TW412765B - Electrolytic capacitor and its manufacturing method - Google Patents
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經濟部中央梂準局貞工消費合作社印製 412765 at ____B7_ 五、發明説明(1 ) 發明的領域 本發明係有關電子零件之電解電容器及其製造方法。 發明的背景 近年來伴隨著電子機器的數位化、高頻率化,有關電 子零件之電解電容器亦正尋求一種比過去產品大容量並且 在高頻率領域中具有良好的阻抗特性之電解電容器。為滿 足該項要求,曾進行多數回提昇驅動用電解液(以下稱電 解液)的導電率、或者降低隔離層的電阻,或者將紙、布 、不織布、或高分子薄膜等板狀絕緣禮經導電化處理所製 得之導電性複合體作為隔離層之使用等嘗試β 又,該隔離層之導電化試驗,曾提及碳素纖維或粒子 的混纖或混合’或者與石墨粉末複合化等方法。又曾提及 使用吡咯、嘍吩、或苯胺之單體,利用化學氧化聚合反應 使表面形成導電性高分子的方法參照(特開昭64_9〇517號 公報)。 但是’上述以往之構成中,提高電解液的導電率有其 限界’至今曰目前為止乓導電率最高不過1〇〜數1〇mS/cm 程度,仍未達到具有十分導電量之電解液,而不能製得具 有充分的阻抗特性之電解液式電解電容器。 一方面,有關隔離層電阻降低之解決,曾進行減低隔 離層厚度、低密度化、開孔徑的均勻化、或者將紙變更為 高分子不織布等,但是隨著低密度化而有強度不足等之問 題,仍未能取得充分的低電阻化效果。 又’使用碳素纖維或粒子混織或混合而經導電化後之 本紙乐U適用中國國家標準(CNS ) ( 21GX297公釐) 4 —.1^---7----裝------訂』------線 (請先盹讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 、切 765 五、發明説明(2 隔離層’電氣導電率仍未充分’而有不易取得低密度的隔 離唐之課題。又’使用將石墨粉末經複合化而成之隔離層 情形,常有因石墨粉末脫落及在電解液中分散產生短路增 加之課題。 另一方面,由吡咯、噻吩、或苯胺之單體利用化學氧 化聚合反應而使表面形成導電性高分子之方法中,因氧化 劑介電體氧化皮膜劣化的影饔、及導電性高分子幾乎不具 生成性(介電體氧化皮膜欠陷部之修復能力),故構成超過 額定電壓35V之電解電容器困難。再者,此類即使構成而 成情形,在蝕刻處理中及高溫試驗中發生有漏電現象增大 和陽極-陰極用短路之情形。 發明的摘要 本發明之電解電容器,係具備有:即, (a) 包含有陽極、陰極及前述陽極和前述陰極間所設 置固體有機導電構件之電容器元件; (b) 電解液; (c) 將前述電容器元件和前述電解液收納之盒具;及 (d) 將前述盒具開口部覆蓋所設置之封口構材。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本發明電解電容器之製造方法,係具備有:即 (a) 製作陽極之步驟; (b) 製作陰極之步驟; (c) 在前述陽極之表面形成固體有機導電體構件之步 驟;及 (d) 使電解液介於具有前述固體有機導電體構件之前 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇x297公釐) 412765 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 B7_ 五、發明説明(3 ) 述陽極和前述陰極間之步驟。 基於該構成,可以製得具有良好的阻抗特性、良好# 漏電特性、良好的信賴性、高耐電壓之電解電容器。 圊面的簡單說明: 第1(a)圖係顯示根據本發明第1實施形態電解電容器 構成之局部斷面斜視圖; 第1(b)圖係第1(a)圖中所表示之電解電容器元件的重 要部分業經擴大後之概念圖; 索2:®^^孫製造本發明電解電容器陽極箔之製造步驟圏。 符號I·· I…陽極箔 2…固體有機導電構件 3…陰極箔 5…陽極導線 6*:·陰極導線 7…封口構材 8…金屬盒具 9…外裝軟筒 10…電解液 11…介電體氧化皮膜 21…鋁箔 22…蝕刻箔 23…含有聚合性單體之溶液 24…加熱爐 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 6 - (請先¾讀背面之注意事項再填寫本頁} •裝. 訂_ 4127G5 at ______ Β7_ 五、發明説明(4 ) 發明的詳細說明 本發明之電解電容器係具備有:具有開口部之盒具、 前述盒具中所設置之電解液、前述電解液中所設置之電容 器元件、及覆蓋前述開口部所設置之封口構材β而前述電 容器元件係包含有:陽極、陰極、及上述陽極和陰極之間 所設置之固髏有機導電構件。 於該構成中,基於利用具有高專電率之固體有機導電 構件’可以使導電化部分中極間的電阻顯著的減少,其結 果提昇阻抗特性β再者’基於同時介有具有閥作用金屬作 電體氧化皮膜修復能力之電解質,可以取得高耐電壓兼具 低漏電之電解電容器》 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本發明中之固體有機導電構材,係以有機半導體為宜 ,而該有機半導體,則以7,7,8,8,四氱基喹諾二甲烷錯體 ,或其衍生物(以下稱之為TCNQ錯體類)為理想^基於該 構成,係將TCNQ錯體類熔融、再經浸溃處理,可以將具 有高導電性固體有機導電構材層十分的充填於業經蝕刻處 理後之陽極槽内部。其結果,尤其即使在100kHz以上之 高頻率領域中亦可以製得良好阻抗特性之電解電容器。再 者,可以將TCNQ錯體類直接塗布於隔離層基材上。或者 可以製造將介有隔離層基材之陽極箔和陰極箔捲取而成電 容器元件。或者,將介有隔離層基材之陽極和陰極1組或2 組以上積層處理後之電容器元件,浸溃於經加熱熔融之 TCNQ類溶液,之後再經冷卻固化處理而可以容易的發現 其導電性》其結果,可以容易的製得具有良好阻抗特性之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X25»7公釐) 經濟部中央棣準局舅工消费合作杜印製 412765 A7 ------- --B7 _ 五、發明説明(5 ) 電解電容器。 本發明中之導電性高分子,可以使用吡咯、苯胺、嘍 吩、乙烯二羥基噻吩、磺化苯胺、磺化吡咯、磺化噻吩、 確化乙稀二經基"塞吩、或此類衍生物等般各種聚合可能性 單體之聚合物。 又,其聚合物之形成方法,可適用使用液相化學聚合 之方法’使用氣相化學聚合之方津,使用液相-電解聚合 之方法’使可溶性高分子溶液乾燥利用殘渣高分子之方法 等。 導電性高分子係使用利用該化學聚合或電解聚合所形 成之聚》Λ咯 '聚乙烯二羥基噻吩、聚苯胺、將可溶性聚苯 胺類溶液乾燥所取得之乾燥殘渣磺化聚苯胺等。 液相聚合之情況,係將電容器元件浸潰於至少其中含 有上述聚合性單體和適當的氧化射溶液中,接著產生聚合 反應。電解聚合之情況,係將電容器元件浸溃於至少其令 含有上述聚合性單體和適當的氧化劑溶液中,接著通電產 生聚合反應。氣相聚合之情況,係將電容器元件浸潰於至 少其中含有適當的氧化劑溶液(或者浸溃後取出乾燥)之後 ’再將電容器元件設置於至少其中含有上述聚合性單體之 氣相中。