JP2012049574A - Manufacturing method for solid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor - Google Patents

Manufacturing method for solid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor Download PDF

Info

Publication number
JP2012049574A
JP2012049574A JP2011266378A JP2011266378A JP2012049574A JP 2012049574 A JP2012049574 A JP 2012049574A JP 2011266378 A JP2011266378 A JP 2011266378A JP 2011266378 A JP2011266378 A JP 2011266378A JP 2012049574 A JP2012049574 A JP 2012049574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrolytic
polymerization
layer
solid
polymerization solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011266378A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5300963B2 (en
Inventor
Tetsuo Iwasa
哲郎 岩佐
Seiji Omura
大村  誠司
Hiroshi Nakajima
中島  宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2011266378A priority Critical patent/JP5300963B2/en
Publication of JP2012049574A publication Critical patent/JP2012049574A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5300963B2 publication Critical patent/JP5300963B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably manufacture a solid electrolytic capacitor with excellent leak current characteristic, when the solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer containing an electrically conductive polymer layer formed by electrolytic oxidative polymerization is industrially manufactured.SOLUTION: A manufacturing method for a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer containing an electrically conductive polymer layer formed by electrolytic oxidative polymerization forms: a dielectric layer on a surface of an anode body made of a valve action metal; an electrically conductive precoat layer on the dielectric layer; and the electrically conductive polymer layer on the electrically conductive precoat layer, by performing electrolytic oxidative polymerization in an electrolytic polymerization solution containing a monomer, a dopant agent and a chelate agent.

Description

本発明は、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a solid electrolytic capacitor including a solid electrolyte layer including a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization.

表面に誘電体層を有する弁作用金属上に導電性高分子層を含む固体電解質層が形成された固体電解コンデンサにおいて、前記導電性高分子層の形成方法としては、化学酸化重合法や電解酸化重合法が知られている。上記の化学酸化重合法とは、モノマーに酸化剤を作用させてモノマーを化学的に酸化重合することにより導電性高分子を生成する方法であり、電解酸化重合法とは、モノマーを含む電解重合液に通電してモノマーを電解酸化重合することにより導電性高分子を生成する方法である。一般に、電解酸化重合法は化学酸化重合法に比べて複雑な製造装置を必要とする一方、重合条件のコントロールが容易であり、導電率、機械的強度、均質性に優れた導電性高分子が得られやすい。   In a solid electrolytic capacitor in which a solid electrolyte layer including a conductive polymer layer is formed on a valve action metal having a dielectric layer on the surface, a method for forming the conductive polymer layer includes a chemical oxidative polymerization method and an electrolytic oxidation method. Polymerization methods are known. The above-mentioned chemical oxidative polymerization method is a method of generating a conductive polymer by chemically oxidizing the monomer by causing an oxidant to act on the monomer. The electrolytic oxidative polymerization method is an electrolytic polymerization including the monomer. In this method, a conductive polymer is produced by energizing the liquid and subjecting the monomer to electrolytic oxidation polymerization. In general, the electrolytic oxidation polymerization method requires more complicated production equipment than the chemical oxidation polymerization method, but the polymerization conditions are easy to control, and a conductive polymer excellent in conductivity, mechanical strength, and homogeneity is required. Easy to obtain.

固体電解コンデンサ用の導電性高分子層を電解酸化重合法により形成する場合、陽極体である弁作用金属の表面に形成される誘電体層は絶縁体であるため、誘電体層上に硝酸マンガンの熱分解による二酸化マンガン層や化学酸化重合による導電性高分子層等からなる導電性プレコート層がまず形成される。そして、例えば、上記導電性プレコート層をアノードとし、ステンレス等の金属板をカソードとして、モノマーと、支持電解質を兼ねるドーパント剤とを含む電解重合液中で、アノード及びカソード間に通電することによってモノマーを電解酸化重合させ、導電性高分子層を形成している(例えば、特許文献1)。   When a conductive polymer layer for a solid electrolytic capacitor is formed by electrolytic oxidation polymerization, the dielectric layer formed on the surface of the valve metal serving as the anode body is an insulator, so that manganese nitrate is formed on the dielectric layer. First, a conductive precoat layer composed of a manganese dioxide layer by thermal decomposition, a conductive polymer layer by chemical oxidative polymerization, or the like is formed. Then, for example, the monomer is obtained by passing current between the anode and the cathode in an electrolytic polymerization solution containing the monomer and a dopant agent also serving as a supporting electrolyte, using the conductive precoat layer as an anode and a metal plate such as stainless steel as a cathode. Is electro-oxidatively polymerized to form a conductive polymer layer (for example, Patent Document 1).

特公平4−74853号公報Japanese Patent Publication No. 4-74853

しかしながら、上記のような電解酸化重合によって形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を用いても、得られる固体電解コンデンサの漏れ電流特性は期待されたほど向上せず、しかも、上記のような電解重合液を用いて工業的に電解酸化重合を行うと、漏れ電流の大きな固体電解コンデンサの発生率が高いという問題があった。   However, even if a solid electrolyte layer including a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization as described above is used, the leakage current characteristics of the obtained solid electrolytic capacitor are not improved as expected, and the above-mentioned When the electrolytic oxidation polymerization is industrially performed using such an electrolytic polymerization solution, there is a problem that the generation rate of a solid electrolytic capacitor having a large leakage current is high.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサを工業的に製造する場合に、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定して製造することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above problems, and in the case of industrially producing a solid electrolytic capacitor including a solid electrolyte layer including a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization, a leakage current is provided. The object is to stably produce a solid electrolytic capacitor having excellent characteristics.

本発明者等は、上記の漏れ電流特性が劣化し、漏れ電流の大きな不良品が多く発生する原因は電解重合液中に混入している金属イオンが原因であるとの考えに至り、本発明を以下のように構成すれば漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定に製造できることを見出した。すなわち、本発明は、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、モノマー及びドーパント剤を含有する電解重合液を第1の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第1の電解重合液を調製し、前記導電性プレコート層上に、前記第1の電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体
電解コンデンサの製造方法である。
The inventors of the present invention have led to the idea that the above-described leakage current characteristics are deteriorated, and many defective products with large leakage currents are caused by metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution. The present inventors have found that a solid electrolytic capacitor having excellent leakage current characteristics can be stably manufactured by configuring as follows. That is, the present invention relates to a method for producing a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer including a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization, wherein a dielectric layer is provided on the surface of an anode body made of a valve metal. Forming a conductive precoat layer on the dielectric layer, and bringing the electrolytic polymerization solution containing a monomer and a dopant agent into contact with the first cation exchange resin, thereby subjecting the first electrolytic polymerization to an ion exchange treatment. This is a method for producing a solid electrolytic capacitor in which a liquid is prepared, and the conductive polymer layer is formed on the conductive precoat layer by electrolytic oxidation polymerization in the first electrolytic polymerization liquid.

電解酸化重合前に電解重合液と陽イオン交換樹脂とを予め接触させることにより、電解重合液中の電解酸化重合を阻害する金属イオンを、電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換することができる。これにより、電解酸化重合時の金属イオンの影響を低減することができる。   By bringing the electrolytic polymerization solution and the cation exchange resin into contact with each other in advance before electrolytic oxidation polymerization, the metal ions that inhibit electrolytic oxidation polymerization in the electrolytic polymerization solution can be exchanged with cations that do not inhibit electrolytic oxidation polymerization. . Thereby, the influence of the metal ion at the time of electrolytic oxidation polymerization can be reduced.

