电极箔及使用该电极箔的电容器的制作方法

专利名称：电极箔及使用该电极箔的电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电极箔及使用该电极箔的电容器。
技术背景
对于在个人计算机的CPU周围使用的具有低等效串联电阻的固体电解电容器、用于电源电路的平稳用等的铝电解电容器等的电容器而言，强烈要求其具有小型但大电容化的结构。
固体电解电容器具有在表面形成有电介质膜的电极箔(阳极)、由形成在电介质膜上的导电性高分子构成的固体电解质层、形成在该固体电解质层上的阴极层。
图11是专利文献1中记载的以往的电极箔1的示意剖视图。电极箔1具有由阀作用金属箔构成的基材2、形成在基材2上的粗膜层3、形成在粗膜层3上的电介质膜。基材2和粗膜层3作为固体电解电容器的阳极发挥功能。
粗膜层3通过蒸镀形成，其由从基材2的表面相连接的多个金属微粒4构成。粗膜层3具有分支成多个分支的结构。由此，能够扩大电极箔1的每单位面积的表面积，从而能够实现高电容的电容器。
电介质膜可以通过将粗膜层3的金属微粒4阳极氧化并利用金属氧化物覆盖粗膜层3的表面而形成。
由电极箔1制作的电容器的漏电流存在变大的情况。
在先技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2008-258404号公报发明内容
电极箔具备由金属构成的基材和形成在基材的表面上且由多个金属微粒构成的粗膜层。粗膜层具有下层、比下层远离基材且设置在下层上的中间层、比中间层远离基材且设置在中间层上的上层。位于中间层的金属微粒的粒子直径的最频值比位于下层和上层的微粒的粒子直径的最频值大。
通过该电极箔能够获得漏电流小的电容器。


图1是本发明的实施方式1的电容器的立体图。
图2A是实施方式1的电容器的电容器元件的俯视图。
图2B是图2A所示的电容器元件的线2B-2B处的剖视图。
图3是实施方式1的电容器元件的电极箔的示意剖视图。
图4是实施方式1的电极箔的放大图。
图5是表示实施方式1的电极箔的金属微粒的粒子直径的分布的图。
图6是表示基于实施方式1的电极箔的评价结果的图。
图7是实施方式1的另一电极箔的示意剖视图。
图8是实施方式1的又一电极箔的示意剖视图。
图9是本发明的实施方式2的电容器的分解立体图。
图IOA是本发明的实施方式3的电极箔的示意剖视图。
图IOB是实施方式3的其他电极箔的示意剖视图。
图11是以往的电容器的电极箔的示意剖视图。
具体实施方式
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1的电容器7的立体图。电容器7具备层叠后的多个平板状的电容器元件6。电容器元件6具有阳极电极部10和阴极电极部12。多个电容器元件6的各个阳极电极部10通过激光焊接与阳极公共端子(anode common terminal) 15连接。在多个电容器元件6的阴极电极部12连接有阴极公共端子16。阴极公共端子16具有搭载电容器元件6的搭载部分、将搭载部分的两侧面向上方折弯而形成的折弯部16A。 阴极公共端子16的搭载部分与电容器元件6的阴极电极部12之间、折弯部16A与阴极电极部12之间、多个电容器元件6的阴极电极部12间通过导电性粘接材料631接合。
阳极公共端子15和阴极公共端子16与多个电容器元件6 —起被由绝缘性树脂构成的外装树脂体17 —体地覆盖。阳极公共端子15和阴极公共端子16分别具有从外装树脂体17露出的阴极端子部115和阴极端子部116。阴极端子部115和阴极端子部116沿着外装树脂体17折弯而到达外装树脂体17的底面，从而构成表面安装型的电容器7。
图2A是电容器元件6的俯视图。图2B是图2A所示的电容器元件6的线2B-2B 处的剖视图。电容器元件6具有沿长度方向106延伸的平板形状。电容器元件6具有电极箔9、形成在电极箔9的表面上的电介质膜8、形成在电介质膜8上的阴极电极部12。电容器元件6进一步具有将电极箔9分离为阳极电极部10和阴极形成部110的保护部11， 阴极电极部12通过阴极形成部110形成在电介质膜8上。电极箔9具有基材18和形成在基材18的表面118上的粗膜层19。保护部11具有绝缘性，其以在形成电介质膜8之后按压电极箔9而压溃粗膜层19的方式设置在电极箔9上。阴极电极部12包括形成在电介质膜8上的固体电解质层13和形成在固体电解质层13上的阴极层14。保护部11防止阴极电极部12与阳极电极部10接触。固体电解质层13由导电性高分子等固体的电解质构成。 阴极层14是作为阴极而发挥功能的电极，其包括在固体电解质层13上形成的碳层和在碳层上形成的银糊剂层。阴极层14隔着作为电解质的固体电解质层13与电介质膜8对置。
