[发明专利]电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种在各种电子设备中使用的电解电容器。

背景技术

伴随着电子设备的数字化，作为在它们的电源输出侧的电路、例如平滑电路（smoothing circuit）和控制电路中使用的电容器，要求小型、大容量、且高频区域的等效串联阻抗（以下简称为ESR）小的电容器。作为这样的电容器，可以适用使用了以电解液为代表的流动性电解质的电解电容器。再者，最近已经适用使用了二氧化锰、TCNQ络盐、或者聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等导电性聚合物等固体电解质的固体电解电容器。

固体电解电容器与液体型电解电容器相比，特别是在低ESR方面是优良的。然而，固体电解电容器缺乏作为电介质的阳极氧化膜的缺陷部的修复作用。因此，漏电流有可能增大，在最坏的情况下有可能发生短路。

另一方面，特别是在最近的AV设备和汽车电装设备中，对高可靠性的要求越来越高。因此，即使在固体电解电容器中，除了小型、大容量、低ESR这一性能以外，还需要低漏电流、耐短路性的提高。针对这样的要求，人们提出了所谓混合型电解电容器，其除了使用导电性聚合物等固体电解质作为电解质材料以外，还一并使用作为电介质的阳极氧化膜的缺陷部的修复作用优良的电解液。

图4是表示作为以前的电解电容器的一个例子的混合型电解电容器（卷绕型电容器元件类型）的构成的剖视图。图5是该混合型电解电容器的电容器元件的展开立体图。如图4所示，混合型电解电容器具有作为功能元件的电容器元件2、一对引线1A、1B和外包覆体5。引线1A、1B各自的一个端部与电容器元件2连接。外包覆体5使引线1A、1B的另一个端部向外部导出，并将电容器元件2与电解液（未图示）一起封闭。

外包覆体5由有底筒状的壳体3和封口体4构成。壳体3收纳着浸渍有电解液的电容器元件2。在封口体4中形成有分别插通引线1A、1B的贯通孔4A、4B。封口体4通过在设置于壳体3的外周面的颈缩加工部3A受到压缩而将壳体3的开口部密封。此外，封口体4可以使用橡胶垫圈。

如图5所示，电容器元件2具有阳极箔2A、阴极箔2B和隔膜2C。阳极箔2A是通过采用侵蚀处理使由铝等阀金属（valve metal）构成的箔粗面化、进而采用化学转化处理在其表面形成作为电介质的阳极氧化膜（未图示）而构成的。阴极箔2B是采用铝等阀金属形成的。隔膜2C介于阳极箔2A和阴极箔2B之间。在该状态下通过层叠并卷绕阳极箔2A、阴极箔2B和隔膜2C而构成电容器元件2。此外，在阳极箔2A和阴极箔2B之间形成有由聚噻吩等导电性聚合物构成的固体电解质层（未图示）。

引线1A的一个端部与阳极箔2A连接，引线1B的一个端部与阴极箔2B连接。它们的另一个端部从电容器元件2的同一端面引出。

电解液由溶剂、溶质、添加剂构成，它以适用于仅使用液体电解质的以前的液体型电解电容器的电解液为基础。此外，液体型电解电容器大致可分为：额定电压是100W.V.以下的低耐压且低ESR的电解电容器、和额定电压是250W.V.、350W.V.、400W.V.这样的高耐压的电解电容器。前者主要适用于电源输出侧的平滑电路或控制电路，后者主要适用于电源输入侧的平滑电路。它们由于电路上的作用以及材料组成上的不同，在各自的电解电容器中使用的电解液的各种特性上具有较大的差别，不能将这些电解液相互进行用途的置换而加以利用。

另一方面，混合型电解电容器从具有与固体电解电容器同等水平的低ESR这一特征以及固体电解质的耐压极限上说，可以适用于电源输出侧的平滑电路或控制电路的用途。因此，以前的混合型电解电容器使用这样的一种电解液，它具有能够适用于额定电压为100W.V.以下的以前的液体型电解电容器的高电导率以及优良的低温特性。具体地说，可以列举出作为主溶剂含有γ-丁内酯、乙二醇等、且作为溶质含有邻苯二甲酸脒（amidine phthalate）、或邻苯二甲酸四甲铵、或己二酸铵、或邻苯二甲酸三乙胺等的电解液。

在如以上那样构成的以前的混合型电解电容器中，电解液进入在电容器元件2内形成的导电性聚合物的固体电解质层的间隙，从而电介质氧化膜和电解质的接触状态变得良好。因此，静电容量增大，ESR降低，而且在电解液的作用下，电介质氧化膜的缺陷部的修复得以促进，漏电流也得以减小。例如，在专利文献1、2中公开了这样的电解电容器。