WO2022181607A1 - 固体電解コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記陽極箔は、第1主面と前記第1主面とは反対側の第2主面とを有するとともに、第1端部を含み、かつ前記固体電解質層が形成されていない第1部分と、前記第1端部とは反対側の第2端部を含み、かつ前記第1部分以外の第2部分とを含み、
前記コンデンサ素子は、前記第1端部と前記第2端部との間において、前記第1主面側に第1絶縁領域を有するとともに、前記第2主面側に第2絶縁領域を有し、
前記第2絶縁領域の少なくとも一部における撥水性R2は、前記第1絶縁領域における撥水性R1よりも高い。
前記陽極箔は、第1主面と前記第1主面とは反対側の第2主面とを有するとともに、第1端部を含み、かつ前記固体電解質層で覆われていない第1部分と、前記第1端部とは反対側の第2端部を含み、かつ前記第1部分以外の第2部分とを含み、
前記製造方法は、前記第1端部と前記第2端部との間において、前記第1主面側に第1絶縁領域を形成するとともに、前記第2主面側に第2絶縁領域を形成する工程を含み、
前記第2絶縁領域の少なくとも一部における撥水性R2は、前記第1絶縁領域における撥水性R1よりも高い。
陽極箔の一方の端部側の部分(陽極部と称される)には、陽極リード端子が接続されるため、固体電解質層を含む陰極部は、陽極箔の他方の端部側の部分に形成される。陽極部と陰極部との絶縁性を確保するため、陽極部の陰極部側の端部またはその近傍には、絶縁部が設けられる。
固体電解コンデンサに含まれる固体電解コンデンサ素子は、表層に多孔質部を有する陽極箔と、多孔質部の少なくとも一部を覆う誘電体層と、誘電体層の少なくとも一部を覆う陰極部と、を含む。以下、固体電解コンデンサ素子を、単にコンデンサ素子と称することがある。
陽極箔は、弁作用金属、弁作用金属を含む合金、および弁作用金属を含む化合物などを含むことができる。これらの材料は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。弁作用金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタンが好ましく使用される。
誘電体層は、誘電体として機能する絶縁性の層である。誘電体層は、陽極箔の表面の弁作用金属を、化成処理などによって陽極酸化することで形成される。誘電体層は、陽極箔の多孔質部の少なくとも一部を覆うように形成されていればよい。誘電体層は、通常、陽極箔の表面に形成される。そのため、誘電体層は、陽極箔の表面の凹凸および多孔質部の空隙の内壁面に沿って形成される。
コンデンサ素子は、陽極箔の第1端部と第2端部との間において、陽極箔の第1主面側に第1絶縁領域を有し、第2主面側に第2絶縁領域を有する。固体電解質層は、第1絶縁領域に給電体を接続して、誘電体層を有する陽極箔が導電性高分子の前駆体を含む重合液に接触した状態(例えば、浸漬した状態)で、電解重合を行うことによって形成される。第2絶縁領域の少なくとも一部における撥水性R2は、第1絶縁領域における撥水性R1よりも高い。そのため、第2絶縁領域において、導電性高分子の前駆体の重合の進行が妨げられ、固体電解質層の形成が抑制される。よって、陽極部と陰極部との間の絶縁が確保され、漏れ電流を低減できる。
本開示の固体電解コンデンサを製造する際、陽極箔の第1端部と第2端部との間において、第1絶縁領域は、第1主面側に形成され、第2絶縁領域は、第2主面側に形成される。各絶縁領域は、第2絶縁領域の少なくとも一部における撥水性R2が、第1絶縁領域の撥水性R1よりも高くなるように形成すればよい。
陰極部は、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層を少なくとも含む。固体電解質層は、陽極箔の第2部分の表面に誘電体層を介して形成されている。陰極部は、通常、固体電解質層と、固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極引出層とを備える。以下、固体電解質層および陰極引出層について説明する。
固体電解質層は、導電性高分子を含む。導電性高分子は、例えば、共役系高分子およびドーパントを含んでいる。固体電解質層は、必要に応じて、さらに、添加剤を含んでもよい。
なお、誘電体層と固体電解質層との間には、密着性を高める層などを介在させてもよい。
陰極引出層は、固体電解質層と接触するとともに固体電解質層の少なくとも一部を覆う第1層を少なくとも備えていればよく、第1層と第1層を覆う第2層とを備えていてもよい。第1層としては、例えば、導電性粒子を含む層、金属箔などが挙げられる。導電性粒子としては、例えば、導電性カーボンおよび金属粉から選択される少なくとも一種が挙げられる。例えば、第1層としての導電性カーボンを含む層(カーボン層とも称する)と、第2層としての金属粉を含む層または金属箔とで陰極引出層を構成してもよい。第1層として金属箔を用いる場合には、この金属箔で陰極引出層を構成してもよい。
