容器具备卷绕体的电容器元件。卷绕型的电容器元件由卷绕 体制作。所谓卷绕体，是电容器元件的半成品，具备与引线接头连接的阳极、与另外的引线 接头连接的阴极、和隔片。阳极及阴极夹隔着隔片卷绕。卷绕体的最外周由固定胶带固定。 [0121]阳极是以使表面具有凹凸的方式进行了粗面化的金属箱，在具有凹凸的金属箱上 形成有电介质层。阴极也可以与阳极相同地使用金属箱。这些金属的种类没有特别限定，然 而优选使用铝、钽、铌等阀作用金属或含有阀作用金属的合金。根据需要，也可以将阴极的 表面粗面化。通过在卷绕体中，在阳极与阴极之间设置有机半导体层，就可以得到电容器元 件。
[0122] 该情况下，将卷绕阳极、隔片及阴极而得的卷绕体浸渗在溶解有低分子系有机半 导体化合物的溶液或溶解有低分子系有机半导体化合物的前体的溶液中，由此就可以在阳 极与阴极之间形成有机半导体层。另外，也可以将卷绕前的阳极浸渗在溶解有低分子系有 机半导体化合物的溶液或溶解有低分子系有机半导体化合物的前体的溶液中，在阳极的表 面形成有机半导体层，并将它们卷绕，由此可以在阳极与阴极之间设置有机半导体层。此 时，在卷绕前的隔片、阴极，也可以同样地形成有机半导体层。
[0123] 作为电解质，优选有机溶剂，例如可以举出丙二醇、环丁砜、γ-丁内酯、乙二醇等。 另外，作为电解质，可以使用上述的导电性高分子，也可以使用含有有机溶剂的导电性高分 子的溶液或分散液。在使用电解质的情况下，作为低分子系有机半导体化合物，优选选择不 溶于电解质中的化合物。
[0124] [实施例]
[0125] 以下，基于实施例，对本发明进行更详细的说明，然而本发明并不受实施例的限 定。
[0126] 《实施例1》
[0127] 依照下述的要领制作电容器元件，评价了其特性。
[0128] 〈工序1:阳极1的形成〉
[0129] 作为阀作用金属，使用了初级粒径约为0.5μηι、二次粒径约为1 ΟΟμπι的钽金属粒子。 以将由钽构成的阳极引线2的第一端部2a填埋到钽金属粒子中的方式，将钽金属粒子成形 为长方体，其后，将成形体在真空中烧结。由此，就得到由钽的多孔烧结体构成的阳极1。阳 极1是长4.4mm、宽3.3mm、厚0.9mm的长方体。以从阳极1的一个侧面（3.3mmX0.9mm)阳极引 线2的第二端部2b突出的状态固定。
[0130]〈工序2:电介质层3的形成〉
[0131 ]向充满了作为电解水溶液的0.01~0.1重量％的磷酸水溶液的化成槽中，浸渍阳 极1和阳极引线2的一部分，将阳极引线2的第二端部2b与化成槽的阳极连接。此后，通过进 行阳极氧化，而如图1所示，在阳极1的表面及阳极引线2的一部分的表面，形成氧化钽 (Ta2〇5)的电介质层3。利用该阳极氧化，如图2所示，在构成阳极1的多孔体的表面(包括孔的 内壁面)和阳极引线2的一部分，形成均匀的电介质层3。
[0132] 〈工序3:疏水化处理〉
[0133] 将硅烷偶联剂溶解于水中，制备出硅烷偶联剂的溶液。将该溶液涂布于电介质层 3,在100°C干燥10分钟。
[0134] 〈工序4:有机半导体层4的形成〉
[0135] 在进行了疏水化处理的电介质层3上，涂布在THF中溶解有下述式6所示的C8-BTBT 的溶液(浓度0.05重量％)，在100°C干燥10分钟。
[0136] [化6]
[0137]
{b)
[0138] 〈工序5:导电性高分子层6的形成〉
[0139] 向含有吡咯单体的溶液中，浸渍形成有有机半导体层4的电容器元件的前体，进行 化学聚合，由此形成导电性高分子层6。
[0140]〈工序6:阴极层5的形成〉
[0141 ]向导电性高分子层6的表面涂布碳衆，由此形成碳层5a。然后，向碳层5a的表面涂 布银浆，由此形成银浆层5b。像这样就形成包含碳层5a和银浆层5b的阴极层5。
[0142] 〈工序7:电解电容器的制作〉
[0143] 将所得的电容器元件密封，完成了图1所示的实施例1的电解电容器。
[0144] 《实施例2》
[0145] 为了形成有机半导体层4,制备出在THF中溶解有作为并五苯的前体的NSFAAP(下 述式7)、和作为有机半导体层4的掺杂剂的F4TCNQ的溶液。NSFAAP与F4TCNQ的摩尔比 (NSFAAP:F4TCNQ)设为HF4TCNQ的浓度为0.5重量％。将该溶液涂布于电介质层3上，在 l〇〇°C干燥10分钟，由此在电介质层3上，作为低分子系有机半导体化合物生成并五苯，形成 有机半导体层4。
[0146] 除了上述以外，与实施例1相同地得到电解电容器。
[0147] [化7]
[0148]
(7)
[0149] 《实施例3》
[0150]除了作为有机半导体层4的掺杂剂没有使用F4TCNQ以外，与实施例2相同地得到电 解电容器。
[0151] 《实施例4》
[0152] 取代硅烷偶联剂处理，而是在电介质层3上利用化学聚合形成含有聚吡咯的导电 性高分子层后，形成有机半导体层4,除此以外，与实施例1相同地得到电解电容器。
[0153] 《比较例1》
[0154] 不形成有机半导体层4,而且利用电解聚合形成含有聚吡咯的第二导电性高分子 层6b，除此以外，与实施例4相同地得到电解电容器。
[0155] [评价]
[0156] 《静电容量》
[0157] 使用LCR测试仪，以120Hz进行了测定。
[0158] 《容量表现率》
[0159] 将所得的电解电容器的静电容量除以水中容量而求出容量表现率(静电容量/水 中容量），所述水中容量是将使用了在阳极上仅形成有电介质层的电容器元件的电解电容 器浸渍在酸液中测定而得的静电容量。
[0160] 《泄漏电流》
[0161] 对阳极与阴极之间施加6.3V的电压，测定出40秒后的泄漏电流(LC40)。
[0162] 表1中表示出评价结果。而且，对于实施例1~4,表示的是将比较例1的数值设为 1.000时的值。
[0163] [表 1] Γλ? Λ? ?
