JP2716032B2 - 固体電解コンデンサとその製造方法 - Google Patents

固体電解コンデンサとその製造方法

Info

Publication number
JP2716032B2
JP2716032B2 JP8262496A JP8262496A JP2716032B2 JP 2716032 B2 JP2716032 B2 JP 2716032B2 JP 8262496 A JP8262496 A JP 8262496A JP 8262496 A JP8262496 A JP 8262496A JP 2716032 B2 JP2716032 B2 JP 2716032B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrolytic capacitor
solid electrolytic
electrolyte
solid
conductive polymer
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8262496A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08306588A (ja
Inventor
正隆 武内
むつみ 亀山
征男 小林
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.)
Showa Denko KK
Original Assignee
Showa Denko KK
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 Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP8262496A priority Critical patent/JP2716032B2/ja
Publication of JPH08306588A publication Critical patent/JPH08306588A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2716032B2 publication Critical patent/JP2716032B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電導性高分子と高
分子電解質の複合体を固体電解質として用いた性能の良
好な固体電解コンデンサとその製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の固体電解コンデンサ、例えばアル
ミニウム電解コンデンサは、エッチング処理した比表面
積の大きい多孔質アルミ箔の上に誘電体である酸化アル
ミニウム層を設け、陰極箔との間の電解紙に液状の電解
液を含浸させた構造からなっていることはよく知られて
いる通りであるが、電解液が液状であることは液漏れ等
の問題を惹起し好ましいものではなく、従って、この電
導層を固体電解質で代替する試みがなされている。かか
る固体電解コンデンサは、陽極酸化皮膜を有するアルミ
ニウム、タンタルなどの皮膜形成金属に固体電解質を付
着せしめた構造を有するものであり、この種の固体電解
コンデンサの固体電解質としては、主に硝酸マンガンの
熱分解によって形成される二酸化マンガンが用いられて
いる。しかし、この熱分解の際に要する高熱と発生する
NOx ガスの酸化作用などによって、誘電体であるアル
ミニウム、タンタルなどの金属酸化皮膜の損傷があり、
そのため耐電圧が低下し、漏れ電流が大きくなり、誘電
特性を劣化させるなどの極めて大きな欠点がある。ま
た、このような固体電解コンデンサでは、再化成という
工程も必要となるという欠点もある。 【0003】これらの欠点を補うため、高熱を付加せず
に固体電解質層を形成する方法、つまり高電導性の有機
半導体材料を固体電解質とする方法が提案されている。
例えば特開昭52−79255号公報、特開昭58−1
7609号公報に、7,7,8,8−テトラシアノキノ
ジメタン(以下、TCNQと略す)を主成分とする固体
電解コンデンサが記載されている。またN−n−プロピ
ルイソキノリンと7,7,8,8−テトラシアノキノジ
メタンからなる錯塩を用いた固体電解コンデンサが知ら
れている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
TCNQ錯塩化合物は陽極酸化皮膜との付着性に劣り、
電導度も10-3〜10-2S・cm-1と不十分であるた
め、これを用いた固体電解コンデンサはコンデンサの容
量値が小さく、誘電損失も大きいという問題があり、ま
た熱的経時的な安定性も劣り信頼性が低いという問題が
ある。従って、本発明の目的はこれらの従来技術の問題
点を解決し、電導度が高く誘電体皮膜との付着性のよい
有機半導体を固体電解質に用いた固体電解コンデンサと
その製造方法を提供することにある。 【0005】また、前記した従来の固体電解コンデンサ
は、TCNQの価格が高いため全体の固体電解コンデン
サの製造コストが高くなるという問題もあった。従っ
て、本発明の別の目的は、安価で性能の良好な電導性高
分子化合物を固体電解質とする固体電解コンデンサを提
供することでもある。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成すべくなされたもので、その要旨は、主鎖に共役二重
結合を有する複素五員環化合物より成る電導性高分子と
下記の一般式で表わされる高分子電解質との複合体を固
体電解質として用いることを特徴とする固体電解コンデ
ンサとその製造方法にある。 【化3】 (但し、X,Yは水素原子または炭素数が10以下のア
ルキル基、Zは−OSO3 -、または−SO3 -であり、
a,bは0または10以下の正の整数、Qはメチレン基
(−CH2 −)、nは3以上の正の整数である。) 【0007】 【作用】以下本発明を詳細に説明する。図1は本発明の
固体電解コンデンサの縦断面図である。アルミニウム、
タンタル、ニオブ等の弁金属からなる陽極2の表面に電
解酸化された多孔質の誘電体酸化皮膜3を設け、これに
前記した電導性高分子と高分子電解質との複合体からな
る固体電解質6が接触していて、この固体電解質の一部
が誘電体酸化皮膜3の細孔内に入っている。さらにアル
ミ等の金属箔の陰極4を設けた後、樹脂7で封口されて
いる。また、1は陽極リード線、5は陰極リード線を示
す。 【0008】本発明において、固体電解質に用いられる
電導性高分子としては主鎖に共役二重結合を有する複素
五員環化合物であり、その具体例としては、ポリフラ
ン、ポリピロール、ポリセレノフェン、ポリチオフェン
およびこれ等の誘導体を挙げることができる。 【0009】次に、前記電導性高分子と複合化する高分
子電解質は数平均分子量が500以上で、分子内にスル
ホキシルアニオンを少なくとも1ヶ以上含有する次の一
般式で表わされるものが用いられる。 【化4】 (但し、X,Yは水素原子または炭素数が10以下のア
ルキル基、Zは−OSO3 -、または−SO3 -であり、
a,bは0または10以下の正の整数、Qはメチレン基
(−CH2 −)、nは3以上の正の整数である。) 例えば数平均分子量が500以上のポリビニルスルホン
酸アニオン、ポリアリルスルホン酸アニオン等を挙げる
ことができる。 【0010】電導性高分子と複合化する前記高分子電解
質の量は特に制限はないが、通常、電導性高分子100
重量部に対して高分子電解質1〜500重量部、好まし
くは2〜200重量部、特に好ましくは4〜100重量
部である。 【0011】また、電導性高分子と高分子電解質との複
合体を製造する方法は種々考えられるが、通常高分子電
解質の存在下に電導性高分子を公知の方法で化学的また
は電気化学的に合成することによって得られる。この
際、高分子電解質は重合溶液に溶解していることが望ま
しいが、溶解しないスラリー状態であっても差し支えな
い。 【0012】本発明における固体電解コンデンサの陽極
には、アルミニウム、タンタル、ニオブ等の金属箔又は
これらの金属粉の焼結体が用いられる。金属箔の場合に
は表面をエッチングして細孔をもたせる。金属箔、又は
焼結体は、例えば、ホウ酸アンモニウムの液中で電極酸
化され、金属箔又は焼結体上に誘電体の薄層が形成され
る。本発明における電導性高分子と高分子電解質との複
合体は、この誘電体の薄層と接触し、一部が細孔の中ま
で進入する。 【0013】次に、電導性高分子と高分子電解質との複
合体を誘電体薄層に付着せしめるには、例えば、(i)
電導性高分子のモノマーを高分子電解質存在下で誘電体
薄層上に直接重合する方法、(ii)予め合成した電導性
高分子と高分子電解質との複合体を溶媒に分散または溶
解させて誘電体薄層に塗布する方法等が挙げられるが、
必ずしもこれらに限定されるものではない。 【0014】 【実施例】以下実施例を示し、本発明を詳細に説明す
る。 実施例1 厚さ100μmのアルミニウム箔(純度99.99%)
を陽極とし、これに直流及び交流を交互に使用して箔の
表面を電気化学的にエッチングし、平均細孔径が2μm
で、比表面積が12m2 /gの多孔質アルミニウム箔を
得た。次いでこのエッチング処理したアルミニウム箔を
ホウ酸アンモニウムの液中に浸漬し、液中で電気化学的
にアルミニウム箔の上の誘電体の薄層を形成した。次
に、このアルミニウム誘電体上に、ポリビニル硫酸カリ
ウム70g、塩化第二鉄20gを500ccの蒸留水に
溶かした溶液を塗布し、これにピロールの蒸気を約1時
間接触させ、ポリピロール/ポリビニル硫酸複合体を形
成させた。蒸留水で充分に洗浄し、乾燥した後、陰極に
アルミニウム箔を使用し、樹脂封口して固体電解コンデ
ンサを作成した。尚、固体電解質の電導度は0.2S・
cm-1であった。 【0015】比較例1 実施例1と同じ誘電体層をもったアルミニウム箔上に二
酸化マンガンを固体電解質とし、陰極をアルミニウム箔
とした固体電解コンデンサを作成した。 【0016】上記実施例で得られた固体電解コンデンサ
の特性値を一括して表1に示す。 【表1】 表1から明らかなように、本発明による固体電解コンデ
ンサは従来の二酸化マンガンを電解質とする固体電解コ
ンデンサに比して誘電損失、漏れ電流が小さく、高耐電
圧の固体電解コンデンサを作成することができる。ま
た、本発明による固体電解コンデンサの容量×定格電圧
の値は二酸化マンガンを用いた固体電解コンデンサに比
して、大きく、同じ形状ならば大容量を得ることができ
る。 【0017】 【発明の効果】本発明の固体電解コンデンサは、従来公
知の固体電解コンデンサに比較して下記の利点を有する
極めて実用性の高いものである。 高温加熱することなしに電解質層を形成できるので陽
極の酸化皮膜の損傷がなく、補修のための陽極酸化(再
化成)を行なう必要がなく、そのため、定格電圧を従来
の数倍にでき、同容量、同定格電圧のコンデンサを得る
のに、形状を小型化できる。 電導性化合物が誘電体皮膜との付着性が良いため、
(i)漏れ電流が小さい、(ii)高耐圧のコンデンサを
製作できる。 電解質の電導度が10-2〜102 S・cm-1と十分に
高いため、グラファイトなどの導電層を設ける必要がな
く、そのため工程が簡略化され、コスト的にも有利とな
る。 高周波数特性が良い。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による固体電解コンデンサの一具体例を
示す縦断面図である。 【符号の説明】 1 陽極リード線 2 陽極 3 誘電体酸化皮膜 4 陰極 5 陰極リード線 6 固体電解質 7 樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−98165(JP,A) 特開 昭60−37114(JP,A) 特開 昭62−47109(JP,A) 特開 昭63−102309(JP,A)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.主鎖に共役二重結合を有する複素五員環化合物より
    成る電導性高分子と下記の一般式で表わされる高分子電
    解質との複合体を固体電解質として用いることを特徴と
    する固体電解コンデンサ。 【化1】 (但し、X,Yは水素原子または炭素数が10以下のア
    ルキル基、Zは−OSO3 -、または−SO3 -であり、
    a,bは0または10以下の正の整数、Qはメチレン基
    (−CH2 −)、nは3以上の正の整数である。) 2.主鎖に共役二重結合を有する複素五員環化合物より
    成る電導性高分子のモノマーを、下記の一般式で表わさ
    れる高分子電解質の存在下で誘電体薄層上に重合付着せ
    しめることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方
    法。 【化2】 (但し、X,Yは水素原子または炭素数が10以下のア
    ルキル基、Zは−OSO3 -、または−SO3 -であり、
    a,bは0または10以下の正の整数、Qはメチレン基
    (−CH2 −)、nは3以上の正の整数である。)
JP8262496A 1996-04-04 1996-04-04 固体電解コンデンサとその製造方法 Expired - Lifetime JP2716032B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8262496A JP2716032B2 (ja) 1996-04-04 1996-04-04 固体電解コンデンサとその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8262496A JP2716032B2 (ja) 1996-04-04 1996-04-04 固体電解コンデンサとその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08306588A JPH08306588A (ja) 1996-11-22
JP2716032B2 true JP2716032B2 (ja) 1998-02-18

Family

ID=13779615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8262496A Expired - Lifetime JP2716032B2 (ja) 1996-04-04 1996-04-04 固体電解コンデンサとその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2716032B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4660884B2 (ja) * 2000-05-24 2011-03-30 株式会社村田製作所 固体電解コンデンサ及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08306588A (ja) 1996-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5484995B2 (ja) 固体電解コンデンサ及びその製造方法
JPH0794368A (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JP2000133550A (ja) 固体電解コンデンサ
JP4062787B2 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JP2716032B2 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JP3356018B2 (ja) コンデンサ及びその製造方法
JPH03291909A (ja) 固体電解コンデンサ
JP2696982B2 (ja) 固体電解コンデンサ
JP4164911B2 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JP2730345B2 (ja) コンデンサの製造方法
JP4114325B2 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JP4042345B2 (ja) 固体電解コンデンサ
JP3076872B2 (ja) 固体電解コンデンサ製造用支持電解質組成物
JP2810100B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JP2775762B2 (ja) 固体電解コンデンサ
JPH0734422B2 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
JPH0410204B2 (ja)
JPH0430409A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH02119213A (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JPS6229123A (ja) 固体電解コンデンサ
JP2001332453A (ja) 固体電解コンデンサ
JPH04329619A (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
JPH0799139A (ja) 固体コンデンサの製造方法
JPH05175081A (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
JPH03285321A (ja) 固体電解コンデンサ

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071107