电解电容器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种等效串联电阻(ESR)低、且耐热性优良、于高温条件下可靠性高的电解电容器及其制造方法。本发明专利技术的电解电容器包含导电性高分子与比通常的电解液的导电率低的具有下列构成的导电性辅助液。该导电性辅助液包含沸点为150℃以上的高沸点有机溶剂与具有至少一个羟基的芳香族类化合物。该芳香族类化合物优选：包含具有至少一个羧基的芳香族类化合物或具有至少一个硝基的芳香族类化合物，或者包含具有至少一个羧基的芳香族类化合物与具有至少一个硝基的芳香族类化合物。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】本专利技术是2012年12月11日申请的专利技术名称为""的第 201280062578.9号专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种将导电性高分子与导电性辅助液组合使用的电解电容器及其制 造方法。
技术介绍
导电性高分子由于其导电性高，作为例如钽固体电解电容器、铝固体电解电容器、 铌固体电解电容器等固体电解电容器的固体电解质而被使用。 作为于此用途的导电性高分子，例如可使用通过将噻吩或其衍生物等化学氧化聚 合或电解氧化聚合而获得的导电性高分子。 作为进行上述噻吩或其衍生物等的化学氧化聚合时的掺杂物，主要使用有机磺 酸，其中，据说芳香族磺酸较合适。作为氧化剂，使用过渡金属，其中据说三价铁较合适。通 常芳香族磺酸的三价铁盐，在噻吩或其衍生物等进行化学氧化聚合时，兼作为氧化剂与掺 杂物。 并且，有报告指出：该芳香族磺酸的三价铁盐之中，甲苯磺酸三价铁盐或甲氧基苯 磺酸三价铁盐等特别有用，使用它们的导电性高分子的合成，能通过将它们的氧化剂兼掺 杂物与噻吩或其衍生物等聚合性单体进行混合而进行，简单且适合工业化(专利文献1、专 利文献2)。 但是，对于提升电容器的特性的要求日益提高，仅仅将像上述那样的导电性高分 子作为电解质使用的固体电解电容器，会有无法充分满足如此的要求的问题。 因此，有人提出组合使用由导电性高分子构成的固体电解质以及电解液而得到的 电解电容器(专利文献3)。在组合使用了上述那样的电解液的电解电容器中，使用下述溶液，该溶液将如己 二酸铵那样的二羧酸铵溶于如乙二醇那样的溶剂而得到。但是，将如此的电解液与导电性 高分子组合使用而得到的电解电容器，与仅将导电性高分子作为电解质而使用的电解电容 器相比，虽可观测到特性的提升，但是未能获得所期望的高性能的电解电容器。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2003-160647号公报 专利文献2:日本特开2004-265927号公报 专利文献3:日本特开2003-100561号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种高性能的电解电容器，即，等效串联电 阻(ESR)较低(小)且耐热性优异，在高温条件下可靠性高的电解电容器。 解决课题的手段 本专利技术人发现将导电率（电传导度)低于通常的电解液(通常导电率为3mS/cm以 上）的导电性溶液(本专利技术中，将此溶液称为「导电性辅助液」）与导电性高分子组合使用而 得的电解电容器能够解决上述课题，从而完成本专利技术。 即，本专利技术关于一种电解电容器，其特征为，包含导电性高分子与导电性辅助液， 前述导电性辅助液包含沸点为150°C以上的高沸点有机溶剂与具有至少一个羟基的芳香族 类化合物。 前述导电性高分子可使用导电性高分子的分散液来设置，又，也可利用所谓「原位 聚合(in situ polymerization)」的在所希望位置进行单体的化学氧化聚合而合成。因此， 在本申请中，以下两种形态的电解电容器的制造方法均作为专利技术对象。 即，本专利技术涉及一种电解电容器的制造方法，其特征在于，经由以下工序而制造电 解电容器： 使用导电性高分子的分散液将导电性高分子设置于电容器元件的工序，该电容器 元件具有阀金属与形成于其表面的由前述阀金属的氧化覆膜构成的介电体层；以及 此后，使导电性辅助液含浸到该电容器元件中的工序，该导电性辅助液包含:沸点 为150°C以上的高沸点有机溶剂与具有至少一个羟基的芳香族类化合物。 