如图2B所示，电极箔9具有基材18和形成在基材18的表面118上的粗膜层19。 粗膜层19可以形成于基材18的两面，也可以仅形成于基材18的单面。
图3是电极箔9的示意剖视图。图4是电极箔9的放大图。具体而言，图4是表示将通过扫描型电子显微镜(SEM)摄影得到的电极箔9的剖面放大了 3万倍来表示的SEM 照片的图。如图3所示，粗膜层19由从基材18的表面118延伸的密集形成的多个结构体 159构成。各个结构体159分支成多个分支959A、959B，且由不规则地连接的多个金属微粒 20构成。多个金属微粒20通过连接部分21—体结合。
粗膜层19具有具备位于基材18的表面118上的密接层19A、设置在密接层19A上的下层19B、设置在下层19B上的中间层19C、设置在中间层19C上的上层19D的四层结构。 密接层19A、下层19B、中间层19C、上层19D按照此順序从基材18的表面118离开。多个金属微粒20包括位于密接层19A的微粒20A、位于下层19B的微粒20B、位于中间层19C的微粒20C、位于上层19D的微粒20D。粗膜层19由多个金属微粒20相连形成且从基材18的表面118分別延伸到上层 19D的多个结构体159构成。在各个结构体159内，多个分支959A、959B的中间层19C的彼此相邻的微粒20C通过连接部分121接合。另外，一部分的彼此相邻的结构体159的微粒 20C通过连接部分921接合。图5是表示金属微粒20即微粒20A 20D的粒子直径的分布的图。构成中间层 19C的微粒20C的粒子直径的最频值MC为0. 1 μ m以上0. 3 μ m以下。构成下层19B和上层 19D的微粒20B、20D的粒子直径的最频值MB、MD为0. 01 μ m以上0. 1 μ m以下。微粒20C的粒子直径的最频值MC比微粒20B、20D的粒子直径的最频值MB、MD大。即，构成中间层19C 的微粒20C的粒子直径整体大于构成下层19B和上层19D的微粒20B、20D。构成密接层19A的微粒20A的粒子直径的最频值MA为0. 2 μ m以上0. 35 μ m以下， 比构成中间层19C的微粒20C的粒子直径的最频值MC大。在更接近基材18的与表面118 接合的结构体159的根部，通过使微粒20A具有大的粒子直径，从而将粗膜层19与基材18 牢固地密接。由此，能够降低电容器7的等效串联电阻。关于粒子直径的最频值，例如使用水银压入孔隙率计来求出各层的空孔219的直径的最频值，然后根据该最频值能够算出粒子直径的最频值。在实施方式1中，在下层19B和上层19D，空孔219的直径的最频值与微粒20B、20C 的粒子直径的最频值MB、MC大致相同，约为0. 01 μ m以上0. 1 μ m以下的程度。于是，空孔 219极为微小。空孔219的直径的最频值与通过蚀刻实现粗面化的电极箔的空孔的直径的最频值相比极小，空孔219实现微小化。由此，能够大幅度扩大电极箔9的表面积。需要说明的是，对于粗膜层19整体而言，空孔219的直径的最频值优选为0. Olym 以上、0. 35 μ m以下。在实施方式1中，通过使空孔219的直径减小，从而粒子直径也减小， 能够增大电容。然而，通过将空孔219維持成某种程度的大小，从而能够容易地将电介质膜 8或固体电解质层叠。在实施方式1中，密接层19A的膜厚TA为下层19B、上层19D的各自的膜厚TB、TD 的10%以上25%以下的程度。中间层19C的膜厚TC为下层19B、上层19D的膜厚TB、TD的 10%以上25%以下的程度。如此，密接层19A和中间层19C优选比下层19B和上层19D中的至少一方薄。由于下层19B、上层19D具有大的表面积，通过加厚下层19B、上层19D，电容器元件6能够维持高电容。需要说明的是，在实施方式1中，密接层19A、中间层19C的膜厚TA、TC为5μπι左右。另外，下层19Β、上层19D的膜厚TB、TD为20μπι左右。在实施方式1中，基材18由铝箔构成，金属微粒20也含有铝而作为主要成分。