布的例子中,存在隔膜的孔径的最频值(0.43μm)>阳极箔的孔径的最频值(0.17μm)>导电性高分子粒子的粒径的最频值(0.047μm)>阴极箔的孔径的最频值(0.040μm)的关系。
以上,参照图4至图8所示的具体数值的例子,对电容器元件中的阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布的测定方法以及测定结果进行了说明,但本实施方式的各部件的孔径分布以及粒径分布中的最频值并不限于所列举的具体数值的例子,可以在如下所示的范围内设定。
在本实施方式中,优选阳极箔表面的孔径分布中的最频值为0.05μm以上且1.0μm以下,由此能够降低阳极箔与隔膜的界面电阻,从而能够确保充分的导电通路。
在本实施方式中,优选阴极箔表面的孔径分布中的最频值为0.01μm以上且0.2μm以下,由此能够降低阴极箔与隔膜的界面电阻,从而能够确保充分的导电通路。
在本实施方式中,优选隔膜的孔径分布中的最频值为0.1μm以上且5.0μm以下,由此能够使隔膜中含有较多的导电性高分子粒子,从而能够确保充分的导电通路。
在本实施方式中,优选导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值为0.02μm以上且0.3μm以下,由此能够使导电性高分子粒子充分存在于隔膜内、隔膜与阳极箔的界面、隔膜与阴极箔的界面,从而能够确保充分的导电通路。
进而,在本实施方式中,优选使阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布各自的最频值分别在上述范围内,由此能够进一步确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,从而能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
(效果)
根据上述实施方式,由于隔膜的孔径分布中的最频值大于阳极箔的上表面(第一表面)的孔径分布中的最频值,即,隔膜的孔径大于阳极箔的孔径,从而能够在隔膜中形成比阳极箔的孔径内更多的导电性高分子粒子,由此能够降低阳极箔与隔膜的界面电阻,能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,因此能够实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
根据上述实施方式,由于隔膜的孔径分布中的最频值大于阴极箔的下表面(第二表面)的孔径分布中的最频值,即,隔膜的孔径大于阴极箔的孔径,从而能够降低阴极箔与隔膜的界面电阻,能够进一步确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,因此能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
根据上述实施方式,由于导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值小于隔膜的孔径分布中的最频值以及阳极箔的上表面(第一表面)的孔径分布中的最频值,并且大于阴极箔的下表面(第二表面)的孔径分布中的最频值,即,导电性高分子粒子的粒径小于隔膜的孔径以及阳极箔的孔径且大于阴极箔的孔径,因此能够确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,并且通过使阴极箔的孔径比导电性高分子粒子的粒径小而使得在阴极箔表面存在更多的导电性高分子粒子,由此能够降低界面电阻,实现低ESR化、大容量化,并且能够抑制漏电流的增大。
根据上述实施方式,通过使隔膜的孔径分布中的最频值为0.1μm以上且5.0μm以下,能够使隔膜中含有较多的导电性高分子粒子,从而能够确保充分的导电通路。
根据上述实施方式,通过使阳极箔的上表面(第一表面)的孔径分布中的最频值为0.05μm以上且1.0μm以下,能够降低阳极箔与隔膜的界面电阻,从而能够确保充分的导电通路。
根据上述实施方式,通过使导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值为0.02μm以上且0.3μm以下,能够使导电性高分子粒子充分存在于隔膜内、隔膜与阳极箔的界面、隔膜与阴极箔的界面,从而能够确保充分的导电通路。
根据上述实施方式,通过使阴极箔的下表面(第二表面)的孔径分布中的最频值为0.01μm以上且0.2μm以下,能够降低阴极箔与隔膜的界面电阻,从而能够确保充分的导电通路。
进而,根据上述实施方式,通过使阳极箔、阴极箔、隔膜的孔径分布以及导电性高分子粒子的粒径分布各自的最频值分别在上述范围内,由此能够进一步确保从阳极箔至阴极箔由导电性高分子粒子形成充分的导电通路,从而能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