[0165] 在电介质层3上形成有有机半导体层4的实施例1~3与比较例1相比，都是静电容 量及容量表现率提高，泄漏电流减少。实施例4中，在电介质层3上直接形成第一导电性高分 子层6a后，依次形成有机半导体层4及第二导电性高分子层6b。即使在该情况下，与比较例1 相比，容量表现率也提高。对此可以认为是因为，没有形成第一导电性高分子层6a的电介质 层3上的间隙被后来形成的有机半导体层4覆盖。
[0166] 符号说明
[0167] 1:阳极、2:阳极引线、3:电介质层、4:有机半导体层、5:阴极层、5a:碳层、5b:银浆 层、6:导电性高分子层、6a:第一导电性高分子层、6b:第二导电性高分子层、7:阳极端子、8: 导电性胶粘材料、9:阴极端子、10:电容器元件、11:树脂外包装体、12:空隙、20:固体电解电 容器
【主权项】
1. 一种电解电容器，其具备： 阳极、 形成于所述阳极上的电介质层、以及 覆盖所述电介质层的至少一部分的有机半导体层， 所述有机半导体层含有数均分子量为100~10000且具有31电子云的有机半导体化合 物， 所述有机半导体化合物借助所述电子云进行所述有机半导体化合物的分子间的载流 子迀移。2. 根据权利要求1所述的电解电容器，其中， 具有覆盖所述有机半导体层的至少一部分的导电性高分子层。3. 根据权利要求2所述的电解电容器，其中， 具有由所述有机半导体层和所述导电性高分子层包围的空隙。4. 根据权利要求1所述的电解电容器，其中， 所述电介质层具有:没有由导电性高分子层覆盖且由所述有机半导体层覆盖的部分、 和没有由所述有机半导体层覆盖且由所述导电性高分子层覆盖的部分。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的电解电容器，其中， 所述有机半导体化合物是含有选自稠环及杂环中的至少1种的化合物。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的电解电容器，其中， 所述有机半导体层含有掺杂剂。7. 根据权利要求6所述的电解电容器，其中， 所述掺杂剂是选自供电性分子和受电性分子中的至少1种。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的电解电容器，其中， 所述有机半导体化合物能溶于具有l〇〇°C以下的沸点的溶剂中。9. 一种电解电容器的制造方法，其具备： 准备具有电介质层的阳极的工序；以及 通过对所述电介质层的表面施加溶解有数均分子量100~10000且具有η电子云的有机 半导体化合物的溶液，而形成覆盖所述电介质层的表面的至少一部分的有机半导体层的工 序。10. -种电解电容器的制造方法，其具备： 准备具有电介质层的阳极的工序； 对所述电介质层的表面施加溶解有数均分子量100~10000且具有电子云的有机半导 体化合物的前体的溶液的工序；以及 由所述前体生成所述有机半导体化合物而形成覆盖所述电介质层的表面的至少一部 分的有机半导体层的工序。
【专利摘要】本发明提供一种电解电容器，其具备：阳极(1)、形成于所述阳极(1)上的电介质层(3)、和覆盖所述电介质层(3)的至少一部分的有机半导体层(4)，所述有机半导体层(4)含有数均分子量为100～10000且具有π电子云的有机半导体化合物，所述有机半导体化合物借助所述π电子云进行所述有机半导体化合物的分子间的载流子迁移。根据本发明，可以增大具有电介质层(3)的电解电容器的静电容量。
【IPC分类】H01G9/028
【公开号】CN105531778
【申请号】CN201480047006
【发明人】森冈谅
【申请人】松下知识产权经营株式会社
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年8月6日
【公告号】US20160163465, WO2015029344A1