JP7672061B2 - 電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 - Google Patents
電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7672061B2 JP7672061B2 JP2023017651A JP2023017651A JP7672061B2 JP 7672061 B2 JP7672061 B2 JP 7672061B2 JP 2023017651 A JP2023017651 A JP 2023017651A JP 2023017651 A JP2023017651 A JP 2023017651A JP 7672061 B2 JP7672061 B2 JP 7672061B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- conductive polymer
- foil
- inorganic
- conductive 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/48—Conductive polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
- H01G9/0036—Formation of the solid electrolyte layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/025—Solid electrolytes
- H01G9/028—Organic semiconducting electrolytes, e.g. TCNQ
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/035—Liquid electrolytes, e.g. impregnating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
- H01G9/0425—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material specially adapted for cathode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
- H01G9/055—Etched foil electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/07—Dielectric layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/14—Structural combinations or circuits for modifying, or compensating for, electric characteristics of electrolytic capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/145—Liquid electrolytic capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
前記コンデンサ素子は、
誘電体層が形成された陽極箔と、
前記陽極箔と対向し、かつ無機系導電層が形成された陰極箔と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間に介在し、かつ導電性高分子を含む導電性高分子層と、を備え、
前記陰極箔の表面の拡面率は、1.5~500cm2/cm2であり、
前記電解液は、前記コンデンサ素子に含浸されており、
前記無機系導電層の表面には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触している第1領域が形成され、前記無機系導電層の前記表面の凹部では、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触していない第2領域が形成され、
前記第2領域において、前記無機系導電層と前記導電性高分子層との間に前記電解液が入り込んでおり、
前記導電性高分子層は、ポリアニオンを含む、電解コンデンサに関する。
本発明の一局面は、コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子に含浸された電解液とを備え、
前記コンデンサ素子は、
表面に誘電体層が形成された陽極箔と、
前記陽極箔に対向する陰極箔と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間に介在する導電性高分子層とを備え、
前記陰極箔の表面には、無機系導電層が形成され、
前記無機系導電層は、表面に凸部と凹部とを有し、
前記凸部上には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触した第1領域が形成され、
前記凹部上には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層との間に前記電解液が入り込んだ第2領域が形成されており、
前記導電性高分子層は、ポリアニオンを含む、電解コンデンサに関する。
本発明の一局面は、コンデンサ素子と、前記コンデンサ素子に含浸された電解液とを備え、
前記コンデンサ素子は、
表面に誘電体層が形成された陽極箔と、
前記陽極箔に対向する陰極箔と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間に介在する導電性高分子層とを備え、
前記陰極箔の表面には、無機系導電層が形成され、
前記無機系導電層は、表面に凸部と凹部とを有し、
前記凸部上には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触した第1領域が形成され、
前記凹部上には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層との間に前記電解液が入り込んだ第2領域が形成されている、電解コンデンサに関する。
本明細書は、他の電解コンデンサの例として以下の例を開示する。
[例1]
コンデンサ素子と電解液とを備え、
前記コンデンサ素子は、
誘電体層が形成された陽極箔と、
前記陽極箔と対向し、かつ無機系導電層が形成された陰極箔と、
前記陽極箔および前記陰極箔の間に介在し、かつ導電性高分子を含む導電性高分子層と、を備え、
前記陰極箔は、表面が粗面化されており、粗面化された前記表面に前記無機系導電層が形成されており、
前記導電性高分子層は、前記導電性高分子を含む分散体または溶液を用いて形成される、電解コンデンサ。
[例2]
前記陰極箔の前記表面の拡面率は、1.5~500cm2/cm2である、例1に記載の電解コンデンサ。
[例3]
前記陰極箔の前記表面は、エッチングにより粗面化されている、例1または2に記載の電解コンデンサ。
[例4]