上記製造方法において、前記電解酸化重合の途中で、前記第1の電解重合液を第2の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第2の電解重合液を調製し、前記第2の電解重合液中でさらに電解酸化重合することにより前記導電性高分子層を形成するようにしてもよい。   In the manufacturing method, an ion exchange-treated second electrolytic polymerization solution is prepared by bringing the first electrolytic polymerization solution into contact with a second cation exchange resin during the electrolytic oxidation polymerization, The conductive polymer layer may be formed by further electrolytic oxidation polymerization in the electrolytic polymerization solution of No. 2.

電解酸化重合は、金属板や金属製アノードピン等の金属製部材が配設された電解重合液中で、該金属製部材間に通電することにより行われるため、電解酸化重合に従って金属製部材から金属イオンが電解重合液中に混入してくる場合がある。従って、電解酸化重合の途中で電解重合液を陽イオン交換樹脂と接触させれば、金属製部材から電解重合液に混入してくる金属イオンの影響を低減することができる。   Since the electrolytic oxidation polymerization is performed by energizing between the metal members in an electrolytic polymerization liquid in which a metal member such as a metal plate or a metal anode pin is arranged, the electrolytic oxidation polymerization is performed from the metal member according to the electrolytic oxidation polymerization. Metal ions may be mixed in the electrolytic polymerization solution. Therefore, if the electrolytic polymerization solution is brought into contact with the cation exchange resin during the electrolytic oxidation polymerization, the influence of metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution from the metal member can be reduced.

上記第1及び第2の陽イオン交換樹脂は、酸(H)型陽イオン交換樹脂及び金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。電解重合液とこれらの陽イオン交換樹脂とを接触させれば、電解重合液中に混入している金属イオンを、電解酸化重合を阻害しない水素イオンやアルカリ金属イオン等の陽イオンに交換することができる。   The first and second cation exchange resins are preferably at least one selected from the group consisting of acid (H) cation exchange resins and metal salt cation exchange resins. If the electrolytic polymerization solution is brought into contact with these cation exchange resins, the metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution are exchanged with cations such as hydrogen ions and alkali metal ions that do not inhibit electrolytic oxidation polymerization. Can do.

そして、本発明は、上記製造方法によって製造される固体電解コンデンサである。上記製造方法によれば、電解重合液中に混入している金属イオンの影響が抑えられるため、電解酸化重合を均一に行うことができ、それによって導電性プレコート層上に電解酸化重合による導電性高分子層が緻密に形成された固体電解質層を有する固体電解コンデンサが得られる。   And this invention is a solid electrolytic capacitor manufactured by the said manufacturing method. According to the above production method, the influence of metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution can be suppressed, so that the electrolytic oxidation polymerization can be performed uniformly, and thereby the conductive property by electrolytic oxidation polymerization on the conductive precoat layer. A solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer in which a polymer layer is densely formed is obtained.

本発明によれば、電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサを工業的に製造する場合に、電解重合液中に混入している金属イオンの影響を低減することができる。これにより、漏れ電流特性に優れた固体電解コンデンサを安定して製造することができる。   According to the present invention, when a solid electrolytic capacitor having a solid electrolyte layer including a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization is industrially produced, the metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution are The influence can be reduced. Thereby, a solid electrolytic capacitor having excellent leakage current characteristics can be stably manufactured.

電解酸化重合により導電性高分子層を形成した場合に、漏れ電流特性が劣化し、漏れ電流の大きな固体電解コンデンサの発生率が高くなる原因は、電解重合液調製工程や電解酸化重合工程において電解重合液に混入してくる金属イオンによる影響が考えられる。すなわち、電解重合液を供給する金属供給管、電解酸化重合工程で使用されるステンレス等の金属板カソード、金属板アノード、導電性プレコート層をアノードとするために用いられるステンレス等の金属製アノードピン等の金属製部材が電解重合液と接触することによりこれらの金属製部材から電解重合液にFe2+イオン、Mn2+イオン、Cr2+イオン等の金属イオンが混入してくる。特に、電解酸化重合により導電性高分子層を形成する場合、酸性の電解重合液が通常使用されるため、上記のような金属製部材が酸性の電解重合液と接触すると金属製部材の腐食が顕著となり、それによってFe2+イオン等の金属イオンの電解重合液への溶出量が増加する。また、金属イオンの含有量は微量と考えられるが、電解重合液の調製に使用される溶媒等の原材料中に金属イオンが含まれている可能性もある。このような金属イオンが混入している電解重合液中で電解酸化重合が行われると
、Fe2+イオン等の金属イオンは通電によりアノードである導電性プレコート層上やその近傍でFe3+イオン等の高価数の金属イオンに電解酸化される。このため、導電性プレコート層上でのモノマーの電解酸化重合が妨げられ、電解酸化重合による導電性高分子の形成が妨げられる。また、電解酸化された高価数のFe3+イオン等の金属イオンは酸化剤として機能する。このため、電解酸化重合だけでなく、副反応として化学酸化重合を起こしやすくなる。さらに、酸化剤として機能した高価数の金属イオンは化学酸化重合によって還元されるので、電解酸化されるFe2+イオン等の低価数の金属イオンに戻り、再度この低価数の金属イオンの電解酸化が繰り返される。またさらに、電解酸化された高価数のFe3+イオン等の金属イオンはカソード及びその近傍で還元される。このため、化学的短絡が発生し、電流の損失が生じて、効率的な電解酸化重合が妨げられる。この結果、導電性プレコート層上に電解酸化重合による導電性高分子層が十分に形成され難くなるとともに、電解酸化重合により形成される導電性高分子層中に化学酸化重合により形成される導電性高分子が混在し、固体電解コンデンサの漏れ電流特性が劣化するとともに、漏れ電流の大きな不良品の発生率が高くなると考えられる。
When a conductive polymer layer is formed by electrolytic oxidation polymerization, the leakage current characteristics deteriorate and the rate of occurrence of solid electrolytic capacitors with a large leakage current increases due to electrolysis in the electrolytic polymerization solution preparation process and electrolytic oxidation polymerization process. The influence of metal ions mixed in the polymerization solution is considered. That is, a metal supply pipe for supplying an electrolytic polymerization solution, a metal plate cathode such as stainless steel used in the electrolytic oxidation polymerization process, a metal plate anode, and a metal anode pin such as stainless steel used to make the conductive precoat layer an anode When metal members such as these come into contact with the electrolytic polymerization solution, metal ions such as Fe 2+ ions, Mn 2+ ions, and Cr 2+ ions are mixed into the electrolytic polymerization solution from these metal members. In particular, when a conductive polymer layer is formed by electrolytic oxidation polymerization, an acidic electrolytic polymerization solution is usually used. Therefore, when the metallic member as described above comes into contact with the acidic electrolytic polymerization solution, the metallic member is corroded. As a result, the amount of elution of metal ions such as Fe 2+ ions into the electrolytic polymerization solution increases. Moreover, although content of a metal ion is thought to be trace amount, metal ions may be contained in raw materials, such as a solvent used for preparation of an electrolytic polymerization liquid. When electrolytic oxidation polymerization is performed in an electrolytic polymerization solution in which such metal ions are mixed, metal ions such as Fe 2+ ions are energized on or near the conductive precoat layer, which is an anode, by Fe 3+ ions or the like. It is electrolytically oxidized to a high number of metal ions. For this reason, electrolytic oxidation polymerization of the monomer on the conductive precoat layer is hindered, and formation of a conductive polymer by electrolytic oxidation polymerization is hindered. Further, electrolytically oxidized metal ions such as an expensive number of Fe 3+ ions function as an oxidizing agent. For this reason, not only electrolytic oxidation polymerization but also chemical oxidation polymerization tends to occur as a side reaction. Furthermore, since the expensive metal ions functioning as an oxidant are reduced by chemical oxidative polymerization, they return to low-valent metal ions such as Fe 2+ ions that are electrolytically oxidized, and again electrolyze the low-valent metal ions. Oxidation is repeated. Furthermore, electrolytically oxidized metal ions such as expensive Fe 3+ ions are reduced at and near the cathode. For this reason, a chemical short circuit occurs, current loss occurs, and efficient electrolytic oxidation polymerization is prevented. As a result, it is difficult to sufficiently form a conductive polymer layer by electrolytic oxidation polymerization on the conductive precoat layer, and conductivity formed by chemical oxidation polymerization in the conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization. It is considered that the polymer is mixed, the leakage current characteristics of the solid electrolytic capacitor are deteriorated, and the incidence of defective products having a large leakage current is increased.

