JP5168436B2 - 電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

電解コンデンサの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5168436B2
JP5168436B2 JP2012543827A JP2012543827A JP5168436B2 JP 5168436 B2 JP5168436 B2 JP 5168436B2 JP 2012543827 A JP2012543827 A JP 2012543827A JP 2012543827 A JP2012543827 A JP 2012543827A JP 5168436 B2 JP5168436 B2 JP 5168436B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive polymer
dispersion solution
anode foil
electrolytic capacitor
polymer layer
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.)
Active
Application number
JP2012543827A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012132248A1 (ja
Inventor
亮 真島
仁 石本
達治 青山
Original Assignee
パナソニック株式会社
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
Priority to JP2011067233 priority Critical
Priority to JP2011067233 priority
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to PCT/JP2012/001543 priority patent/WO2012132248A1/ja
Priority to JP2012543827A priority patent/JP5168436B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5168436B2 publication Critical patent/JP5168436B2/ja
Publication of JPWO2012132248A1 publication Critical patent/JPWO2012132248A1/ja
Application status is Active legal-status Critical
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/022Electrolytes, absorbents
    • H01G9/025Solid electrolytes
    • H01G9/028Organic semiconducting electrolytes, e.g. TCNQ
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors [EDLCs]; Processes specially adapted for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22Electrodes
    • H01G11/30Electrodes characterised by their materials
    • H01G11/48Conductive polymers
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors [EDLCs]; Processes specially adapted for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/52Separators
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors [EDLCs]; Processes specially adapted for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54Electrolytes
    • H01G11/56Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/0029Processes of manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/0029Processes of manufacture
    • H01G9/0036Formation of the solid electrolyte layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage
    • Y02E60/13Ultracapacitors, supercapacitors, double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage for electromobility
    • Y02T10/7022Capacitors, supercapacitors or ultracapacitors

Description

本発明は各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車用機器等に使用される電解コンデンサの製造方法に関する。

電子機器の高周波化に伴い、電子部品の一つであるコンデンサにおいても高周波領域でのインピーダンス特性に優れた大容量のコンデンサが求められてきている。最近では、この高周波領域のインピーダンスを低減するために、電気伝導度の高い導電性高分子を用いた電解コンデンサが検討され、製品化されてきている。

電解コンデンサは、陽極箔と、陽極箔の表面に形成された誘電体皮膜と、誘電体皮膜上に形成された導電性高分子層とを備えている。陽極箔の表面は粗面化され、複数の孔が形成されている。

導電性高分子層を形成する方法としては、化学重合や電解重合の他に、予め形成された導電性高分子の粒子をコンデンサ素子に含浸させる分散法がある。化学重合では酸化剤により誘電体皮膜が損傷することがある。また化学重合や電解重合では、導電性高分子層を均一に形成しにくい。したがって導電性高分子層を厚く形成することになり、多量の導電性高分子を用いることになる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1、特許文献2が知られている。

特開2009−266926号公報 特開2009−16770号公報

電解コンデンサの製造方法は、表面を有する陽極箔と、陽極箔の表面に形成された複数の孔と、陽極箔の表面に形成された誘電体皮膜と、を準備するステップと、陽極箔を、第一の導電性高分子の粒子と第一の溶媒とを含む第一の分散体溶液に含浸させ、誘電体皮膜の表面に第一の導電性高分子層を形成するステップと、陽極箔を、第二の導電性高分子の粒子と第二の溶媒とを含み、第一の分散体溶液よりもpHが7から離れている第二の分散体溶液に含浸し、第一の導電性高分子層を覆う第二の導電性高分子層を形成するステップと、を含む。

図1は発明の実施の形態における電解コンデンサの一部切り欠き斜視図である。 図2は、実施の形態における電解コンデンサのコンデンサ素子の模式断面図である。 図3は、分散体溶液のpHとコンデンサ特性との関係を示す図である。 図4は、アルミニウムの溶解度とpHとの関係を示す図である。

