JP2008218920A - 導電性高分子固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イオン液体と導電性高分子とを含有する電解質を、陽極金属と誘電体からなる陽極、および陰極で挟持する電解コンデンサの製造方法であって、前記誘電体層にイオン液体を含有する液体を接触させる工程と、イオン液体を含有する導電性高分子のモノマーを重合させる電解質を形成する工程とを含むことにより、所望の耐電圧とインピーダンス特性を有する導電性高分子固体電解コンデンサを製造することができる。
【選択図】 図1
Description
また、イオン液体の量が少ない場合には良好なインピーダンス特性が得られるが、肝心の耐電圧特性は期待する程度には向上しない。すなわちイオン液体と導電性高分子とからなる電解質では、良好な耐電圧特性と良好な電気特性とをいかにして両立するかということが大きな課題であった。
特に、前記電解質層を形成する電解質層形成工程で用いられるイオン液体のアニオン成分が、RAOSO3 −、RASO3 −、RAOOSO3 −、RACOOSO3 −、RAOCOOSO3 −から選択される少なくともいずれかからなることが好ましい。
本発明において用いられるイオン液体は、イオンのみから構成されているにもかかわらず常温近傍で液体であるものを指し、イミダゾリウム等のカチオンと適当なアニオンとの組合せで構成される。本発明においては、電解質層の形成時に、該イオン液体を、重合促進剤、水、有機溶媒等の溶媒、等と共存させて使用することを可能とする観点から、用いる溶媒によって、親水性、及び、親油性のイオン液体を使い分けて用いることが好ましい。
本発明における電解質層に含まれる導電性高分子としては、導電性が高く、耐熱性等の安定性に優れることから、たとえば、ポリチオフェンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリキノンまたはその誘導体から選ばれる少なくともいずれかが特に好ましく用いられる。
本発明の対象となる電解コンデンサは、少なくとも一部にイオン液体と導電性高分子が共存する電解質層を用いて形成され、電解質層と、該電解質層を挟んで対向するように配置される陽極および陰極とを少なくとも備える。本発明の電解コンデンサは、チップ型、捲回型のいずれにも形成され得る。チップ型の電解コンデンサは、典型的には、表面に誘電体膜が形成された陽極金属からなる陽極の該誘電体膜の上に、電解質層、陰極がこの順で積層されたコンデンサ素子と、該コンデンサ素子と電気的に接続された接続端子とを備える構成とされる。一方、捲回型の電解コンデンサは、典型的には、径方向内側から、表面に誘電体膜が形成された陽極金属からなる陽極の該誘電体膜の上に電解質層、セパレータ、陰極、セパレータがこの順で配置されるように積層、捲回されたコンデンサ素子と、該コンデンサ素子と電気的に接続された接続端子とを備える構成とされる。なおセパレータにおいては、通常、たとえばポリオレフィンやセルロース繊維等からなるセパレータ材料と導電性高分子とが複合化されている。
本実施の形態においては、化学重合工程によって電解質層の形成を行なう場合について説明する。本実施の形態における電解コンデンサの製造方法は、陽極金属と誘電体膜とからなる陽極を形成する陽極形成工程と、形成した陽極表面とイオン液体を含む液体を接触させる陽極表面処理工程と、誘電体膜に接して電解質層を形成する電解質層形成工程と、電解質層の表面に陰極を形成する陰極形成工程とを含む。該電解質層形成工程は、イオン液体と重合性物質とを少なくとも含む化学重合用組成物に陽極を浸漬した後、重合性物質を化学重合法により重合させることによって、イオン液体と導電性高分子とを含む複合体を形成する化学重合工程からなる。化学重合工程は、1回のみ行なわれるか、または、複数回繰り返すことができる。また、該化学重合工程は、化学重合用組成物におけるイオン液体と重合性物質との質量比を変えながら複数回繰り返すこともできる。
電解コンデンサの陽極は、たとえばアルミニウム箔等の陽極金属の表面をエッチングしてエッチング孔を形成した後、陽極酸化による酸化皮膜からなる誘電体膜を形成して作製する。陽極酸化は、陽極金属をアジピン酸ナトリウム水溶液等の重合促進剤に浸漬し、所定の化成電圧を印加して行なう方法等、従来公知の方法で行なうことができる。
次に、上記陽極形成工程で形成した誘電体表面にイオン液体を含む液体を接触させて表面にイオン液体の薄膜を形成する。具体的な例としては、イオン液体を含む液体に浸漬することや霧状の液体を噴霧することがあげられる。液体はイオン液体そのものでもよいし、アルコールなどの揮発性の溶媒にイオン液体を溶解させたものでもよい。イオン液体は複数の混合物であってもよいし、単体であってもよい。また、液体への接触時、あるいは、接触後に雰囲気を減圧にすることで気泡などによる接触阻害を回避することができ、微細部にイオン液体を充填することもできる。
