JP2019516241A - ハイブリッドコンデンサ及びコンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

改善されたコンデンサを開示する。該コンデンサは表面に誘電体を有し該誘電体の表面にアノード導電性ポリマ層を有するアノードを構成する加工要素を含む。該コンデンサはさらにカソード導電性ポリマ層を有するカソードと前記アノードと前記カソードとの間に導電性セパレータを備える。アノードリードはアノードと電気的に接触し、カソードリードはカソードと電気的に接触する。【選択図】図１

Description

本発明は導電性ポリマ固体電解質及びオプションの電解液を含むコンデンサに関する。より具体的には、本発明は導電性セパレータを含むコンデンサ及び巻回構造の間質部の導電性ポリマ被覆を改善したハイブリッドコンデンサの形成方法に関する。

従来より、コンデンサは電解液を使用するタイプと固体電解質を使用するタイプとに大別できる。電解液コンデンサは一般的には、アノードコンダクタ、カソードコンダクタ、インターリーブセパレータが電解液に浸されて全てが容器内に密封された、通常は巻回体である積層構造からなる。固体電解質コンデンサは一般的には、表面に誘電体層を備えた導電性モノリス又はホイル及び導電性ポリマ又は二酸化マンガンなどの固体カソードを該誘電体の表面に有する。両タイプの一般的なコンデンサは幅広く商取引されており、それぞれ独自の長所、短所がある。例えば、電解液コンデンサは、高容量であるが、電解質の導電率が通常０．０１５Ｓ／ｃｍ程度を超えないほど低いために等価直列抵抗（ＥＳＲ）を低減できないのに対し、導電性ポリマは６００Ｓ／ｃｍに達する高い導電率を有するので、導電性ポリマカソードを使用するコンデンサは極めて低いＥＳＲとなる。

導電性ポリマカソードは少なくとも部分的にはその低い等価直列抵抗ＥＳＲと非破壊故障モード判定により幅広く商取引されている。これにより、電解液コンデンサに固有の高電圧を達成するとともに、固体電解質コンデンサに固有の低いＥＳＲを維持することを目的に、固体電解質コンデンサに通常使用される導電性ポリマを電解液構造の巻回体内に利用するハイブリッドコンデンサを形成することが要望されている。特許文献１および２はそれぞれ代表的なハイブリッドコンデンサを開示する。

通常ハイブリッドコンデンサはアノード、カソード、セパレータからなるインターリーブ巻回構造を形成し、導電性ポリマを含侵させて形成する。含侵はモノマのｉｎ−ｓｉｔｕ重合法あるいは事前形成されたポリマスラリをインターリーブ巻回構造の間質エリアに拡散させることによって行う。

酸化剤存在下でのモノマのｉｎ−ｓｉｔｕ重合法は第１世代のハイブリッドコンデンサを製造するために使われた。ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法はモノマや酸化剤による最終製品の汚染等多くの問題を伴う複雑な方法であり、作業環境条件が複雑故にプロセスの信頼度が低下する。これらの問題は、コンデンサ巻回体の間質スペースに含侵させる事前形成された導電性ポリマの水性分散液又はスラリの使用により軽減されている。

事前形成された導電性ポリマによる巻回体の含侵は、導電性ポリマを含む溶液に加工要素を浸す、あるいは、導電性ポリマが間質スペースに移動または拡散して浸透するように該溶液を加工要素に加える。加工要素に浸透する拡散の速度及び効率に関連した制限によって製造ステージは複雑化する。セパレータがポリマ粒子と対イオンをろ過することによって効果的な拡散が阻害され、それにより加工要素の長さが制限される。結果的に小型のコンデンサのみ達成でき、大型コンデンサは製造が困難となっている。実際には、幅広く市販される最大サイズは直径１０ｍｍ、長さ１２．５ｍｍ程度であり、最大容量は約２２μＦ（定格電圧６３Ｖ）、達成される最低のＥＳＲは約１６ｍΩである。

製造上の制限に起因して、製造プロセスは小型のアキシャルコンデンサに適していないのでハイブリッドコンデンサは主としてラジアルコンデンサである。アキシャルコンデンサでは、ボトムタブ又はリードがポリマ前駆体又はポリマスラリに必然的に浸されるためにポリマが被覆されたタブが形成され後続のプロセスに問題を引き起こす。さらに、ボトムタブが溶液に漬かるので、ｉｎ−ｓｉｔｕポリマを形成したり損傷部を修復するためにコンデンサの両端に電圧を印加することを実際上行えない。

米国特許第８，４６２，４８４号 米国特許第８，７６７，３７７号

継続的な努力にもかかわらず、当業者はハイブリッドコンデンサを形成する適切な方法及びその方法により形成され大型ケースサイズに最適な又はアキシャルコンデンサを製造するのに最適なハイブリットコンデンサをいまだ実現していない。本発明はサイズに左右されず品質と再現性が改善されたハイブリットコンデンサを製造する方法を提供する。

本発明の目的はハイブリットコンデンサを形成する改善された方法及びその改善された方法により形成された改善されたコンデンサを提供することである。

本発明の目的はアキシャルハイブリッドコンデンサを製造する方法及びアキシャルハイブリッドコンデンサを提供することである。

本発明の特徴はコンデンサのサイズ、構成、又は形状に制限なくハイブリットコンデンサの提供を可能にすることである。

実現されるこれら及び他の利点はコンデンサに提供される。コンデンサは加工要素を含み、該加工要素はその表面に誘電体及び誘電体の表面にアノード導電性ポリマ層を構成するアノードを含む。コンデンサはさらにカソード導電性ポリマ層を含むカソード及びアノードと前記カソードとの間に導電性セパレータを備える。アノードリードはアノードと電気的に接触しカソードリードはカソードと電気的に接触する。

さらに別の実施例は加工要素を構成するアキシャル巻回コンデンサを提供し、加工要素は表面に誘電体を含むアノード及びカソードを含み；該アノードとカソードとの間に導電性セパレータを含む。アノードリードはアノードと電気的に接触しカソードリードはカソードと電気的に接触する。

さらに別の実施例はコンデンサを形成する方法を提供する。該方法は：
アノードと、アノード表面の誘電体と、誘電体表面のアノード導電性ポリマとを含むアノード層を形成し；
カソードとカソード表面のカソード導電性ポリマとを含むカソード層を形成し；
導電性セパレータを形成し；
及び前記アノード層と前記カソード層とを前記アノード層と前記カソード層との間の前記導電性セパレータとともに巻回して構成する加工要素を形成し、前記加工要素は前記アノードに電気的に接触するアノードリード及び前記カソードに電気的に接触するカソードリードを備える。