金属箔を陰極引出層に用いる場合、金属箔と陽極箔との間にはセパレータを配置してもよい。セパレータとしては、特に制限されず、例えば、セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ビニロン、ポリアミド(例えば、脂肪族ポリアミド、アラミドなどの芳香族ポリアミド)の繊維を含む不織布などを用いてもよい。
固体電解コンデンサは、巻回型であってもよく、チップ型または積層型のいずれであってもよい。固体電解コンデンサは、少なくとも1つのコンデンサ素子を含んでいればよく、複数のコンデンサ素子を含んでもよい。例えば、固体電解コンデンサは、2つ以上のコンデンサ素子の積層体を備えていてもよい。固体電解コンデンサが複数のコンデンサ素子を含む場合、各コンデンサ素子は、例えば、巻回型であってもよく、積層型であってもよい。コンデンサ素子の構成は、固体電解コンデンサのタイプに応じて、選択すればよい。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
下記の要領で、図1に示す固体電解コンデンサ1(固体電解コンデンサA1)を作製し、その特性を評価した。
基材としてのアルミニウム箔(厚み:100μm)の両方の表面をエッチングにより粗面化することで、表層に多孔質部6bを有する陽極箔6を作製した。
陽極箔6の第2部分IIを、化成液に浸漬し、70Vの直流電圧を、20分間印加して、酸化アルミニウムを含む誘電体層を形成した。
誘電体層が形成された陽極箔6の第1主面m1側の多孔質部6bの所定の位置に、陽極箔6の幅方向全体に幅方向に沿って帯状に、第1絶縁材料としてのポリアミドイミド樹脂を含浸させ、200℃で30分間加熱することによって、第1絶縁部i1pを形成した。第1絶縁部i1pの外側の表面は第1絶縁領域i1aを構成する。第1絶縁領域i1aの幅w1は、陽極箔6の長さLに対して、0.07Lであった。
上記(3)で得られた陽極箔6の第2部分IIを、導電性材料を含む液状組成物に浸漬し、取り出して乾燥することにより、プレコート層(図示せず)を形成した。第1絶縁領域i1aの外側の表面には、給電テープを貼り付けた。
上記(4)で得られた固体電解質層9が形成された陽極箔6を、黒鉛粒子を水に分散した分散液に浸漬し、分散液から取り出し後、乾燥することにより、少なくとも固体電解質層9の表面にカーボン層である第1層11を形成した。乾燥は、150℃で30分間行った。
上記(5)で得られたコンデンサ素子2の陰極部8と、陰極リード端子5の一端部とを導電性接着剤の接着層14で接合した。コンデンサ素子2から突出した陽極箔6の第1端部Ieに、陽極リード端子4の一端部をレーザー溶接により接合した。
上記(3)において、第2絶縁部i2pを形成する際に、撥液材料に代えて、第2絶縁材料として、第1絶縁材料と同じ材料を用い、200℃で30分間加熱した。これら以外は、固体電解コンデンサA1の場合と同様にして、固体電解コンデンサB1を合計20個作製した。
固体電解コンデンサまたは評価用サンプルを用いて、下記の評価を行った。
既述の手順で、第1絶縁領域および第2絶縁領域に含まれる材料に対する水の静的接触角(°)を求め、各絶縁領域の撥水性R1およびR2の指標とした。
20℃の環境下で、4端子測定用のLCRメータを用いて、各固体電解コンデンサの周波数120Hzにおける初期の静電容量(μF)を測定するとともに、周波数100kHzにおける初期のESR(mΩ)をそれぞれ測定した。そして、20個の電解コンデンサにおける平均値を求めた。
固体電解コンデンサに1kΩの抵抗を直列につなぎ、直流電源にて25Vの定格電圧を1分間印加した後の漏れ電流(μA)を測定し、20個の電解コンデンサの平均値を求めた。
Claims (9)
- 表層に多孔質部を有する陽極箔と、前記多孔質部の少なくとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層とを有するコンデンサ素子を含み、
前記陽極箔は、第1主面と前記第1主面とは反対側の第2主面とを有するとともに、第1端部を含み、かつ前記固体電解質層が形成されていない第1部分と、前記第1端部とは反対側の第2端部を含み、かつ前記第1部分以外の第2部分とを含み、
前記コンデンサ素子は、前記第1端部と前記第2端部との間において、前記第1主面側に第1絶縁領域を有するとともに、前記第2主面側に第2絶縁領域を有し、
前記第2絶縁領域の少なくとも一部における撥水性R2は、前記第1絶縁領域における撥水性R1よりも高い、固体電解コンデンサ。 - 前記第1端部から前記第2端部に向かう方向を前記陽極箔の長さ方向とし、前記長さ方向と垂直な方向を前記陽極箔の幅方向とするとき、