次に、上記でイオン液体を付着させた陽極を、イオン液体と重合性物質とを少なくとも含む化学重合用組成物に浸漬し、引き上げた後、該重合性物質を化学重合法により重合させ、イオン液体と導電性高分子とを含む複合体を形成する(化学重合工程)。
上記のような方法によって電解質層を形成した後、従来公知の方法で、カーボンペースト、銀ペーストの塗布等により陰極を形成する(陰極形成工程)。なお、電解コンデンサの大容量化のため、必要に応じてカーボンペーストや銀ペーストが乾燥する前に、陽極、電解質層、陰極からなる素子を複数積層してコンデンサ素子を形成してもよい。
陽極金属としてのアルミニウムエッチド箔(サイズ:4×3.3mm)を、3質量%アジピン酸アンモニウム水溶液に浸漬し、10mV/secの速度で0から40Vまで上げ、つづけて40Vの定電圧を40分間印加して化成処理し、該アルミニウムエッチド箔の表面に酸化皮膜からなる誘電体膜を形成した。これを脱イオン水の流水により10分洗浄してから105℃で5分乾燥を行ない、陽極金属と誘電体膜とからなる陽極を作製した。得られた陽極の液中容量は4.2μFであった。
・導電性高分子の原料モノマー 1g
・重合促進剤 2g
・溶媒 3g
この化学重合用組成物を、よく乾燥した30cm3のビーカーで混合し、次に該化学重合用組成物中に、陽極を浸漬し、引き上げた後、100℃で1時間、さらに140℃で1時間の加熱処理を行なった。浸漬および加熱処理を3回繰り返し、陽極の表面が均一に電解質で覆われる様にした(化学重合工程)。以上により電解質層を形成した。
化学重合用組成物の配合を以下のとおりとした以外は、比較例1と同様の方法で、陽極箔と電解質を形成し、同様の方法で電解コンデンサを作製し、同様の測定を行なった。なお、配合に含まれるイオン液体Aは、エチルメチルイミダゾリウムパラトルエンスルホン酸(EMImPTSO)である。
・導電性高分子の原料モノマー 1g
・重合促進剤 2g
・溶媒 3g
・イオン液体A 0.141g(モノマーに対するモル比0.1)
得られた特性を表1に示す。インピーダンス(10KHzおよび100KHz)はそれぞれ0.5Ωと0.2Ω、耐電圧(V)は43.8Vであり、比較例1に対して、インピーダンス(10KHzおよび100KHz)は低減し、耐電圧は向上した。
比較例1と同様の方法で、陽極箔を形成した。然る後、その陽極箔を、EMImPTSOに室温で浸漬した(陽極表面処理工程)。その後、比較例1と同様の方法で、電解質を形成し、同様の方法で電解コンデンサを作製し、同様の測定を行なった。なお、化学重合用組成物の配合には、比較例1と同様にイオン液体は含まれない。
比較例1と同様の方法で、陽極箔を形成した。然る後、その陽極箔を、EMImPTSOに室温で浸漬した(陽極表面処理工程)。その後、化学重合用組成物の配合を以下のとおりとした以外は、比較例1と同様の方法で、陽極箔と電解質を形成し、同様の方法で電解コンデンサを作製し、同様の測定を行なった。なお、配合に含まれるイオン液体Aは、EMImPTSOである。すなわち、比較例3と同様の陽極表面処理工程と、比較例2と同様の電解質形成工程で電解コンデンサを作製して測定を行なった。
・導電性高分子の原料モノマー 1g
・重合促進剤 2g
・溶媒 3g
・イオン液体A 0.141g(モノマーに対するモル比0.1)
得られた特性を表1に示す。インピーダンス(10KHzおよび100KHz)はそれぞれ0.5Ωと0.2Ω、耐電圧(V)は49.6Vであり、比較例2と同様に、比較例1に対して、インピーダンス(10KHzおよび100KHz)は低減し、耐電圧は比較例2以上に向上した。
陽極表面処理工程でイオン液体EMImPTSOの代わりにBMImTFSIを用いた以外は、比較例1と同様の方法で、陽極箔と電解質を形成し、同様の方法で電解コンデンサを作製し、同様の測定を行なった。なお、化学重合用組成物の配合には、比較例1と同様にイオン液体は含まれない。
得られた特性を表1に示す。インピーダンス(10KHzおよび100KHz)はそれぞれ2.6Ωと0.6Ω、耐電圧(V)は57.1Vであり、比較例1に対して、インピーダンス(10KHzおよび100KHz)は変わらないものの、耐電圧は大きく向上した。なお、比較例3と比較しても、耐電圧の向上効果は大きく、耐電圧向上の効果は、BMImTFSIがEMImPTSOより高いことがわかる。
比較例1と同様の方法で、陽極箔を形成した。然る後、その陽極箔を、BMImTFSIに室温で浸漬した(陽極表面処理工程)。その後、化学重合用組成物の配合を以下のとおりとした以外は、比較例1と同様の方法で、陽極箔と電解質を形成し、同様の方法で電解コンデンサを作製し、同様の測定を行なった。なお、配合に含まれるイオン液体Aは、陽極表面処理工程に用いたBMImTFSIである。すなわち、比較例5と同様の陽極表面処理工程と、比較例4と同様の電解質形成工程で電解コンデンサを作製して測定を行なった。これは、イオン液体EMImPTSOの代わりにBMImTFSIを用いて実施例1を実施したことに相当する。