前記無機系導電層の表面には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触している第1領域と、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触していない第2領域とが形成されている、例1~3のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
[例5]
前記無機系導電層は、導電性カーボン、ニッケル、ニッケル化合物、チタン、およびチタン化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含む、例1~4のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
[例6]
前記電解液は、沸点を有さないか、または沸点が180℃以上である第1溶媒を含む、例1~5のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
[例7]
前記第1溶媒はポリオールを含む、例6に記載の電解コンデンサ。
[例8]
前記電解液中に含まれる前記第1溶媒の量は、3~90質量%である、例6または7に記載の電解コンデンサ。
≪電解コンデンサ≫
図1は、本発明の一実施形態に係る製造方法により得られる電解コンデンサの断面模式図である。図2は、同電解コンデンサが含むコンデンサ素子の一部を展開した概略図である。
(コンデンサ素子)
(陽極箔)
陽極箔としては、例えば、表面が粗面化された金属箔が挙げられる。金属箔を構成する金属の種類は特に限定されないが、誘電体層の形成が容易である点から、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属、または弁作用金属を含む合金を用いることが好ましい。
誘電体層は、陽極箔の表面に形成される。具体的には、誘電体層は、粗面化された金属箔の表面に形成されるため、陽極箔の表面の孔や窪み(ピット)の内壁面に沿って形成される。
陰極箔22には金属箔を用いてもよい。金属の種類は特に限定されないが、アルミニウム、タンタル、ニオブなどの弁作用金属または弁作用金属を含む合金を用いることが好ましい。
無機系導電層は、層全体として、導電性を有する無機材料で形成されることが望ましく、有機系材料で形成される導電性高分子層とは区別される。
セパレータ23としては、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。
導電性高分子層は、陽極箔21と陰極箔22との間に介在する。導電性高分子層は、陽極箔21の表面に形成された誘電体層の少なくとも一部の表面に、誘電体層を覆うように形成することが好ましく、誘電体層のできるだけ多くの領域を覆うように形成することがより好ましい。導電性高分子層は、陰極箔22の表面に形成された無機系導電層の少なくとも一部の表面に、無機系導電層を覆うように形成することが好ましく、無機系導電層のできるだけ多くの領域を覆うように形成することがより好ましい。コンデンサ素子が、セパレータを含む場合、導電性高分子層は、誘電体層および無機系導電層の表面だけでなく、セパレータの表面に形成されていてもよい。
導電性高分子層に含まれる導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリチオフェンビニレンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよく、2種以上のモノマーの共重合体でもよい。
導電性高分子層は、ドーパントを含んでいてもよい。ドーパントは、導電性高分子にドープされた状態で導電性高分子層に含まれていてもよく、導電性高分子と結合した状態で導電性高分子層に含まれていてもよい。
固体電解コンデンサでは、カーボン層のような無機系導電層を陰極箔の表面に形成すると、高容量化が期待される。しかし、電解液を用いると、陰極における静電容量の発生を抑制し難い。そのため、従来、無機系導電層と電解液とを組み合わせても現実には高容量化は難しいと考えられていた。ところが、意外にも、本発明では、粗面化した陰極箔表面に、無機系導電層を形成し、導電性高分子を含む分散体または溶液を用いて導電性高分子層を形成すると、電解液を用いる場合でも、導電性高分子層と無機系導電層との密着性が低下することが抑制され、高い容量を確保できるとともに、ESRを低減することができることが分かった。また、電解液を含むことで、誘電体層の修復機能をさらに向上させることもできる。
≪電解コンデンサの製造方法≫
以下に、本発明の実施形態に係る電解コンデンサの製造方法の一例について、工程ごとに説明する。
(i)第1工程
第1工程では、導電性高分子(およびドーパント)と、溶媒(第2溶媒)とを含む第1処理液を調製する。
(ii)第2工程
第2工程では、前述のように、陽極箔の表面を例えば化成処理することにより、陽極箔の表面に誘電体層を形成する。
(iii)第3工程
第3工程では、表面に無機系導電層が形成された陰極箔を準備する。
(iv)第4工程
第4工程では、第1処理液を、誘電体層が形成された陽極箔、無機系導電層が形成された陰極箔、および必要によりセパレータに含浸させる。より具体的には、第4工程では、誘電体層が形成された陽極箔と、無機系導電層が形成された陰極箔とを、これらの間にセパレータを介在させた状態で巻回された巻回体に、第1処理液を含浸させてもよい。第1処理液の含浸は、巻回体を第1処理液に浸漬することにより行ってもよく、巻回体に第1処理液を注液することにより行ってもよい。なお、無機系導電層は、陰極箔を粗面化し、気相法により、粗面化された陰極箔の表面に導電性を有する無機材料を堆積させることにより形成できる。
(v)第5工程
第5工程では、第4工程で得られたコンデンサ素子に、電解液を含浸させる。
(その他)
コンデンサ素子10は、封止してもよい。より具体的には、まず、リード線14A,14Bが有底ケース11の開口する上面に位置するように、コンデンサ素子10を有底ケース11に収納する。有底ケース11の材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、鉄、真鍮などの金属あるいはこれらの合金を用いることができる。
《実施例1》
下記の手順で、図1に示すような、定格電圧35V、定格静電容量47μFの巻回型の電解コンデンサを作製し、評価を行った。
(1)電解コンデンサの製造
(誘電体層を有する陽極箔の準備)
厚さ100μmのアルミニウム箔にエッチング処理を行い、アルミニウム箔の表面を粗面化した。その後、アルミニウム箔の表面に、アジピン酸アンモニウム水溶液を用いる化成処理により、誘電体層を形成し、誘電体層を有する陽極箔を準備した。
陰極箔の表面に形成された無機系導電層を有する陰極箔を準備した。陰極箔としては、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率30cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:30μm)を用いた。陰極箔の表面に、導電性カーボンのイオンプレーティングにより無機系導電層を形成した。無機系導電層の厚みは8nmであった。
陽極箔および陰極箔に陽極リードタブおよび陰極リードタブを接続し、陽極箔と陰極箔とを、リードタブを巻き込みながら、セパレータを介して巻回することにより巻回体を得た。巻回体から突出する各リードタブの端部には、陽極リード線および陰極リード線をそれぞれ接続した。そして、作製された巻回体に対して、再度化成処理を行い、陽極箔の切断された端部に誘電体層を形成した。次に、巻回体の外側表面の端部を巻止めテープで固定した。