前記第1絶縁領域および前記第2絶縁領域のそれぞれは、前記陽極箔の前記幅方向に沿って帯状に設けられている、請求項1に記載の固体電解コンデンサ。 - 前記第1絶縁領域および前記第2絶縁領域のそれぞれは、前記陽極箔の前記幅方向全体に設けられている、請求項2に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記陽極箔の長さをLとするとき、前記第2絶縁領域の幅w2は、0.01L以上0.3L以下である、請求項2または3に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記撥水性R2は、前記第2絶縁領域に含まれる材料に対する水の静的接触角で表され、前記静的接触角は、75°以上180°以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。
- 前記コンデンサ素子は、前記第1主面側の前記多孔質部に第1絶縁材料を含む第1絶縁部と、前記第2主面側の前記多孔質部に絶縁性の撥液材料を含む第2絶縁部とを有し、
前記第1絶縁部の外側の表面は、前記第1絶縁領域を構成し、
前記第2絶縁部の外側の表面は、前記第2絶縁領域を構成する、請求項1~5のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 - 前記コンデンサ素子は、前記第1主面側の前記多孔質部に第1絶縁材料を含む第1絶縁部と、前記第2主面側の前記多孔質部に絶縁性の撥液材料を含む第2絶縁部と、を有し、
前記第2絶縁部は、前記第2主面側の前記多孔質部に、さらに第2絶縁材料を含み、前記第2絶縁材料の少なくとも一部は、前記撥液材料で覆われており、
前記第1絶縁部の外側の表面は、前記第1絶縁領域を構成し、
前記第2絶縁部の外側の表面は、前記第2絶縁領域を構成する、請求項1~5のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 - 前記固体電解質層は、共役系高分子を含み、
前記共役系高分子は、ピロール化合物、チオフェン化合物、およびアニリン化合物からなる群より選択される少なくとも一種に対応するモノマー単位を含む、請求項1~7のいずれか1項に記載の固体電解コンデンサ。 - 表層に多孔質部を有する陽極箔と、前記多孔質部の少なくとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層とを有するコンデンサ素子を含む固体電解コンデンサの製造方法であって、
前記陽極箔は、第1主面と前記第1主面とは反対側の第2主面とを有するとともに、第
1端部を含み、かつ前記固体電解質層で覆われていない第1部分と、前記第1端部とは反対側の第2端部を含み、かつ前記第1部分以外の第2部分とを含み、
前記製造方法は、前記第1端部と前記第2端部との間において、前記第1主面側に第1絶縁領域を形成するとともに、前記第2主面側に第2絶縁領域を形成する工程を含み、
前記第2絶縁領域の少なくとも一部における撥水性R2は、前記第1絶縁領域における撥水性R1よりも高い、固体電解コンデンサの製造方法。
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---|---|---|---|---|
JPH0645206A (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-18 | Elna Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
JP2005079519A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
JP2018032768A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 株式会社村田製作所 | 固体電解コンデンサ素子、固体電解コンデンサ、固体電解コンデンサ素子の製造方法、及び、固体電解コンデンサの製造方法 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0645206A (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-18 | Elna Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
JP2005079519A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体電解コンデンサの製造方法 |
JP2018032768A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 株式会社村田製作所 | 固体電解コンデンサ素子、固体電解コンデンサ、固体電解コンデンサ素子の製造方法、及び、固体電解コンデンサの製造方法 |
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