使用此類之方法,可以將具有高導電性之固體有 機導電構件層充分的充填至業經蝕刻處理後之陽極槽内部 β其結果,尤其在1 OOkHz以上高頻率領域中,亦可以製 得具有良好阻抗特性之電解電容器〇再者,將導電性高分 子利用直接氣相聚合於隔離層基材和陽極或陰極,可使導 本紙張尺度速用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) J--:---Γ-----裝-------訂^---^----線 . _ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 4 切 65 Λ7 ____B7 五、發明説明(6 ) 電性容易的被發現。其結果,可以容易的取得具有良好阻 抗特性之電解電容器β 又’此類導電性高分子,由於對由有機物所構成之電 解液具有高互溶性’當經浸溃電解液時,電解液可以快速 的進入導電性高分子内部快速的膨脹、並擴散。因而,即 使介電艘氧化皮膜由導電性高分子所覆蓋而成之電容器元 件構成情形時’亦可以維持高修復介電體氧化皮膜的能力 〇 電解液包含有有機酸鹽及無機酸鹽等電解質,及溶解 此類電解質之溶媒》該有機溶媒,係將有機導電構材浸溃 於其中可使其膨脹之有機溶媒者為理想。基於該構成,如 前述所言’電解液快速的進入導電性高分子内部並可急速 的膨脹、擴散。因而,介電體氧化皮膜即使由導電性高分 子所覆蓋而成之電容器元件構成情形時,亦可以維持高修 復介電體氧化皮膜的能力。 該溶解於電解液之電解質並構成電解液之鹽基中,盥 基或鹽基之氩氧化物濃度係1%重量,可以使用測定溫度30 °C時鹽基、或鹽基氩氧化物之水溶液中的氩離子濃度1.〇 X10·13莫耳/dm2以上。又,其具體例構成電解質之鹽基, 可以使用由含有烷基取代脒基之化合物、含有烷基取代脒 基化合物之4級鹽、三級胺、以及銨之群中選取至少其中1 種以上者。若根據該構成,可以防止電解液的漏出而可製 得信賴性經提昇後之電容器。 又,當使用由氩離子濃度未滿1.〇Xl〇_13莫耳/dm3強 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS } Α4規格(210Χ297公釐) I- _ ;-----^-- - I (請先閲读背面之注意事項再填寫本頁) ,ΤΓ 線. *-^2765 A7 B7 i、發明説明( 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 驗性鹽基(例如四坑基錢和四炫基鱗)般之電解質所形成電 解液構成電容器情形,在高溫-高渔複合環境下(例如6〇 ec -95%RH)並在長時間的環境試驗中,由於強鹼性鹽基的影 響封口構材容易損傷’其結果,形成容易發生漏液、信賴 性比較不佳。 該構成電解質之里基,係由含有烷基取代脒基之化合 物、含有统基取代脒基化合物之4蘇鹽、三級胺、以及銨 之群中選取至少其中1種以上者為理想。此類電解質任!種 建基或鹽基氩氧化物濃度係1 %重量,測定溫度3〇。〇時鹽 基或鹽基氩氧化物水溶液中之氩離子濃度係在1 .〇 X iO-n 莫耳/dm3以上。因此,具有不易發生前述般由於強鹼性所 引起漏液的作用》 該含有烷基取代脖基化合物之4級鹽,係由1個至11個 範圍之碳原子數烷基或芳烷基經4級化後之化合物為宜; 而該化合物係由味嗤化合物、苯并味嗤化合物、脂環式脉 化合物選取1種以上者為理想》基於該構成,電解液中由 於電氣分解反應而產生氩氧化物離子情形時,氩氧化物離 子和N-C-N之肺基間反應或由於分解開環的反應速度極快 ,電解生成物可以迅速的消失,其結果,即使在高溫-高 溼下亦可以防止電解液往外部之漏液現象。 含有烷基取代脒基化合物之4級鹽,係由1-甲基_i,8_ 二氮雜二環[5,4,0]十一碳烯-7 ; 1·甲基-1,5-二氮雜二環 [4,3,0]壬烯-5 ; 1,2,3-三曱基咪唑琳鹽;1,2,3,4-四甲基咪 唑啉鹽;1,2-二甲基-3-乙基-咪唑啉鹽;1,3,4-三甲基-2-乙 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 10 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -棄· Γ il
P 經濟部中央標準局員工消費合作杜印装 412765 Α7 ____ Β7 五、發明説明(8 ) 基咪唑啉鹽;1,3-二甲基-2-庚基咪唑啉鹽;ι,3_二甲基_2· (-3’庚基)咪唑啉鹽;丨,3_二曱基_2_十二烷基咪唑啉鹽; 1,2,3-三甲基_i,4,5,6-四氫基嘧啶鹽;匕弘二甲基咪唑啉鹽 ;1-曱基-3-乙基-咪唑啉鹽;u_二甲基苯并咪唑啉鹽中 選取1種以上者。基於該構成,可提高電解液的導電率, 更具有良好的耐熱性。因而,在高溫-高溼下可以防止電 解液往外部之縟液,進一步可以製得具有良好的高溫安全 性和低阻抗之電解電容器》 電解液溶媒之沸點係在200eC以上,而電解液在測定 溫度30C之導電率係在l.OmS/cm以上,並且火花發生電 壓在80V以上。基於該構成,可以防止面實裝用電解電容 器面對的課題即面實裝時之熱處理(由於銲錫焊接電容器 和基板一起曝露於高溫度之中)所產生電容器内部壓力上 昇而引起外觀之變形。又’因電解液溶媒沸點較高(較低 之蒸氣壓)之故’實裝時不易產生銲錫焊接不良等;再者 ,由於高導電率,亦可以確保阻抗性能》更有者,又由於 十分高的火花發生電壓’可以製得具有高耐電壓之電解電 容器》 又,封口構材係使用彈性橡膠所構成^使用該彈性橡 膠之面實裝用團體電解電容器中,容器元件之電極箔、隔 離層、固體電解質、橡膠封口構材中所含有之吸著水份及 盒具内面所附著的吸著水分等在面實裝時之高溫下一起蒸 氣化。因此,電容器内部形成顯著的壓力上昇,以致發生 電容器密閉不良和封口構材飛出的現象,但是,由於使其 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 11 JI—---Μ,----裝------訂·---^----線 {請先閎讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 4127G5 at B7 五、發明説明(9 ) 含有所使用高沸點(低蒸氣壓)溶媒之電解液,可以降低實 裝時電容器内部的全壓。故,經添加於固體電解質型之電 解質而使其含有液體成分(此為電解液),可以抑制電容器 内部之壓力上昇,並可以改善銲錫焊接不良等。 又,具有200°C以上沸點之電解液溶媒,舉凡3-烷基-1,3-噁唑烷-2-酮(具體而言,3-甲基-1,3-噁唑烷-2-酮:沸 點260°C ) ; 1,3-二曱基-2-咪唑烷蚵以外之1,3-二烷基-2-咪 唑烷酮(具體而言,1,3-二甲基-2-咪唑烷酮:沸點236°C ; 1,3-二丙基-2-咪唑烷酮:沸點255°C ; 1-甲基-3-乙基-2-咪 唑烷酮:沸點230°C); 1,3,4-三烷基-2-咪唑烷酮(具體而言 ’ 1,3,4-三甲基-2-咪唑烷酮:沸點241。(;); 1,3,4,5-四烷基 -2-咪唑烷輞(具體而言,i,3,4,5-四甲基-2-咪唑烷嗣:沸 點249°C );環狀内酯(具體而言,r-丁内酯:沸點204eC) ;多價醇(具體而言,乙二醇:沸點201°C ;丙三醇:沸點 290°C);碳酸酯(具體而言,碳酸乙烯酯:沸點2380°C ; 碳酸丙烯酯:沸點242°C )等皆可屬之。 