如图3所示，电介质膜8覆盖基材18的表面118，并且沿着金属微粒20的形状覆盖金属微粒 20的外表面。电介质膜8由金属微粒20的材料的金属氧化物即氧化铝构成。基材18、金属微粒20除了铝以外还可以由钛、铌、钽等阀金属或它们的合金构成。也可以使多个金属微粒20的一部分氧化。由于粗膜层19作为整体具有导电性即可，所以， 也可以使多个金属微粒20中的一小部分大致由金属的氧化物构成。在实施方式1中，基材18及金属微粒20均由熔点较低的铝构成。粗膜层19可以通过在基材18的表面118蒸镀粗膜层19的材料的金属而形成。通过以熔点低的铝等金属构成粗膜层19，能够通过蒸镀高效地形成粗膜层19。粗膜层19与基材18的主要成分也可以不同。然而，通过使粗膜层19和基材18含有相同的金属作为主要成分，能够利用蒸镀时的热量适度地软化基材18，从而能够在维持基材18的形状的情况下将其与金属微粒20牢固结合。在实施方式1中，电介质膜8通过将由铝构成的金属微粒20、基材18阳极化成而形成，其由氧化铝构成。电介质膜8也可以利用锆、硅、钽、铌等金属的氧化物或氮化物等化合物通过蒸镀法或溅射法而形成。以下，说明电极箔9的制造方法。在实施方式1中，通过电阻加热式蒸镀法在下述的エ序中形成粗膜层19。(1)将基材18配置在蒸镀槽内而保持在0. 01 0. OOlPa的真空。(2)然后，向基材18周边流入由1体积量的氧气和4 6体积量的氩气构成的气氛气体而将基材18周边的压力維持成10 201^。(3)维持エ序O)中的压カ并将基材18的温度保持在200 300°C的范围内。(4)维持エ序O)、(3)的压カ和温度，作为蒸镀源使用铝片而通过真空蒸镀形成具有较大的平均粒径的密接层19A。(5)接着，与エ序⑵ (4)相比使氩气的比例降低，向基材18周边流入由1体积量的氧气和2 4体积量的氩气构成的气氛气体，将基材18周边的压力維持成20 30Pa。(6)在维持エ序(5)中的压カ的同时将基材18的温度保持在150 200°C的范围内。(7)维持エ序(5)、(6)的压カ和温度，作为蒸镀源使用铝片而通过真空蒸镀形成具有较小的平均粒径的下层19B。(8)与エ序(5) (7)相比提高氩气的比例，向基材18周边流入由1体积量的氧气和4 6体积量的氩气构成的气氛气体，将基材18周边的压力維持成10 201^。(9)维持エ序(8)的压力，将基材18的温度保持在200 300°C的范围内。(10)维持エ序⑶、(9)的压カ和温度，作为蒸镀源使用铝片而通过真空蒸镀形成具有较大的平均粒径的中间层19C。(11)接下来，流入由1体积量的氧气和2 4体积量的氩气构成的气氛气体而将基材18周边的压力维持成20 301^。(12)维持エ序(11)的压力，并将基材18的温度保持在150 200°C的范围内。(13)维持エ序(11)、(12)的压カ和温度，作为蒸镀源使用铝片而通过真空蒸镀形成具有小的平均粒径的上层19D。金属微粒20(微粒20A 20D)由相同的金属构成，且在ー个蒸镀槽内形成，因此密接层19A、下层19B、中间层19C、上层19D的各自的交界并未明确地出现。在实施方式1中，形成密接层19A、中间层19C的エ序O) 0)、(8) (10)中的气氛气体的氧气相对于氩气的比例比形成下层19B、上层19D的ェ序(5) (7)、(11) (13)中的气氛气体的氧气相对于氩气的比例少。另外，エ序(2) 0)、⑶ (10)中的基材18的周边的压力比形成下层19B、上层19D的エ序(5) (7)、(11) (13)中的基材 18的周边的压力低。另外，エ序(2) G)、⑶ (10)中的基材18的温度比形成下层 19B、上层19D的エ序(5) (7)、(11) (13)中的基材18的温度高。通过如此变更它们的条件，能够提高金属微粒20的动能及粒子表面的活性度。因此，金属微粒20容易在气相中及基材18的表面118生长。其结果是，密接层19A、中间层19C的微粒20A、20C的粒子直径能够比下层19B、上层19D的微粒20B、20D的粒子直径大。另外，通过增加材料的金属的蒸发量也能够使其较大地生长。通过增加向蒸镀源供给的铝片的量或者提高蒸镀源的能量 (power)能够增加蒸发量。如图3所示，多个金属微粒20通过密接层19A、下层19B、中间层19C、上层19D相连接而实现结合。因此，在与基材18的表面118垂直的方向即密接层19A、下层19B、中间层19C、上层19D层叠的方向的剖面上存在较多的连接部分21。