上記知見に基づき、電解重合液に混入している金属イオンの影響を低減する方法が検討された結果、キレート剤を含有する電解重合液を用いて電解酸化重合を行う方法、あるいは電解重合液を電解酸化重合前に予め陽イオン交換樹脂と接触させ、該イオン交換処理された電解重合液を用いて電解酸化重合を行う方法を用いれば、電解酸化重合時に電解重合液に混入している金属イオンによる影響を低減でき、それによって漏れ電流特性を改善でき、また漏れ電流の大きな不良品の発生率を低減できることが見出された。以下、本発明を上記の各製造方法に分けて、具体的に説明する。   Based on the above findings, a method for reducing the influence of metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution was studied. As a result, a method of performing electrolytic oxidation polymerization using an electrolytic polymerization solution containing a chelating agent, or an electrolytic polymerization solution was developed. Metal ion mixed in the electrolytic polymerization solution at the time of electrolytic oxidation polymerization can be obtained by using a method in which the electrolytic polymerization solution is subjected to the ion exchange treatment in advance with the cation exchange resin before the electrolytic oxidation polymerization. It has been found that the influence of the leakage current can be reduced, thereby improving the leakage current characteristics and reducing the incidence of defective products having a large leakage current. Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing it into the above-mentioned production methods.

(実施の形態1)
本実施の形態の固体電解コンデンサは、陽極リードを備えた弁作用金属からなる陽極体の周面に、誘電体層、固体電解質層からなる陰極層、及び陰極引出層を順次形成することにより作製される。上記の弁作用金属としては、緻密で耐久性を有する誘電体層が表面に形成される金属が挙げられ、具体的には、例えば、タンタル、ニオブ、アルミニウム、チタン等が挙げられる。上記の弁作用金属の表面の誘電体層は、例えば、弁作用金属からなる陽極体をリン酸水溶液に浸漬した後、電解酸化処理することにより形成することができる。
(Embodiment 1)
The solid electrolytic capacitor of this embodiment is manufactured by sequentially forming a dielectric layer, a cathode layer made of a solid electrolyte layer, and a cathode lead layer on the peripheral surface of an anode body made of a valve metal having an anode lead. Is done. Examples of the valve metal include metals on which a dense and durable dielectric layer is formed. Specific examples thereof include tantalum, niobium, aluminum, and titanium. The dielectric layer on the surface of the valve metal can be formed by, for example, immersing an anode body made of a valve metal in an aqueous phosphoric acid solution and then electrolytically oxidizing it.

次に、誘電体層上に陰極層である固体電解質層が形成される。固体電解質層の形成にあたっては、まず導電性プレコート層が誘電体層上に形成される。導電性プレコート層としては、例えば、二酸化マンガン等からなる酸化物導電体層、TCNQ錯体等からなる有機物半導体層、モノマーを酸化剤で化学酸化重合することにより形成される導電性高分子層を挙げることができる。これらの中でも化学酸化重合により形成される導電性高分子層が好ましい。   Next, a solid electrolyte layer that is a cathode layer is formed on the dielectric layer. In forming the solid electrolyte layer, first, a conductive precoat layer is formed on the dielectric layer. Examples of the conductive precoat layer include an oxide conductor layer made of manganese dioxide or the like, an organic semiconductor layer made of TCNQ complex, or the like, and a conductive polymer layer formed by chemical oxidative polymerization of a monomer with an oxidizing agent. be able to. Among these, a conductive polymer layer formed by chemical oxidative polymerization is preferable.

化学酸化重合により導電性プレコート層を形成するには、まず、誘電体層の形成された陽極体を、酸化剤、及びドーパントを与えるドーパント剤を含む溶液中に浸漬するか、または溶液を該陽極体に噴霧あるいは塗布することにより、誘電体層上に酸化剤とドーパント剤とを付着させる。次いで、この陽極体をモノマーを含む化学酸化重合溶液中に浸漬し、乾燥して、モノマーを化学酸化重合させることにより、導電性高分子層を誘電体層上に形成する。上記のモノマーとしては、ピロール、チオフェン、フラン、アニリン等が使用される。また、上記の酸化剤としては、ハロゲン、過酸化物等、一般に知られている任意の酸化剤が使用される。ドーパント剤としては、硫酸、硝酸等のプロトン酸、アルキルスルホン酸塩等の界面活性剤が使用される。なお、酸化剤及びドーパント剤の何れにもなり得る化合物(例えば、ハロゲン類、遷移金属ハライド、プロトン酸等)であれば、該化合物を溶液に含ませればよい。   In order to form a conductive precoat layer by chemical oxidative polymerization, first, an anode body on which a dielectric layer is formed is immersed in a solution containing an oxidizing agent and a dopant agent that gives a dopant, or the solution is added to the anode. The oxidant and dopant agent are deposited on the dielectric layer by spraying or applying to the body. Next, the anode body is immersed in a chemical oxidative polymerization solution containing a monomer, dried, and the monomer is chemically oxidatively polymerized to form a conductive polymer layer on the dielectric layer. As the above monomer, pyrrole, thiophene, furan, aniline and the like are used. Further, as the oxidant, any generally known oxidant such as halogen and peroxide is used. As the dopant agent, a proton acid such as sulfuric acid or nitric acid, or a surfactant such as an alkyl sulfonate is used. In addition, what is necessary is just to include this compound in a solution if it is a compound (for example, halogens, a transition metal halide, a protonic acid, etc.) which can become any of an oxidizing agent and a dopant agent.