さらに別の実施例はコンデンサを形成する方法を提供する。該方法は：
アノード層を形成し；
カソード層を形成し；
材料の表面に塗布された又は材料に含侵させた導電性ポリマを含む導電性セパレータを形成し；
前記アノード層と前記カソード層とを前記アノード層とカソード層との間の前記導電性セパレータとともに巻回して構成する加工要素を形成し、加工要素はアノード層のアノードに電気的に接触するアノードリード及びカソード層のカソードに電気的に接触するカソードリードを備える。

本発明の一実施例の一部が巻回されていない概略斜視図である。 図１のライン２−２に沿った断面図である。 本発明の一実施例の概略図である。 本発明の一実施例の概略図である。 本発明の利点を示す概略図である。 本発明の利点を示すグラフである。 本発明の利点を示すグラフである。 本発明の利点を示すグラフである。 本発明の利点を示すグラフである。 本発明の利点を示すグラフである。 本発明の一実施例の断面概略図である。

本発明は固体導電性ポリマ電解質とインターリーブされたアノード、カソード、セパレータを含む巻回コンデンサに分散されたオプションの電解液とを含むコンデンサに関する。より具体的には、本発明は、サイズに制限されず、改善された品質を示し、アキシャルコンデンサの製造に適したコンデンサとコンデンサを製造する方法に関する。より具体的には、本発明は，高性能で特に低ＥＳＲであり、高容量であり、ケースサイズに制限がなく、アキシャル、ラジアル、平面等を含む事実上任意のデザインのコンデンサの製造を可能にする。

本発明の一つの要素は導電性ポリマを被覆あるいは特にセパレータに導電性ポリマを含侵させることでプレ処理されたアノード、カソード、セパレータを利用することである。導電性ポリマによるプレ処理は加工要素の形成前になされ、それにより従来技術に比べてポリマ層を改善できる。本方法は巻回体へのポリマ分散に限定されないので、本方法はコンデンササイズの制限を取り除き、コンデンササイズの機能として容量として定義される体積効率を大幅に向上する。

電極面の全体に固体電解質が分布することに関わる問題が巻回に先駆けて導電性多孔質層を形成することで解消し、それによってアノード導電性ポリマ被覆とカソード導電性ポリマ被覆との間に導体を形成し、従来からある電解液が導電性多孔質層に浸透して自己修復性等その代表的機能を発揮する。巻回に先駆けて導電性ポリマ層が形成されるので、巻回後に必要な唯一の含侵は流動性があり、間質エリアに容易に拡散又は移動する電解液となる。これにより、電解液は最も離れた間質スペースであっても移動が妨げられないので幅の広いデザインが可能となる。さらに、当該技術分野に共通するポリマ被覆された電極間の基本的には電気伝導経路が不完全のために導電性を損なう従来の問題がアノード導電性ポリマ被覆とカソード導電性ポリマ被覆間の一般的な非導電性セパレータを導電性多孔質層に置換することで軽減される。

本発明は開示するうえで不可欠の限定されない部品を形成する様々の図面を参照して説明される。開示全般にわたり同一要素はそれに従う番号が付される。

図１を参照して本発明の一実施例を説明する。図１には加工要素がコンテナに入れて電解液を含侵させる前の一部が巻回されていない概略図として示されている。図１において、通常符号１０で表される加工要素は導電性被覆アノード１２、導電性被覆カソード１４、それらに挟まれた導電性セパレータ１６を備える。導電性セパレータは導電性ポリマ１８をセパレータの上に被覆するか、あるいはセパレータに含侵させており、好ましくはセパレータを飽和させている。導電性被覆アノード１２、導電性被覆カソード１４はここで詳しく説明するようにそれぞれ導電性ポリマ層が表面に塗布されている。アノードリード２０、カソードリード２２が巻回コンデンサから延びて最終的に回路に接続する。アノードリードはアノードに電気的に接続し、カソードリードはカソードに電気的に接続し、アノード又はアノードリードから電気的に絶縁されている。当該技術で周知のようにアノードリードをアノードへカソードリードをカソードへ電気的に接続するために通常タブ２４、２６が使われる。粘着テープ等の封止材２８が取扱い中や組立中に加工要素の巻回が解けるのを防止し、封止材が完成後のコンデンサの一部となるとしても組立後はその役割を終える。

図１のライン２−２に沿って切り取った断面図を図２に概略的に示す。図２において、セパレータ１６がその両側の導電性ポリマ１８とともに示されているが、導電性ポリマを加えてもセパレータの寸法が見た目には変わらないようにセパレータに導電性ポリマを含侵させる、好ましくは導電性ポリマでセパレータを飽和させることが行えることを図示するための前提として示されている。導電性被覆アノード１２はアノードホイル１１２とその両側にアノード導電性ポリマ層２１２を備える。導電性被覆カソード１４はカソードホイル１１４とその両側にカソード導電性ポリマ層２１４を備える。セパレータは好ましくは多孔質であり、それにより電解液が通過できる。一旦加工要素が形成されて筐体に入れられると、電解液がアノード導電性ポリマ層２１２及びカソード導電性ポリマ層２１４間のあらゆる隙間を充たす。セパレータは電解液がその中を自由に移動できるようにする好ましくは多孔質である。

一実施例において隣接する導電性ポリマ層は物理的に接触しているが相互に溶融、架橋、積層することはない。導電性ポリマの隣接する層は分解するときれいに分離する。別の実施例は隣接する導電性ポリマ層は相互に溶融、架橋、又は積層されて密着しているので、疑似の連続する導電性ポリマ層となる。分解すると導電性ポリマ層の相互の解離を招き、導電性ポリマ層を破壊することになる。