3,4-エチレンジオキシチオフェンと、ドーパントとしてのポリスチレンスルホン酸とを、イオン交換水に溶かした混合溶液を調製した。得られた溶液を撹拌しながら、イオン交換水に溶解させた硫酸第二鉄および過硫酸ナトリウム(酸化剤)を添加し、重合反応を行った。反応後、得られた反応液を透析して、未反応モノマーおよび過剰な酸化剤を除去し、ポリスチレンスルホン酸がドープされたポリ3,4-エチレンジオキシチオフェン(PEDOT-PSS)を含む分散液を得た。分散液中のPEDOT-PSSの濃度は約2質量%であり、PSSとPEDOTとの質量比(=PSS:PEDOT)は、約2:1であった。得られた分散液に5質量%のエチレングリコール(第2溶媒)を添加して攪拌することにより、分散液状の第1処理液を調製した。
第1処理液を、巻回体に5分間含浸させた。次いで、巻回体を、150℃で20分間加熱することにより、溶媒成分を除去した。このようにして、陽極箔と陰極箔との間に導電性高分子層が形成されたコンデンサ素子を作製した。
次いで、コンデンサ素子に、減圧下で電解液を含浸させた。電解液としては、γBL:グリセリン:フタル酸モノ(エチルジメチルアミン)(溶質)=50:25:25(質量比)で含む溶液を用いた。電解液において、γBLおよびグリセリンは第1溶媒である。(コンデンサ素子の封止)
電解液を含浸させたコンデンサ素子を、図1に示すような外装ケースに収容し、封止して、電解コンデンサを作製した。同様にして、合計300個の電解コンデンサを作製した。
(2)性能評価
(a)静電容量およびESR値
電解コンデンサの初期特性として、静電容量(μF)およびESR値(mΩ)を測定した。具体的には、電解コンデンサについて4端子測定用のLCRメータを用いて、周波数120Hzにおける初期静電容量(μF)を測定した。また、4端子測定用のLCRメータを用いて、電解コンデンサの周波数100kHzにおけるESR値(mΩ)を測定した。
電解コンデンサから電解液を抜き出して、ガスクロマトグラフィーにより、電解液中に含まれる第1溶媒の量(質量%)を測定した。その結果、電解液中の第1溶媒の量は76質量%であった。
《比較例1》
陰極箔として、粗面化していないアルミニウム箔(厚み:20μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。なお、使用したアルミニウム箔の拡面率は1cm2/cm2であった。
《実施例2》
陰極箔として、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率1.5cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:30μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《実施例3》
陰極箔として、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率2cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:20μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《実施例4》
陰極箔として、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率10cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:20μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《実施例5》
陰極箔として、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率60cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:40μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《実施例6》
陰極箔として、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率80cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:50μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《実施例7》
陰極箔として、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率120cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:70μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《実施例8》
陰極箔として、エッチング処理で表面を粗面化した、拡面率500cm2/cm2のアルミニウム箔(厚み:130μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《実施例9》
陰極箔の表面に、ニッケルの真空蒸着により無機系導電層(厚み10nm)を形成したこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作成し、性能評価を行なった。
《実施例10》
陰極箔の表面に、真空蒸着により窒化チタンからなる無機系導電層(厚み10nm)を形成したこと以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作成し、性能評価を行なった。
《比較例2》
実施例5と同じ陰極箔を、無機系導電層を形成せずに用いたこと以外は、実施例5と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行った。
《比較例3》
重合性モノマーである3,4-エチレンジオキシチオフェン1質量部と、酸化剤兼ドーパント成分としてのp-トルエンスルホン酸第二鉄2質量部と、溶剤であるn-ブタノール4質量部とを混合して溶液を調製した。得られた溶液中に、実施例1と同様に作製した巻回体を浸漬し、引き上げた後、85℃で60分間放置することにより、陽極箔と陰極箔との間に導電性高分子層が形成されたコンデンサ素子を作製した。得られたコンデンサ素子を用いる以外は、実施例1と同様に、電解コンデンサを作製し、性能評価を行なった。電解コンデンサの電解液中の第1溶媒の量は75質量%であった。
《比較例4》
比較例4では、電解液を用いない固体電解コンデンサを作製した。実施例1と同様に、陽極箔と陰極箔との間に導電性高分子層が形成されたコンデンサ素子を作製した。得られたコンデンサ素子を外装ケースに収容し、封止して、固体電解コンデンサとし、実施例1と同様に性能評価を行なった。
Claims (8)
- コンデンサ素子と電解液とを備え、
前記コンデンサ素子は、
誘電体層が形成された陽極箔と、
前記陽極箔と対向し、かつ無機系導電層が形成された陰極箔と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間に介在し、かつ導電性高分子を含む導電性高分子層と、