次に、導電性プレコート層上に、電解酸化重合により導電性高分子層が形成されるが、本実施の形態では、モノマー、及びドーパント剤とともに、キレート剤を含有する電解重合液を用いて電解酸化重合が行われる。すなわち、キレート剤を電解重合液に添加することにより、キレート剤のカルボン酸イオンが電解重合液中に混入している金属イオンを捕捉する。これにより、導電性プレコート層上でのFe2+イオン等の金属イオンの電解酸化が抑制されるとともに、電解酸化されて酸化剤として機能するFe3+イオン等の金属イオンの少ない電解重合液中で電解酸化重合を行うことができる。この結果、副反応である化学酸化重合や化学的短絡が抑えられ、効率的に電解酸化重合を行うことができ、また化学酸化重合による導電性高分子の導電性高分子層への混在を低減することができる。 Next, a conductive polymer layer is formed on the conductive precoat layer by electrolytic oxidation polymerization. In this embodiment, electrolysis is performed using an electrolytic polymerization solution containing a chelating agent together with a monomer and a dopant agent. Oxidative polymerization is performed. That is, by adding a chelating agent to the electrolytic polymerization solution, the carboxylate ion of the chelating agent captures metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution. As a result, electrolytic oxidation of metal ions such as Fe 2+ ions on the conductive precoat layer is suppressed, and electrolysis is performed in an electropolymerization solution having a small amount of metal ions such as Fe 3+ ions that are oxidized and function as an oxidizing agent. Oxidative polymerization can be performed. As a result, side-reaction chemical oxidative polymerization and chemical short-circuiting are suppressed, and electrolytic oxidative polymerization can be performed efficiently, and mixing of conductive polymers in the conductive polymer layer due to chemical oxidative polymerization is reduced. can do.

上記キレート剤としては、金属イオンに対してキレートの安定度定数が高いキレート剤が好ましい。このようなキレート剤としては、具体的には、例えば、エチレンジアミン四酢酸、トリエチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ヒドロキシイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ヒドロキシイミノジコハク酸、エチレンジアミンジコハク酸、及びこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種のアミノカルボン酸型キレート剤が挙げられる。これらの中でもカルボン酸塩がナトリウム塩、カリウム塩、及びアンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の塩で置換されたキレート剤は、電解重合液への溶解性に優れるとともに、電解重合液中に含まれる金属イオンをNaイオン等の電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換することができるため、好ましい。 As the chelating agent, a chelating agent having a high chelate stability constant with respect to metal ions is preferable. Specific examples of such chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid, triethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, hydroxyethylenediaminetriacetic acid, glycol etherdiaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, hydroxy Examples include at least one aminocarboxylic acid type chelating agent selected from the group consisting of iminodiacetic acid, dihydroxyethylglycine, hydroxyiminodisuccinic acid, ethylenediamine disuccinic acid, and salts thereof. Among these, the chelating agent in which the carboxylate is substituted with at least one salt selected from the group consisting of sodium salt, potassium salt, and ammonium salt is excellent in solubility in the electrolytic polymerization solution, and in the electrolytic polymerization solution. This is preferable because the metal ions contained in the cation can be exchanged with cations that do not inhibit electrolytic oxidation polymerization such as Na + ions.

電解重合液中のキレート剤の含有量は、キレート剤の種類に応じて適宜選択することができる。電解重合液は、上記のようなキレート剤、モノマー、及びドーパント剤を溶媒中で撹拌混合することによって調製することができる。モノマーとしては、従来公知のピロール、チオフェン、フラン、アニリン等が用いられる。また、ドーパント剤としては、電解重合液を所望の電気伝導率とするために支持電解質として機能するドーパント剤が好ましく、例えばアルキルナフタレンスルホン酸等が用いられる。溶媒としては、水、エタノール、メタノール等のプロトン性溶媒、アセトニトリル、プロピレンカーボネート、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶媒が単独でもしくは複数混合して用いられる。   The content of the chelating agent in the electrolytic polymerization solution can be appropriately selected according to the type of the chelating agent. The electrolytic polymerization solution can be prepared by stirring and mixing the chelating agent, monomer, and dopant agent as described above in a solvent. As the monomer, conventionally known pyrrole, thiophene, furan, aniline and the like are used. Moreover, as a dopant agent, the dopant agent which functions as a supporting electrolyte in order to make an electrolytic polymerization liquid into desired electric conductivity is preferable, for example, alkyl naphthalenesulfonic acid etc. are used. As the solvent, protic solvents such as water, ethanol and methanol, and aprotic solvents such as acetonitrile, propylene carbonate and N, N-dimethylformamide are used singly or in combination.

電解酸化重合によって導電性高分子層を形成する方法は、従来公知の方法を使用することができる。例えば、電解重合液を、ステンレス等からなる金属製アノードピン及びステンレス等からなる金属板が配設された電解槽に投入し、電解重合液中に弁作用金属上に誘電体層及び導電性プレコート層が形成された素子を浸漬させる。そして、金属製アノードピンを導電性プレコート層に接触させた後、金属板をカソードとし、導電性プレコート層をアノードとして、アノード及びカソード間に通電することにより導電性高分子層を形成することができる。   As a method for forming the conductive polymer layer by electrolytic oxidation polymerization, a conventionally known method can be used. For example, the electrolytic polymerization solution is put into an electrolytic cell in which a metal anode pin made of stainless steel or the like and a metal plate made of stainless steel or the like are disposed, and a dielectric layer and a conductive precoat are formed on the valve action metal in the electrolytic polymerization solution. The element on which the layer is formed is immersed. Then, after the metal anode pin is brought into contact with the conductive precoat layer, the conductive polymer layer can be formed by energizing the anode and the cathode with the metal plate as the cathode and the conductive precoat layer as the anode. it can.

本実施の形態においては、上記の電解酸化重合による導電性高分子層(第1固体電解質層)を形成した後、さらに化学酸化重合による導電性高分子層(第2固体電解質層)を形成してもよい。上記化学酸化重合による導電性高分子層の形成にあたっては、上記の導電性プレコート層の形成と同様のモノマー、ドーパント剤、及び酸化剤を使用することができる。   In the present embodiment, after forming the conductive polymer layer (first solid electrolyte layer) by the electrolytic oxidation polymerization, a conductive polymer layer (second solid electrolyte layer) by chemical oxidation polymerization is further formed. May be. In the formation of the conductive polymer layer by the above chemical oxidative polymerization, the same monomers, dopant agents, and oxidizing agents as in the formation of the conductive precoat layer can be used.

上記のようにして固体電解質層が形成された後、固体電解質層上にグラファイト層、及び銀ペースト層等からなる陰極引出層を形成することにより、固体電解コンデンサ素子が作製される。そして、固体電解コンデンサ素子から陽極リードと陰極リードとをそれぞれ
取り出し、エポキシ樹脂等の外装樹脂で外殻を形成し、エージング処理を行うことにより、固体電解コンデンサが作製される。
After the solid electrolyte layer is formed as described above, a solid electrolytic capacitor element is manufactured by forming a cathode lead layer composed of a graphite layer, a silver paste layer, and the like on the solid electrolyte layer. Then, an anode lead and a cathode lead are respectively taken out from the solid electrolytic capacitor element, an outer shell is formed with an exterior resin such as an epoxy resin, and an aging treatment is performed, thereby producing a solid electrolytic capacitor.

(実施の形態2)
本実施の形態において、陽極体である弁作用金属の表面に誘電体層を形成する工程、該誘電体層上に導電性プレコート層を形成する工程、固体電解質層を形成した後の固体電解コンデンサ素子の作製工程、及び固体電解コンデンサの作製工程は、実施の形態1における各工程と同様であるが、電解重合液がキレート剤を含有せず、電解酸化重合前に電解重合液を予め陽イオン交換樹脂と接触させて、イオン交換処理した電解重合液を用いて電解酸化重合が行われる点が実施の形態1の工程と異なる。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a step of forming a dielectric layer on the surface of the valve metal that is an anode body, a step of forming a conductive precoat layer on the dielectric layer, and a solid electrolytic capacitor after forming the solid electrolyte layer The element manufacturing process and the solid electrolytic capacitor manufacturing process are the same as those in the first embodiment. However, the electrolytic polymerization liquid does not contain a chelating agent, and the electrolytic polymerization liquid is previously cationized before electrolytic oxidation polymerization. It differs from the process of Embodiment 1 in that electrolytic oxidation polymerization is performed using an electrolytic polymerization solution that has been subjected to ion exchange treatment in contact with an exchange resin.