本発明の実施例を図３を参照して説明する。図３の３０２においてアノード層を含む一連の層が形成される。その形成の中でアノードホイル１１２が処理されてその表面に誘電体を形成しその後導電性ポリマ層２１２が導電性ポリマ塗布プロセス３０４により該誘電体表面に形成される。導電性ポリマ塗布プロセスはアノードホイルの両側の誘電体表面に同時又は順次被覆ステップにより進行する。カソード層は３０６において形成され、導電性ポリマ層２１４が導電性ポリマ塗布プロセス３０４によりカソード１１４の表面に形成される。それはアノード後導電性ポリマ層に使用されたプロセスと同じであっても良いし、異なるプロセスであっても良い。セパレータ層は３０６において形成され、導電性ポリマ１８の含侵エリアが導電性ポリマ塗布プロセス３０４により形成される。それはアノード層及びカソード層形成に使用されたプロセスと同じであっても良いし、異なるプロセスであっても良い。導電性ポリマはカソード及びアノードの上に層として形成されセパレータに対し層又は含侵材料となる。図２に対比して記載する積層構造３１０はインターリーブ層により形成される。積層構造が切断され、アノードタブ３１４がアノードに電気的に接続され、カソードタブ３１６がカソードに電気的に接続され、好ましくは加工要素の巻回が解けることを確実に防止する封止材２８を備えて、タブ付き加工要素３１２が得られる。望ましくは図示しないリードがタブに取り付けられ、又はタブがリードとして機能し、あるいは筐体の構成要素である、導電性の好ましくは金属製のカンや、リードとして機能する導電性の好ましくは金属製のふたに電気的に接続されてリード付き加工要素を得る。図はアキシャル構成を表すがこれには限定されない。リード付き加工要素は筐体３１８に収められ、筐体内リード付加工要素を形成する。筐体内リード付加工要素はオプションとして作用電解質を含侵させ、該筐体は密封され、該コンデンサは時を置いて完成品コンデンサ３２０となる。

カソードホイル、セパレータ、アノードホイルは通常幅広のロールとして提供され適当なサイズに切断される。アノードホイルは望ましくはエッチングされてその表面に誘電体が形成される。該誘電体は切断前に形成しても良く、その場合は導電性ポリマの被覆を行う前の次のステップでスリットエッジに誘電体を形成することが望ましい。カソード、セパレータ、アノードは結合剤が施され、その表面と導電性ポリマ層との接着を強化あるいは別の特定の表面挙動を与える。カソード、セパレータ、アノードは導電性ポリマ層の形成あるいは含侵の前後で洗浄および乾燥がなされ、必要であれば導電性ポリマ層の形成あるいは含侵のステップは複数回繰り返される。リードやタブは望ましくは適当な長さに切断する前に通常アノード及びカソードに接続され、該リードにはマスキング材が施されて該リードに大きな変更が加えられるのを防ぎコンデンサ端子への溶接に備える。

導電性ポリマは浸漬、被覆、スプレーイングを含む適切な方法によりカソード、アノード、セパレータに塗布される。浸漬は導電性ポリマの分散液が入った溶液槽や容器にカソード、アノード、セパレータを浸すことにより行う。分散液は約１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の導電性ポリマを含む。浸漬がセパレータに望ましい。被覆とスプレーイングはスクリーン印刷を含む任意の印刷技術又は導電性ポリマ分散液のスプレーイングによりカソードホイル、アノードホイル、又はセパレータの表面に施される。被覆やスプレーイングはカソードやアノードに望ましい。導電性ポリマ被覆は少なくとも０．１ｍｇ／ｃｍ^２の分量でアノード、カソード又はセパレータに施すのが望ましい。適切な導電性を得るには塗布量として０．１ｍｇ／ｃｍ^２未満の量は不十分であり、不完全な被覆となる。導電性ポリマ被覆は被覆重量が１０ｍｇ／ｃｍ^２以下となるように施されるのが望ましい。１０ｍｇ／ｃｍ^２を超えると被覆の厚みが増えても導電性はほぼ変わらなくなる。

アキシャルコンデンサは特に望ましい実施例である。アキシャルコンデンサはコンデンサの一面にアノード端子を有し、その反対面にカソード端子を有する。導電性ポリマ電解質を包含する巻回アキシャルコンデンサは、下方のタブ又はリードが必然的に導電性ポリマ又は前駆体に浸漬されその表面に導電性ポリマの有害な堆積が生じる、ポリマの含侵に関わる課題により利用できないと考えられていた。アキシャルコンデンサ特有の利点は特にアノードやカソードが長くなるにつれて多数のタブやリードを使えることであり本発明はそれを可能にした。ホイルの長さが長いとホイル抵抗の割合が増加し高いＥＳＲをもたらす。マルチタブやマルチリードはホイルの抵抗効果を最小化する。単一のリードであれば遠く伸びたホイルからタブやリードに電流を流す必要があり、ＥＳＲにとって有害である。多数のアノードリードや多数のカソードリードを使うことにより導電路長を短くすることが望ましい。図４を参照すると様々のコンデンサの構成が示されており、コンデンサを概略部分斜視図で表すことにより構成要素が見えるようにしている。図４において単一タブアキシャルコンデンサがＡで表され、マルチタブアキシャルコンデンサがＢで表され、ラジアルコンデンサがＣで表されている。アキシャルコンデンサは加工要素４４の異なる側から延びるアノードリード４０、カソードリード４２を有し、一方ラジアルコンデンサは同じ側から延びるアノードリード、カソードリードを有する。図４Ｂは加工要素から延びるマルチアノードタブ４０、マルチカソードタブ４２を表し、各タブは異なる位置でアノードと電気的に接触する。例えば図４Ｂはそれに限定されない３つのタブを示し、該タブは望ましくはアノードの長さに沿って均等に間隔を空けて導電路の長さを最小化する。同様に図４Ｂは３つのカソードリードを示し、該リードは望ましくはカソードの長さに沿って均等に間隔を空けている。マルチリードはラジアルコンデンサで可能であるが、小型化の制限により共通面に多数のリードを使用することは製造が困難となるため、以前からハイブリットコンデンサで使用するのに適していなかった。大型であったにしても、ラジアルコンデンサには単一のリードが望ましい。

図１１にアキシャルコンデンサの概略断面図を示している。図１１において、コンデンサ４００は筐体４０４内に加工要素４０２を備える。当技術分野で”ｃａｎ”と呼ばれる筐体は望ましくは導電性を有し、リードとして機能し、又は望ましくはカソードリードである下部リード４０５に電気的に接触する。望ましくはカソードタブである下部タブ４０６は筐体又は下部リードに電気的に接触する。望ましくはアノードタブである上部タブ４０８は望ましくはアノードリードである上部リード４１０に電気的に接触し、又は該上部タブは導電性のふた４１２に電気的に接触し、該ふた４１２が上部リードに電気的に接触する。ガスケットシール等のシール４１４が筐体をシールして筐体内部と周囲大気間の大気交換を防止する。一実施例では該シールはハーメチックシールである。