図1は実施の形態における電解コンデンサ1の構成を示した一部切り欠き斜視図である。電解コンデンサ1のサイズは、φ6.3mm×高さ5.8mmであるが、その他種々のサイズの電解コンデンサ1に応用できる。実施の形態では電解コンデンサ1は巻回型であるが、平板形状のコンデンサ素子を複数枚積層した積層型の電解コンデンサ1にも応用できる。

電解コンデンサは、コンデンサ素子2と、コンデンサ素子2に接続させた陽極端子3と、コンデンサ素子2に接続させた陰極端子4と、コンデンサ素子2を収容するケース5と、ケース5の開口部を封止する封口部材6と、を備えている。

コンデンサ素子2は、陽極箔7と、陰極箔8と、陽極箔7と陰極箔8との間に介在するセパレータ9、10と、を有する。陽極箔7と陰極箔8とセパレータ9、10とは一体的に巻回されている。

陽極端子3は、陽極箔7に接続される。陰極端子4は、陰極箔8に接続される。陽極端子3と陰極端子4の先端は、封口部材6を貫通し、外部に露出している。

ケース5の内部にはコンデンサ素子2とともに電解液を充填してもよい。

実施の形態における電解コンデンサ1では、陽極箔7は、厚み100μm程度で、アルミニウム純度99.99%以上のアルミニウム箔よりなる。陽極箔7は、アルミニウム箔以外にも、チタン箔など、弁金属材料からなる基材よりなっていてもよい。

図2はコンデンサ素子2の模式断面図である。陽極箔7の面7A、7Bはいずれも、エッチングや蒸着によって粗面化され、多数の孔11が形成されている。この孔11の空孔径の最頻値dは、およそ100nm以上300nm以下である。空孔径分布は、水銀圧入法により計測できる。

陽極箔7の面7A、7Bには、誘電体皮膜12、112が形成されている。誘電体皮膜12、112の表面には、導電性高分子層13、113が形成されている。導電性高分子層13、113はセパレータ9、10の表面にも形成され、誘電体皮膜12、112とセパレータ9、10の間の空隙を一部または全部埋めている。

導電性高分子層13、113は、誘電体皮膜12、112とセパレータ9、10の表面に形成された第一の導電性高分子層13A、113Aと、第一の導電性高分子層13A、113A上に形成された第二の導電性高分子層13B、113Bと、を有している。第一の導電性高分子層13Aと第二の導電性高分子層13Bとの間、および第一の導電性高分子層113Aと第二の導電性高分子層113Bとの間には、さらに一または複数の導電性高分子層が形成されていても良い。このように、第二の導電性高分子層13B、113Bは第一の導電性高分子層13A、113Aを覆い、第一の導電性高分子層13A、113Aに当接していなくてもよい。第一の導電性高分子層13A、113Aは、孔11の内壁の一部又は全部を被覆する。またセパレータ9、10の表面の一部または全部を被覆する。

導電性高分子層13、113は分散体溶液を用いて形成できる。分散体溶液は、π共役系の有機高分子からなる導電性高分子の粒子と、溶媒と、を含む。

π共役系の有機高分子には、ポリピロール類、ポリチオフェン類及びポリアニリン類等がある。ポリピロール類の有機高分子には、ポリピロール、ポリ(3−メチルピロール)、ポリ(3−エチルピロール)等がある。ポリチオフェン類の有機高分子には、ポリチオフェン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3,4−ジメチルチオフェン)、ポリ(3,4エチレンジオキシチオフェン)等がある。ポリアニリン類の有機高分子には、ポリ(2−メチルアニリン)、ポリ(3−アニリンスルホン酸)等がある。

上記の導電性高分子に、ドーパントとしてアルキル基、カルボキシ基、スルホ基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基等を有する化合物を導入してもよい。ドーパントを導入することで、導電性高分子の導電性を高めることができる。

溶媒としては、水や種々の有機溶剤を用いることができる。

陰極箔8は、陽極箔7と同様に、アルミニウムやチタンなどの弁金属材料からなる基材を用いることができる。セパレータ9、10としては、セルロースやポリエチレンテレフタレート、アラミドなどが挙げられる。

ケース5へ注入する電解液としては、γ―ブチロラクトンやスルホラン、エチレングリコール、またはこれらの混合物を溶媒とし、有機酸またはその塩、無機酸またはその塩を電解質として溶解させたものなどが挙げられる。

以下、実施の形態の電解コンデンサの製造方法について説明する。

はじめに、陽極箔7となるアルミニウム箔などの弁金属箔の表面を、エッチングあるいは蒸着などに粗面化し、多数の孔11を形成する。

その後弁金属箔を化成し、その表面に誘電体皮膜12、112を形成した。陰極箔8も陽極箔7と同様に、弁金属箔を化成処理し、表面に酸化膜を形成してもよい。弁金属箔は、化成処理の後、洗浄し、乾燥させる。

次に、陽極箔7、陰極箔8となる弁金属箔を所定の寸法に切断し、それぞれ陽極端子3または陰極端子4とかしめ加工あるいはレーザー溶接などで接続する。

その後、陽極箔7と陰極箔8の間にセパレータ9、10を介在させた状態で巻回し、コンデンサ素子2を作製した。

次にこの巻回したコンデンサ素子2を再化成し、巻回によって生じた誘電体皮膜12の損傷を修復する。これにより誘電体皮膜12、112の欠損部分が修復される。また再化成によって陽極端子3、陰極端子4上にも酸化膜を形成できる。

再化成を行った後、コンデンサ素子2を第一の分散体溶液に所定時間含浸させる。第一の分散体溶液は、上記の導電性高分子の粒子と溶媒とを含む。以下、第一の分散体溶液に含まれる導電性高分子を第一の導電性高分子、第一の分散体溶液に含まれる溶媒を第一の溶媒と記載する。毛細管現象によってセパレータ9、10に第一の分散体溶液が吸収され、セパレータ9、10が第一の導電性高分子の粒子を保持する。その後コンデンサ素子2を乾燥させて第一の溶媒を乾燥させる。乾燥すると、セパレータ9、10の表面と誘電体皮膜12、112の表面に第一の導電性高分子層13A、113Aが形成される。

次にコンデンサ素子2を第二の分散体溶液に含浸させ、乾燥させる。第二の分散体溶液も、上記の導電性高分子の粒子と溶媒を含む。以下、第二の分散体溶液に含まれる導電性高分子を第二の導電性高分子、第二の分散体溶液に含まれる溶媒を第二の溶媒と記載する。第一の導電性高分子層13A、113A上に第二の導電性高分子層13B、113Bが形成される。

第二の分散体溶液は、第一の分散体溶液より強い酸性か塩基性であり、pHが7から離れている。第一の分散体溶液や第二の分散体溶液に酸性物質や塩基性物質を添加したり、あるいは第一の分散体溶液や第二の分散体溶液からアニオン、カチオンを除去したりすることでpHを調整できる。

第一の導電性高分子層13Aと第二の導電性高分子層13Bとの間、および第一の導電性高分子層113Aと第二の導電性高分子層113Bとの間にさらに他の導電性高分子層を形成する場合は、コンデンサ素子2を第一の分散体溶液に含浸するステップと第二の分散体溶液に含浸するステップの間に、更に他の分散体溶液に含浸するステップを含む。

その後コンデンサ素子2をケースに収容する。この時、コンデンサ素子2を上記の電解液に含浸させてから収容するか、あるいはコンデンサ素子を収容してから電解液を充填してもよい。また陽極端子3、陰極端子4の先端を封口部材6に貫通させ、封口部材6でケース5の開口部を封止する。

