[发明专利]一种铝固体电解质电容器的制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种铝固体电解质电容器的制造方法，进而可以大规模生产高可靠性的产品。

背景技术

在通常是大量使用的铝电解电容器中，正极箔是这样构成的，即浸蚀铝箔以增加其表面积，并使之经受化学转化处理在其上形成一层氧化物膜。负极箔，使用的是未处理的铝箔。一个元件(下文称为“卷绕元件”)，该元件是把正极箔，负极箔和夹在它们中间的隔板，比如马尼拉纸卷绕构成的；该元件用液体电解质浸渍来完成(其要点，见日本专利申请公开公报第H.8-782870)。

近年来，铝固体电解质电容器已经商业化，其中使用的是导电聚合物材料作为电解质，而不是如前所述的铝电解电容器中的液体电解质。

铝固体电解质电容器中的固体电解质有突出的优势，其电导率比铝电解电容器中的液体电解质的电导率高，因此损耗较小，并且频率特性和温度特性十分优秀。

然而，与铝电解质电容器相反，正极上的氧化物膜没有自修补功能，所以如果在正极上的氧化物膜中产生了缺陷，极有可能发生短路式的故障。

通常，当电器设备中使用的电容器发生短路时，流过异常的电流；这将有在电器设备中引起火灾的危险。因此，在铝固体电解质电容器的情况下，在所使用的电容器中，正极上氧化物膜的耐电压能力设定为大约比铝电解质电容器高3倍，但这会使容量下降至约1/3。

除了这个问题，当用现有技术的工艺(见日本专利申请公开公报第H.10-50558或日本专利申请公开公报第H.10-50560)制备铝固体电解质电容器时，当卷绕元件制造好后，并且在将其装入并固定在外壳中之前，正极箔上的氧化物膜要再次进行化学转化处理(“复化学转化”处理)。

图7是流程图，用来解释制造现有技术的铝固体电解质电容器的步骤。首先，在第一步中，制备具有用化学转化形成的氧化物膜的正极箔，隔板和负极箔的卷绕元件；在第二步中，正极箔上的氧化物膜经反复的化学转化以修补任何缺陷；在第三步中，进行洗涤；在第四步中，进行热处理；在第五步中，生成固体电解质；在第六步中，将其组装到外壳中；在第七步中，卷绕元件与外壳通过环氧树脂粘结在一起并进行固化；在第八步中，进行老化；并且在第九步中，进行检验。

在上面提到的图7的工艺中，存在的问题在于，使正极上的氧化物膜经过第二步的反复化学转化形成得极好，如果在后面的第三步到第七步，即从洗涤到组装在外壳中的过程中，有任意应力作用在卷绕元件上，则正极上的氧化物膜中都很容易产生裂纹。

具体地说，当将卷绕元件组装到外壳中时，直至进行完环氧树脂的粘结和固化之前，卷绕元件的接线柱很容易移动，并且卷绕元件本身也很脆弱，并容易受外力的破坏，所以难以实现以无应力作用在电极箔上的方式进行处理，更何况，正极上的氧化物膜薄至1.3(nm/V)，所以即使在每一步骤中都极其注意，缺陷率也会很高，并可能达到5(％)到50(％)；这样可靠性就很低了。

发明概述

根据本发明，在制造铝固体电解质电容器时，采取了一系列的步骤使之可以避免应力施加到电容器主体(例如卷绕元件)上，并且提供了可以实施这些步骤的方法，从而保证高可靠性和高质量的铝固体电解质电容器的大规模生产。

本发明的基础在于，在铝固体电解质电容器的电容器主体完成时，立即把它组装到外壳中，同时用树脂固化和粘结，这样在步骤的起始阶段就固定了卷绕元件，从而避免了应力施加到正极的氧化物膜上；为了进行这样的步骤，尚需要有一个孔的外壳，以使在卷绕元件中接线柱周围的树脂固化和粘结后，能够进行不同的加工步骤；这样的外壳在日本专利申请号为H.7-135116的文件(日本专利申请公开号H.8-78287)中公开了。