アノードは望ましくはホイル状導電性金属である。導電性金属は望ましくはバルブメタル又はバルブメタルの導電性酸化物である。アノードがタンタル、アルミニウム、ニオビウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、これら元素の合金、又はＮｂＯ等これらの導電性酸化物を含むことが特に望ましい。特にアルミニウムは望ましいアノード材料である。

酸化被膜が誘電体としてアノード表面に形成される。該誘電体はリン酸又はリン酸塩含有溶液等の形成電解質と呼ばれる適切な電解液を使用して形成してもよい。通常約９Ｖから約４５０Ｖの形成電圧が印加される。形成電圧は通常コンデンサの定格電圧の２．０から３．５倍の範囲である。

導電性ポリマ塗布プロセスは一般的にはｉｎ−ｓｉｔｕポリマ生成や被覆プロセス等によるスラリから予め形成されたポリマの塗布から選択される。該ｉｎ−ｓｉｔｕプロセスのため含侵液が表面に塗布され望ましくは該含侵液はモノマ、酸化剤、ドーパント、及び当業者が周知の他のアジュバントを含む。当業者であれば溶液に対する溶剤を適切に選択できる。適切な溶剤の例としてアセトン、ピリジン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、２−プロパノール、１−ブタノール等のケトン及びアルコールを含む。モノマ濃度は約１．５ｗｔ％から約２０ｗｔ％であり、本発明の実施のためにより好ましくは約５ｗｔ％から約１５ｗｔ％である。導電性ポリマを生成する適切なモノマはこれらに限定されないがアニリン、ピロール、チオフェン、及びこれらの誘導体を含む。望ましいモノマは３，４−エチレンジオキシチオフェンである。酸化剤の濃度は約６ｗｔ％から約４５ｗｔ％であり、本発明を実施するためにより望ましくは約１６ｗｔ％から約４２ｗｔ％である。導電性ポリマを生成する酸化剤は有機酸、無機酸のＦｅ（ＩＩＩ）塩、アルカリ金属過硫酸塩、過硫酸アンモニウム等を含む。本発明を実施するために好ましいのはＦｅ（ＩＩＩ）トシレートである。ドーパントの濃度は約５ｗｔ％から約３０ｗｔ％であり、より望ましくは約１２ｗｔ％から約２５ｗｔ％である。ドデシルベンゼンスルホナート、ｐ−シレート塩、又は塩化物など適切なドーパントが用いられる。望ましいドーパントはｐ−シレート塩である。ペレットは６５℃から約１６０℃で望ましくは約８０℃から約１２０℃で硬化してモノマを重合させる。硬化後、ポリマ層は好ましくは純水又は他の溶剤で洗浄される。

スラリの事前形成されたポリマを塗布するのは望ましい方法である。技術的に特別の制限を受けずにポリマをスラリとして生成するかスラリとして購入して表面に塗布し、好ましくはその後乾燥することができる。本発明はポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンのスラリで粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下、好ましくは２０以上２００ｎｍ以下の溶媒が使用される。セパレータへの塗布はスラリを十分にセパレータに含侵させて乾燥させるのが良い。導電性表面面積が最大となるように導電性ポリマを連続的に被覆するのが良い。特に好ましい実施例では、アノードの表面面積の８０％以上カソードの表面面積の８０％以上が導電性ポリマで被覆される。より好ましくは、アノードの表面面積の９０％以上カソードの表面面積の９０％以上が導電性ポリマで被覆され、最高に好ましいのはアノードの表面面積の９９％以上カソードの表面面積の９９％以上が導電性ポリマで被覆されることである。

電解液は好ましくは支持塩を含有する溶媒である。従来の溶媒はγ−ブチロラクトン、スルホラン、エチレン・カーボネート、プロピレン・カーボネート、炭酸ジメチル、エチルメチルカーボネート、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、水、シリコンオイル、ポリエチレングリコール及びその混合物を含む代表的溶媒が使用される。必須ではないが支持塩はあった方が良い。代表的支持塩はアンモニウム無機酸塩、アミン無機酸塩、アルキル置換アミド無機酸塩、有機アンモニウム塩、アミド有機酸塩、アルキル置換アミド有機酸塩、及びその誘導体を含む。ガス吸着剤やカソード電気化学デポラライザも使用できる。代表的な被支持添加剤は有機アルコール、酸、エステルのニトロ誘導体、ｏ−、ｍ−、ｐ−ニトロアニソール、ｏ−、ｍ−、ｐ−ニトロ安息香酸、ｏ−、ｍ−、ｐ−ニトロベンゼンアルコ―ル等の芳香族誘導体を含む。特にハイブリッドコンデンサは最大５０ｗｔ％の電解液を含む。

スペーサはこれに限定されず、導電性ポリマによって被覆又は含侵され得る材料であればどの市販のセパレータでも本発明を実施するために使用できる。導電性ポリマの代わりにあるいは導電性ポリマに加えてスペーサ自体を導電性材料としても良い。代表的スペーサは導電性ポリマのスケルトン層として機能する。スペーサはロール状やリールに巻回される寸法の異なるシートとして製造でき、ペースト状やゲル状にすることもできる。アノードホイルはスペーサの支持体として機能し、アノードホイルはその表面に絶縁体層を形成し絶縁体には導電性ポリマが被覆されポリマ被覆の上に導電性スペーサ層が形成される。支持体としてアノードを使用することは操作が複雑化することを抑える。スペーサは多孔質導電性層でありアノード導電性ポリマ層がカソードに直接電気的接触を行うことを可能にする。好ましくは、スペーサは電解液が通過する細孔容積を有する。紙やポリマ等の他の非導電性材料を導電性ポリマの支持体として使用できる。紙はその広範に使用され入手が容易であるために代表的なスペーサである。従来のコンデンサと異なり紙を焦がす必要がない。従来のコンデンサはその製造の際加工要素を形成した後に紙に吸収されるポリマを抑えるために大抵の場合紙を焦がす。これは、本発明ではスペーサが導電性ポリマにより被覆されるか又は導電性ポリマにより含侵されるので必要がない。スペーサは紙繊維が物理的に混ざり合い又は架橋されて連続する紙繊維等の繊維層を形成する繊維性材料であっても良い。繊維間スペースは高導電性材で一部または全体が満たされる。紙ベースのスペーサは仕上がった紙層を変更して製造できる。あるいは紙層を形成する前の高導電性成分繊維により、導電性繊維、片、粒子又はそれらの液体又は固体の凝集体の分散により、又は導電性繊維、片、粒子の堆積物により紙を変更して製造できる。導電繊維、片、粒子は導電性ポリマ、カーボンブラック、グラファイト、金属など、導電材料を含んでも良いし、導電性ポリマ、カーボンブラック、グラファイト、金属など導電材料により変更された紙、プラスチック等の非導電性コアからなる複合材料であっても良い。

