[发明专利]卷绕型固体电解电容器

说明书

本发明涉及固体电解电容器，特别是涉及卷绕型固体电解电容器。

在电解电容器中，能够形成绝缘氧化膜的箔状金属，即所谓阀金属（Valve    metal），如铝、钽、铌或钛，被用作正电极。使用阳极氧化或类似的方法在阀金属表面上形成氧化膜层，将该氧化膜层用作电介质。负电极安置在氧化膜层的外侧，其间夹着的电解质层，这样就构成了一个电容器。

至于电解质，有将无机酸或有机酸或者它们的盐溶于水或极性溶剂中所形成的液体电解质，还有由导电或半导电的无机氧化物或有机物质，如二氧化锰、二氧化铅或四氰基对醌二甲烷络盐，组成的固体电解质。包括有后一种电解质的电容器称作固体电解电容器。

作为阀金属正电极基片已提出了各种各样的形状。将薄片形基片卷成卷绕状而形成的卷绕型电容器，其优点是单位体积的电容量大。但是，在这种将其间隔有纸介质的两电极箔片卷绕起来的电容器中，如含有液体电解质的常规电解电容器或在日本公开申请说明书NO.58-17，609中所披露的含有固体电解质TCNQ盐的电容器，由于其特殊的结构，限制了电容器体积的减小。

而且，如果使用液体电解质或TCNQ盐，电导率就小，一般等于或小于10^-1秒/厘米，电容器特性如损耗因数（tgδ）和阻抗往往受到不利的影响。

本发明的主要目的是解决常规固体电解电容器的问题，并提供一种具有良好电容器性能的固体电解电容器，它减小体积和尺寸的效果远高于常规的电容器。

根据本发明，所提供的卷绕型固体电解电容器包括一个卷成卷绕状的电容器芯，其中包含有表面上具有介电氧化层的阀金属正电极基片、在介电氧化层上形成的半导体层，以及在半导体层上形成的导电层。

这种卷绕型固体电解电容器的制作方法包括下列步骤：在表面具有介电氧化层的薄片状阀金属正电极基片的介电氧化层上形成半导体层;在半导体层上形成导电层;以及（Ⅰ）在形成半导体层步骤之前，或（Ⅱ）在形成半导体层步骤与形成导电层步骤之间，或（Ⅲ）在形成导电层步骤之后将阀金属正电极基片卷成卷筒状。

本发明还提供了制造固体电解电容器的方法，其中包括：在表面具有介电氧化层的薄片状阀金属正电极基片的介电氧化层上形成主要由二氧化铅或二氧化铅和硬酸铅为组份的半导体层，以构成已形成半导体层的正电极基片;将已形成了半导体层的基片与薄片状负电极或隔片一起卷绕成卷筒状，使形成了半导体层的基片和负电极或隔片相互交叠，或者将多个薄片状负电极或隔片与多个形成了半导体层的基片重迭起来，以便使形成了半导体层的基片和负电极或隔片相互交迭形成电容器基芯;以及在电容器基芯的每两个相邻卷绕层之间的间隔中形成主要由二氧化铅或二氧化铅和硫酸铅为组份的半导体层。

图1是一个透视图，表示了一个卷绕成卷绕型的固体电容器基芯;

图2是一个透视图，表示了一个与隔片一起绕成卷绕形的电容器 基芯;

图3是一个剖面图，表示了根据本发明最佳方法形成半导体层的情况;

图4是一个剖面图，表示了与图3相比较，采用另一种方法来形成半导体层的情况;

图5是一个剖面图，表示了与图3相比较，采用又一种方法来形成半导体层的情况;

图6是一个剖面图，表示了根据本发明另一最佳方法形成半导体层的情况。

任何具有阀作用的金属如铝、钽、铌、钛或它们的合金都可用作阀金属基片作为正电极。在这些阀金属之中铝是最适用的。在本发明中，薄片状的正电极是绕成卷筒状的。在本说明书及权利要求书中出现的术语“薄片状”是具有广义性的，它包括箔、膜片、带、条等。

正电极基片表面上形成的介电氧化层可以是在正电极基片表面部分上由正电极自身形成的氧化层，也可以是在正电极基片表面上形成的其它介电氧化物层。以由正电极阀金属自身氧化物构成的层为最佳。在每种情况中，可以采用任何已知的生成氧化物层的方法。例如，在以铝箔为正电极基片时，如果对铝箔表面进行电化学腐蚀，然后在将铝箔放入硼酸和硼铵酸的水溶液中进行电化学处理，就可在作为正电极基片的铝箔上形成介电的铝氧化物构成的氧化层。正电极引线可以在介电氧化层形成之前或之后，用铆接（caufking）、高频焊接或类似方法与阀金属正电极基片相连。