[发明专利]铝电解电容器用隔膜以及铝电解电容器

说明书

一种夹在一对电极之间的铝电解电容器用隔膜，其孔隙率为65～85％，平均孔径为0.5～25.0μm，克拉克刚度为1～10cm³/100。另外，该隔膜是具备上述结构的无纺布，含有聚酰胺纤维。进一步，通过在固体电解电容器以及混合型电解电容器中使用该隔膜，能够降低初期ESR以及短路故障率，并且，能够提高在严酷的环境下可耐长期使用的可靠性。另外，该隔膜，能够用于铝电解电容器，该铝电解电容器的阴极材料使用导电性高分子。

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器用隔膜以及使用该隔膜的铝电解电容器。

背景技术

近年，电子设备的小型化、高性能化不断发展，在这些电子设备中使用的电路基板等上安装的部件也需要进一步的小型化、高性能化。

安装于电路基板的部件之一有铝电解电容器，在铝电解电容器中，阴极材料使用导电性高分子的铝固体电解电容器(以下，称作“固体电解电容器”)，与阴极材料使用电解液的通常的铝非固体电解电容器(以下，称作“非固体电解电容器”。)相比，频率特性优良，等效串联电阻(以下，称作“ESR”。)小，在需要有高频特性的CPU周围也可以使用。

另外近年，作为阴极材料，电容器制造商的各公司向市场供应将导电性高分子和电解液一起使用的导电性高分子混合型铝电解电容器(以下，称作“混合型电解电容器”。)，也被用于以低ESR特性且无短路故障为必须要件的汽车电装设备用途。

如上所述，固体电解电容器以及混合型电解电容器，以PC、家庭用游戏机为首，在需要高耐热性的汽车用电装部件等中都有广泛的应用范围。

固体电解电容器，将电极箔和隔膜重叠并卷曲形成元件卷后，进行电极箔的铝氧化膜的破损部分的修复，以及电极箔的切断面、接头等未化学转化部分的化学转化，形成导电性高分子层，之后插入外壳中并封口，由此进行制作。在混合型电解电容器中，形成导电性高分子层后，进一步含浸电解液，插入外壳中并封口，由此进行制作。

关于在固体电解电容器以及混合型电解电容器中使用的隔膜，提出了使用纤维素系纤维的隔膜、使用合成树脂纤维的隔膜，将纤维素系纤维与合成树脂纤维混合使用的隔膜等。

固体电解电容器以及混合型电解电容器的导电性高分子层，存在使得隔膜含浸导电性高分子的聚合液(导电性高分子的单体溶液和氧化剂溶液)后进行聚合而形成的情况，以及使得隔膜含浸导电性高分子微粒子的水分散液之后，干燥水分而形成的情况。

固体电解电容器，阴极材料使用固体的导电性高分子，因此即使在高温条件下，也不像非固体电解电容器那样因电解液的蒸发而特性劣化。另外，固体电解电容器以及混合型电解电容器的传导机制是电子传导，与离子传导的非固体铝电解电容器相比，响应性更好，因此频率特性良好，ESR也小。因此，可减少接受电流时的电容器的发热。基于这些特征，固体电解电容器以及混合型电解电容器，作为安装于电路基板的电容器，基于低电阻化、提高耐热性等观点，其优点显著。

作为固体电解电容器以及混合型电解电容器的隔膜，在使用仅仅由纤维素系纤维构成的隔膜的情况下，若使用导电性高分子的聚合液，则纤维素会与聚合液的氧化剂反应，消耗氧化剂，因此会妨碍导电性高分子的聚合。另一方面，在使用导电性高分子的水分散液的固体电解电容器中，由于水分散液的粘度非常高，因此隔膜对水分散液的含浸性差。

为了防止这样的与氧化剂的反应，另外，为了提高水分散液的含浸性，纤维素系隔膜，在形成元件卷后，通过在高温下进行加热，从而使隔膜碳化，之后形成导电性高分子层。碳化后的纤维素系隔膜，耐氧化性增强且与聚合液的氧化剂的反应性降低，另外，构成隔膜的纤维素纤维因碳化而变细，隔膜的孔隙增加，因此水分散液的含浸性也提高。

然而，由于进行碳化处理因而制造工时增多，另外步骤也变复杂。此外，碳化处理导致纤维素进行热分解，因此隔膜的物理的强度也降低。