以上の工程で、実施の形態の電解コンデンサ1を形成できる。

第一の分散体溶液は中性に近いため、誘電体皮膜12、112を損傷しにくい。したがって、電解コンデンサ1の漏れ電流が少なくなる。

また第二の分散体溶液は第一の分散体溶液より酸性または塩基性が強く、誘電体皮膜12とセパレータ9、10のとの間に効率よく第二の導電性高分子層13B、113Bを形成できる。

さらに導電性高分子層13、113を、分散体溶液を含浸することで形成するため、化学重合や電解重合で形成する場合と比べて均一に形成しやすく、薄くできる。したがって、コンデンサ素子2を小型にできる。また導電性高分子の使用量を減らすことができ、材料費を削減できる。

(実施例1)
実施例1では、下記の第一の分散体溶液を用いて第一の導電性高分子層13A、113Aを形成し、第二の分散体溶液を用いて第二の導電性高分子層13B、113Bを製造する。

セパレータ9、10はセルロースを主材料とするものとした。

第一の分散体溶液、第二の分散体溶液は、共通の母液からなり、母液のpHをそれぞれ調整した。母液の溶媒は水である。

母液の製造方法を以下に説明する。まず導電性高分子のモノマーである3,4エチレンジオキシチオフェンと、ポリスチレンスルホン酸などのドーパント分子とを混ぜ、モノマー溶液を作製する。また別の容器に過硫酸アンモニウムや硫酸第二鉄からなる酸化剤溶液を作製する。

次に、モノマー溶液を攪拌しながら酸化剤溶液を混ぜ、モノマーを重合させて重合液を作製する。

その後この重合液から遠心分離やろ過、イオン交換などによって不純物を取り除き、ポリ(3,4エチレンジオキシチオフェン)からなる導電性高分子の溶液を作製する。

そしてこの溶液を、例えばジェットミルによって100〜200MPaの高圧下で分散、攪拌すると、母液となる。

母液は、ドープされた導電性高分子の粒子が溶媒中に分散した溶液である。攪拌時の回転速度を速くし、あるいは長時間を攪拌することによって、導電性高分子の粒子の粒径を小さくすることができる。母液の導電率は、200S/cm、導電性高分子の濃度が2.0wt%とした。

実施例1では母液のpHが4で酸性となったため、母液を第二の分散体溶液として用いた。母液に更にアンモニアやアミン系等化合物からなる塩基性物質を添加し、あるいは溶媒で希釈し、あるいはアニオンを除去することで、pHが6以上8以下の範囲で、第二の分散体溶液よりpH7に近い第一の分散体溶液を形成できる。比較例1では、第二の分散体溶液のpHを7とした。第一の分散体溶液はpH6以上8以下、第二の分散体溶液は、酸性の場合pH4以上6.5以下の範囲が好ましい。

実施例1では、母液は酸化剤を含み、酸性になりやすいため、第二の分散体溶液は母液をそのまま用い、第一の分散体溶液は母液のpHを調整して用いた。

図3は、第一の分散体溶液と第二の分散体溶液のpHと、静電容量、ESR(等価直列抵抗)、漏れ電流を比較したものである。静電容量は、インピーダンスアナライザを用い、120Hz、20℃で測定した。ESRも、インピーダンスアナライザを用い、100kHz、20℃で測定した。漏れ電流は、定格電圧を二分間印加して測定した。

図3は、基準となるサンプルの静電容量、ESR、漏れ電流をそれぞれ100とし、実施例1、比較例1、比較例2と比較したものである。基準となるサンプルでは、第一の分散体溶液、第二の分散体溶液のpHを、いずれも7とした。比較例1は、第一の分散体溶液のpHが4、第二の分散体溶液のpHが7である。比較例2は、第一、第二の分散体溶液がいずれもpH4である。