すなわち、上記したように、電解重合液にはその調製時に金属イオンが混入してくる場合があるため、電解酸化重合の初期に電解重合液中にFe2+イオン等の電解酸化重合に影響を及ぼす金属イオンが多く存在する場合、電解酸化重合による導電性高分子の形成が妨げられやすくなる。このため、本実施の形態では、電解酸化重合を行う前に、電解重合液を予め第1の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、電解重合液中に混入している金属イオンを電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換した第1の電解重合液を調製し、このイオン交換処理した第1の電解重合液を用いて電解酸化重合が行われる。これにより、導電性プレコート層上でのFe2+イオン等の金属イオンの電解酸化が抑制されるとともに、電解酸化されて酸化剤として機能するFe3+イオン等の金属イオンの少ない電解重合液中で電解酸化重合することができる。この結果、副反応である化学酸化重合や化学的短絡が抑えられ、効率的に電解酸化重合を行うことができ、また化学酸化重合による導電性高分子の導電性高分子層への混在を低減することができる。特に、実施の形態1では金属イオンの影響を低減するために電解重合液中にキレート剤が添加されているため、キレート剤は重合反応を阻害する金属イオンを捕捉した後、電解重合液中に不純物として存在するのに対し、本実施の形態では電解重合液と第1の陽イオン交換樹脂とを接触させた後の第1の電解重合液中には重合反応に寄与しない物質(未反応のキレート剤や、電解酸化重合を阻害する金属イオンを捕捉した後のキレート剤)が含まれていないため、重合反応を良好に進めることができる。 That is, as described above, metal ions may be mixed in the electrolytic polymerization solution during the preparation thereof, so that it affects the electrolytic oxidation polymerization such as Fe 2+ ions in the electrolytic polymerization solution at the initial stage of electrolytic oxidation polymerization. When many metal ions are present, the formation of a conductive polymer by electrolytic oxidation polymerization tends to be hindered. For this reason, in this embodiment, before carrying out the electrolytic oxidation polymerization, the electrolytic polymerization liquid is brought into contact with the first cation exchange resin in advance, so that the metal ions mixed in the electrolytic polymerization liquid are electrolytically oxidized. A first electrolytic polymerization solution exchanged with a cation that does not inhibit the reaction is prepared, and electrolytic oxidation polymerization is performed using the first electrolytic polymerization solution subjected to the ion exchange treatment. As a result, electrolytic oxidation of metal ions such as Fe 2+ ions on the conductive precoat layer is suppressed, and electrolysis is performed in an electropolymerization solution having a small amount of metal ions such as Fe 3+ ions that are oxidized and function as an oxidizing agent. It can be oxidatively polymerized. As a result, side-reaction chemical oxidative polymerization and chemical short-circuiting are suppressed, and electrolytic oxidative polymerization can be performed efficiently, and mixing of conductive polymers in the conductive polymer layer due to chemical oxidative polymerization is reduced. can do. In particular, in the first embodiment, a chelating agent is added to the electrolytic polymerization solution in order to reduce the influence of metal ions. Therefore, the chelating agent captures metal ions that inhibit the polymerization reaction, and then enters the electrolytic polymerization solution. In the present embodiment, a substance that does not contribute to the polymerization reaction (unreacted) is present in the first electrolytic polymerization liquid after contacting the electrolytic polymerization liquid and the first cation exchange resin. Since a chelating agent and a chelating agent after capturing a metal ion that inhibits electrolytic oxidation polymerization) are not contained, the polymerization reaction can proceed well.

上記第1の陽イオン交換樹脂としては、電解重合液に混入している電解重合を阻害する金属イオンを陽イオンに交換できる陽イオン交換樹脂であれば特に制限されることなく使用することができる。中でも、酸(H)型陽イオン交換樹脂及び金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、酸(H)型陽イオン交換樹脂及びアルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。酸(H)型陽イオン交換樹脂の場合、金属イオンは水素イオンに交換され、アルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂の場合、金属イオンはNaイオン等の陽イオンに交換されるが、これらの陽イオンは電解酸化によって高価数のイオンに変化しないため、電解重合液中に存在しても電解酸化重合を阻害しない。特に、酸(H)型陽イオン交換樹脂は、電解重合液中の金属イオンを増加させないため、好ましい。市場で入手可能な陽イオン交換樹脂としては、具体的には、例えば、オルガノ社製のアンバージェット1020H、アンバージェット1024H、アンバーライト1006FH、アンバーライトFPC3500、アンバーライトIRC76等の酸(H)型陽イオン交換樹脂;オルガノ社製のアンバーライトIR120BNa、アンバーライトIR124Na、アンバーライト200CTNa、アンバーライト252Na、アンバーライトIRC748等のアルカリ金属塩型陽イオン交換樹脂が挙げられる。 As said 1st cation exchange resin, if it is a cation exchange resin which can exchange the metal ion which inhibits the electropolymerization mixed in the electrolytic polymerization liquid into a cation, it can be used without a restriction | limiting in particular. . Especially, at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of an acid (H) type cation exchange resin and a metal salt type cation exchange resin is preferable, from an acid (H) type cation exchange resin and an alkali metal salt type cation exchange resin More preferred is at least one selected from the group consisting of In the case of acid (H) type cation exchange resins, metal ions are exchanged for hydrogen ions, and in the case of alkali metal salt type cation exchange resins, metal ions are exchanged for cations such as Na + ions. Since the cation does not change to an expensive number of ions by electrolytic oxidation, even if it exists in the electrolytic polymerization solution, electrolytic oxidation polymerization is not inhibited. In particular, an acid (H) type cation exchange resin is preferable because it does not increase the metal ions in the electrolytic polymerization solution. Specific examples of cation exchange resins available on the market include acid (H) type cation such as Amberjet 1020H, Amberjet 1024H, Amberlite 1006FH, Amberlite FPC3500, and Amberlite IRC76 manufactured by Organo. Examples of ion exchange resins include alkali metal salt type cation exchange resins such as Amberlite IR120BNa, Amberlite IR124Na, Amberlite 200CTNa, Amberlite 252Na, Amberlite IRC748 and the like manufactured by Organo.

本実施の形態において、キレート剤を含有しない電解重合液は実施の形態1と同様にして調製することができる。電解重合液を第1の陽イオン交換樹脂と接触させて、イオン交換処理した第1の電解重合液を調製する方法は、特に限定されないが、処理操作が比較的
容易であることから、電解重合液を第1の陽イオン交換樹脂が充填された充填槽に通過させる方法が好ましい。
In the present embodiment, an electrolytic polymerization solution containing no chelating agent can be prepared in the same manner as in the first embodiment. The method for preparing the first electrolytic polymerization liquid that has been subjected to the ion exchange treatment by bringing the electrolytic polymerization liquid into contact with the first cation exchange resin is not particularly limited. A method of passing the liquid through a filling tank filled with the first cation exchange resin is preferable.

本実施の形態においては、上記のようにして調製された第1の電解重合液を用い、実施の形態1と同様にして電解酸化重合を行うことにより導電性プレコート層上に導電性高分子層を形成することができる。   In the present embodiment, a conductive polymer layer is formed on the conductive precoat layer by performing electrolytic oxidation polymerization in the same manner as in the first embodiment using the first electrolytic polymerization solution prepared as described above. Can be formed.