根据上述实施方式,由于阴极箔具有无机层且该无机层的与阳极箔对置的表面为第二表面,因此在导电性高分子粒子的粒径大于阴极箔的孔径的结构中,能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
根据上述实施方式,由于阴极箔具有的无机层为碳层、钛层或钛化合物层,因此在导电性高分子粒子的粒径大于阴极箔的孔径的结构中,能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
根据上述实施方式,由于隔膜由重叠了两层以上的纸构成,因此即使隔膜的孔径较大,也能够提高耐短路性。
根据上述实施方式,由于导电性高分子粒子为聚亚乙基二氧噻吩粒子与聚苯乙烯磺酸粒子的复合粒子,因此能够进一步实现低ESR化、大容量化,并且能够进一步抑制漏电流的增大。
以上,结合本实用新型的最佳的实施方式示出了本实用新型,但是本领域的技术人员能够理解,在不脱离本实用新型的主旨的情况下,可以对本实用新型进行各种修改、替换和变更,进行这样的修改、替换和变更而得到的各技术方案也包括在本实用新型的范围内。
产业上的可利用性
本实用新型的电解电容器能够广泛应用于利用电解电容器的各种设备中。
Claims (12)
1.一种电解电容器,具备电容器元件和浸渗在所述电容器元件中的离子传导性液体,所述电解电容器的特征在于,
所述电容器元件具有:
阳极箔,具有电介质层;
阴极箔,与所述阳极箔对置;
隔膜,配置在所述阳极箔与所述阴极箔之间;以及
导电性高分子层,由导电性高分子粒子构成,与所述阳极箔、所述阴极箔以及所述隔膜接触,
所述阳极箔的与所述阴极箔对置的第一表面为具有多个孔的粗糙面,
所述阴极箔的与所述阳极箔对置的第二表面为具有多个孔的粗糙面,
所述隔膜为多孔质,
所述隔膜的孔径分布中的最频值大于所述第一表面的孔径分布中的最频值。
2.根据权利要求1所述的电解电容器,其特征在于,
所述隔膜的孔径分布中的最频值大于所述第二表面的孔径分布中的最频值。
3.根据权利要求1或2所述的电解电容器,其特征在于,
所述导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值小于所述隔膜的孔径分布中的最频值以及所述第一表面的孔径分布中的最频值,并且大于所述第二表面的孔径分布中的最频值。
4.一种电解电容器,具备电容器元件和浸渗在所述电容器元件中的离子传导性液体,所述电解电容器的特征在于,
所述电容器元件具有:
阳极箔,具有电介质层;
阴极箔,与所述阳极箔对置;
隔膜,配置在所述阳极箔与所述阴极箔之间;以及
导电性高分子层,由导电性高分子粒子构成,与所述阳极箔、所述阴极箔以及所述隔膜接触,
所述阳极箔的与所述阴极箔对置的第一表面为具有多个孔的粗糙面,
所述阴极箔的与所述阳极箔对置的第二表面为具有多个孔的粗糙面,
所述隔膜为多孔质,
所述导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值小于所述隔膜的孔径分布中的最频值以及所述第一表面的孔径分布中的最频值,并且大于所述第二表面的孔径分布中的最频值。
5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
所述隔膜的孔径分布中的最频值为0.1μm以上且5.0μm以下。
6.根据权利要求1、2、4中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
所述第一表面的孔径分布中的最频值为0.05μm以上且1.0μm以下。
7.根据权利要求1、2、4中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
所述导电性高分子粒子的粒径分布中的最频值为0.02μm以上且0.3μm以下。
8.根据权利要求1、2、4中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
所述第二表面的孔径分布中的最频值为0.01μm以上且0,2μm以下。
9.根据权利要求1、2、4中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
所述阴极箔具有无机层,所述无机层的与所述阳极箔对置的表面为所述第二表面。
10.根据权利要求9所述的电解电容器,其特征在于,
所述无机层为碳层、钛层或钛化合物层。
11.根据权利要求1、2、4中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
所述隔膜由重叠了两层以上的纸构成。
12.根据权利要求1、2、4中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
所述导电性高分子粒子为聚亚乙基二氧噻吩粒子与聚苯乙烯磺酸粒子的复合粒子。
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