図3に示すとおり、実施例1では、比較例1、2とほぼ同等の静電容量、ESRを示し、漏れ電流は大幅に減少した。また基準サンプルと比較しても、静電容量は増加し、ESRは減少し、漏れ電流はほぼ同じ値となった。すなわち実施例1では、電解コンデンサ1の大容量化、低ESR化を図りつつ、低漏れ電流特性を実現できる。

実施例1では、誘電体皮膜12、112と接触する第一の分散体溶液のpHが中性に近いため、誘電体皮膜12、112の損傷を抑制でき、漏れ電流を低減することができたと考えられる。

なお、図4はアルミニウムの腐食量とpHの関係を示す。図4に示すように、アルミニウムの腐食量は、中性に近い領域で減っている事が分かる。誘電体皮膜は酸化アルミニウムからなるが、結晶構造の歪や誘電体皮膜の一部欠落により、アルミニウムと同様に、中性に近い領域で損傷を抑制できたと推測できる。

また実施例1では母液が酸性であり、そのままもしくは殆どpH調整の必要なく第二の分散体溶液として用いることができる。したがって、生産性に優れ、また添加物を減らすことができる。さらに第二の分散体溶液は酸性であり、セルロース系のセパレータ9、10に効率よく保持でき、低ESR、高容量を実現できる。

なお、実施例1の母液は酸性であるが、母液が塩基性の場合も、母液を第二の分散体溶液として用いることができる。母液に更に酸性物質を添加し、あるいは溶媒で希釈し、あるいはカチオンを除去することで、pHが7に近い第一の分散体溶液を形成できる。酸性物質として、硫酸やカルボン酸等の化合物を用いることができる。第二の分散体溶液が塩基性の場合pH7.5以上10以下の範囲の範囲が好ましい。

また母液がほぼ中性の場合、母液を第一の分散体溶液として用いることができる。母液に酸性物質や塩基性物質を添加し、第二の分散体溶液とすることができる。

(実施例2)
実施例2では、実施例1に加え、第一の導電性高分子の粒子の粒子径が、第二の導電性高分子の粒子の粒子径の最頻値より小さいものとした。

導電性高分子の粒子径の最頻値は、動的光散乱法を用いて測定した粒度分布のピークとした。すなわち、粒子径の最頻値とは、いわゆるモード径のことである。実施例2では、粒度分布を、Malvern Instruments製の動的光散乱粒度分布計であるZeta−Sizer Nanoで計測した。

第一の導電性高分子の粒子径の最頻値は、例えば10nm以上100nm以下であり、実施例2では約20nmである。

第二の導電性高分子の粒子径の最頻値は、例えば50nm以上250nm以下であり、であり、実施例2では約70nmである。また第二の導電性高分子の粒子径は、第一の導電性高分子の粒子の最頻値より大きい。

導電性高分子の粒子径は、分散体溶液の攪拌回数や攪拌速度を変えたり、分散体溶液に分散剤を添加したりすることで調整できる。

孔11の空孔径の最頻値は、第一の導電性高分子、第二の導電性高分子の粒子の粒子径の最頻値より大きい。第二の導電性高分子の粒子も孔11内に充填でき、ESRを下げることができる。

コンデンサ素子2は、第一の分散体溶液よりも第二の分散体溶液に長く含浸させる方が好ましい。第二の分散体溶液に含まれる第二の導電性高分子の粒子は、粒子径が大きく、空隙に入りにくいため、第一の分散体溶液の含浸時間よりも長い方が良い。またすでに第一の分散体溶液を含浸したことで第一の導電性高分子の粒子が空隙を埋めており、空隙がせまくなっている。したがって、コンデンサ素子2を第二の分散体溶液に長く含浸させる方が良い。

実施例2では、二種類の分散体溶液を用いたが、三種類以上の分散体溶液を用いてもよい。いずれの分散体溶液に含まれる導電性高分子の粒子径の最頻値も、陽極箔7の孔11の空孔径の最頻値dよりも小さいことが好ましい。大きな粒子も孔11内に入り込むことによって、導電性高分子の充填率を高め、低ESRかつ大容量を実現できる。また孔11内の空隙が減少し、コンデンサ素子2の熱的安定性を高めることもできる。

