TWI774880B - 電解電容模組、濾波電路及電力轉換器 - Google Patents

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Abstract

具備於電極箔形成有蝕孔的至少2個電解電容器，該蝕孔長度相異的至少2種類的電解電容器是並聯連接，且該設置數為相同或者相異。電解電容器為以下的任一種：蝕孔長度做成在27[μm]以下的電解電容器；或者，蝕孔長度做成超過27[μm]的電解電容器。藉此使電解電容器所具有的高頻域之性能提升，抑制在高頻域的容量減少率，並且使在高頻域的漣波電流耐度增大。

Description

電解電容模組、濾波電路及電力轉換器
本揭示之技術是有關於特定在蝕孔(Etching pit)長有不同的電極箔的電解電容器之模組化及電路技術。
發明背景
在直流或交流之電力轉換，有使用逆變器或轉換器等，藉由切換(Switching)來進行電力變換的電力變換器。該電力變換器有使用濾波器，而該濾波器具備了用以除去因切換而產生的高頻成分用的電容器。
已知使用於該濾波器的電容器，是將高頻時損失較大的大容量電容器，以及高頻時損失較小的小容量電容器並聯化使用(專利文獻1)。然而，該專利文獻1僅有記載到鋁電解電容器之損失較大的內容為止，未有提及將電解電容器用於專利文獻1記載的電容器之並聯化。
先行技術文獻 專利文獻
特開2015-204721號公報
發明概要
然而，要作為具有寬頻帶間隙(Band gap)的半導體材料 來說，已知有SiC或GaN等。並且要做為使用如此的半導體材料的次世代電力裝置(Power device)，MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)與IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等有受到注目。該電力裝置已脫離研究階段並移向實用化，於電源系統之高性能化上逐漸開始有貢獻。
如此的電力裝置與使用矽的從前的電力裝置比較起來，具有低導通電阻、高速切換、可在高溫環境下運作等特別長處。將如此的電力裝置適用於電力變換器的話，可以低導通電阻及高速切換來意圖抑制電力損失而來的高效率化。結果，有使用半導體材料的電力裝置會對冷卻風扇或散熱器等冷卻構件之簡略化，或者高頻化而來的被動構件之小型化有貢獻，進而對縮減成本或節能有貢獻。
該電力變換器之小型化或高效率化，與該主要構件，即電解電容器有密切關聯。電解電容器有需改善高速切換特性、對高頻率的響應性，以及低損失率的課題。電解電容器在大約300[Hz]以下的低頻域，可得高靜電容量密度。此為薄膜電容器或MLCC(Multi-layer Ceramic Capacitor：積層陶瓷電容器)等其他電容器沒有的長處，但在數10[kHz]以上的高頻域中，有需改善容量減少率變大、ESR(Equivalent Series Resistance)較高、漣波電流耐度弱化(容許的漣波電流無法上升)等課題。
以電解電容器來實現在高頻域所需要的靜電容量，或者所需要的漣波電流耐度，則必須選擇大尺寸的電解電容器。 若使用大尺寸的電解電容器的話，會妨礙電力轉換器之小型化或低成本化。
靜電容量是取決於對側電極之表面積。在電解電容器，為了擴大電極箔之表面積(擴面化)，會施行對電極箔使用交流或直流的蝕刻處理。在低壓用的電極箔是藉由交流蝕刻，來在電極箔表面形成海綿狀蝕孔，在高壓用的電極箔是藉由直流蝕刻，來在電極箔表面形成隧道狀蝕孔。若使蝕孔到達電極箔之深部等，使斑痕(pit)長度越長的話，可更擴大電極箔之表面積，且理論上可使靜電容量增加。
然而，在100[kHz]以上的高頻域之資訊處理普遍化的數位機器等中，當電解電容器之用途從低頻域擴大至高頻域時，於高頻域的電容性能會成問題。
本發明人著重於形成了隧道狀蝕孔的電極箔之頻率依賴性，實施在電極箔上的隧道狀蝕孔之等效電路模擬及驗證實驗，且驗證了於高速切換時在於蝕孔的電極箔之深度方向的暫態現象。
藉由如此驗證，本發明人得到以下見解。
(1)於高頻域的容量減少率或者ESR變高，會是起因於蝕孔長度，又，於高頻域的容量減少率或者ESR變高，會使在斑痕深部的高速切換動作之響應性惡化，在高頻域對展現靜電容量沒有幫助；
(2)使蝕孔長度變長(深)，此在低頻域對展現容量雖有幫助，但在高頻域則對展現容量沒有幫助；
(3)若使斑痕長度變短且電極箔變薄的話，在同一個尺 寸比較下，使電極箔越薄會使電極箔之搭載量增加，藉此可增大靜電容量；
(4)於同一個尺寸比較下，在於高頻域容量減少率會變小，而可提升漣波電流耐度；
(5)使斑痕長度相異，可得在低頻域中容量佳的電解電容器，以及在高頻域中容量佳的電解電容器，此兩種類的電解電容器。
(6)藉由兩種類的電解電容器，可實現單一電解電容器未有的優異電容特性。
針對如此課題專利文獻1未有揭示或教示，專利文獻1所揭示的構成無法解決如此課題。
於此，本揭示之構成之第一目的是在於連同上述課題依據如此見解，來使電解電容器所具有的高頻域之性能提升。
本揭示之構成之第二目的是在於抑制高頻域中的容量減少率，且使高頻域中的漣波電流耐度。
為了達成上述目的，依據本揭示的電解電容模組之一種面貌，將蝕孔長度相異的至少2種類的電解電容器並聯連接即可。
於該電解電容模組中，前述電解電容器可為以下的任一種：蝕孔長度做成在27[μm]以下的電解電容器；或者，蝕孔長度做成超過27[μm]的電解電容器。
為了達成上述目的，依據本揭示的濾波器電路 之一種面貌，包含使蝕孔長度相異的至少2種類的電解電容器並聯連接的電解電容模組即可。
於該濾波器電路中，前述電解電容器可為以下的任一種：蝕孔長度做成在27[μm]以下的電解電容器；或者，蝕孔長度做成超過27[μm]的電解電容器。
為了達成上述目的，依據本揭示的電力轉換器之一種面貌，具備包含有使蝕孔長度相異的至少2種類的電解電容器並聯連接的電解電容模組的濾波器電路即可。
在該電力轉換器，前述電解電容器為以下的任一種：蝕孔長度做成在27[μm]以下的電解電容器；或者，蝕孔長度做成超過27[μm]的電解電容器。
由本揭示之構成，可得以下任一種效果。
<電解電容器模組>
(1)針對具備至少2個電解電容器的電解電容模組，含有隧道狀蝕孔長度相異的兩種類的電解電容器，藉此於低頻域至高頻域之廣泛頻域中，可高效率地展現靜電容量。