特に望ましいスペーサは加工要素の長さに適した幅、即ち本発明の実施例として幅１．５ｃｍから５００ｃｍの生産プロセスを有する。容量はアノードとカソードの重なりの関数であり、従ってアノードとカソードの長さ、幅に直接関係するので、長さは目的とする容量に基づいて選択される。長さ０．１ｍから４００ｍ、厚さ１０μｍから３００μｍのスペーサは本発明を実施するための代表例である。

導電性ポリマは好ましくはポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン又はその置換誘導体から選択される。

特に望ましい導電性ポリマは化学式Ｉにより表される：

ここでＲ^１及びＲ^２はリングβ位での重合を禁止するように選ばれる。α位での重合のみ許容されることが最も望ましい。従ってＲ^１及びＲ^２は水素ではないことが望ましい。より望ましくは、Ｒ^１及びＲ^２はα−ディレクタである。従ってエーテル結合はアルキル結合を覆うことが望ましい。立体障害を避けるため基が小さいことが最も望ましい。これらの理由から−Ｏ−（ＣＨ２）２−Ｏ−として統合されたＲ^１及びＲ^２は最も望ましい。化学式１ではＸはＳ又はＮであり、最も望ましくはＳである。特に望ましい導電性ポリマは重合３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）である。

Ｒ^１及びＲ^２は単独で直鎖又は分枝Ｃ１−Ｃ１６アルキル又はＣ２−Ｃ１８アルコキシアルキルを表し；あるいはＣ３−Ｃ８シクロアルキル、Ｃ１−Ｃ６アルキルにより非置換又は置換されるフェニル又はベンジル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、ハロゲン又はＯＲ３であり；あるいは統合されたＲ^１及びＲ^２はＣ１−Ｃ６アルキルにより非置換又は置換される直鎖Ｃ１−Ｃ６アルキレン、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、ハロゲン、Ｃ３−Ｃ８シクロアルキル、フェニル、ベンジル、Ｃ１−Ｃ４アルキルフェニル、Ｃ１−Ｃ４アルコキシフェニル、ハロフェニル、Ｃ１−Ｃ４アルキルベンジル、Ｃ１−Ｃ４アルコキシベンジル、又はハロベンジル、２個の酸素元素を含有する５−，６−，７−員複素環構造である。Ｒ３は望ましくは水素、直鎖又は分枝Ｃ１−Ｃ１６アルキル又はＣ２−Ｃ１８アルコキシアルキルであり；又はＣ１−Ｃ６アルキルで非置換又は置換されるＣ３−Ｃ８シクロアルキル、フェニル、又はベンジルである。

当該技術分野で通常採用される多種のドーパントが重合プロセスにおいてポリマに添加される。ドーパントは多種の酸又は塩から生成され、それらは以下を含む：芳香族スルホン酸、芳香族ポリスルホン酸、ヒドロキシ基を有する有機スルホン酸、カーボキシヒドロキシ基を有する有機スルホン酸、脂環族スルホン酸及びベンゾキノンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、スルホサリチル酸、スルホイソフタル酸、カンファースルホン酸、ベンゾキノンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸。他の適切なドーパントは参照することにより本願に組み込まれる米国特許第６，３８１，１２１に例示されており、それらはスルホキノン、アントラセンモノスルホン酸、置換ナフタリンモノスルホン酸、置換ベンゼンスルホン酸又は複素環スルホン酸を含む。

必要に応じバインダーや架橋剤を導電性ポリマに添加しても良い。適切な材料はポリ（ビニルアセテート）、ポリカーボネート、ポリ（ビニルブチレート）、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリ（ビニルクロライド）、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエーテル、ポリエステル、シリコン、及びピロール／アクリル酸、ビニルアセテート／アクリル酸、エチレン／ビニルアセテート共重合体を含む。

本発明から逸脱することなく当該技術分野で周知のアジュバント、被覆、その他関連する要素をコンデンサに組み込んでも良い。限定されることのない発明の概要に記載のように、保護層、多数の容量レベル、ターミナル、リード等を含む。

本発明の具体的な特徴は高電圧用のコンデンサを提供できることである。導電性セパレータを利用することで１５Ｖから２５０Ｖの定格電圧に対応するコンデンサを得ることができる。さらに直径が１０ｍｍから３０ｍｍ以上で長さが１５ｍｍから５０ｍｍ以上の大型コンデンサを作製できる。

比較試験
従来のハイブリッドコンデンサの欠陥は例えば直径約１０ｍｍ、長さ約８ｍｍの加工要素を備えたコンデンサの市販製品の部品を観察することにより実感できる。巻回体最後のターン周辺及び巻回体底部に位置する導電性ポリマの濃度でホイルやセパレータが不均一に被覆されているので、ろ過プロセスの影響が目に見えて分かる。よくあるケースとして導電性ポリマによって被覆されるホイルが４０％であれば少なくともホイルの６０％が容量に寄与していないことになる。図５は従来技術と本発明の相違を示した概略図である。図において従来技術のアノードはＡで表すように外周部のみが被覆され中心部分は導電性ポリマの被覆がなされていないのに対し、本発明の例ではＢで表すように全体の面が導電性ポリマで覆われている。

本発明の実施例１（Ｉ−１）
表１に示すサイズと定格容量の陽極酸化されたアルミニウムアノードホイルとアルミニウムカソードホイルを３００±５℃で３０±５分間加熱した。アノードホイルを温度３０±５℃、濃度５％のシュウ酸に浸して５ｍＡ／ｃｍ^２の電圧を印加し第１エッジ形成処理を行った。該ホイルは５分以上洗浄し１２５±５℃で２５−３０分乾燥させた。該アノードホイルは３００±５°で３０±５分間加熱処理後、温度５０±５℃で濃度１％のクエン酸アンモニウムに浸し１．５ｍＡ／ｃｍ^２の電圧を印加して第２エッジを形成し、５分以上洗浄し１２５±５℃で２５−３０分乾燥させた。アノード及びカソードは３．０＋／−１．０ｐＨの４９３５ｍｌ＋／−５０ｍｌ脱イオン水、１５ｍｌ＋／−０．５ｍｌ酢酸の溶液中に１５−３０秒間シラン処理を施した。該アノード及びカソードホイルを３００±５℃で３０±５ｍｉｎ間再度熱処理した。アノードを再度陽極酸化し０．１％リン酸アンモニウム中５５±５℃で１．５ｍＡ／ｃｍ^２の電圧を加えてエッジを酸化させその後少なくとも５分間洗浄し１２５±５℃で２５−３０分間乾燥させた。シラン処理は１５−３０秒間繰り返し行い、その後１５−２０分間空気乾燥した。シランは１２５＋／−５℃、１５＋／−３分で硬化した。ポリ３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）及びポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）からなるスラリに通しそこから３ｍｍ／秒のスピードでアノードとカソードを引き抜くことで導電性ポリマ層をアノードとカソードに塗布し、まず８０℃で約１０分間その後１５０℃で約１０分間乾燥し、その後被覆部を室温に戻るまで冷却した。ポリマの被覆は被覆プロセスの間に乾燥プロセスを入れて３回繰り返した。ポリマで被覆された実際の表面積のパーセントはカソードホイル、セパレータを含む全ての構成要素に対し１００％であることが観察された。全ての構成要素は柔軟であり、アキシャルコンデンサとして亀裂を生じることなく巻回に適することが分かった。構成要素は長期間保存しても安定性を維持する。コンデンサのテスト結果を表１に表している。

本発明の実施例２（Ｉ−２）
スラリをスプレーすることでポリマを塗布することを除けば実施例１を繰り返して本発明の実施例１と同様の被覆が観察された。

比較例１（Ｃ−１）
米国特許第８，７６７，３７７号で述べられた従来技術の方法により導電性ポリマを加えることを除き本発明の実施例１と同じアノードとカソードを使ってサンプルを作った。結果を表１に表す。

表１においてＶ_Ｒは定格電圧、ＣＶはキャパシタンス×ボルトを示す。例に示すように同じサイズのアノードとカソードではキャパシタンスは本発明の実施例が比較例に対して３倍ほど高かった。

本発明の実施例によって得られた結果は様々なケースサイズのアキシャルコンデンサの製造に成功裏に適用された。４０−６３ＶコンデンサのＣＶは本発明の実施例では比較例に対し約３倍も高かった。高温定格電圧の下で数時間にわたる過酷な寿命試験により試作品が高度の安定性を示すことが実証された。試作品は低いＥＳＲと温度依存性の低下を達成するとともに高いＣＶ値を示した。図６−１０は本発明の効果を表している。図６は定格電圧４０Ｖ、直径２０ｍｍ、長さ２７ｍｍの本発明のアキシャルコンデンサの温度を関数とした場合のＥＳＲの改善を示している。図７は定格電圧４０Ｖ、直径１０ｍｍ、長さ２０ｍｍの本発明のアキシャルコンデンサの温度を関数とした場合のＥＳＲの改善を示している。図８は定格電圧４０Ｖ、直径１０ｍｍ、長さ２０ｍｍの本発明のアキシャルコンデンサの温度１２５℃における時間を関数とした場合のＥＳＲの改善を示している。図９は一連の従来技術である比較例の４０Ｖハイブリッドコンデンサに対する一連の本発明のコンデンサの１０５℃における時間を関数とした場合のＥＳＲの改善を示しており、図１０は比較例の６３Ｖハイブリッドコンデンサに対する本発明のコンデンサの１０５℃における時間を関数とした場合のＥＳＲの改善を示している。

本発明は限定されることのない好ましい実施例を参照して説明されている。当業者は本願に具体的に述べていない追加の実施例や改善を実現するかもしれないが、それはここに添付する特許請求の範囲によって具体的に記載される発明の範囲に含まれる。

Claims (113)