(実施例3)
実施例3では、実施例1に加え、第一の分散体溶液の方が第二の分散体溶液より粘度が低いものとした。

第一の分散体溶液は、30℃〜40℃の温度に保持し、コンデンサ素子2に含浸させる時の粘度を例えば20mPa・s以上45mPa・s未満とした。

第二の分散体溶液を15℃〜25℃の温度に保持し、コンデンサ素子2に含浸させる時の粘度を例えば45mPa・s以上70mPa・s以下とした。

第一の分散体溶液を低粘度にすることで、孔11の内部に含浸しやすくなり、電解コンデンサ1のESR特性および容量特性を高めることができる。また第二の分散体溶液の粘度を上げることで、陽極箔7と陰極箔8との間を効率よく導電性高分子層13、113で充填することができる。分散体溶液の粘度は、温度以外にも、攪拌速度を速めたり、攪拌時間を延ばしたりしてせん断応力を付加することによって下げることができる。

第一の導電性高分子と第二の導電性高分子の粒子径の最頻値は、同じでもよく、第一の導電性高分子を第二の導電性高分子の粒子径の最頻値より小さくしてもよい。

(実施例4)
実施例4では、実施例1に加え、第一の分散体溶液に含まれる第一の導電性高分子の重量濃度は、第二の分散体溶液に含まれる第二の導電性高分子の重量濃度より低いものとした。

第一の導電性高分子、第二の導電性高分子は、いずれもポリスチレンスルホン酸をドープしたポリ(3,4エチレンジオキシチオフェン)とした。

実施例4の第一の分散体溶液は、例えば第一の導電性高分子の重量濃度が1.0wt%以上2.0wt%未満とした。第二の分散体溶液は、例えば第一の導電性高分子の重量濃度が2.0wt%以上3.0wt%以下とした。

第一の分散体溶液、第二の分散体溶液は、実施例1の母液を溶媒で希釈、あるいは濃縮し、重量濃度を調整することで作製できる。

実施例4では、第一の分散体溶液は、第一の導電性高分子の重量濃度が低いため、粘度も低くなり、孔11内に充填し易くなる。

実施例4では、さらに第一の導電性高分子の粒子径の最頻値を第二の導電性高分子の粒子径の最頻値より小さくしてもよい。また第一の分散体溶液の粘度を第二の分散体溶液の粘度より低くしてもよい。さらに、第一の導電性高分子の粒子径の最頻値を第二の導電性高分子の粒子径の最頻値より小さくし、かつ第一の分散体溶液の粘度を第二の分散体溶液の粘度より低くしてもよい。

本発明は、電解コンデンサの漏れ電流を低減でき、高耐圧の電解コンデンサに有用である。

1 電解コンデンサ
2 コンデンサ素子
3 陽極端子
4 陰極端子
5 ケース
6 封口部材
7 陽極箔
7A 面
7B 面
8 陰極箔
9 セパレータ
10 セパレータ
11 孔
12 誘電体皮膜
112 誘電体皮膜
13 導電性高分子層
113 導電性高分子層
13A 第一の導電性高分子層
113A 第一の導電性高分子層
13B 第二の導電性高分子層
113B 第二の導電性高分子層

Claims (5)