因此，存在难以测定各个金属微粒20的粒子直径的情況。对于这种情況，通过对与粗膜层19的基材18的表面118平行的粗膜层19的剖面的SEM照片进行图像处理，能够容易地測定金属微粒20的平均粒子直径。需要说明的是，在エ序(2)、⑶中，可以在不流入气氛气体的情况下进行蒸镀。另外，可以使氧气和氩气的比例、基材18的温度、基材18周边的压力等加工条件在各エ序中阶段性地变化。由此，例如能够在下层19B、上层19D内使粒子直径阶段性地变化。在实施方式1中，粗膜层19的膜厚T在基材18的单面为20 μ m以上80 μ m以下的程度，粗膜层19形成于基材18的两面。粗膜层19也可以仅形成在基材18的单面上。 通过使粗膜层19具有20 μ m以上的膜厚T，从而能够实现大电容的电容器7。通过使膜厚 T为80 μ m以下，能够通过实施方式1中的蒸镀加工以高精度形成粗膜层19。在实施方式1中，在通过上述的エ序形成粗膜层19之后，将电极箔9放入化成溶液中，对电极箔9实施化成处理，从而形成电介质膜8。通过上述的エ序制成电极箔9的实施例的试料。具体而言，在形成粗膜层19之后，将电极箔9放入温度70°C的作为化成溶液的7%己ニ酸铵水溶液中，在化成电压5V、保持时间20分钟、电流密度0. 05A/cm2的化成条件下对电极箔9实施化成处理。该试料的电介质膜8的膜厚为0. 01 μ m左右。另外，作为比较例，制作了图11所示的以往的电极箔1的试料。电极箔1的粗膜层 3具有如下的单层结构，该单层结构由具有相同程度的粒子直径的多个金属微粒4构成。构成电极箔1的粗膜层3的金属微粒4的粒子直径的最频值与实施例的电极箔9的下层19B 的微粒20B的粒子直径的最频值大致相同。另外，比较例的粗膜层3的厚度与实施例的粗膜层19的厚度大致相同。另外，在比较例的电极箔1的金属微粒4的表面和基材2的表面上，通过与实施例的电介质膜8相同的方法形成与电介质膜8相同厚度的电介质膜。图6是表示实施例的电极箔9与比较例的电极箔1的评价结果的图。图6尤其表示电极箔1、9的电容和粗膜层3、19的裂缝产生率。在此，通过将面积IOcm2的电极箔放入温度30°C的8%硼酸铵水溶液中，并在频率120Hz下利用阻抗分析仪测定了电极箔的电容。另外，对于电极箔1、9各自的多个试料，进行使用圆筒形心轴(mandrel)法的耐弯曲试验(根据JIS K5600-5-1)，从而确认在粗膜层3、19是否产生裂縫。裂缝产生率是指，产生了裂缝的试料相对于电极箔1、9各自的多个试料的比例。在图6中，在比较例的粗膜层3的试料的50%中产生了裂縫。相对于此，在实施例的电极箔9的试料未产生裂縫。其结果是，在使用了实施方式1的电极箔9的电容器7中， 能够减少在电极箔9的漏电流。在图11所示的以往的电极箔1中，由于粗膜层3的机械强度弱，因此存在电极箔1 中的漏电流大的情況。粗膜层3由多个结构体构成，所述多个结构体由从基材2的表面连接的金属微粒4构成。因此，相互邻接的结构体的横向的网络(network)即机械结合强度弱，容易因来自外部的应カ而产生裂縫。在产生裂缝的部分，由于金属微粒4的金属面从电介质膜露出，所以形成阳极·阴极间的电气漏出，因此电极箔1的漏电流增多。实施方式1的电极箔9的粗膜层19的机械强度得到了提高。即，在粗膜层19，如图3所示，由于中间层19C的微粒20C具有较大的粒子直径，在各个结构体159内彼此相邻的分支959A、959B的微粒20C容易地通过连接部分121而接合。由此，结构体159的相互邻接的分支959A、959B的横向的网络即机械结合強度能够得到加強，能够增大各个结构体 159的強度。另外，局部相互邻接的结构体159容易地通过连接部分921接合。由此，能够加强相互邻接的结构体159的横向的网络即机械结合強度。因此，能够使得来自外部的应力分散而抑制粗膜层19的裂縫，从而能够减少电极箔9的漏电流。对于使用了由导电性高分子构成的固体电解质层13作为电解质的电容器7而言， 在粗膜层19的金属微粒20的表面因裂缝而露出的情况下，不具有修复电介质膜8的功能。 因此，通过抑制粗膜层19产生裂缝的情况能够抑制电极箔9的漏电流，从而能够实现高耐压的电容器7。需要说明的是，如图6所示，相对于比较例的电极箔1的电容(100% )，实施例的电极箔9能够得到95%的电容。于是，通过实施方式1的电极箔9能够维持电容器7的高电容。