(2)斑痕長度短的電極箔藉由薄片化而增加箔片之搭載量，而可圖在高頻域的高容量化，且在斑痕長度長的電極箔於低頻域中可使電解電容器高容量化。藉此可實現單一的電解電容器未有的在廣泛頻域中的電容特性，以及高效率的容量。
(3)在高頻域用途上，具備斑痕長度短的電極箔的電解電容器在高頻域中的響應性會提高，且可彌補使用 了斑痕長度長的電極箔的電解電容器之響應性。
(4)將使用隧道狀蝕孔長度中斑痕長度長的電極箔之電解電容器，與斑痕長度短的電極箔之電解電容器一同併用，因而可實現適合廣泛頻域的電解電容模組，且可圖其小型化、輕量化。
(5)具備至少2個電解電容器的電解電容器模組之中，在於高頻域中容量效率高的電解電容器，不存在對容量無益的深度的蝕孔，因而可充分留下殘留部並薄片化，且保持電極箔之強度，並使電解電容器之每單位體積的容量提升。
(6)即使是使用斑痕長度長的電極箔之電解電容器，使箔片面積變大的話，於高頻域，可展現與使用了斑痕長度短的電極箔之電解電容器相同的靜電容量。然而，使箔片面積變大的話，電解電容器之容積會隨著變大。搭載如此的電解電容器，即使欲獲得同於併用以斑痕長度短的電極箔製作的電解電容器的電解電容器模組之靜電容量，也無法製作出相同體積的電解電容器模組。對此，若併用以斑痕長度短的電極箔製作的電解電容器的話，可使電解電容器模組小型化，且當製作成相同體積的電解電容器模組時，併用以斑痕長度短的電極箔製作的電解電容器的話，與僅有斑痕長度長的電極箔的電解電容器時比較起來，可實現在高頻域展現更大靜電容量的電解電容器模組。
<濾波電路>
(7)可有效率地除去從低頻域至高頻域的廣泛區域中的高頻成分、波動成分。
(8)可圖濾波電路之小型化、輕量化。
<電力轉換器>
(9)可輸出除去了從低頻域至高頻域的廣泛區域中的高頻成分、波動成分的電力轉換輸出。
(10)可減低於佔用電力轉換器空間的電解電容器、使用該電解電容器的濾波器所佔用的體積比例，且可圖電力轉換器之小型化與輕量化。
並且，有關本揭示之構成的其他目的、特徵及優點，藉由參照隨附的圖式及各實施型態，將更加明確。
2:電解電容模組
4-1:第1電解電容器
4-2:第2電解電容器
6:殼體
8、10:外部端子
12:電阻
14:濾波電路
16:電源
18、30、40:電力轉換器
20:轉換器
22:電池
24:電感器
26、36:切換元件
28-1、28-2、50-1、50-2:輸出端子
32:逆變器
34-1、34-2:輸入端子
38:馬達
42:平滑部
44:整流部
46:波形調整部
48:太陽能板
52:蝕孔
54:等效電路模型
56:電流脈衝源
58:電解電容槽
60-1、60-2:電極箔
62-1、62-2、62-3:導線部
64-1、64-2:隔離材
66-1、66-2:玻璃板
C1、C2、C3、C4、...Cn-1、Cn:電容成分
e:電壓
i1、i2:電流
ro:外半徑
ri:內半徑
R0、R1、R2、R3、...Rn-1、Rt:電阻
Vo:輸出
Vout:交流輸出
圖1：A是顯示一實施形態之電解電容器模組的圖；B是顯示電解電容器模組之變形例的圖。
圖2：A是顯示一實施形態之濾波電路的圖；B是顯示一實施形態之電力轉換器的圖。
圖3：A與B是顯示一實施形態之電力轉換器的圖。
圖4：A是顯示一實施例之蝕孔模型的圖；B是顯示蝕孔之等效電路模型的圖。
圖5：A與B是顯示蝕孔之等效電路模型的圖。
圖6是顯示使用了暫態響應模擬的等效電路模型之圖。
圖7：A是顯示使用了電流脈寬=1[μs]之電流脈衝的暫態響應之圖；B是顯示使用了電流脈寬=10[μs]之電流脈衝的暫態響應之圖；C是顯示使用了電流脈寬=100[μs]之電流脈衝的暫態響應之圖。
圖8：A是顯示電解電容槽之各構件的圖；B是顯示電解 電容槽的圖。
圖9是顯示典型的電解電容器之電流脈衝響應的圖。
圖10：A是顯示不同斑痕長度與靜電容量之關係的圖；B是顯示在斑痕長度=55[μm]的靜電容量之頻率特性的圖；C是顯示在斑痕長度=27[μm]的靜電容量之頻率特性的圖。
圖11是顯示在斑痕長度=55[μm]、27[μm]的靜電容量之頻率依賴性的圖。
圖12是用以說明實施例1~4及比較例1~4之斑痕長度、頻率及靜電容量的一覽表格。
圖13：A是顯示比較例1之靜電容量的頻率特性的圖；B是顯示比較例1之ESR的頻率依賴性的圖。
圖14：A是顯示比較例2之靜電容量的頻率特性的圖；B是顯示比較例2之ESR的頻率依賴性的圖。
圖15：A是顯示比較例3之靜電容量的頻率特性的圖；B是顯示比較例3之ESR的頻率依賴性的圖。
圖16：A是顯示比較例4之靜電容量的頻率特性的圖；B是顯示比較例4之ESR的頻率依賴性的圖。
圖17：A是顯示實施例1之靜電容量的頻率特性的圖；B是顯示實施例1之ESR的頻率依賴性的圖。
圖18：A是用以說明實施例1及比較例1~4之靜電容量之頻率依賴性的圖；B是顯示斑痕長度相異的電極箔所造成的靜電容量之頻率依賴性的圖。
圖19是顯示以頻率=120[Hz]、100[kHz]為參數的斑痕長度與靜電容量之關係的圖。
用以實施發明之形態 [一實施型態]
<電解電容模組>
圖1的A顯示一實施形態之電解電容模組。圖1所示的構成僅為一例，不限定於如此構成。
於該電解電容模組(以下僅稱「電容模組」)2，具備有在電極箔形成有蝕孔的至少2個電解電容器。該等電解電容器作為蝕孔長度相異的2種類的電解電容器來說，是第1電解電容器4-1、第2電解電容器4-2。於此，所謂「蝕孔長度相異的2種類」，是將用於電解電容器的電容元件之電極箔上所形成的隧道狀蝕孔之長度(深度)稱為斑痕長度，並以該斑痕長度為分類概念所分類出的種類。
在該一實施型態中，顯示電解電容器4-1為蝕孔長度短的電解電容器，電解電容器4-2則為蝕孔長度長的電解電容器的情況。電解電容器4-1、4-2例如是鋁電解電容器。
電極箔例如是陽極側的電極箔，且為鋁等閥金屬箔片。蝕孔於實施例詳述的話，例如是藉由直流蝕刻來形成電極箔，且從箔片表面朝厚度方向延伸的隧道狀的斑痕。斑痕長度為從箔片表面之斑痕開口至箔片深部之斑痕前端為止的長度(深度)。
作為電解電容器4-1的一例來說，是設為斑痕長度=27[μm]以下的電解電容器。電解電容器4-2例如是斑痕長度= 超過27[μm]的電解電容器，且斑痕長度為55[μm]以上的電解電容器。