また、本実施の形態においては、上記第1の電解重合液を用いた電解酸化重合の途中で、第1の電解重合液を第2の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第2の電解重合液を調製し、このイオン交換処理した第2の電解重合液中でさらに電解酸化重合を行うことにより導電性高分子層を形成するようにしてもよい。電解酸化重合の途中で、電解重合液を陽イオン交換樹脂とさらに接触させることにより、電解酸化重合中、配設されている金属製部材から溶出するFe2+イオン等の金属イオンを、電解酸化重合を阻害しない陽イオンに交換することができる。これにより、金属イオンによる影響をさらに低減することができる。上記第1の電解重合液と第2の陽イオン交換樹脂との接触方法としては、上記第1の陽イオン交換樹脂と調製された電解重合液と同様の接触方法を使用することができる。この場合、第2の陽イオン交換樹脂は、第1の陽イオン交換樹脂と同種の陽イオン交換樹脂であってもよいし、異なる陽イオン交換樹脂であってもよい。なお、接触にあたっては、電解酸化重合を止めた後、第1の電解重合液を第2の陽イオン交換樹脂が充填された充填槽に通過させてもよいし、重合反応を進行させながら第1の電解重合液を電解槽と充填槽との間で循環させてもよい。 Further, in the present embodiment, the ion exchange treatment is performed by bringing the first electrolytic polymerization solution into contact with the second cation exchange resin during the electrolytic oxidation polymerization using the first electrolytic polymerization solution. A conductive polymer layer may be formed by preparing a second electrolytic polymerization solution and further performing electrolytic oxidation polymerization in the second electrolytic polymerization solution subjected to the ion exchange treatment. During the electrolytic oxidation polymerization, by bringing the electrolytic polymerization solution into further contact with the cation exchange resin, during the electrolytic oxidation polymerization, the metal ions such as Fe 2+ ions eluted from the disposed metal member are electrolytically oxidized. Can be exchanged with a cation that does not inhibit the cation. Thereby, the influence by a metal ion can further be reduced. As a contact method between the first electrolytic polymerization solution and the second cation exchange resin, a contact method similar to that of the prepared electrolytic polymerization solution and the first cation exchange resin can be used. In this case, the second cation exchange resin may be the same cation exchange resin as the first cation exchange resin, or may be a different cation exchange resin. In the contact, after the electrolytic oxidation polymerization is stopped, the first electrolytic polymerization solution may be passed through a filling tank filled with the second cation exchange resin, or the first reaction may proceed while the polymerization reaction proceeds. The electrolytic polymerization solution may be circulated between the electrolytic bath and the filling bath.

(その他の形態)
上記実施の形態2において、第1の電解重合液及び第2の電解重合液を用いて電解酸化重合する場合、これらの電解重合液に実施の形態1におけるキレート剤を添加してもよい。この方法によれば、電解酸化重合の途中で電解重合液に混入してくる金属イオンをキレート剤により捕捉することができる。
(Other forms)
In the second embodiment, when electrolytic oxidation polymerization is performed using the first electrolytic polymerization solution and the second electrolytic polymerization solution, the chelating agent in the first embodiment may be added to these electrolytic polymerization solutions. According to this method, the metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution during the electrolytic oxidation polymerization can be captured by the chelating agent.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although an example is given and the present invention is explained still in detail, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
まず、タンタル焼結体をリン酸水溶液に浸漬し、電圧を印加して電解酸化を行ない、タンタル焼結体の表面に誘電体層を形成した。次に、酸化剤及びドーパント剤を含む水溶液を調製した。誘電体層を形成したタンタル焼結体を前記水溶液に浸漬させた後、ピロールに曝すことにより化学酸化重合を行ない、誘電体層上にポリピロールからなる導電性プレコート層を形成した。
Example 1
First, the tantalum sintered body was immersed in a phosphoric acid aqueous solution, and a voltage was applied to perform electrolytic oxidation to form a dielectric layer on the surface of the tantalum sintered body. Next, an aqueous solution containing an oxidizing agent and a dopant agent was prepared. The tantalum sintered body on which the dielectric layer was formed was immersed in the aqueous solution and then subjected to chemical oxidative polymerization by exposure to pyrrole to form a conductive precoat layer made of polypyrrole on the dielectric layer.

上記とは別に、モノマーとしてピロール(0.02mol/l)、ドーパント剤としてアルキルナフタレンスルホン酸(0.004mol/l)、及びキレート剤としてエチレンジアミン四酢酸−2Na塩(6.3×10−4mol/l)を、水に添加し、撹拌混合して、酸性の電解重合液を調製した。 Apart from the above, pyrrole (0.02 mol / l) as a monomer, alkylnaphthalenesulfonic acid (0.004 mol / l) as a dopant agent, and ethylenediaminetetraacetic acid-2Na salt (6.3 × 10 −4 mol) as a chelating agent / L) was added to water and mixed with stirring to prepare an acidic electrolytic polymerization solution.

上記のようにして調製した電解重合液を、ステンレス製のアノードピンとステンレス製の金属板からなるカソードとを備えた電解槽に投入した。次に、誘電体層及び導電性プレコート層を形成したタンタル焼結体を電解重合液中に浸漬した後、ステンレス製のアノードピンを導電性プレコート層に接触させた。そして、アノード及びカソード間に6時間通電して電解酸化重合を行ない、導電性プレコート層上にポリピロールからなる導電性高分子層を形成した。 The electrolytic polymerization solution prepared as described above was put into an electrolytic cell equipped with a stainless steel anode pin and a cathode made of a stainless steel metal plate. Next, the tantalum sintered body on which the dielectric layer and the conductive precoat layer were formed was immersed in an electrolytic polymerization solution, and then a stainless steel anode pin was brought into contact with the conductive precoat layer. Then, the electrooxidation polymerization was conducted between the anode and the cathode for 6 hours to form a conductive polymer layer made of polypyrrole on the conductive precoat layer.

次に、上記導電性高分子層上にグラファイト層及び銀ペースト層を順次形成し、コンデンサ素子を作製した。その後、コンデンサ素子の銀ペースト層に陰極リードフレームを、陽極リードに陽極リードフレームをそれぞれ接続した。各リードフレームの接続後、陽極リードフレーム及び陰極リードフレームの一部を除いてコンデンサ素子を外装樹脂で被覆し、露出している各リードフレームを外装に沿って折曲して、固体電解コンデンサを作製した。   Next, a graphite layer and a silver paste layer were sequentially formed on the conductive polymer layer to produce a capacitor element. Thereafter, a cathode lead frame was connected to the silver paste layer of the capacitor element, and an anode lead frame was connected to the anode lead. After each lead frame is connected, the capacitor element is covered with an exterior resin except for a part of the anode lead frame and the cathode lead frame, and each exposed lead frame is bent along the exterior to form a solid electrolytic capacitor. Produced.

(実施例2)
実施例1において、エチレンジアミン四酢酸−2Na塩を1.0×10−2mol/l含有する電解重合液を用いて電解酸化重合を行なった以外は、実施例1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
(Example 2)
A solid electrolytic capacitor was prepared in the same manner as in Example 1 except that electrolytic oxidation polymerization was performed using an electrolytic polymerization solution containing 1.0 × 10 −2 mol / l of ethylenediaminetetraacetic acid-2Na salt. Produced.