接著’將有關本發明具體的實施形態和作為比較例之 過去例根據添附圖面加以說明。 第1(a)、1(b)圖係顯示本發明電解電容器構成之局部 斷面斜視圖以及同元件重要部分擴大概念圖*第1(b)圈中 ,係經蝕刻處理將表面粗面化,之後再經氧化處理形成介 電體氧化皮膜11。將由其表面形成有固體有機導電構材2 鋁箔所構成之暘極箔1和將鋁箔蝕刻處理而成之陰極猪3與 其間介有之隔離層4作捲取加工處理《或者,將經蝕刻處 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -装- -、1T_ 12 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 412765 B7 五、發明説明(10 ) 理表面粗面化之後,再經氧化處理形成有介電體氧化皮膜 11之鋁箔所構成之陽極箔1和經蝕刻處理而成之陰極箔3並 和介有電解紙4A作捲取處理》之後,再將其經高溫處理 並將上述電解紙4A碳化處理使用任1種方法製作電容器元 件12或12Α»此類介電艘氧化皮膜11和陰極箔3之間形成 有固體有機導t構材2»將電解液10浸潰其中使固艘有機 導電構材2膨脹、加以浸透。經此過程,構成電容器元件12 或12A *將此電容器元件12或12A,如第1(a)圖顯示般收 納於有底81筒狀之鋁金屬盒具8。又,該鋁金屬盒具8之開 口端分別有由陽極箔1及陰極箔3所導出外部導出用貫通封 口構材7之陽極導線5和陰極導線6並由橡膠所構成之封口 構材7予以密封處理。經此製程,再將外裝軟管9包覆在金 屬盒具8的側面部。 第2(a)〜(g)圖係顯示為製造本發明電解電容器用之陽 極箔1 一連貫的製造步驟。如第2(a)囷顯示般將鋁箔21蝕 刻處理所取得之蝕刻箔22(第2(b)圖)施以氧化處理。經此 製程,製作形成有介電體氧化皮膜11之陽極箔1(第2(c)圖) ♦接著,將該陽極箔1如第2(d)圖顯示般浸溃於含有可以 形成導電性高分子層之聚合性單體溶液23中,之後將其取 出後如第2(e)圖顯示般使用加熱爐24加熱(並含乾燥)處理 »經此製程,如第2(f)圖顯示般構成表面形成有固體有機 導電構材2之陽極箔1。接著,如第2(g)圖顯示般將上述所 構成之陽極箔1和鋁箔21蝕刻處理而成之陰極箔3並與挾帶 隔離層4加以捲取處理。經此製程,構成電容器元件12。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2! 0 X 297公釐) 13 I--------^---------------^ 1 - (請先K1-讀背面t注意事項再填寫本瓦) 412705 A7 B7 五、發明説明(11 ) 由此之後的步驟係與上述製造方法相同β將電容器元件12 和電解液10共同收納於有底圓筒狀的金屬盒具8»接著, 將金屬盒具8開口端有分別由陽極箔1及陰極箔3所導出貫 通封口構材7外部導出用之陽極導線5和陰·極導線6利用封 ,口構材7加以密封處理。經此製程,再使用外裝軟筒9包覆 在金屬盒具8之側面部。 接著,將有關本發明電解電容器所使用之電解液具體 的加以說明。 本發明電解電容器之電解液溶媒,係使用一種電氣化 學中安定並且能膨脹有機導電構材之有機溶媒。該有機溶 媒係以具有200°C以上之沸點者為宜《此類溶媒係以r-丁 内酯及/或乙二醇為主溶媒之溶媒者為理想《又,添加於 其中作為低溫特性的改善和耐電壓的提昇為其目的,並能 與r-内酯及/或乙二酵互溶混合作為副溶媒之其他有機溶 媒*但是,副溶媒並不必要是能膨脹有機導電構材之有機 溶媒。 經濟部中央標準局男工消費合作杜印製 該副溶媒係添加於前述沸點200°C以上之有機溶媒, 可以使用多價醇系溶媒(丙二酵;二乙二醇;1,4-丁二醇 :聚羥化烯烴多醇)' 内酯系溶媒(r-戊内酯;<5-戊内酯 ;3-乙基-1,3-噁唑烷-2-酮)、水、酰胺系溶媒(N-甲基甲酰 胺;N,N-二甲基甲酰胺;N-甲基乙酰胺)、醚系溶媒(曱縮 醛;1,2-二甲氧基乙烷)、蹌系溶媒(乙胯;3-甲氧基丙睛) 、呋喃系溶媒(2,5-二甲氧基四氩呋喃)、2-咪唑烷酮系溶 媒(1,3-二甲基-2-咪唑烷酮)等單獨之有機溶媒或2種以上 14 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(2丨0X297公釐) 765 A7 B7 經濟部中央榇準局員工消费合作社印製 五、發明説明(i2 之混合溶媒。 混合溶媒系之情形,其溶媒之混合比係相對於沸點200 eC以上之溶媒100份而未滿沸點200°c之溶媒以40份以下者 為宜。當未滿沸點200°C之溶媒含有量超過40份情形時, 構成面實裝用電解電容器時之耐熱性降低、銲錫焊接不良 的發生率增高》 本發明電解液使用之三級胺,例如三烷基胺類(三甲 基胺、二甲基乙基胺、甲基二乙胺、三乙基胺、二甲基n-丙胺、二甲基異丙胺、甲基乙基η-丙胺、甲基乙基異丙胺 、二乙基η-丙胺、二乙基異丙胺、三η-丙胺、三異丙胺、 三η-丁胺、三特-丁胺等)、以及含有苯基胺(二甲基苯胺、 甲基乙笨胺、二乙基苯胺等)均可以使用。 此類之中的理想者’係以具有高導電率之三烷基胺為 宜。更理想者,係由三甲基胺、二甲基乙胺、甲基二乙胺 、以及三乙基胺組成群中選取其中1種以上者為理想,基 於該者之使用,可以製得具有高導電率、良好阻抗性能之 電容器。 本發明電解液使用具有烷基取代脒基之化合物,例如 咪唑化合物、苯并咪唑化合物、脂環式脒化合物(嘧啶化 合物、咪唑啉化合物)皆可以使用。具體而言,以18_二 氮雜二環[5,4,0]7-碳烯-7、1.5·二氮雜二環[4,3,0]壬稀_5、 1,2-二甲基咪唑啉鹽、1,2,4-三甲基咪唑啉' 甲基_2乙 基-咪唑啉、1,4-二甲基-2-乙基咪唑啉、1-甲基_2_庚基喃 唑啉、1-甲基-2-(3’庚基)咪唑啉、1-甲基·2_十二烷基咪唑 參紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(21〇><297公釐) 15 I.~~Μ--:----裝------訂--------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(13 ) 琳 ' 込2-二甲基-1,4,5,6-四氩,咬、1-曱基畔嗤、以及卜曱 基笨并咪唑等之使用為理想,使用此類化合物情形,可以 製得高導電率和具有良好阻抗性能之電容器。 該電解液所使用具有烧基取代辟基化合物4級里之例 中’烧基取代基係以碳原子數1〜;11之烧基或芳烧基經4級 化處理後之化合物為理想,而脒基係以咪唑化合物、苯并 味嗤化合物、脂環式妹化合物(喊咬化合物、味唾琳化合 物)為理想。具體而言,以1-甲基-1,8-二氮雜二環[5,4,0] 十一碳烯-7、1-甲基-1,5-二氮雜二環[4,3,0]壬烯-5、1,2,3-三甲基咪唑啉鹽、1,2,3,4-四甲基咪唑琳鹽、1,2·二甲基-3-乙基-咪唑啉鹽' 1,3,4-三甲基-2-乙基咪唑啉鹽、1,3-二甲 基-2-庚基咪唑啉鹽、1,3-二甲基-2-(-3’庚基)咪唑啉鹽、1,3-二甲基-2-十二烷基咪唑啉鹽、1,2,3-三甲基-1,4,5,6-四氩 嘧啶鹽、1,3-二甲基咪唑啉鹽、1-甲基-3-味唑啉鹽、 1,3-二甲基苯并咪唑啉鹽為理想。