該電容模組2具備有殼體6。該殼體6可以絕緣體形成，也可由將表面絕緣的導體所形成。該殼體6收納有電解電容器4-1、4-2。電解電容器4-1、4-2可個別以單一構成，可為複數個，也可做成個別不同的設置數量。
電解電容器4-1於陽極側及陰極側分別具備有外部端子8-1、10-1，電解電容器4-2也同樣具備有外部端子8-2、10-2。各外部端子8-1、8-2、10-1、10-2是被絕緣並從殼體6拉出至外部。
各電解電容器4-1、4-2例如是圖1的B所示，可共通連接陽極側，且同樣共通連接陰極側且並聯，藉此於陽極側具備共通的外部端子8，且於陰極側具備共通的外部端子10。
陽極側之共通連接或者陰極側之共通連接，可在殼體6之內部進行，也可在殼體6之外部進行。
在該電容模組2，將電解電容器4-1之靜電容量設為C1、等效串聯電阻設為ESR1，等效電感設為ESL1，則電解電容器4-1之阻抗Z1會表示如下。
Z1=ESR1+j{ωESL1-1/ωC1}=ESR1+jXs1...(1)
jXs1為電感成分與容量成分之合成阻抗。
將電解電容器4-2之靜電容量設為C2、等效串聯電阻設為ESR2、等效電感設為ESL2，則電解電容器4-2之阻抗Z2 會表示如下。
Z2=ESR2+j{ωESL2-1/ωC2}=ESR2+jXs2...(2)
jXs2為電感成分與容量成分之合成阻抗。
<濾波電路>
圖2的A顯示使用電容模組2的濾波電路。於圖2的A中，與圖1相同的部分賦予相同的編號。
電容模組2是例如圖2的A所示，可利用於濾波電路14。在該濾波電路14，電解電容器4-1、4-2是共通地連結各陽極側，且共通地連結各陰極側來構成並聯電路。換言之，電容模組2為功率半導體電路之基本構成，且使僅斑痕長度不同的電解電容器4-1、4-2並聯連接。
電解電容器4-1、4-2之並聯電路連接有電源16。該電源16例如是高頻電源，具體上是於逆變器、轉換器等藉由切換來進行電力變換的電力變換器中，產生高頻輸出的切換部等。
使用該濾波電路14的話，於高頻域中，電解電容器4-1會構成容量效率佳的電容器，於低頻域中，電解電容器4-2會構成容量效率佳的電容器。
若交流或直流之電流i從電源16施加於電容模組2，則包含在電流i的高頻成分、波動成分會由電解電容器4-1、4-2之蓄電功能所造成的濾波功能所除去。依此，電解電容器4-1、4-2之端子間，會取出電源16的直流成分輸出，即除去高頻成分、波動成分的輸出Vo。
在此，設從電源16施加到電解電容器4-1、4-2 的電壓為e，電解電容器4-1、4-2流通於並聯電路的電流為i，流入電解電容器4-1的電流為i1，流入電解電容器4-2的電流為i2，電解電容器4-1之阻抗Z1，電解電容器4-2之阻抗為Z2，合成阻抗為Zt，則會成立：i=i1+i2=e/Z1+e/Z2=e(1/Z1+1/Z2)=e/Zt...(3)
依此，合成阻抗Zt為：Zt=Z1‧Z2/(Z1+Z2)...(4)
設電容模組2之電解電容4-1、4-2之合成靜電容量為Ct，則合成靜電容量Ct藉由式(1)、(2)及(4)來表示成：Ct=C1+C2...(5)
在該濾波電路14雖是僅以電解電容器4-1、4-2所構成，但也可併用電阻、電感器，各電解電容器4-1、4-2也可為2個以上的電解電容器。
<電力轉換器>
圖2的B顯示電力轉換器之一例。圖2的B中，圖2的A相同的部分賦予相同編號。
該電力轉換器18具備轉換器20及濾波電路14。轉換器20例如是具備有MOSFET、IGBT等切換元件26，藉由切換來使例如電池22之直流電壓斷續而轉換成交流電壓。濾波電路14是具備了電感器24的已述的濾波電路14，會除去轉換器20之切換所生的高頻成分、波動成分。依此，在輸出端子28-1、 28-2取出沒有高頻成分、波動成分的交流輸出Vout。
圖3的A顯示其他電力轉換器。於圖3的A中，與圖2相同部分賦予相同編號。
該電力轉換器30具備有濾波電路14及逆變器32。濾波電路14具備已述的電解電容器4-1、4-2。電解電容器4-1是設置來取代從前的薄膜電容器。
施加於輸入端子34-1、34-2的直流電壓E，藉由電解電容器4-1、4-2之蓄電功能會變平滑，且從直流電壓E除去波動成分、交流成分後，被施加到逆變器32。
逆變器32具備MOSFET、IGBT等切換元素36，藉由切換例如是將直流電壓轉換成三相交流輸出。該三相交流輸出會被施加於負載，即馬達38，並使馬達38旋轉。
圖3的B顯示其他電力轉換器。於圖3的B中，與圖3的A相同部分付著相同編號。
該電力轉換器40具備平滑部42、整流部44、濾波電路14、轉換器20、波形調整部46。
平滑部42使太陽能板48之發電輸出平滑化。該平滑部42之輸出會由整流部44所整流，並通過濾波電路14。濾波電路14具備已述的電解電容器4-1、4-2，且藉由電解電容器4-1、4-2之蓄電功能而使波動成分平滑化，除去高頻成分並生成直流輸出。
轉換器20如同已述，具備有MOSFET、IGBT等切換元件36，藉由切換來將直流電壓，例如是轉換成單相交流輸出。該單相交流輸出會由波形調整部46調整成正弦波輸出，並從 輸出端子50-1、50-2被取出，成為商用交流輸出。
<一實施型態的效果>
藉由此一實施型態，可獲得以下效果。
(1)斑痕長度相異的兩種類的電解電容器，即電解電容器4-1、4-2，在兩者之並聯電路中，藉由併用高頻域之容量效率高的電解電容器4-1，例如是與僅有電解電容器4-2的並聯電路比較起來，可抑制裝置之大型化。
(2)為了確保高頻域之容量，與鋁電解電容器與薄膜電容器之並聯電路比較起來，可除去體積大的薄膜電容器，且可解消為了薄膜電容器使裝置會大型化的課題。
(3)可提高電解電容器於高頻域的電容性能，且活用於濾波電路14、電力轉換器18、30、40等多樣用途。
[實施例]
<用於電解電容器4-1、4-2的電極箔>
電極箔為高壓用，且適合用於100[kHz]以上之高頻域的電解電容器，並且用於陽極箔、陰極箔或是用於兩者。
該電極箔是用閥金屬形成。電極箔可選擇從鋁、鉭、鈮、氧化鈮、鈦、鉿、鋯、鋅、鎢、鉍及銻等選擇的閥金屬材料。有關形成電極箔的閥金屬之純度，期望在陽極箔為99.9[%]以上，在陰極箔為99[%]以上，但也可含有矽、鐵、銅、鎂、鋅等不純物。
電極箔藉由蝕刻處理使箔片兩面擴面化。在蝕刻處理後的電極箔，會形成從箔片兩面朝厚度方向延伸的無數個蝕孔。蝕孔是從箔片表面朝箔片內延伸的圓筒狀之斑 痕，沒有該斑痕的部分存在著箔片之錠部(殘留部)。