・導電性高分子の原料モノマー 1g
・重合促進剤 2g
・溶媒 3g
・イオン液体A 0.210g(モノマーに対するモル比0.1)
得られた特性を表1に示す。インピーダンス(10KHzおよび100KHz)はそれぞれ1.5Ωと0.2Ω、耐電圧(V)は58.5Vであり、比較例1に対して、インピーダンス(10KHzおよび100KHz)は低減し、耐電圧は比較例4と同等に向上した。
比較例1と同様の方法で、陽極箔を形成した。然る後、その陽極箔を、BMImTFSIに室温で浸漬した(陽極表面処理工程)。その後、化学重合用組成物の配合を以下のとおりとした以外は、比較例1と同様の方法で、陽極箔と電解質を形成し、同様の方法で電解コンデンサを作製し、同様の測定を行なった。なお、配合に含まれるイオン液体Aは、陽極表面処理工程に用いたEMImPTSOである。すなわち、比較例2と同様の陽極表面処理工程を行なった後EMImPTSOを用いた電解質を形成して電解コンデンサを作製して測定を行なった。これは、陽極表面処理工程にイオン液体BMImTFSIを電解質形成工程にイオン液体EMImPTSOを用いて実施例1または実施例2を実施したことに相当する。
・導電性高分子の原料モノマー 1g
・重合促進剤 2g
・溶媒 3g
・イオン液体A 0.141g(モノマーに対するモル比0.1)
得られた特性を表1に示す。インピーダンス(10KHzおよび100KHz)はそれぞれ0.6Ωと0.2Ω、耐電圧(V)は55.5Vであり、比較例2や実施例1と同様のインピーダンス、および、比較例4や実施例2の耐電圧が同時に実現されたことを意味している。
2 誘電体膜
3 導電層
4 陰極。
Claims (6)
- イオン液体と導電性高分子とを含有する電解質を、陽極金属と誘電体からなる陽極、および陰極で挟持する電解コンデンサの製造方法であって、
前記誘電体層にイオン液体を含有する液体を接触させる工程と、イオン液体を含有する導電性高分子のモノマーを重合させる電解質を形成する工程とを含む電解コンデンサの製造方法。 - 前記陽極金属上の前記誘電体層に、イオン液体を含有する第1の液体に接触させる第1の工程と、前記第1の工程以後に実施される、前記電解質を形成する第2の液体に接触させる第2の工程とを含み、前記第2の液体が、前記導電性高分子のモノマー、および/または、前記モノマーの重合促進剤を含有し、且つ、イオン液体を含有していることを特徴とする請求項1記載の電解コンデンサの製造方法。
- 前記第1の液体に含有されるイオン液体の種類が、前記第2の液体に含有されるイオン液体の種類と異なることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電解コンデンサの製造方法。
- 前記第2の液体に含有されるイオン液体のアニオン成分が、一般式(1)、および、一般式(2)で表されるイオン液体の群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
RAOSO3 − (1)
RASO3 − (2)
(上記一般式(1)および(2)において、RAは置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基を表す。) - RAがフッ素原子を含む脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基であることを特徴とする、請求項4記載の固体電解コンデンサの製造方法。
- 前記第1の液体に含有される少なくとも1種のイオン液体のアニオン成分が、前記第2の液体に含有されていないことを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010098104A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Kaneka Corp | 水で希釈したイオン性液体を用いて修復化成を行った導電性高分子電解コンデンサ、および導電性高分子電解コンデンサの製造方法 |
US8971021B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-03-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
JP6402269B1 (ja) * | 2018-04-26 | 2018-10-10 | 株式会社トーキン | 電解コンデンサ、及び電解コンデンサの製造方法 |
JP2019145679A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | カーリットホールディングス株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
CN113745008A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-12-03 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 一种基于改性pedot-pss的固体铝电解电容器及其制备方法 |
WO2023153177A1 (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006024708A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Japan Carlit Co Ltd:The | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
WO2006051897A1 (ja) * | 2004-11-12 | 2006-05-18 | Kaneka Corporation | イオン性液体およびその製造方法、金属表面の酸化皮膜形成方法、電解コンデンサならびに電解質 |
-
2007
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006024708A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Japan Carlit Co Ltd:The | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
WO2006051897A1 (ja) * | 2004-11-12 | 2006-05-18 | Kaneka Corporation | イオン性液体およびその製造方法、金属表面の酸化皮膜形成方法、電解コンデンサならびに電解質 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010098104A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Kaneka Corp | 水で希釈したイオン性液体を用いて修復化成を行った導電性高分子電解コンデンサ、および導電性高分子電解コンデンサの製造方法 |
US8971021B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-03-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
JP2019145679A (ja) * | 2018-02-21 | 2019-08-29 | カーリットホールディングス株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
JP7078420B2 (ja) | 2018-02-21 | 2022-05-31 | カーリットホールディングス株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
JP6402269B1 (ja) * | 2018-04-26 | 2018-10-10 | 株式会社トーキン | 電解コンデンサ、及び電解コンデンサの製造方法 |
JP2019192809A (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 株式会社トーキン | 電解コンデンサ、及び電解コンデンサの製造方法 |
US20190333704A1 (en) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | Tokin Corporation | Electrolytic capacitor and method for manufacturing electrolytic capacitor |
CN110415978A (zh) * | 2018-04-26 | 2019-11-05 | 株式会社东金 | 电解电容器以及制造电解电容器的方法 |
CN110415978B (zh) * | 2018-04-26 | 2021-05-04 | 株式会社东金 | 电解电容器以及制造电解电容器的方法 |
US10998137B2 (en) | 2018-04-26 | 2021-05-04 | Tokin Corporation | Electrolytic capacitor and method for manufacturing electrolytic capacitor |
CN113745008A (zh) * | 2021-07-22 | 2021-12-03 | 湖南艾华集团股份有限公司 | 一种基于改性pedot-pss的固体铝电解电容器及其制备方法 |
WO2023153177A1 (ja) * | 2022-02-14 | 2023-08-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
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