基於使用此類之化合物 ,可以製得高耐熱性、高導電率、及具有良好阻抗性能和 保持良妤長期安定性之電解電容器。 本發明電解液使用有機酸之例,係使用如以下顯示的 化合物。聚羧酸(2〜4價)、脂肪族聚羧酸(飽合聚羧酸, 例如:乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二 酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1,6-癸统二羧酸、5,6-癸 烷二羧酸、1J-辛烷二羧酸、以及不飽合羧酸’例如:馬 來酸、富馬酸、伊寇丹酸)、芳香族聚羧酸(例如酞酸、異 酞酸、對苯二甲酸、三笨六羧酸、均苯四甲酸)、脂環式 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2〗0X297公釐) 16 ---^-------裝-----—訂------線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4127G5 A7 B7 五、發明説明(14 ) 聚叛酸(例如:環己烷-1,2-二羧酸、環己烷-l,2-二羧酸等) 、六氫酞酸、此類聚羧酸之碳原子數1〜3烷基取代物(例 如:檸康酸、二甲基馬來酸)或者硝基取代物(硝基酞酸、 3-硝基酞酸、4-硝基酞酸)、以及、含有硫黃聚羧酸(例如 硫代丙酸)、一元羧酸、破原子數1〜30之脂肪族一元羧酸 (例如:蟻酸、醋酸、丙酸、酪酸、異酪酸、吉草酸、己 酸、庚酸、辛酸、壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、山 韵酸等般之飽合羧酸、以及丙烯酸、甲基丙烯酸、油酸等 般不飽合一元羧酸)、芳香族一元羧酸(例如:安息香酸、 〇-硝基安息香酸、P·硝基安息香酸、桂皮酸、萘甲酸)、 醇酸(例如水揚酸、苦杏仁酸、間苯二酴酸)。此類化合物 之中’尤其理想之化合物,係具有高導電率和良好的熱安 定性般之馬來酸、酞酸、環己烷羧酸、環己烷-1,2-二羧 酸、環己烷-I,2-二羧酸、己二酸、安息香酸。 構成電解液之有機酸和鹽基之比率,而電解液之pH 值通常係在4〜11,而6〜9則更理想。在此範圍外電解液 的火花電壓(耐電壓)降低。 該電解質鹽,係以在電氣化學中安定的有機羧酸類為 理想。而該有機羧酸,係以馬來酸、酞酸、環己烷羧酸、 環己烷-1,2-二羧酸_、環己烷-1,2-二羧酸、己二酸、安急 香酸之具有烷基取代脒基化合物之4級鹽等為理想。 本發明電解電容器之電解液,依需要混合含有各種添 加刺亦無妨。該添加劑,可使用磷系化合物(磷酸、磷酸 酯等)、硼酸系化合物(硼酸、硼酸和多糖類(甘露糖醇、 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(21〇χ297公釐) 17 I -----..----^-- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *11 -線_ 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 Α7 Β7 五、發明説明(IS ) 雙脫水山梨糖醇等)之配位化合物、硼酸和多價醇(乙二醇 、丙三酵等)之配位化合物、硝基化合物(〇-硝基安息香酸) 、m-硝基安息香酸、P-硝基安息香酸、〇-硝基苯酚、m-硝 基苯酚、p-硝基苯酚、p-硝基乙酰苯等)。在鋁電解電容 器之情形中,此類添加劑之混合可以改善鋁氧化皮膜之修 復性。其結果,可以容易的構成高耐電壓之電解電容器故 甚理想* 本發明電解電容器之端子部棒狀體,使用經施以防銹 處理者亦無妨β棒狀體經施予防銹處洚,可以抑制電氣分 解電流,並可以更提高其封口性能。對棒狀體之防銹處理 ,係於陽極、陰極兩端子部進行處理者為宜,僅其中之一 方處理亦無妨。又,防銹處理的方法,係在水溶液中陽極 氧化處理,及金屬酵鹽的塗布-燒結處理以及金屬氧化物 膠體溶液(二氧化矽及二氧化鈦之膠體溶液)之塗布-燒結 處理等簡便而理想。 封口構材7,係於異丁烯和異戊二烯和二乙烯苯之共 聚合物所構成之丁基橡膠聚合物中添加作為加硫劑之過氧 化物及烷基酚醛樹脂0.5〜20份而形成之彈性體為理想》 又,使用除過氧化物及烷基酚醛樹脂以外之加琉劑的加硫 方法(例如硫黃加硫),在高溫-高濕下經長時間放置時橡 膠彈性顯著的發生降低,因此造成不能取得充分的密封性 ,其結果,由於外部水的侵入致使有機導電構材有氧化劣 化的情形。 接著,有關本發明具體的實施形態加以說明》本實施 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4:ML格(2ί〇Χ297公釐) 18 J--_--,,----裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部中央橾準局負JL消費合作杜印製 412765 at B7 五、發明説明(16) 例中之「部」’皆表示「重量份」。 本發明之實施形態以及比較例中所使用之電解液組成 如以下所述。又,將作為電解質鹽基或鹽基氫氧化物水溶 液中氫離子濃度尺度之pH值一併注釋顯示❶pH值係以下 式加以定義。pH =-log[氩離子濃度]»因此當pH值13以下 時,係表不氩離子ί農度在1.0X1 〇-13莫耳/dm2以上。又, 在電壓5000V將表面形成有介電體氧化皮膜之鋁生成鶴浸 潰於此類之電解液(溫度30°C)中。在該狀態下,以定電流 2.OmA/cm2在定電流-使電壓上昇時將所觀測f解液之火花 發生電壓(意指電解液之耐電壓)和導電率(測定溫度30°C) 、 顯示出來。 電解液A : 將r 丁内酯(100份)、酞酸-1,2,3,4-四甲基咪唑啉鹽 (30分)[注釋:ρΗ=11·2]、〇-頌基安息香酸(1份)、一元丁 基磷酸酯(1份)、硼酸(2份)、及甘露糖醇(2份)混合並加以 溶解。 其火花電壓係85V '導電率為9.0 mS/cm。 電解液B : 將r-丁内酯(50份)、乙二醇(50份)、馬來酸三甲基銨 (5份)[注釋:pH=}5]、酞酸氩三乙基胺(5份)[注釋:pH = 9.5]、己二酸二按(3份)[注釋:ρΗ=9·1]、硼酸(〇 5份) 、Ρ-硝基安息香酸(1份)、及磷酸(0.5份)混合並加以溶解 其火花電壓係180V、導電率為3.3mS/cm。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4犹格(210X297公釐) 19 丨^——^----裝------訂-<------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 412765 五、發明説明(Π ) 電解液C : 將乙二醇(70份)、丙三醇(30份)、己二酸二銨(15份) [注釋:pH=9.1]、1,6-癸烷二羧酸(1份)[注釋:ΡΗ=9·1] 、1,7-辛烷二羧酸(1份)[注釋:ρΗ=9.1]、〇-硝基苯(1份) 、次亞磷酸銨(1份)[注釋:ρΗ=9.1]混合並加以溶解。 