蝕刻處理可為化學蝕刻，或者電化學蝕刻任一者。直流蝕刻中，例如是可將浸漬於存在著鹵素離子的酸性水溶液中的電極箔作為陽極，並施加直流電流，藉此於電極箔形成隧道狀的蝕孔。蝕刻用的酸性水溶液例如可使用鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、食鹽中任一者的水溶液，或者是該等的混合液。
蝕孔之斑痕長度是以電流的施加時間來調整。蝕刻處理例如是做成2步驟，其第1步驟中例如是在含有氯離子的水溶液中浸漬電極箔，且流通直流電流並施行電化學蝕刻，來形成蝕孔。第2步驟例如是將經過第1工程後的電極箔，浸漬在含有硝酸離子或氯離子的水溶液中，且藉由電化學蝕刻或化學蝕刻來擴大在第1步驟所形成的蝕孔。蝕孔之斑痕長度會受第1步驟之電流施加時間影響。
關於該蝕孔，斑痕長度例如是27[μm]以下。100[kHz]以上的高頻域中，在超過27[μm]的斑痕長度之深部區域不會使靜電容量增加，要使電極箔之殘留部薄片化，且要增大電極箔之強度，會有必須使電極箔增厚的短處產生。該等理由在後面敘述。
於100[kHz]以上的高頻域中，斑痕長度在12[μm]以上且20[μm]以下時，靜電容量之增加率雖有鈍化趨勢，但與斑痕長度成比例，可見靜電容量的增加趨勢。依此，在該斑痕長度區域可最有效率地貢獻使靜電容量增加，因此由效率性觀點來看，在12[μm]以上且20[μm]以下的斑痕長度為佳。
而且，斑痕長度超過20[μm]且在27[μm]以下時，100[kHz]以上的頻域中，可看出靜電容量之增加。依此，由靜電容量來看，超過20[μm]且27[μm]以下的斑痕長度為佳。
蝕孔之斑痕長度是藉由化學轉化膜複製法所量測規範。在此，所謂化學轉化膜複製法，是在對電極箔蝕刻處理後，生成介電質薄膜，且藉由碘-甲醇溶液等來溶解鋁胚，並以SEM(Scanning Electron Microscope：掃描電子顯微鏡)觀察蝕孔之形狀的方法。由無數個蝕孔中隨機選擇100條斑痕並量測斑痕長度，以其平均值作為斑痕長度。
在電極箔藉由化學轉化處理來形成介電質薄膜。該介電質薄膜是在電極箔表面以氧化處理形成，且也有形成於蝕孔之內壁面。該介電質薄膜之形成法，典型上是採用在不存在著鹵素的緩衝溶液中浸漬電極箔，且作為陽極並施加電壓的方法。在緩衝溶液使用有硼酸銨、磷酸銨、己二酸銨，以及有機酸銨等。
<電解電容器4-1、4-2>
電解電容器4-1、4-2除了是將電解溶液浸泡在有捲繞電極箔的電容器元件的非固態電解電容器之外，也可為混合型電解電容器、兩極型電容器，以及積層型電容器等有使用已述的電極箔的電解電容器。
除了浸泡在電解電容器4-1、4-2的電解質，除了是使用液體或固體中任一方的電解電容器以外，也可為在陽極箔形成介電質薄膜的非固態電解電容器、具備作為該電解質之液體與固體的混合型電解電容器，以及在陽極箔與陰極箔雙方 形成介電質薄膜的兩極型電解電容器中任一者。
電解電容器4-1所用的電容元件是藉由已述的電極箔來構成陽極箔以及陰極箔，且在陽極箔以及陰極箔之間夾入隔離材並捲繞成圓筒狀。電極箔形成有介電質薄膜，且斑痕長度做成27[μm]以下。
該電容元件是在浸泡了電解液後，從陽極箔將陽極端子，並從陰極箔將陰極端子拉出。該電容元件收納在外裝殼。該外裝殼之封口是使用封口蓋。該封口蓋是使用在合成樹脂板等硬質絕緣板貼上橡膠版的多層板。在該封口蓋，陽極側以及陰極側之外部端子會被固定成一體，且在陽極側之外部端子是電容元件之陽極端子，而在陰極側之外部端子是其陰極端子連接於外裝殼之封口前。收納電容元件的外裝殼是以封口蓋來密封，並在成為製品前，受到電容元件的時效處理。
有關將陽極箔以及陰極箔間絕緣的隔離材，重疊於陽極箔以及陰極箔之間的隔離材例如是呈片狀。做為該隔離材的材料來說，可列舉牛皮紙、馬尼拉蕉麻、藘葦、麻、嫘縈等纖維素及該等之混合紙、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、其衍生物等的聚酯系樹脂、聚四氟乙烯系樹脂、聚偏二氟乙烯系樹脂、維尼綸系樹脂、脂肪族聚醯胺、半芳香族聚醯胺、全半芳香族聚醯胺等的聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、三甲基戊烷樹脂、聚苯硫醚樹脂、丙烯酸系樹脂等為例。也可選擇該等樹脂中任一者或2者以上作混合。
有關浸泡電容元件的電解液，高壓用途的電解 液之溶劑是乙二醇為佳，但也可與其他溶劑併用。
要作為電解液之溶劑，在質子性的有機極性溶劑中，可列舉一元醇類、多元醇類及氧基醇(Oxyalcohol)化合物類。做為一元醇類來說，可列舉乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、環丁醇、環戊醇、環己醇、苯甲醇等。
做為多元醇類來說，除了乙二醇之外，可列舉γ-丁內酯、二甘醇、一縮二丙二醇、1,2-丙二醇、甘油、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、2-甲-2,4-戊二醇。做為氧基醇化合物類來說，可列舉丙二醇、甘油、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲氧基丙醇、二甲基丙醇等。
非質子性的有機極性溶劑中，可列舉醯胺系、內酯類、環丁碸、環狀醯胺、腈系及氧化物系。作為醯胺系來說，可列舉N-甲基甲醯胺、N,N二甲基甲醯胺、N-乙基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-乙基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、六甲磷醯胺等。作為環狀醯胺來說，可舉例γ-丁內酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸伸乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲基丙烯、碳酸甲基丙烯等。作為腈系來說，可列舉乙腈等。作為氧化物系來說，可列舉二甲亞碸等。