(実施例3)
実施例1の電解重合液の調製において、キレート剤を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして電解重合液を調製した。この電解重合液中のFeイオン量をICP法により測定したところ、Feイオン量は3.6×10−5mol/lであった。
(Example 3)
In the preparation of the electrolytic polymerization solution of Example 1, an electrolytic polymerization solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the chelating agent was not added. When the amount of Fe ions in this electrolytic polymerization solution was measured by the ICP method, the amount of Fe ions was 3.6 × 10 −5 mol / l.

次に、上記電解重合液を、酸(H)型陽イオン交換樹脂(オルガノ社製,アンバージェット1020H)が充填された充填槽を通過させてイオン交換処理した第1の電解重合液を調製した。この第1の電解重合液中のFeイオン量をICP法により測定したところ、Feイオン量は1.6×10−5mol/lであり、イオン交換処理によるFeイオン量の減少が確認された。 Next, the electrolytic polymerization solution was passed through a filling tank filled with an acid (H) type cation exchange resin (manufactured by Organo Corporation, Amberjet 1020H) to prepare a first electrolytic polymerization solution subjected to ion exchange treatment. . When the amount of Fe ions in the first electrolytic polymerization solution was measured by ICP method, the amount of Fe ions was 1.6 × 10 −5 mol / l, and a decrease in the amount of Fe ions due to the ion exchange treatment was confirmed. .

そして、上記のようにしてイオン交換処理した第1の電解重合液を用いて
6時間通電して、電解酸化重合を行った以外は、実施例1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
A solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1, except that the first electrolytic polymerization solution subjected to the ion exchange treatment as described above was energized for 6 hours to perform electrolytic oxidation polymerization.

(実施例4)
実施例3の電解酸化重合において、まず3時間通電して、電解酸化重合を行った。次に、通電を止め、重合反応途中の電解重合液を実施例3と同様の酸(H)型陽イオン交換樹脂が充填された充填槽に通過させて、第2の電解重合液を調製した。なお、このイオン交換処理前後の電解重合液中のFeイオン量をICP法により測定したところ、処理前のFeイオン量が2.1×10−5mol/lで、処理後のFeイオン量が1.2×10−5mol/lであり、イオン交換処理によるFeイオン量の減少が確認された。そして、上記のようにしてイオン交換処理した第2の電解重合液を用いて、さらに3時間通電して、電解酸化重合を行った。上記のようにして電解酸化重合を行った以外は、実施例3と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
Example 4
In the electrolytic oxidation polymerization of Example 3, the electrolytic oxidation polymerization was performed by first energizing for 3 hours. Next, electricity supply was stopped and the electrolytic polymerization solution in the middle of the polymerization reaction was passed through a filling tank filled with the same acid (H) type cation exchange resin as in Example 3 to prepare a second electrolytic polymerization solution. . When the amount of Fe ions in the electrolytic polymerization solution before and after the ion exchange treatment was measured by the ICP method, the amount of Fe ions before the treatment was 2.1 × 10 −5 mol / l, and the amount of Fe ions after the treatment was It was 1.2 × 10 −5 mol / l, and a decrease in the amount of Fe ions due to the ion exchange treatment was confirmed. And using the 2nd electrolytic polymerization liquid ion-exchange-treated as mentioned above, it supplied with electricity further for 3 hours, and electrolytic oxidation polymerization was performed. A solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 3 except that electrolytic oxidation polymerization was performed as described above.

(比較例1)
実施例1において、エチレンジアミン四酢酸−2Na塩を含有しない電解重合液を用いて電解酸化重合を行なった以外は、実施例1と同様にして固体電解コンデンサを作製した。
(Comparative Example 1)
A solid electrolytic capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that electrolytic oxidation polymerization was performed using an electrolytic polymerization solution containing no ethylenediaminetetraacetic acid-2Na salt.

上記のようにして作製した実施例及び比較例の固体電解コンデンサ各500個について、漏れ電流を測定し、その平均値を求めた。また、実施例及び比較例の固体電解コンデンサ各500個中、漏れ電流が200μA以上の固体電解コンデンサの数を不良数として評価した。表1はこれらの結果を示す。   For each of 500 solid electrolytic capacitors of Examples and Comparative Examples produced as described above, the leakage current was measured and the average value was obtained. Moreover, the number of solid electrolytic capacitors having a leakage current of 200 μA or more was evaluated as the number of defects in each of 500 solid electrolytic capacitors of Examples and Comparative Examples. Table 1 shows these results.

Figure 2012049574
Figure 2012049574

表1に示すように、キレート剤であるエチレンジアミン四酢酸−2Na塩を含有する電解重合液を用いて電解酸化重合することにより形成された導電性高分子層を有する実施例1及び2の固体電解コンデンサは、漏れ電流が低く、また漏れ電流の大きな不良品の発生率が低いことが分かる。これは、エチレンジアミン四酢酸−2Na塩が電解重合液中に添加されることによって、電解重合液中に混入している電解酸化重合を阻害する金属イオンの影響が低減されたためと考えられる。   As shown in Table 1, solid electrolysis of Examples 1 and 2 having a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization using an electrolytic polymerization solution containing ethylenediaminetetraacetic acid-2Na salt as a chelating agent It can be seen that the capacitor has a low leakage current and a low incidence of defective products with a large leakage current. This is considered because the influence of the metal ion which inhibits the electrolytic oxidation polymerization mixed in the electrolytic polymerization solution is reduced by adding ethylenediaminetetraacetic acid-2Na salt to the electrolytic polymerization solution.

また、電解酸化重合前に、電解重合液を予め陽イオン交換樹脂と接触させてFeイオン量を低減させた第1の電解重合液を用いて電解酸化重合することにより形成された導電性高分子層を有する実施例3の固体電解コンデンサや、電解酸化重合の途中で、第1の電解重合液を第2の陽イオン交換樹脂とさらに接触させてFeイオン量を低減させた第2の電解重合液を用いて電解酸化重合することにより形成された導電性高分子層を有する実施例4の固体電解コンデンサは、漏れ電流が極めて低く、また漏れ電流の大きな不良品の発生率が低いことが分かる。これは、電解重合液と陽イオン交換樹脂とを接触させた後のFeイオン量が接触前のそれよりも減少していたことから、電解重合液に混入している金属イオンが陽イオンと交換され、電解酸化重合を阻害する金属イオンの少ない電解重合液中で電解酸化重合を行うことができたためと考えられる。   In addition, a conductive polymer formed by electrolytic oxidation polymerization using a first electrolytic polymerization liquid in which the amount of Fe ions is reduced by bringing the electrolytic polymerization liquid into contact with a cation exchange resin in advance before electrolytic oxidation polymerization. The solid electrolytic capacitor of Example 3 having a layer, or the second electrolytic polymerization in which the amount of Fe ions was reduced by further contacting the first electrolytic polymerization solution with the second cation exchange resin during the electrolytic oxidation polymerization. It can be seen that the solid electrolytic capacitor of Example 4 having a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization using a liquid has a very low leakage current and a low incidence of defective products with a large leakage current. . This is because the amount of Fe ions after contacting the electrolytic polymerization solution with the cation exchange resin was smaller than that before the contact, so that the metal ions mixed in the electrolytic polymerization solution were exchanged for cations. This is thought to be because the electrolytic oxidation polymerization was able to be performed in an electrolytic polymerization solution with few metal ions that inhibit the electrolytic oxidation polymerization.