其火花電壓係340V、導電率為OAmS/cm » 電解液D : 將r -丁内酯(1⑼份)、及酞酸四甲基銨(40份)[注釋: pH= 13.2]混合並加以溶解。 其火花電壓係79V、導電率為11.5mS/cm。 封口構材A[經過氧化物之加硫處理] 將異丁烯和異戊二烯及二乙烯苯酚共聚合物所構成之 丁基橡膠聚合物30份、碳粉20份、無機充填劑50份、及作 為加硫劑之過氧化物過氧化二異丙苯2份混合,再經加硫 成形處理。成形後封口構材之硬度,係經測定使導線貫通 二個橡膠孔間並與電容器元件接觸面之表面部份、及橡膠 孔内部與導線線面接觸部分的表面。其結果,在IRHD(國 際橡膠硬度單位)下,各為67IRHD和66IRHD。 封口構材B[經樹脂之加硫處理] 將異丁烯和異戊二烯共聚合物所構成之丁基橡膠聚合 物30份、碳粉20份、無機充填劑50份 '及作為加硫劑之烷 基酚醛樹脂2份混合,並經加硫成形處理。成形後封口構 材之硬度,係經測定使導線貫通2個橡膠孔間並與電容器 元件接觸面之表面部份及橡膠孔内部與導線線面接觸部分 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4思格(210X297公釐) _ 20 - 1^--------裝-----丨訂----.---線 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作杜印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4127G5 a7 B7 五、發明説明(Μ ) 之表面。其結果,在IRHD(國際橡膠硬度單位)下,各為 77IRHD及 76IRHD。 (實施形態1) 將含有馬尼拉麻纖維之電解紙(密度0.55g/cm3、厚度50 jum)使其介在於陽極鋁箔和陰極鋁箔之間作捲取處理加 工。經此製程所作成之捲取形鋁電解電容器元件在溫度30* °C中經放置30分鐘,再將電解紙碳化處理。之後,將該電 容器元件浸溃於含有乙二氧撐噻吩和硫酸亞鐵之水-乙醇 溶液中,取出再經所謂聚合(l〇5°C下10分鐘)反應步驟, 重複10次。經此製程,業經化學聚合反應之聚乙二氧撐噻 吩所構成的固體有機導電構材層形成在電極箔上以及電極 箔間"之後,將電容器元件水洗並加以乾燥。之後,再使 電解液A含浸於該電容器元件。經此過程,製得額定電壓 50V靜電容量390弘F之鋁電解電容器元件。將該電容器元 件和封口構件A_起封入鋁製之金眉盒具,之後再經捲邊 加工處理將開口部密封。由此製程,以構成鋁電解電容器 (尺寸:<|>13mmXL20mm)。 (實施形態2) 將玻璃織維不織布(密度0.13g/cm3、厚度50以m)和陽 極鋁箔及陰極鋁箔分別浸溃於含有吡咯和過硫酸銨之水-乙醇溶液中,取出再進行所謂乾燥聚合(105°Cl〇分鐘)步 驟,重複3回。經此製程,形成化學聚'合反應後之聚吡咯 。之後沐洗並進行乾燥,製作而成係以化學聚合聚啤咯經 導化後之隔離層以及表面形成有化學聚合聚吡咯之陽極鋁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 21 —^----^-- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝 412765 at B7 五、發明説明(19 ) 猪和陰極鋁箔。之後,將介有該業經導電化後之隔離層, 表面形成有化學聚合反應後聚咕咯之陽極鋁箔和陰極鋁箔 進行捲取加工處理,作成電容器元件。再將其浸潰於濃度 1°/〇重量之可溶性磺化聚苯胺溶液中,經減壓含潰、取出 、並加以乾燥。經此製程,具有化學聚合反應後聚吡咯之 陽極鋁箔和陰極鋁箔之間形成乾燥殘渣磺化聚苯胺。經此 製程’增強了電極箔間之電氣的結合。又,將該電容器元 件含浸於電解液A。經此製程,製得額定電壓50V靜電容 器390 vF之鋁電解電容器元件。再將該電容器元件和封 口構材A—併封入鋁製之金屬盒具,之後經捲邊處理加工 將開口部密封^經此製程構成鋁電解電容器(尺寸:小丨3mm X L20mm)。 (實施形態3) 將熔融狀態之7,7,8,8,四氛唼諾二甲烷配位化合物分 別塗布於玻璃纖維不織布(密度〇.13g/cm3、厚度50 4 m)和 陽極鋁箔及陰極鋁箔。之後加以冷卻處理,製作而成以 7,7,8,8,四氡嗜諾二甲院配位匕合物經導電化後之隔離層 、以及表面形成有7,7,8,8,四氱嗜諾二甲烧配位化合物之 陽極鋁箔和陰極鋁箔。之後,將介有該業經導電化後之隔 離層、表面形成有7,7,8,8,四氟啥諾二甲燒配位化合物之 陽極鋁箔和陰極鋁箔作捲取加工處理。經此製程,作成電 容器元件》再將其浸溃於濃度10%重量之可溶性磺化聚苯 胺溶液中,經減壓含浸、取出,接著在7,7,8,8,四氰每諾 t. 二甲烷配位化合物融點以下的溫度下使其乾燥。經此製程 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2!0X297公釐) 22 I;—-------裝------訂^---1---線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 經濟部中央標準局男工消費合作社印裝 412765 A7 B7 五、發明説明(2〇 ) ,乾燥殘渣磺化聚苯胺形成在具有7,7,8,8,四氱喳諾二f 烷配位化合物之陽極鋁箔和陰極鋁箔之間,經此製程,強 化了電極箔間之電氣的結合。再將該電容器元件使其含浸 於電解液A。經此製程,以製得額定電壓50V靜電容量39〇 仁F之鋁電解電容器元件。再將電容器元件和封口構材a 一併封入铭製之金屬盒具。之後經捲邊處理加工將開口部 密封。經此製程構成鋁電解電容器(尺寸:<M3mmXL20mm)
D (實施形態4) 係本發明實施形態1之中除電解液使用電解液B以外 ,與實施形態1相同的製程,製作而成電解電容器。 (實施形態5) 係本發明實施形態1之中除電解液使用電解液C以外 ,與實施形態1同樣的製程,製作而成電解電容器。 (實施形態6) 係本發明實施形態1之中除電解液使用電解液D以外 ,與實施形態1同樣的製程作成電解電容器。 (實施形態7) 係本發明實施形態1之中除封口構材使用封口構材B 以外,與實施形態1同樣的製程作成電解電容器。 (實施形態8) 係本發明實施形態1之中除取代乙烯二羥嗔吩而使用 吡咯以外,與實施形態1同樣的製程作成電解電容器。 (實施形態9) 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS > A4規格(210X297公釐) 23 !'~~--^----裝-----—訂^-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 412765 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(21 係本發明實施形態1之中除取代乙烯二羥噻吩而使用 笨胺以外,與實施形態1同樣的製程作成電解電容器。 (實施形態10) 係本發明實施形態1之中除取代硫酸亞鐵使用P-曱苯 磺酸鐵和十二烷基苯磺酸鐵之混合物,並取代水-乙醇溶 液而使用水-甲醇溶液以外,與實施形態1同樣的製程。 (實施形態11) 係本發明實施形態1之中除取代硫酸亞鐵而使用過硫 酸銨和過氧化氩水之混合物以外,與實施形態1同樣的製 程作成電解電容器。 (比較例1) 將介於陽極鋁箔和陰極鋁箔之間含有馬尼麻纖維之電 解紙(密度〇.55g/cm3、厚度50#m)作捲取加工處理》經此 製程以製得電容器元件。之後將該電容器元件含浸於電解 液A,製得額定電壓50V靜電容量390;czF之鋁電解電容器 元件。將該電容器元件與封口構材A—併封入鋁製之金眉 盒具。之後經捲邊處理加工將開口部密封。經此製程構成 鋁電解電容器(尺寸:<()13mmXL20mm) * (比較例2) 係本發明實施形態1之中除不含浸電解液A以外,與 實施形態1同樣的製程作成電解電容器β (比較例3) 將介於陽極鋁箔和陰極鋁箔之間含有馬尼麻纖維之電 解紙(密度0‘55g/cm3、厚度50" m)作捲取加工處理。經此 本紙張尺度適用中國囤家標準(CNS) A4规格(2丨0 x 297公釐} 24 ί請先閎讀f面之注項再填寫本頁) -絮· 412765 A7 B7 五、發明説明(22 ) 製程作成電容器元件。將該電容器元件放置在溫度3〇〇β(: 中30分鐘,並將電解紙碳化處理。之後將該元件浸潰於熔 融狀態之7,7,8,8,四氱喳諾二甲烷配位化合物中,經減壓 含浸處理。之後再加以冷卻電極間直接形成7 7 8 8,四氪 啥諾—甲烧配位化合物。經此製程,製得額定電壓靜 電容量390仁F之鋁電解電容器元件β將該電容器元件和 封口構材Α—併封入鋁製之金屬盒具,之後再經捲邊處理 加工將開口部密封。經此製程,構成紹電解電容器(尺寸 :<f>13mmXL20mm)。 (比較例4) 將介於陽極鋁箔和陰極鋁箔間之玻璃織維不織布(密 度〇_13g/cm3、厚度50#m)捲取加工而成之鋁電解電容器 元件浸溃於硝酸錳水溶液中,取出再進行所謂熱分解(3〇〇 它中10分鐘)步驊重複10回,而於電極間直接形成固體無 機導電構材之二氧化錳層*之後再將該電容器元件使其含 浸於電解液A。經此製程,製得額定電壓50V靜電容量390 仁F之鋁電解電容器元件。將該電容器元件和封口構材a 一併封入鋁製之金屬盒具,之後再經捲邊處理加工將開口 部密封。經此製程,構成鋁電解電容器(尺寸:φΐ 3mm X L20mm) « (比較例5) 係比較例1之中除取代電解紙而使用混纖碳素纖維而 成之碳布以外,與比較例1同樣的製程作成電解電容器。 (比較例6) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .25 I^ i. ¾-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 ^12765 五、發明説明(23 ) A7 B7 係比較例1之中除取代電解紙而使用經水分散型膠趙 石墨塗布而成之玻璃織維不織布以外,與比較例1同樣的 製程作成電解電容器。 (表D)係顯示有關本發明實施形態和比較例1·〜,^ 之鋁電解電容器’其初期特性(靜電容量、阻抗、漏電值 以及蝕刻處理中之短路發生(不良)數)之比較結果。 每一分別資料之試驗個數為20個,初期特性(短路者 除外)則係顯示其20個資料之平均值。 f-靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0'〆297公釐) 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 412765 at B7 五、發明説明(24 ) [表1] 靜電容量(#F) 120Hz 漏電電流(/zA) 額定電壓2min值 蝕刻中之短路 發生數 阻抗(ηιΩ) f^400kHz 實施形態I 390 92 無 10 實施形態2 390 90 無 11 實施形態3 370 93 無 π 實施形態4 393 90 無 12 實施形態5 385 88 無 22 實施形態6 380 180 無 10 實施形態7 390 89 無 11 實施形態8 390 89 無 12 實施形態9 384 90 無 13 實施形態10 360 91 無 13 實施形態11 380 91 無 11 比較例1 395 70 無 41 比較例2 360 1000以上 短路15個 15 比較例3 385 1000以上 短路18個 13 比較例4 385 195 短路2個 18 比較例5 380 170 無 30 比較例6 390 1000以上 短路17個 25 由(表1)明白的顯示:本發明實施形態1〜11中之電解 電容器,與比較例1中僅使用電解液所構成之電解電容器 比較顯著的阻抗較小。 比較例5中作為隔離層之導電化方法係使用將碳素纖 維混織而成之碳素布來達到低電阻化之鋁電解電容器,與 比較例1比較時雖然阻抗有良化的傾向,但是與本發明實 施形態1〜11之電解電容器其阻抗仍較大。 比較例2中僅使用導電性高分子(聚乙烯二羥噻吩層) 後有電解液之鋁電解電容器’以及比較例3中僅使用有機 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(2【〇X29?公釐) 27 丨^--.------裝------訂-^---.---線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 412765 五、發明説明(25 ) 半導體(7,7,8,8,四氮喳諾二甲烷配位化合物層)而沒有電解 液之鋁電解電容器;以及比較例6中對於隔離層的導電化 方法使用水分散型膠體石墨的塗布來達成低電阻化之鋁電 解電容器:分別各比較例中之電解電容器在溫度85 °C-外 加直流電壓63V之蝕刻處理中全數發生有短路現象(耐電 壓不足所產生電極間之短路)。 比較例4中取代固體有機導電.構材而使用固體無機導 電構材之二氧化錳的鋁電解電容器,雖然阻抗良好,但是 由於導電構材屬無機質故屬有機物之電解液不易擴散,不 能充分的確保介電艘氧化皮膜的修復性。因此,蝕刻處理 中發生僅止於少數的短路。 如以上之說明般,本發明之電解電容器係以容易的步 驟,可以製得保持良好的阻抗特性、漏電少、良好的信賴 性、高耐電壓等特性之電解電容器。本發明之實施形態當 中,使用電解液D之本發明實施形態6之中,由於電解液 之火花發生電壓係在80V以下,故耐電壓不足,雖然姓刻 處理中沒有發生短路,但是與其他的實施形態比較,漏電 值有偏高傾向。為充分的發揮本發明的效果,於耐電、 漏電面將電解液之火花發生電壓以控制在80V以上者為理 想。 又,本發明之實施形態當中,使用電解液C之本發明 實施形態5電解電容器,由於電解液之導電率未滿1〇 mS/cm,故導電率不足,與其他之實施形態比較阻抗有高 的傾向。為將本發明效果在阻抗性能面充份的發揮,係# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝1 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 28 412765 A7 ... B7五、發明説明(26 ) 電解液的導電率控制在1.0mS/cm以上者為宜。 表2係將本發明實施形態1〜11之鋁電解電容器在溫度 60°C、相對濕度95%RH中,進行連續外加額定電壓50V之 試驗1000小時,之後觀察封口構材面樣2之結果。該試驗 中所使用之試驗固數,各分別為20個。 [表2] 60°C-95%RH耐濕試驗lOOOh後之封口面之樣子 實施形態1 全數正常 實施形態2 全數正常 實施形態3 全數正常 實施形態4 全數正常 實施形態5 全數正常 實施形態6 由陰極導線部發生2個漏液現象 實施形態7 全數正常 實施形態8 全數正常 實施形態9 全數正常 實施形態10 全數正常 實施形態11 全數正常 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 由(表2)中明白的顯示:任何其中1種實施形態中,亦 沒有觀察到顯著的異常。但是使用電解液D之實施形態6 中,由於電解質鹽基之氫離子濃度未滿1.0X10·13莫耳/dm3 為強鹼性鹽基1故在高溫-高溼複合環境下涉及長時間試 驗中,因強鹼性之鹽基影響封口構材(封口部分)容易損傷 ,其結果發生2個程度之液漏現象。為充分的發揮本發明 效果之信賴性面,構成電解質之鹽基中,鹽基或鹽基之氫 氧化物濃度係1%重量,並選擇測定溫度3(TC時鹽基或鹽 本紙張尺度逋用令國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 29 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 4127G5 at B7 五、發明説明(27 ) 基之氫氧化物水溶液中之氩離子濃度係在1.0 X IO.I3莫耳 /dm3以上者為理想。 接著’再度使用本發明實施形態1〜11及比較例2〜3 相同的方法,以製得額定電壓6.3V靜電容量1000 yF之鋁 電解電容器元件。再將該電容器元件和封口構材A—併封 入鋁製之金屬盒具。之後再經捲邊處理加工將開口部密封 。進一步裝配聚苯撐硫化物製之樹脂座板。經此製程,構 成縱型面實裝型之鋁電解電容器(尺寸:(jaOmmXLlOmm) 。將如此所構成之面實裝型鋁電解電容器使用乳赍狀銲鍚 (Sn-Pb共晶組成)於玻璃環氧基板(厚度2mm)進行實裝加工 。並使其通過赤外-熱風併用之逆流爐(在高峯溫度240eC 、200°C之溫度中曝露時間50秒)進行實施實裝-耐熱試驗 β所使用之試驗個數為20個。 其結果’由本發明實施形態1〜11方法中所構成之面 實裝型鋁電解電容器,由於使用添加沸點200°C以上有機 溶媒於作為電解質之固體有機導電構材所構成之電解液, 因構材吸著之水份可以抑制電容器内部的壓力上昇。其結 果,不致產生因封口構材飛出及封口構材面膨脹之實裝不 良等缺陷。一方面’僅由固體有機導電構材做為電解質之 比較例2〜3方法所構成面實裝型之鋁電解電容器,因吸著 水電容器内部顯著的發生壓力上昇,因此20個所有的試驗 資料20個當中’封口構材皆有飛出現象。由該結果咭白的 顯示:由本發明實施形態的方法所構成之面實裝型鋁電解 電容器,係由於兼具有添加沸點200°C以上有機溶媒於固 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210父297公着) .3〇 ---:--,Μ----裝------訂---.---線 } · (請先閲讀會面之注意事項再填寫本頁) 412765 A7 B7 五、發明説明(28) 體有機導電構材而所構成之電解液,亦可以提高實裝時之 财熱性。 如以上所言,依本發明之電解電容器,可以製得具有 良好的阻抗特性、漏電少、良好的信賴性、高耐電壓等特 性之電解電容器。因此,其具有工業上莫大的價值》 I I ------- --1- - 111 i I ! —i - -、?T- 1 -- Hr I------- --- (請先閱讀背面L注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 31 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4祝格(210X 297公釐)
Claims (1)
- 經濟部十央橾牟局貞工消費合作社印裝 A8 B8 Γ*8 -_412765_^____ '申請專利範圍 L —種電解電容器,具備有: (a) 包含有陽極、陰極及前述陽極和前述陰極間所 設置固體有機導電構件之電容器元件; (b) 電解液; (c) 將前述電容器元件和前述電解液收納之盒具; 及 (d) 將前述盒具開口部覆蓋所設置之封口構材。 2·如申請專利範圍第1項之電解電容器,其中前述陽極係 含有金屬箔及前述金屬箔表面所形成之介電趙氧化皮 膜,並具有閥作用者》 3·如申請專利範園第1項之電解電容器,其中前述盒具係 由有底筒狀的金屬所形成者》 4.如申請專利範圍第1項之電解電容器,其中前述固效有 機導電構材係具有有機半導體者。 5‘如申請專利範圍第1項之電解電容器,其中前述固體有 機導電構材係具有導電性高分子者。 6_如申請專利範圍第1項之電解電容器,其中前述固體有 機導電構材,係具.有有機半導艘及導電性高分子者。 7.如申請專利範圍第4項之電解電容器,其中前述有機半 導體係具有7,7,8,8,四II奎諾二甲烷配位化合物及其衍 生物至少其中之一種者。 8·如申請專利範圍第5項之電解電容器,其中前述導電性 高分子,係由咕洛、苯胺、咳吩、乙烤二經基嗔吩、 磺化笨胺、磺化吡咯、磺化噻吩、磺化乙烯二羥基嘍 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 32 I----^----裝------訂^-------線 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中夬橾牟局員工消費合作社印裝 412765 ?s ________D8__ '申請專利^ -- 吩及此類衍生物所組成群選取其中至少i種單趙之聚合 物者- ° 9·如申請專利範圍第5項之電解電容器其中前述導電性 高分子,係具有由液相化學聚合組成物、氣相聚合組 成物、液相之電解聚合组成物、可溶性高分子溶液之 乾燥殘渣高分子所構成群選取至少其中丨種之高分子者 〇 10·如申請專利範圍第5項之電解電容器其中前述導電性 高分子,係含有由聚吡咯、聚乙烯二羥嘍吩、聚苯胺 所組成群選取至少其中丨種單體經化學聚合反應所形成 之高分子者。 11,如申請專利範圍第5項之電解電容器,其中前述導電性 高分子係含有由聚响咯、聚乙烯二羥噻吩、聚笨胺所 组成群選取至少其中1種單體經電解聚合反應所形成之 高分子者。 12. 如申請專利範圍第5項之電解電容器,其中前述導電性 高分子,係具有可溶性磺化聚苯胺溶液之乾燥殘渣高 分子者。 13. 如申請專利範圍第1項之電解電容器,其中前述固體有 機導電構材,係含有有機半導體及導電性高分子其中 至少1種、以及可溶性磺化聚苯胺溶液之乾燥殘渣高分 子者β 14. 如申請專利範圍第1項之電解電容器,其中前述電解液 ’係含有有機溶媒,及前述有機溶媒中所溶解之有機 本紙張尺度適用中國囷家揉準(CNS > A4規格(210X29*7公釐) 33 裝 訂線— (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 412765 六、申請專利範圍 鹽及無機鹽至少其中1種電解質者。 15. 如申請專利範圍第15項之電解電容器,其中前述固體 有機導電構材,係於前述有機溶媒中有膨脹可能者。 16. 