作為電解液之溶質來說，可列舉將酸之共軛鹼作為陰離子成分的銨鹽、胺鹽、4級銨鹽及環狀脒化合物之四級鹽。作為構成胺鹽的胺來說，1級胺(甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙二胺等)、2級胺(二甲胺、二乙胺、二丙胺、甲基乙胺、二苯胺等)、3級胺(三甲胺、三乙胺、三丙胺、三苯胺、 1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯等)。作為構成第4級銨鹽的第4級銨來說，可列舉四烷基銨(四甲銨、四乙銨、四丙銨、四丁銨、甲基三乙基銨、二甲基二乙基銨等)、吡啶鎓(Pyridium)(1-甲吡啶鎓、1-乙吡啶鎓、1,3-二乙吡啶鎓等)。並且，作為構成環狀脒化合物之四級鹽的陽離子來說，可列舉將以下化合物四級化過的陽離子。即，咪唑單環化合物(1-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1,4-二甲基-2-乙基咪唑、1-苯咪唑等咪唑同族體、1-甲基-2氧基甲基咪唑(1-methyl-2-oxymethylimidazole)、1-甲基-2氧基乙基咪唑(1-methyl-2-oxyethylimidazole)等氧烷衍生物、1-甲基-4(5)-硝基咪唑、1,2-二甲基-4(5)-硝基咪唑等硝基以及胺基衍生物)、苯并咪唑(1-甲苯并咪唑、1-甲基-2-苄基苯并咪唑等)、具有2-咪唑啉環的化合物(1-甲基咪唑啉、1,2-二甲基咪唑啉、1,2,4-三甲基咪唑啉、1,4-二甲基-2-乙基咪唑啉、1-甲基-2-苯基咪唑啉等)、具有四氫嘧啶環的化合物(1-甲-1,4,5,6-四氫嘧啶、1,2-二甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶、1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮雜二環[48.3.0]壬烯等)等。作為陰離子成分來說，可舉例羧酸、酚類、硼酸、磷酸、碳酸、矽酸等酸的共軛鹼。
<電極箔之蝕孔的構造及功能>
形成於電極箔的隧道狀之蝕孔，例如是斑痕徑=約1[μm]，斑痕長=27[μm]，且具有大縱橫比。在形成如此的蝕孔的電極箔，為了維持箔片強度，會以避免蝕孔貫穿，且留下適當厚度的殘留部分為條件，來施予蝕刻處理。
在形成於電極箔的蝕孔，為了展現高靜電容量，其內部將充分地滲透電解液。換言之，隨著電化學處理的蝕孔之控制技術向斑痕內滲透電解液，藉此可實現高靜電容量密度。
陽極側之電極箔的蝕孔藉由陽極氧化處理，在其內壁會形成氧化鋁(Al2O3)所構成的介電質皮膜。由於該介電質皮膜發揮介電質之功能，因而介電質皮膜越厚，電解電容器之漏電流越小。於此，介電質皮膜是形成為適於電解電容器之額定電壓、可容許漏電流的厚度。
<蝕孔之等效電路模型>
從形成於電極箔的無數個蝕孔中，任意選擇一條蝕孔，則如圖4之A所示，可表現為圓筒形斑痕。
蝕孔52如同已述，由於具有大的縱橫比，且於內壁具有介電質皮膜，因而如圖4之B所示，可表現成簡易構造模型。圖4之B的ri表示蝕孔52之內半徑ro表示蝕孔52之外半徑。
圖4之B所示的Rt為在1條蝕孔52的電解液之滲透部的電阻。該抵抗Rt可如式(6)呈現。
Rt=ρL/πri2...(6)
同樣是將以蝕孔52所得的靜電容量設為Ct的話，該靜電容量Ct可如(7)呈現。
Ct=2πε/ln(ro/ri)...(7)
於此，ρ[Ωm]為電解液之比電阻，ri[m]為蝕孔之內半徑，r0[m]為蝕孔之外半徑，L[m]為蝕孔長度，ε為介電質皮膜之電容率。另，ro-ri相當於介電質皮膜之厚度。
圖5之A顯示蝕孔之等效電路模型。1條蝕孔藉 由分布參數電路，可呈現電容器及電阻所構成的CR梯狀電路。該等效電路模型，是以適合電力轉換器的標準規格之電解電容器為構想，且呈現出陽極箔上的蝕孔之斑痕長度、孔徑、斑痕密度、介電質皮膜之厚度等陽極箔的形態學資訊之電路模型。
有關該等效電路模型，若考量到相當於電解液、配置於陽極箔與陰極箔之間的隔離材等電極箔以外的構成件之複合電阻的參數R0，則可以圖5之B所示的等效電路模型來呈現。
<針對電流脈衝的暫態響應>
於高頻域中，為了確認電解電容器之容量減低率會變大的現象，而實施了針對電流脈衝的暫態響應模擬。該模擬中有對已述的等效電路模型施加不同脈寬的複數個電流脈衝，該暫態響應是藉由SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模擬器，來解析其暫態響應會依斑痕長度而有差異之事。SPICE模擬器是模擬電子電路之類比動作的軟體之解算器。
圖6顯示使用了模擬的等效電路模型54、對該等效電路模型54施加電流脈衝的電流脈衝源56之負荷條件。有關等效電路模型54，C1~C10為存在於斑痕長方向的電容成分，R0~R9為電阻成分。R0為隔離材及電解液之複合電阻，R1~R9是起因於斑痕內部之電解液電阻的電阻成分。有關電容成分C1~C10，C1表示斑痕入口側之電容成分，而C10表示斑痕內部最深處之電容成分。
在此，利用與蝕孔有關的型態資訊，以及與電解液、隔 離材等電阻值有關的實測資料，藉由式(6)算出抵抗Rt，且藉由式(7)算出靜電容量Ct。
有關對應斑痕斷面積的電阻成分R0，利用從廣泛的頻域中的實際的電解電容器(例如額定電壓400[V]-2400[μF]之螺絲端子型的鋁電解電容器)量測的ESR(等效值串聯電阻)，來算出了R0。
該等計算值及量測結果中，電阻R0的值為4.0[G]，電阻R1~R9的值為0.1[G]，電容成分C1~C10的各靜電容量為2.48[fF]。
<暫態響應模擬之結果>
在暫態響應模擬中，像是脈衝振幅=7[pA]，脈寬=1[μs]、10[μs]、100[μs]，使用僅脈寬有不同的複數個電流脈衝，且將出現於電容成分C1~C10的端子間電壓(=充電電壓)做解析，作為附加了該電流脈衝的等效電路模型之暫態響應。
圖7之A~C顯示電流脈衝及暫態響應之解析結果。圖7之A顯示脈寬=1[μs]之電流脈衝施加時出現於C1~C10的端子間電壓之變遷。
當施加脈寬=1[μs]之電流脈衝時，將C1~C10之端子間電壓的上升速度(充電速度)做比較，則在斑痕入口側的C1較快，並朝向斑痕最深處側逐漸變慢，在斑痕最深部側的C10則極為緩慢。而且，從斑痕中間至最深部的C5~C10中，由電流脈衝而來的充電電壓沒有上升，沒有跟從電流脈衝來的充電響應。依此，設想在斑痕深處的C5~C10對電解電容器 之靜電容量沒有益處。