Claims (4)

電解酸化重合により形成された導電性高分子層を含む固体電解質層を備えた固体電解コンデンサの製造方法であって、
弁作用金属からなる陽極体の表面に誘電体層を形成し、
前記誘電体層上に導電性プレコート層を形成し、
モノマー及びドーパント剤を含有する電解重合液を第1の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第1の電解重合液を調製し、
前記導電性プレコート層上に、前記第1の電解重合液中で電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する固体電解コンデンサの製造方法。
A method for producing a solid electrolytic capacitor comprising a solid electrolyte layer including a conductive polymer layer formed by electrolytic oxidation polymerization,
A dielectric layer is formed on the surface of the anode body made of a valve metal,
Forming a conductive precoat layer on the dielectric layer;
Preparing an ion exchange treated first electrolytic polymerization liquid by bringing an electrolytic polymerization liquid containing a monomer and a dopant agent into contact with the first cation exchange resin;
A method for producing a solid electrolytic capacitor, wherein the conductive polymer layer is formed on the conductive precoat layer by electrolytic oxidation polymerization in the first electrolytic polymerization solution.
前記電解酸化重合の途中で、前記第1の電解重合液を第2の陽イオン交換樹脂と接触させることにより、イオン交換処理した第2の電解重合液を調製し、
前記第2の電解重合液中でさらに電解酸化重合を行うことにより前記導電性高分子層を形成する請求項1に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
In the middle of the electrolytic oxidation polymerization, a second electrolytic polymerization solution subjected to an ion exchange treatment is prepared by bringing the first electrolytic polymerization solution into contact with a second cation exchange resin,
The method for producing a solid electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the conductive polymer layer is formed by further performing electrolytic oxidation polymerization in the second electrolytic polymerization solution.
前記第1及び第2の陽イオン交換樹脂は、酸(H)型陽イオン交換樹脂及び金属塩型陽イオン交換樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載の固体電解コンデンサの製造方法。   The solid according to claim 1 or 2, wherein the first and second cation exchange resins are at least one selected from the group consisting of an acid (H) type cation exchange resin and a metal salt type cation exchange resin. Manufacturing method of electrolytic capacitor. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法により製造される固体電解コンデンサ。   The solid electrolytic capacitor manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 1-3.
JP2011266378A 2007-03-15 2011-12-06 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor Active JP5300963B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011266378A JP5300963B2 (en) 2007-03-15 2011-12-06 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007066446 2007-03-15
JP2007066446 2007-03-15
JP2011266378A JP5300963B2 (en) 2007-03-15 2011-12-06 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007296174A Division JP4926006B2 (en) 2007-03-15 2007-11-15 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012049574A true JP2012049574A (en) 2012-03-08
JP5300963B2 JP5300963B2 (en) 2013-09-25

Family

ID=39981806

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007296174A Active JP4926006B2 (en) 2007-03-15 2007-11-15 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor
JP2011266378A Active JP5300963B2 (en) 2007-03-15 2011-12-06 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007296174A Active JP4926006B2 (en) 2007-03-15 2007-11-15 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP4926006B2 (en)
CN (1) CN101266882B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023074172A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 Solid-state electrolytic capacitor element and solid-state electrolytic capacitor

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4926006B2 (en) * 2007-03-15 2012-05-09 三洋電機株式会社 Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor
JP5274268B2 (en) * 2009-01-08 2013-08-28 三洋電機株式会社 Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
WO2012026063A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 昭和電工株式会社 Method for producing solid electrolyte
US9236192B2 (en) * 2013-08-15 2016-01-12 Avx Corporation Moisture resistant solid electrolytic capacitor assembly

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0474853B2 (en) * 1987-01-13 1992-11-27
JPH0794367A (en) * 1993-09-27 1995-04-07 Nippon Chibagaigii Kk Manufacture of solid electrolytic capacitor
WO2006087969A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-24 Nissan Chemical Industries, Ltd. Method for producing intrinsically conductive polymer dispersion in organic solvent
JP2006522182A (en) * 2003-04-02 2006-09-28 ハー ツェー シュタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Delayed oxidizer for conductive polymer production
JP2008098401A (en) * 2006-10-12 2008-04-24 Sanyo Electric Co Ltd Method for manufacturing solid-state electrolytic capacitor
JP2008258568A (en) * 2007-03-15 2008-10-23 Sanyo Electric Co Ltd Method for manufacturing solid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086462A (en) * 2001-09-14 2003-03-20 Sanyo Electric Co Ltd Manufacturing method for solid electrolytic capacitor
JP2006104314A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Japan Carlit Co Ltd:The METHOD FOR PURIFYING pi-CONJUGATED CONDUCTIVE POLYMER AND ELECTRICAL ENERGY STORAGE DEVICE AND SEMICONDUCTOR DEVICE
JP4743507B2 (en) * 2004-11-29 2011-08-10 昭和電工株式会社 Porous anode body for solid electrolytic capacitor, method for producing the same, and solid electrolytic capacitor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0474853B2 (en) * 1987-01-13 1992-11-27
JPH0794367A (en) * 1993-09-27 1995-04-07 Nippon Chibagaigii Kk Manufacture of solid electrolytic capacitor
JP2006522182A (en) * 2003-04-02 2006-09-28 ハー ツェー シュタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Delayed oxidizer for conductive polymer production
WO2006087969A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-24 Nissan Chemical Industries, Ltd. Method for producing intrinsically conductive polymer dispersion in organic solvent
JP2008098401A (en) * 2006-10-12 2008-04-24 Sanyo Electric Co Ltd Method for manufacturing solid-state electrolytic capacitor
JP2008258568A (en) * 2007-03-15 2008-10-23 Sanyo Electric Co Ltd Method for manufacturing solid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023074172A1 (en) * 2021-10-26 2023-05-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 Solid-state electrolytic capacitor element and solid-state electrolytic capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008258568A (en) 2008-10-23
CN101266882A (en) 2008-09-17
CN101266882B (en) 2012-02-08
JP4926006B2 (en) 2012-05-09
JP5300963B2 (en) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8057553B2 (en) Method for manufacturing solid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor
US7479166B2 (en) Method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JP5300963B2 (en) Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor
US7651639B2 (en) Conductive polymer and solid electrolytic capacitor using the same
US6168639B1 (en) Solid electrolyte capacitor, and process and apparatus for producing same
CN101663719A (en) Manufacturing is based on the method for low ESR (ESR) solid electrolytic capacitor of conducting polymer
JP2010161228A (en) Solid-state electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JP2012199364A (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
JP5502562B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP4926131B2 (en) Solid electrolytic capacitor manufacturing method and solid electrolytic capacitor
JP2009170618A (en) Manufacturing method of capacitor, and capacitor
JP4776567B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
WO2022118785A1 (en) Electrolytic capacitor and method for manufacturing electrolytic capacitor
JP3346346B2 (en) Polymerization liquid for forming solid electrolyte and method for producing the same
KR100232293B1 (en) Electrode manufacturing method for aluminum electrolytic condenser
JP5106174B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP4863509B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP2009239170A (en) Method for manufacturing solid-state electrolytic capacitor
JP5502563B2 (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JP3505464B2 (en) Organic solid electrolytic capacitors
JP2021057516A (en) Solid electrolytic capacitor and manufacturing method thereof
JPH0337853B2 (en)
JP2009197170A (en) Method for treating polymerization liquid, and electroconductive polymer formed by using the polymerization liquid
JP2008235645A (en) Solid-state electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
JP2002151359A (en) Manufacturing method of solid electrolytic capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130502

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130521

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130618

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5300963

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151