を備え、
前記陰極箔の表面の拡面率は、1.5~500cm2/cm2であり、
前記電解液は、前記コンデンサ素子に含浸されており、
前記無機系導電層は、表面に凸部と凹部とを有し、
前記無機系導電層の前記表面には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触している第1領域が形成され、前記無機系導電層の前記表面の凹部には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触していない第2領域が形成され、
前記第2領域において、前記無機系導電層と前記導電性高分子層との間に前記電解液が入り込んでおり、
前記導電性高分子層は、導電性高分子とポリアニオンとを含む分散体または溶液を用いて形成されている、電解コンデンサ。 - 前記陰極箔は、エッチングにより粗面化されている、請求項1に記載の電解コンデンサ。
- 前記無機系導電層は、カーボン、ニッケル、ニッケル化合物、チタン、およびチタン化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項1または2に記載の電解コンデンサ。
- 前記電解液は、第1溶媒を含み、
前記第1溶媒は、沸点を有さないか、または沸点が180℃以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。 - 前記第1溶媒はポリオールを含む、請求項4に記載の電解コンデンサ。
- 前記ポリオールは、グリセリン類を含む、請求項5に記載の電解コンデンサ。
- 前記電解液中に含まれる前記第1溶媒の量は、3~90質量%である、請求項4~6のいずれか1項に記載の電解コンデンサ。
- コンデンサ素子と電解液とを備える電解コンデンサの製造方法であって、
前記コンデンサ素子は、
誘電体層が形成された陽極箔と、
前記陽極箔と対向し、かつ無機系導電層が形成された陰極箔と、
前記陽極箔と前記陰極箔との間に介在し、かつ導電性高分子を含む導電性高分子層と、
を備え、
前記陰極箔の表面の拡面率は、1.5~500cm2/cm2であり、
前記電解液は、前記コンデンサ素子に含浸されており、
前記無機系導電層は、表面に凸部と凹部とを有し、
前記無機系導電層の前記表面には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触している第1領域が形成され、前記無機系導電層の前記表面の凹部には、前記無機系導電層と前記導電性高分子層とが接触していない第2領域が形成され、
前記第2領域において、前記無機系導電層と前記導電性高分子層との間に前記電解液が入り込んでおり、
前記製造方法は、導電性高分子とポリアニオンとを含む分散体または溶液を用いて前記導電性高分子層を形成する工程を含む、電解コンデンサの製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015091447 | 2015-04-28 | ||
| JP2015091447 | 2015-04-28 | ||
| JP2017515365A JP7054870B2 (ja) | 2015-04-28 | 2016-03-10 | 電解コンデンサ |
| JP2021087039A JP7233015B2 (ja) | 2015-04-28 | 2021-05-24 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021087039A Division JP7233015B2 (ja) | 2015-04-28 | 2021-05-24 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023053035A JP2023053035A (ja) | 2023-04-12 |
| JP7672061B2 true JP7672061B2 (ja) | 2025-05-07 |
Family
ID=57199054
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017515365A Active JP7054870B2 (ja) | 2015-04-28 | 2016-03-10 | 電解コンデンサ |
| JP2021087039A Active JP7233015B2 (ja) | 2015-04-28 | 2021-05-24 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP2023017651A Active JP7672061B2 (ja) | 2015-04-28 | 2023-02-08 | 電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017515365A Active JP7054870B2 (ja) | 2015-04-28 | 2016-03-10 | 電解コンデンサ |
| JP2021087039A Active JP7233015B2 (ja) | 2015-04-28 | 2021-05-24 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US10262806B2 (ja) |
| JP (3) | JP7054870B2 (ja) |
| CN (2) | CN110400697B (ja) |
| DE (1) | DE112016001993T5 (ja) |
| WO (1) | WO2016174806A1 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016174806A1 (ja) | 2015-04-28 | 2016-11-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
| JP7117552B2 (ja) * | 2015-05-28 | 2022-08-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
| CN108292566B (zh) | 2015-11-27 | 2020-05-01 | 松下知识产权经营株式会社 | 电解电容器及其制造方法 |
| JP2018140126A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
| JP2018140123A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
| EP3817020A4 (en) | 2018-06-11 | 2021-11-03 | Nippon Chemi-Con Corporation | ELECTRODE BODY, ELECTROLYTE CAPACITOR WITH ELECTRODE BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING AN ELECTRODE BODY |
| WO2020021679A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | サン電子工業株式会社 | 電解コンデンサ |