1. 加工要素を含み、
   前記加工要素は：
   表面に誘電体及び該誘電体の表面にアノード導電性ポリマ層を含むアノードと；
   カソード導電性ポリマ層を含むカソードと；
   前記アノードと前記カソードとの間の導電性セパレータと；
   前記アノードと電気的に接触するアノードリードと；
   前記カソードと電気的に接触するカソードリードと；
   を含むコンデンサ。
2. 前記アノードリードと前記カソードリードとは前記コンデンサ―の異なる側にある請求項１に記載のコンデンサ。
3. 前記アノードリードと前記カソードリードとは前記コンデンサ―の反対側にある請求項２に記載のコンデンサ。
4. 前記アノードと前記カソードとの間にさらに電解液を含む請求項１に記載のコンデンサ。
5. 前記電解液を最大５０ｗｔ％含む請求項４に記載のコンデンサ。
6. 前記アノード導電性ポリマ層が前記誘電体の表面積の少なくとも８０％をカバーするか又は前記カソード導電性ポリマ層が前記カソードの表面積の少なくとも８０％をカバーする請求項１に記載のコンデンサ。
7. 前記アノード導電性ポリマ層が前記誘電体の表面積の少なくとも９０％をカバーするか又は前記カソード導電性ポリマ層が前記カソードの表面積の少なくとも９０％をカバーする請求項６に記載のコンデンサ。
8. 前記導電性セパレータが導電性ポリマを含む請求項１に記載のコンデンサ。
9. 前記導電性セパレータが表面に前記導電性ポリマが被覆された材料を含むか又は前記セパレータに前記導電性ポリマを含侵させる請求項８に記載のコンデンサ。
10. 前記導電性ポリマ、前記カソード導電性ポリマ、又は前記アノード導電性ポリマの少なくとも１つがポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択されるポリマを含む請求項８に記載のコンデンサ。
11. 前記導電性ポリマはポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項１０に記載のコンデンサ。
12. 多数のアノードリード又は多数のカソードリードを含む請求項１に記載のコンデンサ。
13. 前記アノード又は前記カソードの少なくとも１つがバルブメタルを含む請求項１に記載のコンデンサ。
14. 前記バルブメタルはタンタル、アルミニウム、ニオビウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、これら元素の合金及びその導電性酸化物からなるグループから選択される請求項１３に記載のコンデンサ。
15. 前記バルブメタルはアルミニウムである請求項１４に記載のコンデンサ。
16. 前記アノード、前記カソード、前記セパレータの少なくとも１つは０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の導電性ポリマ被覆を有する請求項１に記載のコンデンサ。
17. １０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の直径を有する請求項１に記載のコンデンサ。
18. １５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さを有する請求項１に記載のコンデンサ。
19. １５ボルト以上２５０ボルト以下の定格電圧を有する請求項１に記載のコンデンサ。
20. 隣接する導電性ポリマ層が物理的に接触している請求項１に記載のコンデンサ。
21. 加工要素を含み、
    前記加工要素は：
    表面に誘電体を含むアノードと；
    カソードと；
    前記アノードと前記カソードとの間の導電性セパレータと；
    前記アノードと電気的に接触するアノードリードと；
    前記カソードと電気的に接触するカソードリードと；
    を含むアキシャルコンデンサ。
22. 前記アノードは前記誘電体の表面にアノード導電性ポリマ層を有する請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
23. 前記アノード導電性ポリマ層が前記誘電体の表面面積の少なくとも８０％をカバーする請求項２２に記載のアキシャルコンデンサ。
24. 前記アノード導電性ポリマ層が前記誘電体の表面面積の少なくとも９０％をカバーする請求項２２に記載のアキシャルコンデンサ。
25. 前記アノード導電性ポリマ層がポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択されるポリマを含む請求項２２に記載のアキシャルコンデンサ。
26. 前記ポリマがポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項２５に記載のアキシャルコンデンサ。
27. 前記アノード導電性ポリマ層が０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の被覆重量を有する請求項２２に記載のアキシャルコンデンサ。
28. 前記カソードがカソード導電性ポリマ層を含む請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
29. 前記カソード導電性ポリマ層が前記カソードの表面積の少なくとも８０％をカバーする請求項２８に記載のアキシャルコンデンサ。
30. 前記カソード導電性ポリマ層が前記カソードの表面積の少なくとも９０％をカバーする請求項２９に記載のアキシャルコンデンサ。
31. 前記カソード導電性ポリマ層がポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択されるポリマを含む請求項２８に記載のアキシャルコンデンサ。
32. 前記ポリマがポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項３１に記載のアキシャルコンデンサ。
33. 前記カソード導電性ポリマ層が０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の被覆重量を有する請求項２８に記載のアキシャルコンデンサ。
34. 前記アノードと前記カソードとの間に電解液をさらに含む請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
35. 最大５０ｗｔ％の前記電解液を含む請求項３４に記載のアキシャルコンデンサ。
36. 前記導電性セパレータが導電性ポリマを含む請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
37. 前記導電性セパレータは前記導電性ポリマで表面を被覆された材料を含むか又は前記セパレータに前記導電性ポリマを含侵させる請求項３６に記載のアキシャルコンデンサ。
38. 前記導電性ポリマがポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択される請求項３６に記載のアキシャルコンデンサ。
39. 前記導電性ポリマがポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項３８に記載のアキシャルコンデンサ。
40. 前記セパレータが０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の導電性ポリマ被覆重量を有する請求項３６に記載のアキシャルコンデンサ。
41. 多数のアノードリード又は多数のカソードリードを含む請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
42. 前記アノード又は前記カソードの少なくとも１つはバルブメタルを含む請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
43. 前記バルブメタルはタンタル、アルミニウム、ニオビウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、これら元素の合金及びその導電性酸化物からなるグループから選択される請求項４２に記載のアキシャルコンデンサ。
44. 前記バルブメタルはアルミニウムである請求項４３に記載のアキシャルコンデンサ。
45. １０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の直径を有する請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
46. １５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さを有する請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
47. １５ボルト以上２５０ボルト以下の定格電圧を有する請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
48. 隣接する導電性ポリマ層が物理的に接触している請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
49. 隣接する導電性ポリマ層が密着している請求項２１に記載のアキシャルコンデンサ。
50. アノードと、該アノード表面の誘電体と、前記誘電体表面のアノード導電性ポリマと、を含むアノード層を形成すること；
    カソードと、該カソード表面のカソード導電性ポリマと、を含むカソード層を形成すること；
    導電性セパレータを形成すること；及び
    前記アノード層、前記カソード層、前記アノード層と前記カソードとの間の前記導電性セパレータを巻回してなる加工要素を形成すること；
    を含み、
    前記加工要素は前記アノードと電気的に接触するアノードリードと前記カソードと電気的に接触するカソードリードを有するコンデンサの形成方法。
51. 前記アノード導電性ポリマと前記カソード導電性ポリマとの間に電解液があるように前記加工要素に前記電解液を加えることをさらに含む請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
52. 最大５０ｗｔ％の電解液を含む請求項４８に記載のコンデンサの形成方法。
53. 前記導電性ポリマの分散液を前記アノードに塗布することでアノード表面に前記アノード導電性ポリマ層を形成することを含む請求項４７に記載のコンデンサの形成方法。
54. 前記分散液は１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の前記導電性ポリマを含む請求項５３に記載のコンデンサの形成方法。
55. 前記導電性ポリマの分散液を前記カソードに塗布することでカソード表面に前記カソード導電性ポリマ層を形成することを含む請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
56. 前記分散液は１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の前記導電性ポリマを含む請求項５５に記載のコンデンサの形成方法。
57. 前記アノードリードと前記カソードリードとは前記コンデンサ―の異なる側にある請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
58. 前記アノードリードと前記カソードリードとは前記コンデンサ―の反対側にある請求項５７に記載のコンデンサの形成方法。
59. 前記アノード導電性ポリマ層が前記誘電体の表面積の少なくとも８０％をカバーするか又は前記カソード導電性ポリマ層が前記カソードの表面積の少なくとも８０％をカバーする請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