中间层19C的微粒20C因其粒子直径大，从而难以有助于电容器7的大电容化。然而，在中间层19C的上下配置有由粒子直径小的微粒20B、20D构成的下层19B和上层19D。 另外，中间层19C的膜厚TC设定得比下层19B的膜厚TB和上层19D的膜厚TD小。于是， 由具有较大的粒子直径的微粒20C构成的中间层19C非常薄。因此，实施例的电极箔能够获得与具备仅由微粒20B、20D构成的粗膜层的电极箔大致相同的电容，微粒20B、20D与比较例的小的金属微粒4同样小。需要说明的是，为了維持高电容，中间层19C的膜厚TC优选比下层19B的膜厚TB 和上层19D的膜厚TD的和小。另外，在实施方式1的电极箔9中，使构成中间层19C的微粒20C的粒子直径的最频值MC比构成密接层19A的微粒20A的粒子直径的最频值MA小。由此，能够获得具有低等效串联电阻的电容器7。S卩，若中间层19C的微粒20C的粒子直径过大，则中间层19C难以无间隙地在其下方的下层19B、密接层19A的微粒20A、20B的表面形成固体电解质层。因此，存在等效串联电阻变大的情況。因此，中间层19C的微粒20C的粒子直径设定为适度的大小。与此相対，由于密接层19A设置于基材18的表面118，所以即使增大微粒20A的粒子直径，也不会增大等效串联电阻。相反，通过增大微粒20A的粒子直径，能够提高密接层 19A与基材18的密接力，从而能够抑制等效串联电阻。
在粗膜层19中，相邻的微粒20C通过连接部分121接合，结构体159自身強度得以増大。通过连接部分921将少量的相邻的微粒20C接合，从而彼此相邻的结构体159的机械结合強度得以增強。若较多的彼此相邻的结构体159的微粒20C通过连接部分921接合，则存在固体电解质难以浸渗到粗膜层19的情況。因此，与通过连接部分921相比，彼此相邻的微粒20C主要通过连接部分121接合。如上所述，电极箔9具备由金属构成的基材18、形成在基材18的表面118上的由多个金属微粒20构成的粗膜层19。中间层19C比下层19B远离基材18，并且设置在下层19B上。上层19D比中间层19C远离基材18，并且设置在中间层19C上。多个金属微粒 20包括位于下层19B的多个微粒20B、位于中间层19C的多个微粒20C、位于上层19D的多个微粒20D。多个微粒20C的粒子直径的最频值MC比多个微粒20B、20D的粒子直径的最频值MB、MD大。粗膜层19还具有与基材18的表面118接合的密接层19A。多个金属微粒 20进ー步包括位于密接层19A的多个微粒20A。多个微粒20A的粒子直径的最频值MA比多个微粒20C的粒子直径的最频值MC大。中间层19C的膜厚TC比下层19B的膜厚TB小。 中间层19C的膜厚TC比上层19D的膜厚TD小。需要说明的是，在电极箔9的粗膜层19中，密接层19A的微粒20A与下层19B的微粒20B的粒子直径的最频值不同，粗膜层19具有四层结构。实施方式1的粗膜层可以也具备具有由下层19B、中间层19C、上层19D构成的至少ー个組合的其他层叠结构。图7是实施方式1的其他电极箔309的示意剖视图。在图7中，对于与图3所示的电极箔9相同的部分赋予相同的參照符号。电极箔309具备粗膜层319而替代电极箔9 的粗膜层19。粗膜层319不具有图3所示的密接层19A而具有三层结构。下层19B直接形成在基材18的表面118上。粗膜层319具有多个结构体259而替代图3所示的粗膜层19 的多个结构体159。在各个结构体259内，多个分支959A、959B各自的中间层19C的彼此相邻的微粒20C通过连接部分121接合。另外，局部彼此相邻的结构体259的微粒20C也可以通过连接部分921接合。在电极箔309中与电极箔9同样地，由于中间层19C的微粒 20C具有较大的粒子直径，所以一个结构体259的中间层19C的相互邻接的分支959A、959B 的微粒20C容易地通过连接部分121接合。由此，相互邻接的分支959A、959B的横向的网络即机械结合強度能够得以增强，从而能够增加各个结构体259的強度。同样，局部彼此相邻的结构体259的微粒20C通过连接部分921而容易地接合。由此，能够增强彼此邻接的结构体259的横向的网络即机械结合強度。因此，能够使来自外部的应カ分散而抑制粗膜层319的裂縫，从而能够减少电极箔309的漏电流。图8是实施方式1的又一电极箔409的示意剖视图。