[发明专利]电解电容器、其阳极体、及其生产方法

说明书

本发明涉及一种使用阀作用金属箔的电解电容器，用于电解电容器的阳极体，及其生产方法。

在传统的电解电容器中，将诸如铝和钽之类的阀作用金属用作阳极体。将形成在金属表面上的氧化物薄膜用作介质膜，以产生阳极体。另外，阳极体的介质氧化物薄膜上设置有液体或固体的电解质，并且阳极体引线部分和阴极引线部分分别连接到阀作用金属和电解质，整个电容器被封装。

对于传统的阴极电解质，曾经将含有有机酸的几种有机溶剂用于铝制电解电容器中，而将二氧化锰用于钽制电解电容器中。

另外，近年来，要求作为电子电路的高频响应已经被数字化，并且电解电容器也需要改进其高频响应。已经提议了使用具有高导电性的导电聚合物层作为阴极电解质，以通过降低阻抗改进响应特性，并且这样的电容器已经被开发，并投放市场。

另一方面，由于电气和电子装置的尺寸减小，故在它们内部使用的电解电容器要需要进一步紧密，以具有更小的尺寸和更大的电容。

为了达到更小的尺寸和更大的电容，通过叠加许多片阀作用金属箔形成的阳极体是已知的用于电解电容器中的阳极体。例如，在第61-30020号日本专利公告中，揭示了一种阳极体。根据这份公告，通过下料切割，阀作用金属箔形成得具有预定的尺寸然后被层迭起来。通过部分地焊接片的某些侧面，使阀作用金属箔成为整体，此后，整个叠层被阳极体化，以在每一个阀作用金属箔上形成介质氧化物薄膜。

但是，上述方法主要在下面两点上具有问题。首先，如果先叠加了阀作用金属箔片，然后，在层叠状态下实施阳极体化，就很难使叠层的所有内部层充分阳极体化，结果，无法形成足够的介质氧化物薄膜。如果无法充分地形成介质氧化物薄膜，作为最后产品得到的电解电容器中阳极体的每单位体积中的电容比设计时所期望的要低，或者耐受电压值降低。

第二，在传统的方法中，以预定的尺寸下料切割金属箔片。对于电子部分的减小尺寸的需求，需要根据最后的电容器的形状，使层叠的金属箔更小，以得到小尺寸的阳极体。但在制造小型阀作用金属箔中有限制，并且将这么小的阀作用金属箔层叠到阳极体更为困难。

本发明的一个目的是提供一种阳极体和制造这种阳极体的方法，其中可以形成足够的介质氧化物膜，直至通过层叠阀作用金属箔片形成的阳极体内部，它被用于电解电容器内。

本发明的另一个目的是提供一种阳极体，使得电容器应有的电容能够有效地从整个阳极体上如所预期的得到。本发明还提供了一种制造这种阳极体的方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于电解电容器的阳极体，可以在大量生产中实现尺寸的减小，本发明还提供了生产这种阳极体的方法。

本发明的另一个目的是提供了一种电解电容器，它具有极好的高频特性，并具有更低的阻抗，本发明还提供了生产这种电解电容器的方法。

在本发明的电容器阳极体中，固定的框围绕层叠体周围，该层叠体含有多片阳极阀作用金属箔，每一片的表面上预先都形成有介质氧化物薄膜。阳极阀作用金属箔的边缘在层叠体的两侧暴露。

在这种结构中，通过使框和层叠体中每一个阀作用金属箔接触，可将固定的框用作阳极体导电体。

对于阳极体，每一片阳极阀作用金属箔都已具有介质层。因此，可以通过层叠体暴露侧边缘，将电解质充入阀作用金属箔，以在阀作用金属箔上每一个介质层上形成阴极层，它被用作电解电容器。

通过将导电聚合物提供给电解质，阳极体可用作固体电解电容器。在电容器中，作为阴极层的导电聚合物形成在层叠的阀作用金属箔的阳极体化的表面上，它暴露于层叠体侧面，并可以与侧面上的阴极导电体接触。

当使用矩形的阳极阀作用金属箔片时，层叠体可以提供层叠体两个侧表面之间的宽度，即，层叠体的宽度可以制得小。对于具有这种结构的阳极体，阴极导电体被施加给暴露于层叠体侧表面上的阴极层。通过减小层叠体的宽度，可缩短阴极层从每一片阳极阀作用金属箔介质层延伸到阴极导电体的电路径，由此，内部阻抗在完整的电容器中被降低。

通过制造由阀作用金属制成的固定框，将固定框电气连接到阳极阀作用金属箔片金属部分、以及使固定框也用作最后产品电解电容器中的阳极体终端，可以进一步减小根据本发明的阳极体的尺寸。

在根据本发明的一个电解电容器中，导电聚合物层预先形成在介质层上，所述介质层形成在要层叠的多片阳极阀作用金属箔的每一片上。阳极阀作用金属箔片由固定框固定，这导致一层叠体。由此而得到电容器的一个元件，并且将阴极导电体和阳极体导电体连接到那里。