60. 前記アノード導電性ポリマ層が前記誘電体の表面積の少なくとも９０％をカバーするか又は前記カソード導電性ポリマ層が前記カソードの表面積の少なくとも９０％をカバーする請求項５９に記載のコンデンサの形成方法。
61. 前記誘電体又は前記カソードの少なくとも１つが０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の導電性ポリマ被覆重量を有する請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
62. 前記導電性セパレータは前記導電性ポリマで表面を被覆された材料を含むか又は前記セパレータに前記導電性ポリマを含侵させる請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
63. 前記セパレータが０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の導電性ポリマ被覆重量を有する請求項６２に記載のコンデンサの形成方法。
64. 前記導電性ポリマ、前記カソード導電性ポリマ、又は前記アノード導電性ポリマの少なくとも１つがポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択されるポリマを含む請求項６２に記載のコンデンサの形成方法。
65. 前記導電性ポリマがポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項６４に記載のコンデンサの形成方法。
66. 多数のアノードリード又は多数のカソードリードを形成することを含む請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
67. 前記アノード又は前記カソードの少なくとも１つはバルブメタルを含む請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
68. 前記バルブメタルはタンタル、アルミニウム、ニオビウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、これら元素の合金及びその導電性酸化物からなるグループから選択される請求項６７に記載のコンデンサの形成方法。
69. 前記バルブメタルはアルミニウムである請求項６８に記載のコンデンサの形成方法。
70. １０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の直径を有する請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
71. １５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さを有する請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
72. １５ボルト以上２５０ボルト以下の定格電圧を有する請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
73. 隣接する導電性ポリマ層を溶融、架橋、積層することをさらに含む請求項５０に記載のコンデンサの形成方法。
74. アノード層を形成すること；
    カソード層を形成すること；
    材料に被覆されるか又は該材料に含侵させる導電性ポリマを含む導電性セパレータを形成すること；及び
    前記アノード層と前記カソード層とを前記導電性セパレータを前記アノード層と前記カソード層の間に挟んで巻回してなる加工要素を形成すること；
    を含み、
    該加工要素は前記アノード層のアノードに電気的に接触するアノードリードと前記カソード層のカソードに電気的に接触するカソードリードとを有するコンデンサの形成方法。
75. 前記アノード層は前記アノードの表面に誘電体を有し、前記誘電体の表面にアノード導電性ポリマを有する請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
76. 前記導電性ポリマの分散液を前記誘電体に塗布することにより誘電体表面に前記アノード導電性ポリマの層を形成することを含む請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
77. 前記分散液は１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の前記導電性ポリマを含む請求項７６に記載のコンデンサの形成方法。
78. 前記導電性ポリマは粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項７６に記載のコンデンサの形成方法。
79. 前記導電性ポリマは粒径が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項７８に記載のコンデンサの形成方法。
80. 前記アノード導電性ポリマは前記誘電体の表面積の少なくとも８０％をカバーする請求項７５に記載のコンデンサの形成方法。
81. 前記アノード導電性ポリマは前記誘電体の表面積の少なくとも９０％をカバーする請求項８０に記載のコンデンサの形成方法。
82. 前記アノードが０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の導電性ポリマ被覆重量を有する請求項７５に記載のコンデンサの形成方法。
83. 前記アノード導電性ポリマがポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択されるポリマを含む請求項７５に記載のコンデンサの形成方法。
84. 前記ポリマがポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項８３に記載のコンデンサの形成方法。
85. 前記カソード層は前記カソードの表面にカソード導電性ポリマを含む請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
86. 前記導電性ポリマの分散液を前記カソードに塗布することにより前記カソード表面に前記カソード導電性ポリマの層を形成することを含む請求項８５に記載のコンデンサの形成方法。
87. 前記分散液は１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の前記導電性ポリマを含む請求項８６に記載のコンデンサの形成方法。
88. 前記導電性ポリマは粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項８６に記載のコンデンサの形成方法。
89. 前記導電性ポリマは粒径が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項８８に記載のコンデンサの形成方法。
90. 前記カソード導電性ポリマは前記カソードの表面積の少なくとも８０％をカバーする請求項８５に記載のコンデンサの形成方法。
91. 前記カソード導電性ポリマは前記カソードの表面積の少なくとも９０％をカバーする請求項９０に記載のコンデンサの形成方法。
92. 前記カソードが０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の導電性ポリマ被覆を有する請求項８５に記載のコンデンサの形成方法。
93. 前記カソ―ド導電性ポリマがポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択されるポリマである請求項８５に記載のコンデンサの形成方法。
94. 前記ポリマがポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項９３に記載のコンデンサの形成方法。
95. 前記導電性セパレータの形成は前記導電性ポリマの分散液を材料に塗布することを含む請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
96. 前記分散液は１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の前記導電性ポリマを含む請求項９５に記載のコンデンサの形成方法。
97. 前記導電性ポリマは粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項９５に記載のコンデンサの形成方法。
98. 前記導電性ポリマは粒径が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項９７に記載のコンデンサの形成方法。
99. 前記セパレータが０．１ｍｇ／ｃｍ^２以上１０ｍｇ／ｃｍ^２以下の導電性ポリマ被覆重量を有する請求項９５に記載のコンデンサの形成方法。
100. 前記導電性ポリマがポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールからなるグループから選択される請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
101. 前記導電性ポリマがポリ３，４−エチレンジオキシチオフェンである請求項１００に記載のコンデンサの形成方法。
102. 電解液を前記加工要素に加えることをさらに含み、前記電解液が前記アノード導電性ポリマと前記カソード導電性ポリマとの間にある請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
103. 最大５０ｗｔ％の前記電解液を含む請求項１０２に記載のコンデンサの形成方法。
104. 前記アノードリードと前記カソードリードとは前記コンデンサ―の異なる側にある請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
105. 前記アノードリードと前記カソードリードとは前記コンデンサ―の反対側にある請求項１０４に記載のコンデンサの形成方法。
106. 多数のアノードリード又は多数のカソードリードを形成することを含む請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
107. 前記アノード又は前記カソードの少なくとも１つがバルブメタルを含む請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
108. 前記バルブメタルはタンタル、アルミニウム、ニオビウム、チタニウム、ジルコニウム、ハフニウム、これら元素の合金及びその導電性酸化物からなるグループから選択される請求項１０７に記載のコンデンサの形成方法。
109. 前記バルブメタルはアルミニウムである請求項１０８に記載のコンデンサの形成方法。
110. １０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の直径を有する請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
111. １５ｍｍ以上５０ｍｍ以下の長さを有する請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
112. １５ボルト以上２５０ボルト以下の定格電圧を有する請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。
113. 隣接する導電性ポリマ層を溶融、架橋、積層することをさらに含む請求項７４に記載のコンデンサの形成方法。