| US11380493B2 (en) | 2018-09-20 | 2022-07-05 | Sun Electronic Industries Corp. | Electrolytic capacitor |
| WO2020059609A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 日本ケミコン株式会社 | 電極体、電極体を備える電解コンデンサ、及び電極体の製造方法 |
| JP7308405B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2023-07-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ及び電解コンデンサの製造方法 |
| JP7496519B2 (ja) | 2019-01-31 | 2024-06-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 導電性高分子分散液、電解コンデンサならびに電解コンデンサの製造方法 |
| US11152161B2 (en) * | 2019-09-03 | 2021-10-19 | Kemet Electronics Corporation | Aluminum polymer capacitor with enhanced internal conductance and breakdown voltage capability |
| CN119764062A (zh) * | 2019-12-17 | 2025-04-04 | 日本贵弥功株式会社 | 固体电解电容器及其制造方法 |
| CN114868217B (zh) * | 2019-12-17 | 2025-02-25 | 日本贵弥功株式会社 | 混合型电解电容器及其制造方法 |
| JP7599433B2 (ja) * | 2019-12-18 | 2024-12-13 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ及び製造方法 |
| WO2022071223A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP7725838B2 (ja) * | 2021-03-18 | 2025-08-20 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法 |
| US20240312729A1 (en) * | 2021-05-04 | 2024-09-19 | Saras Micro Devices, Inc. | Infiltration and drying under pressure for conductive polymer coating on porous substrates |
| JP7797790B2 (ja) * | 2021-06-22 | 2026-01-14 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ、陰極体及び電解コンデンサの製造方法 |
| JP7797789B2 (ja) * | 2021-06-22 | 2026-01-14 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ、陰極体及び電解コンデンサの製造方法 |
| CN113611539B (zh) * | 2021-07-13 | 2022-04-22 | 乳源县立东电子科技有限公司 | 一种低压软态腐蚀阳极铝箔及其制备方法和应用 |
| JP2023023117A (ja) * | 2021-08-04 | 2023-02-16 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ |
| CN118160057A (zh) * | 2021-09-30 | 2024-06-07 | 日本贵弥功株式会社 | 固体电解电容器及制造方法 |
| EP4560669A1 (en) | 2022-07-21 | 2025-05-28 | Japan Capacitor Industrial Co., Ltd. | Electrode material, cathode foil for electrolytic capacitor, and electrolytic capacitor |
| EP4579706A4 (en) | 2022-09-16 | 2025-11-26 | Nippon Chemicon | SOLID ELECTROLYTE CAPACITOR AND PRODUCTION PROCESS |
| WO2024162156A1 (ja) * | 2023-01-31 | 2024-08-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005223197A (ja) | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Shoei Co Ltd | 電解コンデンサ |
| JP2006190878A (ja) | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Saga Sanyo Industries Co Ltd | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP2011082313A (ja) | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 固体電解キャパシタ及びその製造方法 |
| WO2011099261A1 (ja) | 2010-02-15 | 2011-08-18 | パナソニック株式会社 | 電解コンデンサ |
| JP2013026536A (ja) | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Panasonic Corp | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP2014130854A (ja) | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Carlit Holdings Co Ltd | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
| WO2014132632A1 (ja) | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 三洋電機株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP2014187278A (ja) | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Elna Co Ltd | アルミニウム電解コンデンサ |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180420A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-13 | 昭和アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ用陰極材料 |