圖7之B顯示施加脈寬=10[μs]的電流脈衝時出現於C1~C10的端子間電壓之變遷。
當是脈寬=10[μs]之電流脈衝時，在從斑痕中間至最深部的C5~C10中，由電流脈衝而來的充電電壓雖有上升，但從斑痕入口側朝向斑痕最深部，充電速度會產生大差異。朝向斑痕最深部，充電響應會鈍化。
有關對於脈寬=10[μs]之電流脈衝的充電響應，與脈寬=1[μs]的情況比較起來，則從斑痕中間至最深部側的響應性雖有改善，但從斑痕中間朝向斑痕最深部有分布著充電電壓。
圖7之C顯示出現於施加脈寬=100[μs]的電流脈衝時C1~C10的端子間電壓之變遷。
當是脈寬=100[μs]之電流脈衝時，於斑痕之深度方向有些微的電壓分布，充電之上升速度也有些微不同，但斑痕最深部側的響應性比起脈寬=1[μs]或10[μs]時較良好。
由如此的響應特性設想高速的切換動作，則明顯可見即使斑痕長度做得過長，仍是斑痕深部側之響應性低落，斑痕深部之有效面積之有效性低，不影響靜電容量之展現。
<斑痕長度不同的陽極箔之性能評價>
以模擬結果之妥當性驗證，以及要做適合高速切換的陽極箔構造而要把握斑痕長度為目的，作為斑痕長度不同的電極箔來說，有製作了具有斑痕長度：55[μm]、48[μm]、42[μm]、33[μm]、27[μm]之蝕孔的陽極箔。
該陽極箔之形成上，使用了厚度：125[μm]，4N高純度 的鋁箔來做為原箔。將鋁箔浸漬在酸性水溶液，藉由對該鋁箔施加直流電壓而進行電化學的蝕刻處理，而形成了隧道狀的蝕孔。
進行了該蝕刻處理的鋁箔是浸漬於硼酸水溶液，且進行650[V]之化學轉化，於箔片全面形成介電質皮膜並作為試驗材料。
該試驗材料是使用SEM進行斷面觀察，且量測平均隧道長及箔片厚度。在量測箔片單體之靜電容量中，是從試驗材料打出4[cm2]之面積來形成試驗材料片，並在將此浸漬於硼酸胺水溶液的狀態下，施加頻率120[Hz]之正弦波電壓1[V]，且藉由LCR計來量測靜電容量。
形成了斑痕長度：55[μm]、48[μm]、42[μm]、33[μm]、27[μm]之陽極箔。則如圖8之A所示，使用各陽極箔來組裝電容元件，並對該電容元件浸泡電解液，則如圖8之B所示，形成了簡易構造的電解電容槽58。在電解電容槽58，60-1、60-2、60-3為電極箔，62-1、62-2、62-3為接腳部，64-1、64-2為隔離材，66-1、66-2為玻璃板。
對各電解電容槽施加頻率範圍10[Hz]~100[kHz]，正弦波1[V]，且使用LCR計來量測各電解電容槽58之靜電容量，並且確認靜電容量之頻率依賴性(其確認結果顯示於圖10)。
進而，確認了斑痕長的不同，會對高速切換動作時的充電響應性有何種影響。
針對各電解電容槽58之充電響應性，對各電解電容槽58施加脈寬不同的複數個電流脈衝時，量測出由各電流脈衝而 生的電流值及端子間電壓。
該量測是使用脈寬=2000[μs]、200[μs]、20[μs]之電流脈衝，且將為了使充電電流於電解電容槽58流通的充電電阻值作變更，來使相對電解電容槽58的綜合電量(總電荷量)QP始終成QP=4μC(固定)。另，施加於電解電容槽58的脈衝電流之負載比(Duty ratio)設為50[%]，則脈寬=2000[μs]會對應頻率=250[Hz]，脈寬=200[μs]會對應2.5[kHz]，脈寬=20[μs]會對應25[kHz]。
圖9顯示在電解電容槽施加電流脈衝時，電解電容槽之端子間電壓的舉動。此情況下，電流脈衝是脈寬=2[μs]，電流=2[A]。
電解電容槽之端子間電壓在電流脈衝施加中，近乎是線性地增加。此代表電解電容槽是以電流脈衝來充電。若停止施加電流脈衝，則在停止之後，緊接著端子間電壓會急遽低落。這是由電解電容槽之ESR所造成的IR下降(電壓下降)而來。由此，可認為是停止施加電流脈衝後緊接著出現的端子間電壓VC，會是與積蓄於電解電容槽的電荷量對應的電壓。
在此，利用電流脈衝施加中的綜合電量QP，以及緊接在停止施加電流脈衝後的端子間電壓VC，可由式(8)求得可響應電流脈衝的靜電容量CP。
CP=QP/VC...(8)
<蝕孔與電容性能的關係>
圖10之A顯示在斑痕長度與水溶液中量測出的薄片單體之靜電容量的關係；圖10之B顯示陽極箔之平均斑痕長度 =55[μm]與箔片厚度，做成一般構造的電解電容槽58時的靜電容量；圖10之C顯示陽極箔之平均斑痕長度=27[μm]與箔片厚度，做成一般構造的電解電容槽58時的靜電容量。由該等靜電容量值明顯地表示，斑痕長度越長的話，則靜電容量會增加，且該靜電容量有著頻率依賴性。
將斑痕長度=55[μm]、斑痕長度=27[μm]之各陽極箔做比較，則可知在10[Hz]~10[kHz]程度之低頻域中，斑痕長度=55[μm]來的靜電容量明顯較大。換言之，此為陽極箔之有效表面積會與斑痕長度成比例而變大，因此由該有效表面積而造成的靜電容量增加。
在100[kHz]附近的高頻域，無關斑痕長度=55[μm]、27[μm]，近乎是呈相等的靜電容量。換言之，可知斑痕長度越長的話，靜電容量之頻率依賴性會越大，在數10[kHz]~100[kHz]程度的高頻域中，靜電容量之減低率也會變大。
此結果顯示與暫態響應模擬之結果同樣的傾向，蝕孔之斑痕長度過度變長時，高頻域中在斑痕深部不會產生正常的充電。
依此，在適合高頻用途的電解電容器中，具有最適的斑痕長度的電極箔較有效。
圖11顯示對於使用了斑痕長度=55[μm]、斑痕長度=27[μm]之陽極箔的電解電容槽，附加了脈寬不同的複數個電流脈衝時之切換頻率與靜電容量CP之關係。另，靜電容量CP從已述的(7)也同樣可求出。
在斑痕長度較短時與較長時的靜電容量之差異，會隨著頻率上升而變小，因而如同已述，對應所使用頻率而採用具有最適的斑痕長度的電極箔較有效且必要。
<實施例1~實施例4及比較例1~比較例4>
以下，針對實施例1~實施例4及比較例1~比較例4做說明。圖12顯示斑痕長度、頻率、第1回至第3回之量測結果，即靜電容量、其平均值。
<實施例1>
製作出將蝕孔之斑痕長度=27[μm]之電極箔用於陽極箔的實施例1之電容元件。
在陽極側的電極箔，是使用寬度=20[mm]×20[mm]，箔片厚度=125[μm]之鋁箔，並將此做為陽極箔。該電極箔施加2階段的蝕刻處理，且在第1階段的蝕刻處理中，將電極箔浸漬於含有鹽酸的水溶液，於直流電壓下對鋁箔施加電化學的蝕刻，並形成了蝕孔。