在图8中，对于与图3所示的电极箔9相同的部分赋予相同的參照符号。电极箔409具备粗膜层419而替代图3所示的电极箔9的粗膜层19。粗膜层419还具有层叠在粗膜层19的上层19D上的附加粗膜层 619。附加粗膜层619具有下层419B、中间层419C、上层419D，该下层419B、中间层419C、 上层419D具有分別与粗膜层19的下层19B、中间层19C、上层19D相同的结构。金属微粒 20进ー步包括分別位于附加粗膜层619的下层419B、中间层419C、上层419D的微粒420B、 420C、420D。下层419B比上层19D远离基材18，并且设置在上层19D上。中间层419C比下层419B远离基材18，并且设置在下层419B上。上层419D比中间层419C远离基材418， 并且设置在中间层419C上。下层419B、中间层419C、上层419D由微粒420B、420C、420D构成，该微粒420B、420C、420D具有与下层19B、中间层19C、上层19D的微粒20B、20C、20D分别相同的材质和相同的粒子直径。微粒420B、420C、420D构成由从微粒20D相连的部分结构体719。结构体159和部分结构体719构成从基材18的表面118延伸的结构体759。在电极箔409，由于中间层19C、419C的微粒20C、420C具有较大的粒子直径，所以结构体759 内的彼此邻接的分支959A、959B各自的微粒420C容易地通过连接部分121接合。同样，结构体759内的彼此邻接的分支959A、959B各自的微粒20C容易地接合。S卩，在两个中间层 19C、419C的至少ー个中间层，彼此邻接的分支959A、959B相接合。由此，能够增强彼此邻接的分支959A、959B的横向的网络即机械结合強度，从而使各结构体759的強度増大。另外，局部彼此邻接的结构体759的微粒420C容易地通过连接部分921接合。同样，局部彼此邻接的结构体759的微粒20C容易地通过连接部分921接合。由此，能够增强彼此邻接的结构体759的横向的网络即机械结合強度。因此，能够使来自外部的应カ分散而抑制粗膜层419的裂縫，从而能够减少电极箔409的漏电流。于是，通过在金属微粒20中的粒子直径小的层之间夹设粒子直径大的层，能够较厚地形成机械强度高的粗膜层。需要说明的是，附加粗膜层619的下层419B和粗膜层19的上层19D分別作为不同层而形成。另外，由于附加粗膜层619的下层419B和粗膜层19的上层19D分別由材质和直径相同的微粒420B、20D形成，所以实质上可以作为ー个共用层而形成为ー层。(实施方式2)图9是本发明的实施方式2的电容器22的分解立体图。电容器22是具备导电性的电解液作为电解质而替代图1和图2A、图2B所示的电容器7的固定电解质的电解电容
ο电容器22具备电容器元件沈、驱动用电解液^A、收容电容器元件沈和驱动用电解液^A的壳体27。阳极引线端子观和阴极引线端子四与电容器元件沈接合。壳体 27的开ロ部由橡胶制的密封件30密封。阳极引线端子28、阴极引线端子四插入到密封件 30中，其在壳体27的外部露出。电容器元件沈具备实施方式1的电极箔9、设置在电极箔9的表面上的电介质膜 8、电极箔M、设置在电介质膜8与电极箔M之间的间隔件25。电极箔9、电介质膜8、电极箔24、间隔件25被卷绕。驱动用电解液2队向间隔件25浸滲，与电介质膜8和电极箔M 相接触。电极箔9作为阳极而发挥功能。电极箔M是作为阴极而发挥功能的电极。电极箔9也可以是图7或图8所示的电极箔309、409。电极箔M隔着作为电解质的驱动用电解液26A与电介质膜8对置。将电极箔9的电介质膜8和粗膜层19的一部分削去而使基材18的表面118的一部分露出。在露出的基材18的表面118的部分接合阳极引线端子观。阴极引线端子四与电极箔M接合。在实施方式2中，作为阴极发挥功能的电极箔M可以使用蚀刻的铝箔。作为驱动用电解液26A，可以使用乙酸、草酸、蚁酸等。作为间隔件25，可以使用马尼拉麻、牛皮紙、大麻纤维、针茅纤维等纤维素纤维。在电容器22中，与实施方式1的电容器7同样，能够提高实施方式1的电极箔9 的粗膜层19的机械强度。即，在粗膜层19中，如图3所示，由于中间层19C的微粒20C具有较大的粒子直径，所以邻接的微粒20C容易地接合。由此，能够增强在各个结构体159内彼此邻接的分支959A、959B的横向的网络即机械结合強度，从而能够增强各个结构体159 的強度。