| JPS61214420A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-24 | 昭和アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ用陰極材料 |
| US4734821A (en) | 1986-05-13 | 1988-03-29 | Asahi Glass Company Ltd. | Electrolytic capacitor |
| JPS63100711A (ja) | 1986-10-16 | 1988-05-02 | 昭和アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ用電極材料の製造方法 |
| KR910005753B1 (ko) | 1986-12-24 | 1991-08-02 | 쇼오와 알루미늄 가부시기가이샤 | 전해 콘덴서용 알루미늄 전극재료 및 그 제조방법 |
| JPS63160322A (ja) | 1986-12-24 | 1988-07-04 | 昭和アルミニウム株式会社 | 電解コンデンサ用アルミニウム電極材料 |
| JPH0529180A (ja) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Elna Co Ltd | 電解コンデンサ |
| JP3439064B2 (ja) * | 1997-03-27 | 2003-08-25 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPH11283874A (ja) * | 1998-01-28 | 1999-10-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ |
| TWI319585B (en) | 2002-11-08 | 2010-01-11 | Nippon Chemicon | Electrolytic condenser |
| JP2005100276A (ja) | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Mazda Motor Corp | 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
| JP2005109276A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Nippon Chemicon Corp | 固体電解コンデンサ |
| JP4379156B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2009-12-09 | パナソニック株式会社 | アルミ電解コンデンサ |
| KR101000098B1 (ko) | 2004-09-29 | 2010-12-09 | 도요 알루미늄 가부시키가이샤 | 캐패시터용 전극부재, 그의 제조 방법 및 그 전극부재를구비하는 캐패시터 |
| JP4392313B2 (ja) | 2004-09-29 | 2009-12-24 | 東洋アルミニウム株式会社 | 固体電解コンデンサ用電極部材とその製造方法、および固体電解コンデンサ用電極部材を用いた固体電解コンデンサ |
| JP5093978B2 (ja) | 2004-09-30 | 2012-12-12 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP5305569B2 (ja) | 2006-06-29 | 2013-10-02 | 三洋電機株式会社 | 電解コンデンサの製造方法および電解コンデンサ |
| JP2008066502A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電解コンデンサ |
| CN101093751B (zh) * | 2006-11-17 | 2010-05-19 | 深圳清华大学研究院 | 高比容阴极箔的制备方法 |
| CN102576612B (zh) * | 2009-09-30 | 2014-03-05 | 三洋电机株式会社 | 电解电容器 |
| JP4940362B1 (ja) * | 2011-02-21 | 2012-05-30 | 日本蓄電器工業株式会社 | 固体電解コンデンサ用電極箔 |
| TWI611443B (zh) | 2011-02-21 | 2018-01-11 | 日本蓄電器工業股份有限公司 | 電極用集電體、非水電解質蓄電池用正極電極、非水電解質蓄電池用負極電極、非水電解質蓄電池、非水電解質電雙層電容器用電極、非水電解質電雙層電容器、非水電解質混合式電容器用正極電極、非水電解質混合式電容器用負極電極及非水電解質混合式電容器 |
| JP5327255B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2013-10-30 | パナソニック株式会社 | 電解コンデンサの製造方法 |
| CN103534774B (zh) | 2011-05-16 | 2015-05-27 | 松下电器产业株式会社 | 电极箔、其制造方法以及电容器 |
| US8573678B2 (en) * | 2011-08-03 | 2013-11-05 | Cyc Engineering, Inc. | Tension control assembly for flexible tonneau cover system of pick-up truck |
| CN104471661B (zh) * | 2012-07-31 | 2017-09-19 | 日本贵弥功株式会社 | 固体电解电容器及其制造方法 |
| CN105340034A (zh) | 2013-06-28 | 2016-02-17 | 佳里多控股公司 | 电解电容器用电解液及电解电容器 |
| WO2016174806A1 (ja) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
| JP7117552B2 (ja) * | 2015-05-28 | 2022-08-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
-
2016
- 2016-03-10 WO PCT/JP2016/001333 patent/WO2016174806A1/ja not_active Ceased
- 2016-03-10 JP JP2017515365A patent/JP7054870B2/ja active Active
- 2016-03-10 CN CN201910719197.7A patent/CN110400697B/zh active Active
- 2016-03-10 CN CN201680023727.9A patent/CN107533923B/zh active Active