在第2階段之蝕刻處理中，將經過第1階段之蝕刻處理的電極箔，浸漬於含有硝酸的水溶液，且進行電化學或化學的蝕刻處理，且將第1階段所形成的蝕孔擴大。將進行了如此蝕刻處理的電極箔，在硼酸銨水溶液中進行化學轉化處理，並在箔片表面形成了化學轉化皮膜。藉由化學轉化塗膜模製法量測蝕孔長度，藉此確認了斑痕長度=27[μm]。
在陰極側的電極箔，是使用寬度=30[mm]×25[mm]，箔片厚度=約20[μm]之鋁箔，並將此做為陰極箔。
陽極箔及陰極箔裝設有以矽塗覆頸部的鋁製接腳線，且以30[mm]×25[mm]之牛皮紙構成的2片隔離材夾著陰極箔，並重疊1片陽極箔。預先對隔離材，是用將採用了主溶劑=乙二醇、主溶質=硼酸的電解液浸泡過的材料。將積層的陽極箔、陰極箔及隔離材中的1組以玻璃板夾持，並作成實施例1之電容元件。
<比較例1~4>
於蝕刻處理中，藉由調整電壓之施加時間，並以不同蝕孔長度的電極箔，來製作成比較例1~4之電容元件。比較例1是使用了蝕孔長度=55[μm]之陽極箔的電容元件；比較例2是使用了蝕孔長度=48[μm]之陽極箔的電容元件；比較例3是使用了蝕孔長度=42[μm]之陽極箔的電容元件；比較例4是使用了蝕孔長度=33[μm]之陽極箔的電容元件。
該等比較例1~4之電容元件，是以除了蝕孔長度之外，與實施例1之電容元件相同方法及相同條件所製作出。
<靜電容量之測定1>
在該量測1中，量測出了實施例1及比較例1~4之電解元件之靜電容量。該量測使用了LCR計(Agilent Technologies公司製，4284A)。量測條件是周圍溫度=21[℃]，且交流電壓=1.0[Vrms]，且設了量測頻率=1[Hz]至100[kHz]之範圍。靜電容量之量測方法是以各頻率數來各執行3次，並且將該量測結果標在以橫軸為頻率，縱軸為靜電容量的圖表上。其量測結果表示於圖13~圖18。
圖13是顯示比較例1之量測結果；圖14是顯示比較例2 之量測結果；圖15是顯示比較例3之量測結果；圖16是顯示比較例4之量測結果；圖17是顯示比較例1之量測結果。圖18標示實施例1及比較例1~4之各平均值。另，圖13之A、圖14之A、圖15之A、圖16之A、圖17之A是顯示靜電容量之量測結果，而圖13之B、圖14之B、圖15之B、圖16之B、圖17之B是顯示ESR之量測結果。
如圖13~圖18所示，在未達10[kHz]之低頻域中，靜電容量會對應蝕孔長度而增高。相對比較例1~4在實施例1中，靜電容量在1.0~0.5[μF]程度時較小，但在超過10[kHz]之高頻域中，則是頻率越高，對應蝕孔長度而生的靜電容量差較小。
在100[kHz]之高頻率，靜電容量是成：實施例1=平均0.97[μF]；比較例1=平均1.09[μF]；比較例2=平均1.05[μF]；比較例3=平均1.07[μF]；比較例4=平均1.00[μF]。換言之，在100[kHz]之高頻域中，無關實施例1之蝕孔長度=27[μm]是否較淺，實施例1之靜電容量與比較例1~4之靜電容量是呈現1.0[μF]前後的值。
在120[kHz]之高頻率，實施例1=平均0.90[μF]；比較例1=平均1.01[μF]；比較例2=平均0.98[μF]；比較例3=平均0.99[μF]；比較例4=平均0.93[μF]。實施例1是無關實施例1之蝕孔長度=27[μm]是否較淺，在120[kHz]之頻率，實施例1之靜電容量與比較例1~4之靜電容量是呈現0.95[μF]前後的值，靜電容量無變化。
如此，在100[kHz]以上的高頻域中，無關實施例1之蝕 孔長度=27[μm]是否較淺，實施例1之靜電容量與比較例1~4之靜電容量近乎是成相同值。該結果在100[kHz]以上之高頻域中，若是在蝕孔長度=27[μm]以下的話，會於蝕孔之全區域執行有效率的充放電。對此，顯示在超過27[μm]之斑痕深部不會執行充足的充放電，而對展現靜電容量沒有益處。
依此，藉由蝕孔長度=27[μm]以下的電極箔，可以確保在電極箔維持良好強度所需要的殘留部之厚度，且使箔片厚度薄化。例如，在使用了捲繞型電容元件的電解電容器，可達電容元件之小型化、電極箔繞圈數之增加；而在積層型之電容元件，可伴隨其小型化來增加積層數，且配合小型化使靜電容量增大。
<實施例2~實施例4>
實施例2是將蝕孔長度=20[μm]之電極箔做為陽極箔的電容元件；實施例3是將蝕孔長度=12[μm]之電極箔做為陽極箔的電容元件；實施例4是由與實施例1相同的製造法及同一條件，來製作出將蝕孔長度=6[μm]之電極箔做為陽極箔的電容元件。
<靜電容量之量測2>
針對該等實施例2~4之電容元素的靜電容量，是由與實施例1及比較例1~4相同的條件來量測。圖18之B將其測定結果與實施例1及比較例1~4之平均值一同顯示。圖18之B所示的圖表將實施例1及比較例1~4之測定結果，在從100[Hz]至100[kHz]為止的頻率範圍標示出來。
圖19顯示在實施例1~4及比較例1~4之電容元件流通頻 率=120[Hz]及100[kHz]之交流電流時，於各交流電流下的靜電容量與蝕孔長之關係。
蝕孔長度=6[μm]的情況下，在1[Hz]至100[kHz]之頻率沒有靜電容量變化。在蝕孔長度=12[μm]，於高頻域中靜電容量會開始產生些微低落，且在頻率=120[Hz]、100[kHz]有靜電容量產生不同的基點。
在蝕孔長度=20[μm](蝕孔長度=12[μm]的約1.6倍)，且在頻率=100[kHz]之靜電容量=0.83[μF]。該數值相當為蝕孔長度=12[μm]，頻率=100[kHz]之靜電容量=0.42[μF]的約2倍。
在蝕孔長度=27[μm](蝕孔長度=12[μm]之2.25倍)，於頻率=100[kHz]，是靜電容量=0.97[μF]。該數值相當為蝕孔長度=12[μm]，於頻率=100[kHz]之靜電容量=0.42[μF]的約2.3倍。
藉此，在蝕孔長度=12[μm]以上20[μm]以下，蝕孔長度來的靜電容量之增加率雖會開始鈍化，但可有效率地獲得對應蝕孔長度的靜電容量。
在蝕孔長度=超過20[μm]以上27[μm]以下，蝕孔長度來的靜電容量之增加率雖會開始鈍化，但可知與蝕孔長度=超過27[μm]時比較起來靜電容量有增加。依此，由蝕孔長度來的靜電容量之增加效率性之觀點來看，蝕孔長度=12[μm]以上且到20[μm]為止較佳，但從電極箔之強度及靜電容量之觀點來看，蝕孔長度=超過20[μm]以上27[μm]以下為佳。