另外，局部彼此邻接的结构体159的横向的网络即机械结合強度也能够得到增强。 因此，能够使来自外部的应カ分散而抑制粗膜层19的裂縫，从而能减少电极箔9的漏电流。实施方式2的电容器22具备卷绕型的电容器元件26。实施方式2的电容器元件可以是在不卷绕电极箔9、间隔件25、电极箔M的情况下只通过层叠而得到的层叠型的电容器元件。另外，在实施方式2的电容器22中，也可以具备实施方式1的电容器7的固体电解质而替代驱动用电解液26A。该固体电解质设置在电介质膜8上。另外，实施方式2的电容器也可以具有该固体电解质层和驱动用电解液26A这双方。(实施方式3)图IOA是实施方式3的电极箔31的示意剖视图。在图IOA中，对于与图7所示的实施方式1的电极箔309相同的部分赋予相同的參照符号。电极箔31具备设置在基材18 的表面118上的粗膜层32而替代电极箔309的粗膜层319。粗膜层32具有设置在基材 18的表面118上的下层32B、设置在下层32B上的中间层32C、设置在中间层32C上的上层 32D。下层32B、中间层32C、上层32D按照该順序依次远离基材18的表面118。如图IOA所示，粗膜层32由从基材18的表面118延伸的密集的多个结构体519构成。各个结构体519 由相连的多个金属微粒20构成。多个金属微粒20通过连接部分21结合成一体。多个金属微粒20包括位于下层32B的微粒20B、位于中间层32C的微粒20C、位于上层32D的微粒20D。上层32D的微粒20D相连而构成部分结构体34D，该部分结构体34D具有在弯曲的同时向从基材18的表面118离开的方向延伸的柱形状。下层32B的微粒20B相连而构成部分结构体MB，该部分结构体34B具有在弯曲的同时向从基材18的表面118离开的方向延伸的柱形状。上层32D的部分结构体34D及下层32B的部分结构体34B相互平行地向相同的方向弯曲。由于部分结构体34B、34D弯曲，从而能够使每単位体积的金属微粒20较多地即高密度地配置在粗膜层32内，从而有助于电容器的大电容化。下层32B、中间层32C、上层32D的微粒20B、20C、20D的粒子直径的最频值MB、MC、 MD是实施方式1的下层19B、中间层19C、上层19D的微粒20B、20C、20D的粒子直径的最频值MB、MC、MD。S卩，中间层32C的微粒20C的粒子直径的最频值MC比下层32B和上层32D 的微粒20B、20D的粒子直径的最频值MB、MD大。在由弯曲的部分结构体34D构成的上层32D直接形成在由弯曲的部分结构体34B 构成的下层32B上的情况下，部分结构体34B、34D在它们的交界面弯曲地相连。由此，难以使上层32D与下层32B牢固地接合。由粒子直径大的微粒20C构成的中间层32C具有曲率比较小且表面积大的面。因此，下层32B和上层32D能够与中间层32C牢固地接合，从而能够抑制漏电流的増大、电容的降低。如图IOA所示，在粗膜层32中，由于中间层32C的微粒20C具有较大的粒子直径， 所以在各个结构体519内邻接的微粒20C通过连接部分121容易地接合，另外，局部彼此相邻的结构体519的微粒20C通过连接部分921接合。由此，能够增大各个结构体519的强度。另外，能够增强局部彼此邻接的结构体519的横向的网络即机械结合強度。因此，能够使来自外部的应カ分散而抑制粗膜层32的裂縫，从而能够减少电极箔31的漏电流。图IOB是实施方式3的另ー电极箔41的示意剖视图。在图IOB中，对与图IOA所示的电极箔31相同的部分赋予相同的參照符号。在电极箔41中，上层32D的部分结构体 34D和下层32B的部分结构体34B向彼此相反的方向弯曲。由于部分结构体34B、34D弯曲， 从而能够使每単位体积的金属微粒20较多地即高密度地配置在粗膜层32内，从而有助于电容器的大电容化。另外，与图IOA所示的电极箔31同样，通过中间层32C的较大的微粒 20C能够使来自外部的应カ分散而抑制粗膜层32的裂縫，从而能够减少电极箔41的漏电流。如上所述，下层32B由多个部分结构体34B构成。部分结构体34B由多个微粒20B 相连而形成，并且具有在弯曲的同时沿从基材18的表面118远离的方向延伸的柱形状。上层32D由多个部分结构体34D构成。部分结构体34D由多个微粒20D相连而形成，并且具有在弯曲的同时沿从基材18的表面118远离的方向延伸的柱形状。实施方式1 3的电极箔9、31、41、309、409作为电容器的电极箔使用，但是可以应用于电容器以外的制品。例如通过利用ニ氧化钛构成电介质膜8，从而可以用于利用了ニ 氧化钛的光催化剂作用的除臭用品。在这种情况下，由于粗膜层19、32、319、419具有较大的表面积和较高的机械强度，从而能够提高除臭用品的除臭功能和可靠性。产业上的可利用性通过本发明的电极箔能够获得漏电流小的电容器。由于该电极箔具有较高的机械強度，因此能够应用于需要具有高可靠性的制品。
0101]符号说明0102]7电容器0103]8电介质膜0104]9电极箔0105]13固体电解质层(电解质)0106]14阴极层(电极)0107]18基材0108]19粗膜层0109]19A密接层0110]19B下层0111]19C中间层0112]19D上层0113]20金属微粒0114]20A微粒(第四微粒)0115]20B微粒(第一微粒)0116]20C微粒(第二微粒)0117]20D微粒(第三微粒)0118]22电容器0119]24电极箔(电极)0120]26A驱动用电解液(电解质)0121]32B下层0122]32C中间层
32D 上层34B部分结构体(第一部分结构体)34D部分结构体(第二部分结构体)
权利要求
1.一种电极箔，其特征在于，具备 由金属构成的基材；形成在所述基材的表面上的由多个金属微粒构成的粗膜层，所述粗膜层具有 下层；比所述下层远离所述基材且设置在所述下层上的中间层； 比所述中间层远离所述基材且设置在所述中间层上的上层； 所述多个金属微粒包括 位于所述下层的多个第一微粒； 位于所述中间层的多个第二微粒； 位于所述上层的多个第三微粒；所述多个第二微粒的粒子直径的最频值比所述多个第一微粒的粒子直径的最频值和所述多个第三微粒的粒子直径的最频值大。
2.根据权利要求1所述的电极箔，其特征在于， 所述粗膜层还具有与所述基材的表面接合的密接层，所述多个金属微粒还包括位于所述密接层的多个第四微粒，所述多个第四微粒的粒子直径的最频值比所述多个第二微粒的粒子直径的最频值大。
3.根据权利要求1所述的电极箔，其特征在于， 所述中间层的膜厚比所述下层的膜厚小。
4.根据权利要求1所述的电极箔，其特征在于， 所述中间层的膜厚比所述上层的膜厚小。
5.根据权利要求1所述的电极箔，其特征在于，所述下层由多个第一部分结构体构成，所述多个第一部分结构体通过所述多个第一微粒相连而形成且具有在弯曲的同时分别向远离所述基材的所述表面的方向延伸的柱形状， 所述上层由多个第二部分结构体构成，所述多个第二部分结构体通过所述多个第三微粒相连而形成且具有在弯曲的同时分别向远离所述基材的所述表面的方向延伸的柱形状。
6.根据权利要求1所述的电极箔，其特征在于，所述粗膜层由多个结构体构成，所述多个结构体由所述多个金属微粒相连而形成且分别从所述基材的所述表面延伸到所述上层。
7.一种电容器，其特征在于，具备电极箔，其具有由金属构成的基材和形成在所述基材的表面上的由多个金属微粒构成的粗膜层；设置在所述粗膜层上的电介质膜； 设置在所述电介质膜上的电解质； 隔着所述电解质与所述电介质膜对置的电极， 所述粗膜层具有 下层；比所述下层远离所述基材且设置在所述下层上的中间层； 比所述中间层远离所述基材且设置在所述中间层上的上层； 所述多个金属微粒包括位于所述下层的多个第一微粒； 位于所述中间层的多个第二微粒； 位于所述上层的多个第三微粒； 所述多个第二微粒的粒子直径的最频值比所述多个第一微粒的粒子直径的最频值和所述多个第三微粒的粒子直径的最频值大。
8.根据权利要求7所述的电容器，其特征在于， 还具备设置在所述电极箔与所述电极之间的间隔件，所述电解质是浸渗于所述间隔件且与所述电介质膜和所述电极接触的驱动用电解液。
全文摘要
本发明提供电极箔及使用该电极箔的电容器。电极箔具备由金属构成的基材和形成在基材的表面上且由多个金属微粒构成的粗膜层。粗膜层具有下层、比下层远离基材且设置在下层上的中间层、比中间层远离基材且设置在中间层上的上层。位于中间层的金属微粒的粒子直径的最频值比位于下层和上层的微粒的粒子直径的最频值大。通过该电极箔能够获得漏电流小的电容器。
文档编号H01G9/055GK102549692SQ20108004392
公开日2012年7月4日 申请日期2010年10月5日 优先权日2009年10月9日
发明者上口洋辉, 大岛章义 申请人:松下电器产业株式会社