如申請專利範圍第14項之電解電容器,其中前述電解 液含有電解質;而其中前述電解質之鹽基成份,在30 °C測定溫度中,鹽基或鹽基氩氧化物ι〇/〇重量水溶液中 係含有氩離子濃度1_〇χΐ〇-ΐ3莫耳/dm3以上。 17. 如申請專利範圍第14項之電解電容器,其中前述電解 液係含有由具有烷基取代脒基之化合物、具有烷基取 代脒基化合物之4級鹽 '三級胺、以及銨所組成群選取 至少其中1種者》 18. 如申請專利範圍第17項之電解電容器,其中前述電解 液係含有具有烧基取代脉基化合物之4級鹽;而前述具 有烷基取代脒基化合物4級鹽其中之烷基取代基,係碳 原子數1〜11之烷基及芳烷基其中之1種,又,前述具 有烷基取代脒基化合物4級鹽中之含有脒基化合物,係 由咪唑化合物、笨并咪唑化合物、以及脂環式脒化合 物所組成群選取至少其中1種者。 19. 如申請專利範圍第14項之電解電容器,其中前述電解 液1係含有由: 1-甲基-M-二氮雜二環[5,4,0]7-碳烯-7、 1-曱基-1,5-二氮雜二環[5,3,0]壬烯-5、 1,2,3-三曱基咪唑啉鹽、 1,2,3,4-四甲基咪唑啉鹽、 本紙張尺度逋用中國國家揲準{ CNS ) A4規格(210X297公釐) ------^----裝-----丨訂--------線 _ . (請先聞1*-背面1注^^項再填寫本1) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 34 412765 5? C8 D8 申請專利 1,2-二甲基-3-乙基-味唆琳鹽、 1,3,4-三甲基-2-乙基味峻琳鹽、 1,3-二甲基-2-庚基味岐琳螢、 請 先 閱 讀·· 背 1¾ 之 注 意 事 項 再 填 I裝 頁 1,3-二甲基-2(-3’庚基)味唾琳鹽、 L3-二甲基-2-十二烧基味唾琳鹽、 1,2,3-三甲基-1,4,5,6-四氩化喷咬登、 1,3-二甲基咪唑啉鹽、 1-甲基-3-乙基-咪唑啉鹽,以及 1,3-二甲基苯并咪唑啉鹽 所組成群選取至少其中1種具有烷基取代脒基化合物之 4級鹽者。 訂 20·如申請專利範圍第14項之電解電容器,其中前述電解 液,係具有由: (1) 沸點200°C以上; (2) 在測定溫度30°C之導電量i.OmS/cm以上; (3) 火花發生電壓80V以上 線 所组成群選取至少其中1種性質者。 21_—種電解電容器的製造方法,具備有: 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 (这)製作陽極之步驟; (b) 製作陰極之步驟; (c) 在前述陽極的表面,形成固體有機導電體構材 之步驟;及 (d) 具有前述固體有機導電體構材之前述陽極和前 述陰極間使電解液介入之步驟。 35 本紙張又度適用中國®家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公着) A8 B8 C8 D8 經濟部中央榡準局I工消費合作社印製 412765申請專利範圍 22.如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述(c)步驟中之前述固體有機導電體構材,係有機 半導體及導電性高分子之中至少1種者。 23·如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 t前述(c)步驟’係於前述陽極之表面附著含有聚合可 能之單體溶液,所附著之前述單艘產生聚合反應而形 成前述固體有機導電體構材者。 24. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述固體有機導電體構材,係具有7,7,8,8,四氣啥諾 —甲烧配位化合物及其衍生物至少其中1種之有機半導 體者。 25. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述(c)步驟中係於前述陽極之表面,附著由:吡咯 、笨胺、噻吩、乙烯二羥嘍吩、磺化苯胺、磺化吡咯 、磺化噻吩、磺化乙烯二羥基嘍吩及此類之衍生物所 组成群選取至少含有其中1種單醴之溶液,並使所附著 之前述單體產生聚合反應’以形成前述固體有機導電 體構材者》 26. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述(c)步驟中係於前述陽極之表面,附著含有聚合 可能的單體溶液,並使前述所附著之前述單體產生液 相化學聚合反應,以形成固體有機導電體構材者。 27. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述(c)步驟中,係於前述陽極之表面,在聚合可能 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(2丨Ο X 297公釐) (請先Μ讀背面之注f項再填寫本頁) Γ L 36 A8 B8 C8 D8 412765 申請專利範圍 的單艘氣相環境中’使前述單體接觸產生氣相聚合反 應,以形成固體有機導電體構材者。 28. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述(c)步驟中,係將前述陽極浸潰於具有聚合可能 的單趙溶液之中;且將前述單體電解聚合反應,而於 前述陽極之表面以形成固體有機導電體構材者。 29. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述(c)步驟中,係形成有機半導體及導電性高分子 至少其中1種之前述固體有機導電體構材; 之後’再將形成有前述固體有機導電體構材之前 述陽極浸潰於可溶性高分子溶液之中; 之後經乾燥處理而於前述固體有機導電體構材的 表面’以形成前述可溶性高分子溶液之乾燥殘渣高子 者。 30. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述固體有機導電體構材係於前述電解液中有膨脹 之狀態者。 31. 如申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述固體有機導電體構材,係含有7,7,8,8,四氟奎諾 二甲烷配位化合物以及其衍生物至少其中丨種之有機半 導想者β ,> 申請專利範圍第21項之電解電容器的製造方法,其 中前述固體有機導電趙構材係含有咕洛、苯胺、咳吩 、乙烯二羥嘍吩、磺化笨胺、磺化吡咯、磺化嘍吩、 I----^----裝------訂1---r---線 - , (請先M'讀背面t注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標率局貝工消費合作社印¾. 本紙張大读____ 單 揉 豕 a & T ,J > - 釐 公 7 9 2 7 3 々、申請專利範圍 A5 BS C8 D8 磺化乙烯二羥基噻吩及此類之衍生物所組成群選取至 少其中1種單體之聚合物者。 I, -----^-- {貧先閲t#'背面.々注意事項再填寫本κ) 訂. 經濟部中央標準局另工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS >A4規格(210 X 297公釐) 38
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