在各實施例1~4中，針對流通時的頻率=100[kHz]之電流的情況有作敘述，但本發明不限於如此的頻率、電流。對電極箔施加含有頻率=100[kHz]以上之高頻成分波形，以及含有頻率=未達100[kHz]之低頻成分波形的電壓、電流，也可獲得與實施例同樣的效果。
在如此的電解電容器，可適用於轉換器、反轉器等，使用已述的功率半導體之切換頻率的高頻電路，且對電力轉換器之高效率化、小型化有貢獻。
從該實施例明顯可見，即使將電極箔之斑痕長度過度做長，於高頻域的響應性仍會惡化。在蝕孔長度之斑痕深部，於高頻域中，充電速度比較起斑痕入口側會極度低落，且不得正常充放電，為此無法發揮有效的靜電容量成分功能。
又，在高頻域中，具備有斑痕長度較長的蝕孔構造之電極箔的習知的電解電容器，會是靜電容量較低、較不利，因而在適合高頻用途之電解電容器，則是適用做成對高頻用途最適的斑痕長度之電極箔較佳。
<實施例之效果>
依據該實施例，可得到以下的效果。
(1)使用如此的電解電容器的話，可適用於轉化器、反轉器等，使用已述的功率半導體之切換頻率的高頻電路上，且可圖電力轉換器之高效率化、小型化。
(2)若在高頻域適用最適的斑痕長度之電極箔的話，可實現在高頻域中電容器性能優秀的電解電容器，且可圖其小型化與漣波電流耐度之提升。
(3)在電解電容器4-1，不存在不對容量的有益的深度之蝕孔，因此可充分留下殘留部並使厚度薄化，且保持電極箔之強度，並提高電解電容器於各單位體積之靜電容量。
(4)有關在電解電容器4-1、4-2之電極箔形成的蝕孔，例如是做成在使用斑痕長度=55[μm]之電極箔的2個電解電容器之並聯電路上，流通含有頻率=120[Hz]之低頻成分，以及頻率=100[kHz]之高頻成分的電流。此情況下，在120[Hz]區域中，由如此的電解電容器發揮出與斑痕長度對應的靜電容量，對此在100[kHz]中比較起斑痕長之長度，發揮出的靜電容量較小。
於此，使用斑痕長度=55[μm]之電極箔的2個電解電容器之中，將一方的電解電容器變更為使用斑痕長度=27[μm]之電極箔的電解電容器。換言之，將一方做成使用斑痕長度=55[μm]之電極箔的電解電容器，另一方做成使用斑痕長度=27[μm]之電極箔的電解電容器。採用該等蝕孔長度不同的至少兩種類的電解電容器，來構成並聯電路，且做成在該並聯電路流通含有頻率=120[Hz]之低頻成分，以及頻率=100[kHz]之高頻成分的電流。
在使用斑痕長度=55[μm]之電極箔的電解電容器，有發揮出許多對應120[Hz]區域的靜電容量，對此因為對應100[kHz]區域的靜電容量沒有在斑痕長度之深部側被利用，所以發揮出的靜電容量較小。
另一方，在使用了斑痕長度=27[μm]之電極箔的電解電容器，因為電極箔之厚度較薄而使電極箔之捲繞數 增加，並且可採用與使用了斑痕長度=55[μm]之電極箔的電解電容器同徑的電容元件。換言之，可見藉由電極箔之搭載量增加而來的靜電容量之增加。如此一來，在使用了斑痕長度=27[μm]之電極箔的電解電容器，針對100[kHz]區域，可發揮出比起使用了斑痕長度=55[μm]之電極箔的電解電容器更多的靜電容量。
換言之，就連在使用了斑痕長度=55[μm]之電極箔的電解電容器上無法發揮出靜電容量的頻域，針對此在使用了斑痕長度=27[μm]之電極箔的電解電容器，可彌補在其頻域的靜電容量。依此，若具備在電極箔形成有蝕孔的至少兩個電解電容器，且包含有使該蝕孔長度有不同的至少兩個電解電容器的話，換言之，將可有效率地發揮靜電容量的頻域有不同的電解電容器做併用，藉此對於處理含有不同頻率成分的電流、電壓的電力轉換器，可為小型且有效率地提供必要靜電容量，可圖謀電力轉換器之小型化及高效率化。
如以上所述，對本發明之最佳實施型態等做了說明。本發明不限於上述記載。依據專利請求範圍所記載，或者用以實施發明的型態中所揭示的發明宗旨，於同業者可做出多種變形與變更。如此變形、變更有包含在本發明範圍中之事則無需多言。
[產業上的可利用性]
依據本揭示之構成，藉由併用蝕孔長度相異的兩種類之電解電容器，可活用對應頻域的各電解電容器之特徵，且從低頻至高頻的寬廣的頻域中實現效率佳的電容性能，並且可 對濾波電路、電力轉換器之小型化等有貢獻。
2‧‧‧電解電容模組
4-1、4-2‧‧‧電解電容器
6‧‧‧殼體
8‧‧‧外部端子
8-1、8-2‧‧‧外部端子
10-1、10-2‧‧‧外部端子

Claims (3)

  1. 一種電解電容模組，前述電解電容模組有隧道狀的蝕孔的蝕孔長度相異的至少二種類的電解電容器並聯連接，至少二種類的前述電解電容器各自包含捲繞電極箔的電容元件及僅由電解液形成的電解質，第1種類的前述電解電容器是蝕孔長度做成在27[μm]以下的電解電容器，第2種類的前述電解電容器是蝕孔長度做成超過27[μm]的電解電容器，第1種類的前述電解電容器的前述電極箔是比第2種類的前述電解電容器的前述電極箔更薄，第1種類的前述電解電容器的前述電極箔的繞圈數比第2種類的前述電解電容器的前述電極箔的繞圈數更多。
  2. 一種濾波器電路，其包含電解電容模組，前述電解電容模組有隧道狀的蝕孔的蝕孔長度相異的至少二種類的電解電容器並聯連接，至少二種類的前述電解電容器各自包含捲繞電極箔的電容元件及僅由電解液形成的電解質，第1種類的前述電解電容器是蝕孔長度做成在27[μm]以下的電解電容器，第2種類的前述電解電容器是蝕孔長度做成超過27[μm]的電解電容器，第1種類的前述電解電容器的前述電極箔是比第2種類 的前述電解電容器的前述電極箔更薄，第1種類的前述電解電容器的前述電極箔的繞圈數比第2種類的前述電解電容器的前述電極箔的繞圈數更多。
  3. 一種電力轉換器，其具備濾波器電路，前述濾波器電路包含電解電容模組，而前述電解電容模組有隧道狀的蝕孔的蝕孔長度相異的至少二種類的電解電容器並聯連接，至少二種類的前述電解電容器各自包含捲繞電極箔的電容元件及僅由電解液形成的電解質，第1種類的前述電解電容器是蝕孔長度做成在27[μm]以下的電解電容器，第2種類的前述電解電容器是蝕孔長度做成超過27[μm]的電解電容器，第1種類的前述電解電容器的前述電極箔是比第2種類的前述電解電容器的前述電極箔更薄，第1種類的前述電解電容器的前述電極箔的繞圈數比第2種類的前述電解電容器的前述電極箔的繞圈數更多。
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