  1. 表面を有する陽極箔と、前記陽極箔の表面に形成された複数の孔と、前記陽極箔の表面に形成された誘電体皮膜と、を準備するステップと、
    前記陽極箔を、第一の導電性高分子の粒子と第一の溶媒とを含む第一の分散体溶液に含浸させ、前記誘電体皮膜の表面に第一の導電性高分子層を形成するステップと、
    前記陽極箔を、第二の導電性高分子の粒子と第二の溶媒とを含み、前記第一の分散体溶液よりもpHが7から離れている第二の分散体溶液に含浸し、前記第一の導電性高分子層を覆う第二の導電性高分子層を形成するステップと、を含む、
    電解コンデンサの製造方法。
  2. 前記第一の導電性高分子の粒子は、前記第二の導電性高分子の粒子より、粒子径の最頻値が小さい、請求項1に記載の電解コンデンサの製造方法。
  3. 前記第二の導電性高分子の粒子の粒子径の最頻値は、前記孔の空孔径の最頻値より小さい、請求項2に記載の電解コンデンサの製造方法。
  4. 前記第一の分散体溶液中における第一の導電性高分子の粒子の重量濃度は、前記第二の分散体溶液中における前記第二の導電性高分子の粒子の重量濃度より小さい、請求項1に記載の電解コンデンサの製造方法。
  5. 前記第一の分散体溶液は、前記第二の分散体溶液よりも粘度が低い、請求項1に記載の電解コンデンサの製造方法。
JP2012543827A 2011-03-25 2012-03-07 電解コンデンサの製造方法 Active JP5168436B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011067233 2011-03-25
JP2011067233 2011-03-25
PCT/JP2012/001543 WO2012132248A1 (ja) 2011-03-25 2012-03-07 電解コンデンサの製造方法
JP2012543827A JP5168436B2 (ja) 2011-03-25 2012-03-07 電解コンデンサの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012543827A JP5168436B2 (ja) 2011-03-25 2012-03-07 電解コンデンサの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5168436B2 true JP5168436B2 (ja) 2013-03-21
JPWO2012132248A1 JPWO2012132248A1 (ja) 2014-07-24

Family

ID=46930043

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012543827A Active JP5168436B2 (ja) 2011-03-25 2012-03-07 電解コンデンサの製造方法
JP2012280654A Active JP5397531B2 (ja) 2011-03-25 2012-12-25 電解コンデンサの製造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012280654A Active JP5397531B2 (ja) 2011-03-25 2012-12-25 電解コンデンサの製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9373448B2 (ja)
JP (2) JP5168436B2 (ja)
CN (1) CN102959659B (ja)
TW (1) TW201303939A (ja)
WO (1) WO2012132248A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5933397B2 (ja) 2012-08-30 2016-06-08 エイヴィーエックス コーポレイション 固体電解コンデンサの製造方法および固体電解コンデンサ
JP5978468B2 (ja) * 2013-03-29 2016-08-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 導電性高分子微粒子分散体とそれを用いた電解コンデンサ、およびそれらの製造方法
GB2517019B (en) * 2013-05-13 2018-08-29 Avx Corp Solid electrolytic capacitor containing conductive polymer particles
WO2015033566A1 (ja) 2013-09-09 2015-03-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電デバイスおよびその製造方法およびセパレータ
WO2015146120A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電デバイスおよびその製造方法
JP6589142B2 (ja) * 2014-05-16 2019-10-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 電解コンデンサの製造方法
CN107112139B (zh) * 2014-12-25 2019-07-26 松下知识产权经营株式会社 电解电容器的制造方法
WO2016163647A1 (ko) * 2015-04-09 2016-10-13 주식회사 네스캡 전기 이중층 소자
KR101599711B1 (ko) * 2015-04-09 2016-03-07 주식회사 네스캡 전기 이중층 소자
CN108369869A (zh) * 2015-12-15 2018-08-03 凯米特电子公司 覆盖率提高的导电聚合物分散体
US10068713B2 (en) * 2016-04-11 2018-09-04 Kemet Electronics Corporation Hybrid capacitor and method of manufacturing a capacitor
WO2017201167A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Avx Corporation Electrode configuration for an ultracapacitor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287182A (ja) * 2005-03-08 2006-10-19 Shin Etsu Polymer Co Ltd コンデンサ及びその製造方法
JP2009016770A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 San Denshi Kogyo Kk 電解コンデンサの製造方法及び電解コンデンサ
JP2010087401A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd コンデンサの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6785123B2 (en) * 2001-09-24 2004-08-31 Intel Corporation High surface area porous aluminum electrode in electrolytic capacitors using solid freeform fabrication
US6671168B2 (en) * 2001-11-30 2003-12-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same
DE102005043829A1 (de) * 2005-09-13 2007-04-05 H.C. Starck Gmbh Verfahren zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren mit hoher Nennspannung
DE102005043828A1 (de) * 2005-09-13 2007-03-22 H.C. Starck Gmbh Verfahren zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren
JP5076680B2 (ja) 2007-06-29 2012-11-21 富士通株式会社 携帯情報端末
JP5203673B2 (ja) * 2007-10-30 2013-06-05 Necトーキン株式会社 固体電解コンデンサとその製造方法
JP2009266926A (ja) 2008-04-23 2009-11-12 Panasonic Corp 固体電解コンデンサおよびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006287182A (ja) * 2005-03-08 2006-10-19 Shin Etsu Polymer Co Ltd コンデンサ及びその製造方法
JP2009016770A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 San Denshi Kogyo Kk 電解コンデンサの製造方法及び電解コンデンサ
JP2010087401A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Shin Etsu Polymer Co Ltd コンデンサの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130059064A1 (en) 2013-03-07
TW201303939A (zh) 2013-01-16
WO2012132248A1 (ja) 2012-10-04
US9373448B2 (en) 2016-06-21
JP5397531B2 (ja) 2014-01-22
JPWO2012132248A1 (ja) 2014-07-24
JP2013058807A (ja) 2013-03-28
CN102959659B (zh) 2015-01-14
CN102959659A (zh) 2013-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040184221A1 (en) Conductive composition precursor, conductive composition, solid electrolytic capacitor, and their manufacturing method
TWI423284B (zh) 具有聚合物外層之電解電容器及製造其之方法
KR101803997B1 (ko) 폴리알킬렌 글리콜을 통한 고체 전해질로서 pedot/pss를 포함하는 캐패시터에서 전기적 파라미터를 개선하는 방법
JP5305569B2 (ja) 電解コンデンサの製造方法および電解コンデンサ
CN101552141B (zh) 固体电解电容器的制备方法
CN107068406A (zh) 电解电容器
JP5274268B2 (ja) 固体電解コンデンサとその製造方法
US9502183B2 (en) Method for improving the electrical parameters in capacitors containing PEDOT/PSS as a solid electrolyte by polyglycerol
KR101786157B1 (ko) Pedot/pss 및 안정제를 포함하는 개선된 전기적 파라미터를 갖는 층 조성물
KR20100062928A (ko) 고체 전해 콘덴서의 제조 방법
JP2008135509A (ja) 固体電解コンデンサ
US7872858B2 (en) Method for manufacturing electrolytic capacitor and electrolytic capacitor
WO2008029695A1 (en) Electrolytic condenser, and electrolytic condenser manufacturing method
KR101660604B1 (ko) 전해 컨덴서 및 그 제조방법
TW200425190A (en) Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing same
JP5388811B2 (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
CN104471661B (zh) 固体电解电容器及其制造方法
US9508491B2 (en) Method for improving electrical parameters in capacitors comprising PEDOT/PSS as a solid electrolyte through a polyalkylene glycol
TWI492253B (zh) 固體電解電容器之製造方法
US8654510B2 (en) Solid electrolytic capacitor and method of manufacturing solid electrolytic capacitor
JP5934878B2 (ja) 電解コンデンサおよびその製造方法
JP4379156B2 (ja) アルミ電解コンデンサ
KR101770859B1 (ko) 고체 전해 컨덴서
TWI404096B (zh) 電解電容器的製造方法及電解電容器
KR100540412B1 (ko) 고체 전해 콘덴서 및 그의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
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: 20121127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121210

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5168436

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111

Year of fee payment: 3