又，本专利技术关于一种电解电容器的制造方法，其特征在于，经由以下工序而制造电 解电容器： 在电容器元件上将单体进行化学氧化聚合以合成导电性高分子的工序，该电容器 元件具有阀金属及形成于其表面的由阀金属的氧化覆膜构成的介电体层； 通过洗涤去除杂质后进行干燥的工序；以及 此后，使导电性辅助液含浸到该电容器元件中的工序，该导电性辅助液包含:沸点 为150°C以上的高沸点有机溶剂与具有至少一个羟基的芳香族类化合物。 并且，在前者的经过使用导电性高分子的分散液将导电性高分子设置于电容器元 件的工序的电解电容器的制造方法中，在于该电容器元件上设置导电性高分子之前，若经 过将电容器元件通过在有机溶剂中溶有具有至少一个羟基的环状有机化合物与沸点为150 °C以上的高沸点溶剂的溶液进行处理的工序、或在经过在电容器元件设置导电性高分子的 工序后，在使导电性辅助液含浸之前，经过将上述已设置导电性高分子的电容器元件以沸 点为150°C以上的高沸点有机溶剂或包含沸点为150°C以上的高沸点有机溶剂20质量％以 上且少于100质量％的溶液进行处理的工序，则可获得等效串联电阻更低等的特性更优良 的电解电容器，故它们也为本专利技术的对象。 专利技术的效果 依照本专利技术可提供等效串联电阻低且耐热性优良，在高温条件下的可靠性高的电 解电容器。即，本专利技术通过将导电率低于电解液的导电性辅助液与导电性高分子组合使用， 与将导电率高的电解液和导电性高分子组合使用而得到的电解电容器相比，能获得等效串 联电阻低且耐热性优良、在高温条件下可靠性高的电解电容器。上述本专利技术颠覆了如果使 用导电率高的电解液则会获得等效串联电阻低的电解电容器的技术常识而完成。【具体实施方式】 实施专利技术的形态 本专利技术中，最大的特征部分为导电性辅助液，该导电性辅助液有导电性且导电率 比电解液低。该导电性辅助液的导电率只要是低于电解液的导电率(约3mS/cm以上）即可， 数值上优选2mS/cm以下，更优选lmS/cm以下，进一步优选600yS/cm以下，又，优选lyS/cm以 上，更优选5yS/cm以上，进一步优选8yS/cm以上。 即，关于该导电性辅助液，即使导电率像电解液那样高也不适合于电解电容器的 特性提升，此外，即使导电率过低则对于电解电容器的特性提升的帮助也会很少，故像上述 那样，优选导电率为lyS/cm~2mS/cm的范围。 本专利技术中，导电性辅助液的导电率是于25°C的温度，使用株式会社堀场制作所制 (以下作为简称，以「堀场制作所公司制」表示）的导电率测定器(F-55)进行测定的。但是也 可用与其同等的导电率测定器进行测定。 本专利技术中，该导电性辅助液包含沸点为150°C以上的高沸点有机溶剂与具有至少 一个羟基的芳香族类化合物。所谓上述沸点为150°C以上的高沸点有机溶剂中的沸点，为在 latm(SM〇13.25hPa)下的沸点。 作为像上述那样的沸点为150°C以上的高沸点有机溶剂，例如可列举出γ_丁内酯 (沸点：203°C)、丁二醇(沸点：230°C)、二甲基亚砜(沸点：189°C)、环丁砜(沸点：285°C)、Ν-甲基吡咯啶酮(沸点：202°C)、二甲基环丁砜(沸点：233°C)、乙二醇(沸点：198°C)、二乙二醇 (沸点：244°C)、聚乙二醇等，它们可以分别单独使用也可两种以上组合使用。又，关于聚乙 二醇，有时会有如聚乙二醇600或聚乙二醇1500(聚乙二醇后的数字表示分子量)等那样的 在常压下不存在沸点的聚乙二醇，但是无论哪种聚乙二醇都不会在常压下于低于150°C的 温度沸腾，所以本专利技术中，将该聚乙二醇也包含于沸点为150°C以上的高沸点有机溶剂的范 畴内。 如此的沸点为150°C以上的高沸点有机溶剂，在本专利技术的导电性辅助液中，可作为 使具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解电容器，其特征在于，包含导电性高分子与导电性辅助液，且该导电性辅助液包含沸点为150℃以上的高沸点有机溶剂与具有至少一个羟基的芳香族类化合物，并且该导电性辅助液的导电率为2mS/cm以下。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉原良介，广田兄，
申请(专利权)人：帝化株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP