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公開番号2025062370
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-14
出願番号2023171383
出願日2023-10-02
発明の名称電解コンデンサおよびその製造方法
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人弁理士法人河崎特許事務所
主分類H01G 9/028 20060101AFI20250407BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電解コンデンサの耐圧特性を高める。
【解決手段】多孔質部を有する陽極体と、陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を備え、固体電解質層は、第1層を有し、第1層は、第1導電成分と、ポリアルキレングリコールと、シラン化合物と、を含み、第1導電成分は、第1導電性高分子と、第1ドーパントと、を含む、電解コンデンサ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
多孔質部を有する陽極体と、
前記陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、
前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、
を備え、
前記固体電解質層は、第１層を有し、
前記第１層は、第１導電成分と、ポリアルキレングリコールと、シラン化合物と、を含み、
前記第１導電成分は、第１導電性高分子と、第１ドーパントと、を含む、電解コンデンサ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ポリアルキレングリコールは、ポリエチレングリコールを含む、請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項３】
前記ポリアルキレングリコールは、ポリプロピレングリコールを含む、請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項４】
前記ポリアルキレングリコールは、エチレングリコールとプロピレングリコールとの共重合体を含む、請求項１に記載の電解コンデンサ。
【請求項５】
前記固体電解質層は、前記第１層の少なくとも一部を覆う第２層を更に備え、
前記第２層は、前記第１導電成分とは異なる第２導電成分を含み、
前記第２導電成分は、第２導電性高分子と、第２ドーパントと、を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の電解コンデンサ。
【請求項６】
前記第１層の少なくとも一部は、前記誘電体層を有する前記多孔質部の空隙内に充填され、
前記第２層の少なくとも一部は、前記空隙内に充填されずに前記多孔質部の主面の外側に形成されている、請求項５に記載の電解コンデンサ。
【請求項７】
前記ポリエチレングリコールの数平均分子量は、２００以上５，０００以下である、請求項２に記載の電解コンデンサ。
【請求項８】
前記ポリプロピレングリコールの数平均分子量は、２００以上５，０００以下である、請求項３に記載の電解コンデンサ。
【請求項９】
前記エチレングリコールとプロピレングリコールとの共重合体の数平均分子量は、１０００～３０００である、請求項４に記載の電解コンデンサ。
【請求項１０】
多孔質部を有する陽極体と、前記陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、を準備する工程と、
前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層を形成する工程と、
を備え、
前記固体電解質層を形成する工程は、第１層を形成する工程を備え、
前記第１層を形成する工程は、前記誘電体層と重合液とを接触させた状態で、第１導電性高分子の原料モノマーを化学重合させることを含み、
前記重合液は、前記原料モノマーと、第１ドーパントと、ポリアルキレングリコールと、シラン化合物と、を含む、電解コンデンサの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサおよびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、「少なくとも１種の酸化剤および下記構造式（Ｉ）：Ｒ
１
－（ＯＲ
２
）
ｎ
－ＯＲ
１
を特徴とする少なくとも１種のポリマー（式中、ｎは整数≧３であり、前記構造式（Ｉ）内のラジカルＲ
２
は同一でもあるいは異なっていてもよく、任意にヒドロキシル基またはポリエーテル基を含むアルキレン基を表し、前記構造式（Ｉ）内のラジカルＲ
１
は同一でもあるいは異なっていてもよく、水素原子、Ｃ
１
～Ｃ
１０
アルキル基、Ｃ
２
～Ｃ
１０
アルケニル基、アクリロイル基またはメタクリロイル基を表し、前記ラジカルＲ
１
の少なくとも１つはＣＨ
３
、－（ＣＨ
２
）
ｍ
ＣＨ
３
（式中、ｍ＝１、２、３、４、５又は６）
、
Ｃ
２
～Ｃ
１０
アルケニル基、アクリロイル基またはメタクリロイル基を表す）の存在下で陽極体の少なくとも一部において少なくとも１種のチオフェンモノマーをｉｎｓｉｔｕ重合させるプロセスステップを含み、前記少なくとも１種のチオフェンモノマー、前記構造式（Ｉ）を有する前記少なくとも１種のポリマー、前記少なくとも１種の酸化剤および任意に１種または複数種の添加剤を含む反応液であって、前記構造式（Ｉ）を有する前記ポリマーを前記反応液の総重量に対して少なくとも１ｗｔ％の濃度で含む、反応液が前記ｉｎｓｉｔｕ重合に利用される、プロセス」を提案している。
【０００３】
特許文献２は、「キャパシタ素子を含むキャパシタアセンブリであって、前記キャパシタ素子は、焼結多孔質陽極体；前記陽極体の上に配されている誘電体；前記誘電体の上に配されている、有機金属化合物から形成されるプレコート層；前記プレコート層の上に配されている固体電解質；を含み、前記固体電解質は内側層及び外側層を含み、前記内側層はｉｎ－ｓｉｔｕ重合された導電性ポリマーから形成され、前記外側層は予め重合された導電性ポリマー粒子から形成される上記キャパシタアセンブリ」を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１５－５１５７４６号公報
特表２０１９－５３３３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２では、ｉｎ－ｓｉｔｕ重合について検討されているが、特許文献１、２の提案では電解コンデンサの耐圧特性を高めることが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面は、多孔質部を有する陽極体と、前記陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層と、を備え、前記固体電解質層は、第１層を有し、前記第１層は、第１導電成分と、ポリアルキレングリコールと、シラン化合物と、を含み、前記第１導電成分は、第１導電性高分子と、第１ドーパントと、を含む、電解コンデンサに関する。
【０００７】
本開示の他の側面は、多孔質部を有する陽極体と、前記陽極体の少なくとも一部を覆う誘電体層と、を準備する工程と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う固体電解質層を形成する工程と、を備え、前記固体電解質層を形成する工程は、第１層を形成する工程を備え、前記第１層を形成する工程は、前記誘電体層と重合液とを接触させた状態で、第１導電性高分子の原料モノマーを化学重合させることを含み、前記重合液は、前記原料モノマーと、第１ドーパントと、ポリアルキレングリコールと、シラン化合物と、を含む、電解コンデンサの製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、電解コンデンサの耐圧特性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の一実施形態に係る電解コンデンサのコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
本開示の一実施形態に係る電解コンデンサを模式的に示す断面図である。
本開示の一実施形態に係る電解コンデンサの要部を拡大して示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について例を挙げて説明するが、本開示は以下で説明する例に限定されない。以下の説明では、具体的な数値、材料等を例示する場合があるが、本開示の効果が得られる限り、他の数値、材料等を適用してもよい。なお、本開示に特徴的な部分以外の構成要素には、公知の二次電池の構成要素を適用してもよい。この明細書において、「数値Ａ～数値Ｂの範囲」という場合、当該範囲には数値Ａおよび数値Ｂが含まれる。複数の材料が例示される場合、その中から１種を選択して単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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