- 2016-03-10 DE DE112016001993.9T patent/DE112016001993T5/de active Pending
-
2017
- 2017-10-05 US US15/725,344 patent/US10262806B2/en active Active
-
2019
- 2019-02-27 US US16/287,618 patent/US10685788B2/en active Active
-
2020
- 2020-05-07 US US16/869,519 patent/US10896783B2/en active Active
- 2020-12-14 US US17/121,693 patent/US11348739B2/en active Active
-
2021
- 2021-05-24 JP JP2021087039A patent/JP7233015B2/ja active Active
-
2023
- 2023-02-08 JP JP2023017651A patent/JP7672061B2/ja active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005223197A (ja) | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Shoei Co Ltd | 電解コンデンサ |
| JP2006190878A (ja) | 2005-01-07 | 2006-07-20 | Saga Sanyo Industries Co Ltd | 電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP2011082313A (ja) | 2009-10-06 | 2011-04-21 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 固体電解キャパシタ及びその製造方法 |
| WO2011099261A1 (ja) | 2010-02-15 | 2011-08-18 | パナソニック株式会社 | 電解コンデンサ |
| JP2013026536A (ja) | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Panasonic Corp | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP2014130854A (ja) | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Carlit Holdings Co Ltd | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
| WO2014132632A1 (ja) | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 三洋電機株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
| JP2014187278A (ja) | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Elna Co Ltd | アルミニウム電解コンデンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10896783B2 (en) | 2021-01-19 |
| WO2016174806A1 (ja) | 2016-11-03 |
| US10685788B2 (en) | 2020-06-16 |
| JP2023053035A (ja) | 2023-04-12 |
| US11348739B2 (en) | 2022-05-31 |
| US20200266004A1 (en) | 2020-08-20 |
| US20190259541A1 (en) | 2019-08-22 |
| DE112016001993T5 (de) | 2018-01-04 |
| US20180047511A1 (en) | 2018-02-15 |
| CN110400697A (zh) | 2019-11-01 |
| US20210098199A1 (en) | 2021-04-01 |
| JP2021145135A (ja) | 2021-09-24 |
| CN107533923B (zh) | 2019-08-30 |
| CN110400697B (zh) | 2023-03-03 |
| JP7233015B2 (ja) | 2023-03-06 |
| CN107533923A (zh) | 2018-01-02 |
| JPWO2016174806A1 (ja) | 2018-02-22 |
| US10262806B2 (en) | 2019-04-16 |
| JP7054870B2 (ja) | 2022-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7672061B2 (ja) | 電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 | |
| JP7611538B2 (ja) | 電解コンデンサ | |
| JP7607224B2 (ja) | 電解コンデンサ | |
| JP7727926B2 (ja) | 導電性高分子分散液、電解コンデンサならびに電解コンデンサの製造方法 | |
| JP7801662B2 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP7660305B2 (ja) | 電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 | |
| JP7407371B2 (ja) | 電解コンデンサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240423 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240611 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240821 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241105 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241225 |
|
| 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: 20250311 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250409 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7672061 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |