DE69833149T2 - Elektrolytkondensator und dessen Herstellungsverfahren - Google Patents

Elektrolytkondensator und dessen Herstellungsverfahren Download PDF

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conductive polymer
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electrolytic capacitor
collector
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Masakazu Osaka-shi Osaka Tanahashi
Emiko Amagasaki-shi Hyogo Igaki
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Panasonic Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H01G9/0425—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material specially adapted for cathode

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator, der ein Metall mit einer Valvulärwirkung, wie beispielsweise Aluminium, Tantal oder dergleichen, als die Anode, eine Beschichtungsschicht, die aus einem Oxid des Valvulärmetalls gebildet ist, als das Dielektrikum und eine leitende Polymerschicht als die Kathode verwendet. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen solch eines Elektrolytkondensators.
  • Stand der Technik
  • Übliche Elektrolytkondensatoren, die ein Valvulärmetall, wie beispielsweise Aluminium, Tantal verwenden, werden in der Regel hergestellt, indem ein Valvulärmetall-Poröskörper als ein Anodenelement, eine Beschichtungsschicht eines Oxids des Valvulärmetalls, die als die dielektrische Schicht auf den porösen Oberflächen und der äußeren Oberfläche des porösen Körpers ausgebildet ist, und ein flüssiges Elektrolyt oder ein anorganisches Festelektrolyt als die Kathode verwendet werden. Zusätzlich zu dem Obigen sind ein Metallkollektor, der mit der Anode und der Kathode verbunden ist, und schließlich ein Gehäuse ausgebildet. Als die Kathode wird beispielsweise ein organisches Lösungsmittel, das eine organische Säure oder Ähnliches umfasst, in dem Aluminium-Elektrolytkondensator verwendet, und Mangandioxid oder Ähnliches wird für den Tantal-Elektrolytkondensator verwendet.
  • Zusammen mit der Digitalisierung von Schaltungen ist eine hohe Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen von elektronischen Komponenten gefordert worden. Es ist daher erforderlich, die Elektrolytkondensatoren bezüglich der hohen Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen zu verbessern, indem der elektrische Widerstand des Kondensators reduziert wird. In dieser Situation ist die Verwendung eines hochleitenden Polymers als ein Festelektrolyt für die Kathode studiert und entwickelt worden.
  • Der Elektrolytkondensator weist als strukturelles Merkmal auf, dass eine Oxidschicht auf der Oberfläche von Poren eines porösen Valvulärmetalls als die dielektrische Schicht ausgebildet ist, und dass das Valvulärmetall, das als der Kern übrig bleibt, als die Anode verwendet wird. Wenn die Kathode in dem Kondensatorelement ausgebildet wird, ist es daher notwendig, die Oberfläche von sehr komplex strukturierten inneren Poren des porösen Elements mit einer leitenden Schicht auf eine effiziente Art zu beschichten.
  • In dem Fall des Herstellens eines Festelektrolyts für die Kathode aus dem leitenden Polymer durch ein elektrolytisches Oxidationspolymerisationsverfahren wird das folgende Verfahren verwendet, um die Oberfläche der dielektrischen Schicht, die auf den Porenoberflächen des sehr komplex strukturierten porösen Elements ausgebildet ist, mit dem leitenden Polymer auf eine effiziente Art zu beschichten. Insbesondere wird eine leitende Vorbeschichtungsschicht vorher auf der Oberfläche der isolierenden dielektrischen Schicht ausgebildet. Es wird zugelassen, dass eine Elektrode, die zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation verwendet wird, die Oberfläche der Vorbeschichtungsschicht berührt. Eine Lösung, die ein Monomer enthält, das zu einem leitenden Polymer zu polymerisieren ist, wird eingesetzt. Eine leitende Polymerschicht wird auf der gesamten Oberfläche des Dielektrikums unter Verwendung der Vorbeschichtungsschicht als die Anode ausgebildet. Dann wird die Elektrode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation entfernt. Auf der anderen Seite wird es zugelassen, da das chemische Oxidationspolymerisationsverfahren verwendet wird, dass ein Monomer mit einem Oxidationsmittel in Kontakt tritt, das fähig ist, das Monomer auf der Beschichtung der dielektrischen Schicht zu oxidieren und zu polymerisieren, um eine leitende Polymerschicht auf der gesamten Oberfläche der dielektrischen Schicht auszubilden.
  • In dem Fall, in dem der Kathodenelektrolyt fest ist, ist ein Verfahren angewendet worden, in dem leitende Klebeschichten, die aus einer Kohlenstoffpasteschicht und einer partikulären Silberpasteschicht bestehen, zwischen der Festelektrolytschicht (Mangandioxidschicht oder leitende Polymerschicht) und einem Stromkol lektor für die Kathode angeordnet werden, um die elektrolytische Schicht mit dem Kollektormetall zu kombinieren (siehe z.B. "Nouveaux condensateurs electrolytiques a electrode en polypyrrole", B.GEFFROY, P. RAIMOND, L'Onde Electrique, 1994, Vol. 74, N° 4, p. 25–28).
  • Solch ein Verfahren ist in der japanischen Patentveröffentlichung JP-A 6-168855 veröffentlicht, in der der Stromkollektor für die Kathode in der Nähe des Randbereichs des Valvulärmetallelements angeordnet ist. Beispielsweise wird im Falle eines aluminiumlaminierten Kondensators der Stromkollektor für die Kathode in der Nähe von irgendeiner der Seitenflächen, der oberen Fläche und der unteren Fläche des laminierten Körpers oder in der Nähe von allen diesen Flächen angeordnet, wie in 13 dargestellt.
  • Es wurde ein Verfahren verwendet, bei dem die Kathodenkollektoren zwischen den Aluminiumschichten in den aluminiumlaminierten Kondensatoren angeordnet worden sind. Die japanische Patentveröffentlichung JP-A 4-306427 offenbart ein Verfahren zum Verbinden des Kathodenkollektors unmittelbar mit der leitenden Polymerschicht als eine Anode.
  • Die zuvor genannten Kondensatoren, die solch eine Struktur aufweisen, können die Impedanz nur ungenügend reduzieren, selbst wenn ein hochleitendes Polymer als die Kathode verwendet wird, so dass sie das Problem der niedrigen Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen aufweisen. Dies ist der Fall, da die unterschiedlichen Schichten eingefügt werden, um den Stromkollektor für die Kathode mit dem leitenden Polymer zu kombinieren, und auch da der Oberflächenbereich des Stromkollektors für die Kathode klein ist, so dass der Oberflächenkontaktwiderstand nicht reduziert werden kann. Dies ist der Fall, da die natürliche Oxidschicht auf der Oberfläche des Metallkollektors ausgebildet ist, was dazu führt, dass die Oberfläche den Kontaktwiderstand nicht reduziert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Elektrolytkondensator bereitzustellen, der fähig ist, den Widerstand der Verbindung zwischen dem Stromkollektor für die Kathode und dem leitenden Polymer zu reduzieren und eine ho he Ansprechempfindlichkeit des Kondensators bei hohen Frequenzen zu gewährleisten.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Kondensator mit derartigen Charakteristika zu miniaturisieren.
  • Die obigen Aufgaben der vorliegenden Erfindung können gelöst werden, indem ein Elektrolytkondensator bereitgestellt wird, in dem der Kathodenkollektor eine geraute Oberfläche, eine dünne Kohlenstoffschicht auf der Oberfläche oder Kohlenstoffpartikel, die in die Oberfläche eingelassen sind, in der Oberfläche, zumindest auf der Seite, die der leitenden Polymerschicht zugewandt ist, aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Kondensator, der durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert ist, umfasst eine Anode, die aus einem Valvulärmetall-Poröskörper gebildet ist, eine dielektrische Oxidschicht, die auf den gesamten Oberflächen des Valvulärmetall-Poröskörpers einschließlich der Porenoberflächen ausgebildet ist, eine Kathode, die aus einer leitenden Polymerschicht gebildet ist, die auf der dielektrischen Oxidschicht ausgebildet ist, einen Anodenstromkollektor, der elektrisch mit einem inneren Metallabschnitt des Körpers verbunden ist, und einen Kathodenstromkollektor, der elektrisch mit der Kathode verbunden ist, wobei der Kathodenstromkollektor eine Metallplatte oder Metallfolie ist, die mit den genannten Oberflächeneigenschaften bereitgestellt wird und physikalisch direkt mit der leitenden Polymerschicht verbunden ist.
  • Insbesondere bei dieser Struktur, bei der ein Kathodenkollektor unmittelbar mit der dielektrischen Oxidschicht verbunden ist, wobei ein leitendes Polymer verwendet wird, ohne verschiedene Kombinationsschichten, wie beispielsweise eine Kohlenstoffpasteschicht und eine Silberpasteschicht, zwischen den Kathodenkollektor und die leitende Polymerschicht zu setzen, ist vorgesehen, den Kontaktwiderstand zwischen diesen zu reduzieren, wobei die Gesamtimpedanz reduziert und der Kondensator miniaturisiert wird.
  • In dem Elektrolytkondensator der vorliegenden Erfindung kann der Kathodenkollektor mit einem elastischen Film aus Gummi oder Harz auf der Fläche versehen sein, die der Seite gegenüberliegt, die dem Valvulärmetall-Poröskörper zugewandt ist. Diese Struktur macht es möglich, eine Spannung, die nach der Ausbildung der leitenden Polymerschicht entsteht, zu lockern, wobei ein hochverlässlicher Kondensator bereitgestellt wird, bei dem die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Kurzschlusses oder dergleichen reduziert wird.
  • In dem Elektrolytkondensator der vorliegenden Erfindung kann der Kathodenkollektor durch Ausbilden eines metallischen dünnen Films auf einem Kunststofffilm hergestellt werden. Dies führt zu dem effektiven Ergebnis, dass die Impedanz reduziert ist und dass, wenn ein Kurzschluss auftreten sollte, ein metallischer dünner Film der kurzgeschlossenen Schaltung verschwinden würde, wodurch die ursprünglichen Charakteristika wieder hergestellt werden würden.
  • In dem Elektrolytkondensator der vorliegenden Erfindung kann der Kathodenkollektor ein Teil eines Gehäuses zum Ummanteln eines Kondensatorelements sein. Diese Struktur dient dazu, den Kondensator zu miniaturisieren.
  • In dem Elektrolytkondensator der vorliegenden Erfindung ist der Valvulärmetall-Poröskörper der Anode eine poröse Valvulärmetallfolie, und die Kathode ist so angeordnet, dass sie einer Fläche oder zwei Flächen der Valvulärmetallfolie gegenüberliegt, wobei sie laminiert oder aufgewickelt ist. Diese Struktur, in der der Kathodenkollektor in der Nähe der Valvulärmetallfolie für eine Anode angeordnet ist, gewährleistet, dass zusätzlich zu dem oben genannten Effekt der Kollektorbereich vergrößert ist und der leitende Weg des leitenden Polymers verkürzt und die Impedanz reduziert werden kann.
  • In dem elektrolytischen Kondensator ist die poröse Valvulärmetallfolie als eine Anode so angeordnet, dass sie beiden Oberflächen des Kathodenkollektors zugewandt ist, wobei sie laminiert oder gewickelt ist. Diese Struktur gewährleistet, dass die Impedanz reduziert und die Volumenkapazität erhöht werden kann.
  • In dem Elektrolytkondensator der vorliegenden Erfindung kann der Kathodenkollektor mit einer Anzahl von Durchgangslöchern ausgebildet sein, die eine Platte oder Folie von der Oberfläche bis zur Rückseite durchsetzen, und die Valvulärmetallfolie der Anode kann mit einer Anzahl von Durchgangslöchern ausgebildet sein, die die Folie durchsetzen. Jede dieser Strukturen macht es möglich, die Haftung der leitenden Polymerschicht an dem Kathodenkollektor oder der Anodenfolie zu verbessern und dadurch einen hochverlässlichen Kondensator bereitzustellen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren, wie in den Ansprüchen 16 bis 18, 31 und 32 definiert, zum Herstellen eines Elektrolytkondensators mit folgenden Schritten bereitgestellt:
    Ausbilden einer dielektrischen Oxidschicht auf der Oberfläche eines Poröskörpers, der aus einem Valvulärmetall für eine Anode gebildet ist, und auf der gesamten Oberfläche von Poren,
    Befestigen des Poröskörpers auf einem Metallblatt des Kathodenkollektors, das eine geraute Oberfläche, eine dünne Kohlenstoffschicht auf der Oberfläche oder Kohlenstoffpartikel, die in die Oberfläche eingelassen sind, in der Oberfläche zumindest auf der Seite, die der leitenden Polymerschicht zugewandt ist, aufweist, und
    Ausbilden einer leitenden Polymerschicht auf der dielektrischen Schicht.
  • In der Erfindung kann der Valvulärmetall-Poröskörper jede der beiden Formen, eine Folienform oder eine Blockform, aufweisen (einschließlich laminierter und gewickelter Arten).
  • Der Zwischenraum zwischen dem Kathodenkollektor und der dielektrischen Oxidschicht kann nur mit der leitenden Polymerschicht ausgefüllt werden, indem die leitende Polymerschicht ausgebildet wird, nachdem der Valvulärmetall-Poröskörper auf dem Kathodenkollektor befestigt worden ist.
  • In der Erfindung kann der Valvulärmetall-Poröskörper, auf dem die leitende Polymerschicht vorher ausgebildet worden ist, auf dem Kathodenkollektor befestigt werden.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen gemäß der vorliegenden Erfindung kann nach dem Schritt des Befestigens des Valvulärmetall-Poröskörpers, auf dem die leitende Polymerschicht ausgebildet ist, auf dem Kathodenkollektor eine leitende Polymerschicht zwischen dem Poröskörper und dem Kathodenkollektor gesetzt werden. Die Haftung des Kathodenkollektors an dem leitenden Polymer, das auf dem Valvulärmetall-Poröskörper ausgebildet ist, wird hierdurch verbessert, wobei zu einer Impedanzreduzierung beigetragen wird.
  • Das Verfahren zum Herstellen, wie in den Ansprüchen 31 und 32 definiert, des Elektrolytkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung kann das folgende Verfahren umfassen: der Kathodenkollektor ist insbesondere eine Valvulärmetallfolie, die mit einer Oxidschicht versehen ist. Die Valvulärmetall-Anodenfolie und die Kathodenfolie werden zu einer Struktur integriert, indem die beiden Folien mit einem Separator laminiert oder aufgewickelt werden. Eine Elektrode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation wird auf dem gesamten Ende, das senkrecht zu den beiden Folien und dem Separator verläuft, angeordnet. Es wird ermöglicht, dass ein leitendes Polymer in der Struktur ausgehend von der Elektrode durch elektrolytische Oxidationspolymerisation wächst, um das Innere der Poren der Porösstruktur zu beschichten. Durch elektrolytische Oxidationspolymerisation kann eine gleichförmige leitende Polymerschicht leicht ausgebildet werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den beigefügten Zeichnungen sind erläuternde Beispiele der Erfindung gezeigt, die diese und andere Aufgaben, neue Merkmale und Vorteile leicht offensichtlich werden lassen. Die Zeichnungen weisen folgende Figuren auf.
  • Die 1A, 1B und 1C sind Schnittansichten, die verschiedene Strukturen von Elektrolytkondensatoren einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung und eine Struktur eines Kathodenkollektors zeigen, auf dem ein Harzfilm ausgebildet ist.
  • 2 ist eine Schnittansicht, die eine Einheit eines Elektrolytkondensators einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 3A, 3B und 3C sind Schnittansichten, die eine Struktur eines Kathodenkollektors in der Erfindung zeigen.
  • Die 4A und 4B sind Schnittansichten, die eine Struktur eines Einheitselektrolytkondensators und eines Mehrschichtelektrolytkondensators einer weiteren unterschiedlichen Ausführungsform zeigt.
  • Die 5A und 5B sind Schnittansichten, die eine Struktur eines Einheitselektrolytkondensators und eines Mehrschichtelektrolytkondensators einer weiteren, unterschiedlichen Ausführungsform zeigen, ähnlich den 4A bzw. 4B.
  • 6A zeigt ein Profil eines Gehäuses zum Enthalten eines Kondensatorelements beim Ausbilden der leitenden Polymerschicht durch Polymerisation, und
  • 6B zeigt eine Ansicht eines Zustands, in dem ein Valvulärtantal-Poröskörper zusammen mit einem Kathodenkollektor an dem Gehäuse befestigt ist, um eine elektrolytische Oxidationspolymerisation in einem erfindungsgemäßen Beispiel durchzuführen.
  • 7 ist eine Schnittansicht, die ein Verfahren darstellt, in dem der Tantal-Poröskörper in einem Gehäuse durch elektrolytische Oxidationspolymerisation behandelt wird, um ein leitendes Polymer in dem erfindungsgemäßen Beispiel auszubilden.
  • 8 ist eine Darstellung, die eine Impedanzänderung des Tantal-Elektrolytkondensators in Abhängigkeit von der Frequenz in dem erfindungsgemäßen Beispiel zeigt.
  • 9 ist eine Ansicht, die einen porösen Aluminium-Elektrolytkondensator in einem anderen erfindungsgemäßen Beispiel zeigt.
  • 10 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand des Ausbildens einer leitenden Polymerschicht durch Polymerisieren des Monomers in dem porösen Aluminium-Elektrolytkondensator in dem erfindungsgemäßen Beispiel zeigt.
  • 11 ist eine Ansicht, die in einem weiteren erfindungsgemäßen Beispiel einen gewickelten Elektrolytkondensator zeigt, der mit einer Metallplatte versehen ist, die an dem unteren Ende desselben befestigt ist, wobei die Metallplatte als eine Elektrode zur Polymerisation verwendet wird.
  • 12 ist eine Darstellung, die die Impedanzcharakteristik eines Aluminium-Elektrolytkondensators in dem weiteren erfindungsgemäßen Beispiel zeigt.
  • 13 ist eine Schnittansicht, die in einem Beispiel eine konventionelle Ansicht eines Elektrolytkondensators zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden im Detail erläutert.
  • Ein erfindungsgemäßer Elektrolytkondensator umfasst eine Anode, die aus einem Valvulärmetall gebildet ist, eine dielektrische Schicht, die eine Schicht eines Oxids des Valvulärmetalls ist, und eine Kathode, die aus einer leitenden Polymerschicht gebildet ist. In der vorliegenden Erfindung ist die Anode mit einer großen Anzahl von Poren ausgebildet, wobei sich ein Teil dieser Poren in dem Inneren derselben zu der äußeren Oberfläche hin öffnet, wodurch die Anode einen außergewöhnlich vergrößerten Oberflächenbereich aufweist. Bevorzugt kann Tantal oder Aluminium als das Valvulärmetall verwendet werden.
  • Die dielektrische Schicht ist eine außergewöhnlich dünne, oxidbeschichtete Schicht auf den Oberflächen der Anode, einschließlich der Oberflächen der Poren, die in dem Poröskörper ausgebildet sind. Die Oxidschicht kann durch chemische Konversionsbehandlung des Valvulärmetalls in einem Elektrolyt ausgebildet sein.
  • Die leitende Polymerschicht ist auf der dielektrischen Schicht einschließlich der inneren Poren angeordnet, um die Kathode zu bilden. Die leitende Polymerschicht ist eine Polymerschicht, in der ein Polymer selbst, das ausgehend von einem Monomer polymerisiert worden ist, Elektroleitfähigkeit aufweist. Als das leitende Polymer wird ein Polymer einer heterozyklischen Fünfringverbindung verwendet, bevorzugt Polymere von Pyrrol, Thiophen, 3-Alkylthiophen oder Isothionaphthen oder deren Derivate. Als das leitende Polymer können Polymere einer Sechsringverbindung oder ihre Derivate verwendet werden, wobei Beispiele dieser Polymere Polyparaphenylen, Polyparaphenylenvinylen und Polyanilin umfassen.
  • Um die Elektroleitfähigkeit des Polymers zu erhöhen und damit den Widerstand der Polymerschicht zu erniedrigen, enthält das leitende Polymer bevorzugt eine Dotierung. Bevorzugt können Arylsulfonsäureionen wie beispielsweise ein Alkylnaphtalensulfonsäureion oder ein Paratoluolsulfonsäureion oder Arylphosphorsäureionen als die Dotierung für das obige leitende Polymer verwendet werden.
  • Um die Polymerschicht auf der dielektrischen Schicht auszubilden, wendet die vorliegende Erfindung ein Verfahren an, in dem eine Lösung, die das Monomer enthält, auf der dielektrischen Oxidschicht aufgebracht wird und in dem das Monomer in der Lösung durch chemische oder elektrolytische Oxidation polymerisiert wird. Zudem ist in dem Elektrolytkondensator der Erfindung der Kathodenkollektor in einer Plattenform oder Folienform konstruiert, und der Kathodenkollektor ist mit der leitenden Polymerschicht physikalisch unmittelbar verbunden.
  • Der Kathodenstromkollektor sollte auf einer Seite, die der leitenden Polymerschicht zugewandt ist, eine geraute Oberfläche, wie in 3A gezeigt, eine Oberfläche, die mit einer Kohlenstoffschicht (23) versehen ist und in 3C gezeigt ist, oder eine Oberfläche aufweisen, die mit Kohlenstoffpartikeln, die in die Oberfläche eingelassen sind, wie in 3B gezeigt, versehen ist. Die Kathodenmetallfolie ist unmittelbar mit der dielektrischen Oxidschicht verbunden, wobei ein leitendes Polymer verwendet wird, ohne verschiedene Kombinationsschichten (eine Kohlenstoffschicht und eine Silberpasteschicht) dazwischenzusetzen, wobei der reduzierte Kontaktwiderstand zwischen der Kathodenfolie und der leitenden Polymerschicht mit einer im Ganzen niedrigeren Impedanz erreicht wird. Diese Struktur weist keine unterschiedlichen Verbindungsschichten auf, die Volumeneffizienz ist verbessert, und der Kondensator ist daher miniaturisiert.
  • Speziell in einem Elektrolytkondensator einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wie in 1A gezeigt, umfasst der Valvulärmetall-Poröskörper 4 eine Anodenstruktur, die durch Laminieren oder Wickeln einer porösen Valvulärmetallfolie 1 hergestellt worden ist, wobei der Kathodenkollektor 2 senkrecht zu der Valvulärmetallfolie 1 angeordnet ist.
  • In einem Elektrolytkondensator einer erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsform besteht der Valvulärmetall-Poröskörper 4, beispielsweise wie in 1B gezeigt, aus einer Anodenstruktur, die durch Sintern eines Valvulärmetallpuders hergestellt worden ist, wobei der Valvulärmetall-Poröskörper 4 auf dem Kathodenkollektor 2 angeordnet ist.
  • Bei diesem Elektrolytkondensator ist nicht nur die gesamte Oberfläche der dielektrischen Schicht mit der leitenden Polymerschicht beschichtet, sondern auch der Kathodenkollektor ist auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht aufgebracht, wobei nur die leitende Polymerschicht verwendet wird. Daher werden die oben genannten Wirkungen so erreicht, dass die minimale Impedanz bei hohen Frequenzen, die dem äquivalenten Reihenwiderstand entspricht, auf ungefähr 2/3 derjenigen eines üblichen Elektrolytkondensators reduziert werden kann, wobei der Elektrolytkondensator mit einer hohen Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen bereitgestellt werden kann. In diesem Fall, wie in 1C gezeigt, ist es wünschenswert, dass der Kathodenkollektor 2 mit einem elastischen Film 6 aus Gummi oder Harz auf der Fläche versehen ist, die der Seite gegenüber liegt, die dem Valvulärmetall-Poröskörper 4 zugewandt ist. Diese Struktur macht es möglich, nachdem das leitende Polymer ausgebildet worden ist, eine Spannung zu lockern und andere Defekte abzuschwächen, wobei ein hochverlässlicher Kondensator bereitgestellt werden kann, bei dem die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Kurzschlusses oder dergleichen reduziert ist. Die Rate des Auftretens von Kurzschlüssen ist auf die Hälfte der Rate eines üblichen Elektrolytkondensators reduziert.
  • Es ist besonders bevorzugt, dass der Kathodenkollektor ein Teil eines Gehäuses zum Ummanteln eines Kondensatorelements ist. Der Kathodenkollektor selbst wird auf eine einfache Art als eine äußere Ummantelung verwendet, wobei die Raumausnutzung des Kondensatorelements in dem Gehäuse verbessert werden kann, was dazu beiträgt, eine weitere Miniaturisierung und eine erhöhte Kapazität zu erreichen.
  • Als Material, das für den Kathodenkollektor verwendet wird, ist jedes Material ausgewählt aus Nickel, Kupfer, Edelstahl und Aluminium, welches selbst einen niedrigen spezifischen Widerstand und eine niedrige Ionenmigration aufweist, bevorzugt. Zudem ist das Material, das für den Kathodenkollektor verwendet wird, bevorzugt mit Kohlenstoffpartikeln versehen, die in dem Material eingelassen sind und auf der Oberfläche vorstehen. Das Material kann mit einer Kohlenstoffschicht versehen sein, die auf der Oberfläche ausgebildet ist. Die leitende Polymerschicht kann unmittelbar mit den Kohlenstoffpartikeln oder der Kohlenstoffschicht des Kathodenkollektors verbunden sein, ohne durch die natürliche Oxidschicht auf der Metalloberfläche unterbrochen zu sein. Der Oberflächenwiderstand zwischen dem leitenden Polymer und dem Kathodenkollektor ist daher reduziert. Ein Elektrolytkondensator mit einem niedrigen Widerstand und einer hohen Ansprechempfindlichkeit kann bei hohen Frequenzen bereitgestellt werden.
  • Es ist bevorzugt, dass der Kathodenkollektor eine Metallfolie, deren Oberfläche geraut ist, oder eine poröse Metallfolie ist, wobei der Oberflächenwiderstand zwischen der leitenden Polymerschicht und dem Kathodenkollektor reduziert ist, wodurch eine niedrigere Impedanz resultiert.
  • Der Kathodenkollektor ist mit einer Anzahl von Durchgangslöchern ausgebildet, die ausgehend von der Oberfläche zu der Rückseite desselben hin diesen durchsetzen. Der Kathodenkollektor wird leicht mit der Anode des Valvulärmetall-Poröskörpers durch die leitende Polymerschicht verbunden, und die Haftung des Kathodenkollektors an dem Valvulärmetall-Poröskörper wird verbessert. Ein hochverlässlicher Elektrolytkondensator kann gefertigt werden. In diesem Fall kann ein Metallnetz oder ein Lochmetall als ein Metall für den Kathodenkollektor verwendet werden.
  • Insbesondere, wenn die leitende Polymerschicht durch ein chemisches Oxidationspolymerisationsverfahren in einem Stück ausgebildet worden ist, nachdem die Anode des Valvulärmetall-Poröskörpers an dem Kathodenkollektor befestigt worden ist, hat das Bereitstellen der Durchgangslöcher den Vorteil, dass die leitende Schicht insgesamt und gleichförmig ausgebildet werden kann.
  • In einem Elektrolytkondensator einer erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform ist, wie in 2 gezeigt, eine elektrolytische Kondensatoreinheit konstruiert, in der eine poröse Valvulärmetallfolie 1 als der Valvulärmetall-Poröskörper für die Anode verwendet wird, wobei der Kathodenkollektor 2 so angeordnet ist, dass er einer der Flächen der Valvulärmetallfolie 1 zugewandt ist, und wobei die dielektrische Schicht 5 der Metalloxidschicht über der Valvulärmetallfolie 1 in der Nähe des Kathodekollektors 2 mit der dazwischenliegenden leitenden Polymerschicht 3 angeordnet ist. Der Kathodenkollektor 2 ist benachbart zu den Anoden, die aus der Valvulärmetallfolie 1 hergestellt sind, angeordnet und diesen zugewandt, wodurch die Gesamtimpedanz reduziert wird. Insbesondere ist die minimale Impedanz bei hohen Frequenzen, die dem äquivalenten Reihenwiderstand entspricht, auf ungefähr die Hälfte oder weniger von derjenigen eines üblichen Elektrolytkondensators reduziert. Dies gewährleistet ein Bereitstellen eines Elektrolytkondensators mit einer hohen Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen.
  • Eine Struktur, wie beispielsweise ein Elektrolytkondensator einer erfindungsgemäßen vierten Ausführungsform, wie sie in den 4A und 4B gezeigt ist, weist bezüglich einer Reduktion der Impedanz auch die gleichen Effekte auf, wie diejenigen der Elektrolytkondensatoren der dritten und vierten Ausführungsformen. Insbesondere wird in der Struktur eine poröse Valvulärmetallfolie 1 als der Valvulärmetall-Poröskörper für eine Anode verwendet. Die poröse Valvulärmetallfolie 1 weist eine Mehrschichtstruktur auf, und die Kathodenkollektoren 2 sind so angeordnet, dass sie beiden Oberflächen von jeder der Valvulärmetallfolien zugewandt sind. Die dielektrische Schicht des Metalloxids, die auf der Valvulärmetallfolie vorhanden ist, ist in der Nähe der Kathodenkollektoren mit der dazwischenliegenden leitenden Polymerschicht angeordnet.
  • In einem Elektrolytkondensator einer erfindungsgemäßen sechsten Ausführungsform ist, wie in den 5A und 5B gezeigt, eine elektrolytische Kondensatoreinheit konstruiert, in der eine poröse Valvulärmetallfolie 1 als der Valvulärmetall-Poröskörper für eine Anode verwendet wird, wobei ein Blatt des Kathodenkollek tors 2 zwischen den zwei Blättern der Valvulärmetallfolie gesetzt ist und wobei die Valvulärmetallfolie mit dem Kathodenkollektor 2 durch die leitende Polymerschicht 3 verbunden ist. In 5B wird eine Struktur gezeigt, in der eine oder mehrere Einheiten des Kondensators laminiert sind, wobei im Vergleich zu einem üblichen Elektrolytkondensator die Impedanz stärker reduziert und die Volumenkapazität stärker vergrößert wird.
  • In diesem Fall ist es bevorzugt, um die Kathode von der Seite zu erfassen, die nicht dem Kathodenkollektor zugewandt ist, dass der Valvulärmetall-Poröskörper für eine Anode eine große Anzahl von Durchgangslöchern aufweist, die den Körper durchsetzen.
  • Eine poröse Aluminiumfolie, die durch Durchführen eines Ätzens mit Wechselstrom in einem Elektrolyt hergestellt wird, kann als der Kathodenkollektor verwendet werden.
  • Es ist bevorzugt, dass der Kathodenkollektor ein dünner Metallfilm ist, der auf einem Plastikfilm befestigt ist. Diese Struktur führt zu dem effektiven Resultat, dass, wenn die Schaltung einen Kurzschluss haben würde, ein metallischer, dünner Film der kurzgeschlossenen Schaltung verschwinden würde, wodurch die ursprünglichen Charakteristika wieder hergestellt werden würden.
  • In der dritten oder fünften Ausführungsform, in der es der Valvulärmetallfolie der Anode ermöglicht wird, dem Kathodenkollektor mit einem dazwischenliegenden Separator gegenüberliegend angeordnet zu sein, wird ein guter Elektrolytkondensator mit einem niedrigen Kriechstrom erreicht.
  • Es ist auch wünschenswert, dass die Valvulärmetallfolie für die Anode mit einer Anzahl von Durchgangsporen ausgebildet ist, die ausgehend von der Oberfläche zu der Rückseite der Folie hin diese durchsetzen. Da sich reaktive Materialien leicht bewegen, selbst wenn ein chemisches Oxidationspolymerisationsverfahren oder ein elektrolytisches Oxidationsverfahren verwendet wird, wird der Kathodenkollektor leicht mit der Valvulärmetallfolie für die Anode über die leitende Polymerschicht vereinigt, wobei die Haftung des Kathodenkollektors an der Valvu lärmetallfolie verbessert wird und ein hochverlässlicher Elektrolytkondensator auf eine stabile Art hergestellt und bereitgestellt wird.
  • Der Kathodenkollektor kann mit einer Anzahl von Durchgangslöchern ausgebildet sein, die ausgehend von der Oberfläche zur Rückseite desselben hin diesen durchsetzen. Der Kathodenkollektor wird leicht mit der Anode des Valvulärmetall-Poröskörpers durch die leitende Polymerschicht verbunden, und die Haftung des Kathodenkollektors an dem Valvulärmetall-Poröskörper wird verbessert. Ein hochverlässlicher Elektrolytkondensator kann gefertigt werden. In diesem Fall kann ein Metallnetz oder ein Lochmetall als ein Metall für den Kathodenkollektor, der eine Anzahl von Durchgangsporen aufweist, verwendet werden.
  • Insbesondere, wenn die leitende Polymerschicht durch ein chemisches Oxidationspolymerisationsverfahren in einem Stück ausgebildet wird, nachdem die Anode des Valvulärmetall-Poröskörpers an dem Kathodenkollektor befestigt worden ist, hat das Bereitstellen der Durchgangsporen den Vorteil, dass die leitende Polymerschicht vollkommen und gleichförmig ausgebildet werden kann und dass die Entwicklungsrate des Kondensators dadurch verbessert werden kann.
  • Ein Elektrolytkondensator einer erfindungsgemäßen sechsten Ausführungsform verwendet eine poröse Valvulärmetallfolie als den Valvulärmetall-Poröskörper für die Anode und eine Valvulärmetallfolie, die auf der Oberfläche geraut ist und durch einen chemischen Konversionsprozess bei einer Spannung von 1 bis 5 V behandelt worden ist, als den Kathodenkollektor mit einer Struktur, in der die Anodenfolie und die Kathodenfolie mit einem Separator laminiert oder aufgewickelt sind, wobei das leitende Polymer durch elektrolytische Oxidationspolymerisation ausgebildet ist.
  • Ein Elektrolytkondensator einer erfindungsgemäßen siebten Ausführungsform verwendet eine poröse Valvulärmetallfolie als den Valvulärmetall-Poröskörper für die Anode und als den Kathodenkollektor eine poröse Valvulärmetallfolie, auf der eine dielektrische Oxidschicht von der gleichen Art wie oben ohne Polarität ausgebildet ist, und eine Struktur, in der die Anodenfolie und die Kathodenfolie mit einem Separator laminiert oder aufgewickelt sind, wobei das leitende Polymer durch elektrolytische Oxidationspolymerisation ausgebildet ist.
  • Obwohl alle von diesen Elektrolytkondensatoren 6 und 7 die gleichen Konfigurationen aufweisen wie übliche Elektrolytkondensatoren, die Lösungen und Wicklungen verwenden, haben diese Kondensatoren den Effekt, dass sie die Impedanz stärker herabsetzen als konventionelle Elektrolytkondensatoren. Außerdem wird, da ein Valvulärmetall mit einer Oxidschicht als die Kathode verwendet wird, ein gleichförmiges, leitendes Polymer hergestellt, wenn es ausgehend von der Elektrode wächst, die zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation verwendet wird.
  • In diesen Elektrolytkondensatoren der ersten Ausführungsform und der dritten bis siebten Ausführungsform kann eine Aluminiumfolie, die in einem Elektrolyt geätzt worden ist, oder ein Folienblatt, das durch Formen von Tantalpuder zu einer Blattform und nachfolgendem Härten hergestellt worden ist, als die poröse Valvulärmetallfolie verwendet werden.
  • Auch in den Elektrolytkondensatoren der sechsten und siebten Ausführungsform ist die poröse Metallfolie für die Anode bevorzugt mit einer Anzahl von Durchgangsporen ausgebildet, die ausgehend von der Oberfläche zur Rückseite der Folie hin diese durchsetzen. Dies ermöglicht es der Kathodenfolie, leicht mit der Anodenfolie vereinigt zu werden, wobei die Haftung zwischen beiden verbessert ist und ein hochverlässlicher Elektrolytkondensator auf eine stabile Art hergestellt und bereitgestellt wird.
  • Um die obigen Elektrolytkondensatoren herzustellen, können die folgenden unterschiedlichen Herstellungsverfahren verwendet werden. In diesen Herstellungsverfahren wird ein Tantal-Valvulärmetall oder ein Aluminium-Valvulärmetall bevorzugt verwendet.
  • Die Verfahren der folgenden ersten bis sechsten Ausführungsformen zum Herstellen eines Elektrolytkondensators entsprechen dem Fall, in dem der Valvulärmetall-Poröskörper eine Anodenstruktur ist, die durch Laminieren oder Aufwickeln einer Metallfolie oder durch Formen eines Valvulärmetallpuders und nachfolgendem Aushärten ausgebildet worden ist, oder dem Fall, in dem der Valvulärmetall-Poröskörper eine poröse Valvulärmetallfolie ist.
  • In einem Herstellungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform wird eine dielektrische Oxidschicht auf der Oberfläche eines Poröskörpers, der aus einem Valvulärmetall gebildet ist, und auf der Porenoberfläche der Poren ausgebildet, und dann wird eine Kathodenkollektorplatte oder Kathodenkollektorfolie auf der Oberfläche geraut oder Kohlenstoffpartikel werden in die Oberfläche eingelassen oder die Oberfläche wird mit einer Kohlenstoffschicht bedeckt, und die Kathodenkollektrorplatte oder die Kathodenkollektorfolie wird an dem Poröskörper so befestigt, dass sie gemäß einer vorgeschriebenen Positionsbeziehung zwischen diesen befestigt ist. Der Poröskörper mit dem Kollektor wird in eine Lösung eingetaucht, die ein Monomer enthält, das zu einem leitenden Polymer polymerisiert wird. Indem der Kathodenkollektor als die Anode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation und eine separate Elektrode, die in der Lösung als die Kathode angeordnet ist, verwendet werden, kann Strom zwischen den beiden Elektroden fließen. Der Strom wird so gesteuert, dass er durch die Lösung fließt, die in den Poren des Poröskörpers vorhanden ist. Durch den Strom kann das Monomer durch eine Anodenoxidation auf dem Kathodenkollektor polymerisiert werden, und das Polymer wächst unmittelbar zu einer leitenden Polymerschicht. Da die hergestellte leitende Polymerschicht es ermöglicht, dass Strom durch sie fließen kann, wird das Monomer an dem Endbereich des wachsenden Polymers polymerisiert. Eine leitende Polymerschicht wird kontinuierlich in den Poren ausgebildet, die in dem Valvulärmetall-Poröskörper ausgebildet sind. Die dielektrische Schicht, die innerhalb der Poren ausgebildet wird, kann unmittelbar mit dem Kathodenkollektor über das leitende Polymer verbunden werden. Der erfindungsgemäße Elektrolytkondensator ist daher hergestellt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist ein effizienter Stromfluss in der Monomerlösung innerhalb der Durchgangsporen des Poröskörpers wichtig. Um dies zu erreichen, ist es wünschenswert, dass die Kathode zur Polymerisation in der Lösung so positioniert ist, dass sie dem Poröskörper mit dem Kollektor (die Anode für die Polymerisation) für die Kathode gegenüber angeordnet ist, wobei zumindest die äußere Oberfläche des Kollektors isoliert wird und wobei der Strom nur innerhalb des Poröskörpers fließen kann. Selbst wenn der Valvulärmetall-Poröskörper ein gesinteter Block, ein laminierter oder gewickelter Körper einer Folie oder eine Folie ist, wird auf die gleiche Art und Weise verfahren. Wenn der Valvulärmetall-Poröskörper beispielsweise ein gesinterter Block ist, wie in den 6(A) und 6(B) gezeigt, ist es wünschenswert, dass ein Kathodenkollektor 2 auf der Innenseite im unteren Bereich eines Gehäuses 7 angeordnet ist, das aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise einem synthetischen Harz oder Keramik, gebildet ist, dass ein Poröskörper 4 in dem Gehäuse angeordnet und befestigt ist, wobei eine abdichtendes Material 8 verwendet wird, und dass Strom durch die Poren des Poröskörpers fließen kann, um eine leitende Polymerschicht auszubilden.
  • Wenn der Valvulärmetall-Poröskörper eine Anodenstruktur ist, die durch Laminieren und Aufwickeln einer porösen Valvulärmetallfolie gebildet worden ist, beispielsweise wie in den 9 und 10 gezeigt, wird die Kathode bevorzugt senkrecht zu der Valvulärmetallfolie angeordnet. Eine leitende Polymerschicht kann auf der gesamten Oberfläche des Poröskörpers leicht ausgebildet werden.
  • In diesem Fall kann das Gehäuse als ein äußeres Ummantelungsgehäuse zum Sichern eines Kondensators, wie er ist, verwendet werden. Der Kathodenkollektor bildet einen Teil des Ummantelungsgehäuses, um den Poröskörper des Kondensators auf diese Art aufzunehmen, wobei die Raumausnutzung des Poröskörpers des Kondensators in dem Gehäuse verbessert werden kann, was dazu beiträgt, eine weitere Miniaturisierung und eine vergrößere Kapazität zu erreichen.
  • Wenn eine dünne leitende Polymerschicht vorher auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht durch chemische Oxidationspolymerisation ausgebildet worden ist, wird ein leitendes Polymer homogen ausgebildet, so dass sogar der tiefe Bereich der Poren mit einem leitenden Polymer beschichtet werden kann und die Entwicklungsrate der Kapazität verbessert wird.
  • Die dünne leitende Polymerschicht, die vorher ausgebildet worden ist, wird bevorzugt in der Lösung hergestellt, die keine organische Säureart aufweist, wodurch das leitende Polymer homogener sein kann und die Entwicklungsrate des Kondensators weiter verbessert wird.
  • Bevorzugt wird ein leitendes Polymer vorher auf der Oberfläche des Kathodenkollektors ausgebildet. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Kurzschlus ses kann hierdurch reduziert werden. In dem Fall, in dem ein folienartiger Valvulärmetall-Poröskörper verwendet wird, wird ein Separator zwischen dem Kathodenkollektor und der Valvulärmetallfolie für die Anode angeordnet, wenn der Poröskörper an dem Kathodenkollektor befestigt wird, wobei die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Kurzschlusses reduziert wird.
  • Wenn der Valvulär-Poröskörper eine Folie ist, kann eine Einheit, die an dem Kathodenkollektor befestigt ist, laminiert oder gewickelt werden, nachdem die leitende Polymerschicht ausgebildet worden ist.
  • In einem Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen zweiten Ausführungsform wird eine dielektrische Oxidschicht auf der Oberfläche eines Poröskörpers, der aus einem Valvulärmetall gebildet ist, und auf der Oberfläche der Poren ausgebildet, und dann wird eine leitende Vorbeschichtungsschicht auf die Oberfläche der dielektrischen Oxidschicht aufgetragen. Die Arten der Vorbeschichtungsschicht sind nicht besonders beschränkt, solange sie eine leitende Schicht ist, die auf der dielektrischen Oxidschicht ausgebildet ist. Selbst ein leitender dünner Film, der durch chemische Oxidationspolymerisation ausgebildet wird, und selbst eine Mangandioxidschicht, die durch ein Thermolyseverfahren ausgebildet wird, können verwendet werden. Als nächstes wird der Poröskörper in eine Lösung eingetaucht, die ein Monomer enthält, das zu einem leitenden Polymer polymerisiert wird. Eine dritte Elektrode wird mit der Vorbeschichtungsschicht in Kontakt gebracht, und es wird zugelassen, dass Strom durch die dritte Elektrode fließt, so dass die Vorbeschichtungsschicht als eine Anode wirkt. Dies macht es möglich, dass Strom in den Poren des Poröskörpers durch die Lösung unter Verwendung der Vorbeschichtungsschicht als die Anode fließt, wobei eine leitende Polymerschicht auf der Vorbeschichtungsschicht durch elektrolytische Oxidationspolymerisation ausgebildet werden kann. Der Poröskörper, auf dem die leitende Polymerschicht ausgebildet worden ist, wird an einer Kathodenkollektorplatte oder an einer Kathodenkollektorfolie befestigt, um einen erfindungsgemäßen Elektrolytkondensator herzustellen.
  • Selbst wenn der Valvulärmetall-Poröskörper ein gesinterter Block, ein laminierter oder gewickelter Körper einer Folie oder eine Folie ist, wird auf die gleiche Art und Weise verfahren. Wenn der Valvulär-Poröskörper eine Folie ist, kann eine Einheit, die an dem Kathodenkollektor befestigt ist, laminiert oder gewickelt werden.
  • Bevorzugt wird eine Lücke zwischen der leitenden Polymerschicht und dem Kathodenkollektor weiter mit einer leitenden Polymerschicht gefüllt, wobei ein elektrolytisches Oxidationspolymerisationsverfahren oder ein chemisches Oxidationspolymerisationsverfahren verwendet wird, nachdem der Poröskörper, auf dem die leitende Polymerschicht angeordnet ist, an dem Kathodenkollektor befestigt worden ist. Alternativ kann die Lücke mit einem löslichen leitenden Polymer oder einem thermoplastischen leitenden Polymer gefüllt werden. Die Haftung des Kathodenkollektors an dem leitenden Polymer auf der Oberfläche des Dielektrikums wird verbessert, und die Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen wird ebenfalls weiter verbessert.
  • Zudem wird ein Verfahren bevorzugt verwendet, in dem zumindest die oberste Schicht der leitenden Polymerschichten aus einer elastischen leitenden Polymerschicht (Polythiophen oder dergleichen) gebildet wird, wenn eine leitende Polymerschicht auf dem Poröskörper, auf dem die dielektrische Oxidschicht ausgebildet ist, ausgebildet wird, wodurch die Haftung verbessert wird, nachdem der Poröskörper an dem Kathodenkollektor befestigt worden ist.
  • Des Weiteren wird eine leitende Polymerschicht vorher auf der Oberfläche des Kathodenkollektors ausgebildet, und bevorzugt wird zumindest die oberste Schicht der leitenden Schichten aus einer elastischen leitenden Polymerschicht gebildet. Hierdurch wird das effektive Resultat erreicht, dass die Haftung des Kathodenkollektors an der Oberfläche des Dielektikums verbessert wird.
  • In einem Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen dritten Ausführungsform wird ein Elektrolytkondensator gemäß der vorliegenden Erfindung auf die gleiche Art und Weise hergestellt, wie in der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die leitende Polymerschicht durch ein Verfahren hergestellt wird, in dem ein Poröskörper, der mit einem Kollektor zusammengesetzt ist, in eine Lösung eingetaucht wird, die ein Monomer enthält, das zu einem leitenden Polymer polymerisiert wird, um eine leitende Polymerschicht auf der dielektri schen Oxidschicht durch ein chemisches Oxidationspolymerisationsverfahren auszubilden.
  • Zu diesem Zeitpunkt kann die chemische Oxidationspolymerisation durch ein bekanntes Verfahren durchgeführt werden, in dem der Poröskörper alternierend in eine Lösung, die ein Oxidationsmittel enthält, und in eine Lösung, die ein Monomer enthält, eingetaucht wird oder in dem der Poröskörper in eine Lösung eingetaucht wird, die beide enthält, ein Oxidationsmittel und ein Monomer.
  • Selbst wenn der Valvulärmetall-Poröskörper ein gesinterter Block, ein laminierter oder gewickelter Körper einer Folie oder eine Folie ist, wird auf die gleiche Art und Weise verfahren. Wenn der Valvulär-Poröskörper eine Folie ist, kann eine Einheit, die mit einem Kathodenkollektor zusammengesetzt ist, laminiert oder gewickelt werden.
  • Bevorzugt wird vorher ein leitendes Polymer auf der Oberfläche des Kathodenkollektors ausgebildet. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Kurzschlusses kann hierdurch auf die gleiche Art, wie sie oben beschrieben ist, vermindert werden. In dem Fall, in dem ein folienartiger Valvulärmetall-Poröskörper verwendet wird, wird ein Separator zwischen dem Kathodenkollektor und der Valvulärmetallfolie für die Anode angeordnet, wenn der Poröskörper an dem Kathodenkollektor befestigt wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Kurzschlusses weiter vermindert wird.
  • In einem Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen vierten Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßer Elektrolytkondensator auf die gleiche Art, wie bei der zweiten Ausführungsform beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, dass die leitende Polymerschicht durch ein Verfahren hergestellt wird, in dem ein Poröskörper in eine Lösung eingetaucht wird, die ein Monomer enthält, das zu einem leitenden Polymer polymerisiert wird, um eine leitende Polymerschicht auf der dielektrischen Oxidschicht durch ein chemisches Oxidationspolymerisationsverfahren auszubilden.
  • Selbst wenn der Valvulärmetall-Poröskörper ein gesinterter Block, ein laminierter oder gewickelter Körper einer Folie oder eine Folie ist, wird auf die gleiche Art und Weise verfahren. Wenn der Valvulär-Poröskörper eine Folie ist, kann eine Einheit, die mit einem Kathodenkollektor zusammengesetzt ist, laminiert oder gewickelt werden. Wie auch schon oben erwähnt, bestehen bezüglich des chemischen Oxidationspolymerisationsverfahrens keine Beschränkungen.
  • Das Verfahren, in dem eine Lücke zwischen der leitenden Polymerschicht und dem Kathodenkollektor weiter mit einem leitenden Polymer gefüllt wird, wird auch bevorzugt verwendet. Das Verfahren, bei dem die oberste Schicht der leitenden Polymerschichten erweicht wird, wird auch bevorzugt verwendet.
  • In einem Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen fünften Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßer Elektrolytkondensator auf die gleiche Art hergestellt, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, mit der Ausnahme, dass die leitende Polymerschicht durch ein Verfahren hergestellt wird, bei dem ein lösliches leitendes Polymer oder ein thermoplastisches leitendes Polymer auf der dielektrischen Oxidschicht aufgebracht wird, um eine leitende Polymerschicht auf der dielektrischen Oxidschicht auszubilden.
  • Selbst wenn der Valvulärmetall-Poröslkörper ein gesinterter Block, ein laminierter oder gewickelter Körper einer Folie oder eine Folie ist, wird auf die gleiche Art und Weise verfahren. Wenn der Valvulär-Poröskörper eine Folie ist, kann eine Einheit, die mit einem Kathodenkollektor zusammengesetzt ist, laminiert oder gewickelt werden.
  • Bevorzugt wird ein leitendes Polymer vorher auf der Oberfläche des Kathodenkollektors ausgebildet. Es wird der gleiche Effekt, wie oben beschrieben, erreicht. In diesem Fall, in dem ein folienartiger Valvulärmetall-Poröskörper verwendet wird, wird ein Separator zwischen dem Kathodenkollektor und der Valvulärmetallfolie für die Anode angeordnet, wenn der Poröskörper an dem Kathodenkollektor befestigt wird, wobei die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Kurzschlusses weiter reduziert wird.
  • Bei einem Herstellungsverfahren einer erfindungsgemäßen sechsten Ausführungsform wird ein erfindungsgemäßer Elektrolytkondensator auf die gleiche Art hergestellt, wie es in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, mit der Aus nahme, dass die leitende Polymerschicht durch ein Verfahren hergestellt wird, in dem ein lösliches leitendes Polymer oder ein thermoplastisches leitendes Polymer auf der dielektrischen Oxidschicht aufgebracht wird, um eine leitende Polymerschicht auf der dielektrischen Oxidschicht auszubilden.
  • Selbst wenn der Valvulärmetall-Poröskörper ein gesinterter Block, ein laminierter oder gewickelter Körper einer Folie oder eine Folie ist, wird auf die gleiche Art und Weise verfahren. Wenn der Valvulär-Poröskörper eine Folie ist, kann eine Einheit, die mit einem Kathodenkollektor zusammengesetzt ist, laminiert oder gewickelt werden.
  • Das Verfahren, bei dem eine Lücke zwischen der leitenden Polymerschicht und dem Kathodenkollektor weiter mit einem leitenden Polymer gefüllt wird, wird auch bevorzugt verwendet. Das Verfahren, bei dem die oberste Schicht der leitenden Polymerschichten erweicht wird, wird auch bevorzugt verwendet.
  • Bei diesen Verfahren der ersten bis sechsten Ausführungsformen kann der Valvlärmetall-Poröskörper aus Anodenstrukturen, die durch Laminieren oder Wickeln einer porösen Valvulärmetallfolie gebildet sind, aus Anodenstrukturen, die durch Formen eines Valvulärmetallpuders und nachfolgendem Aushärten gebildet sind, oder aus porösen Valvulärmetallfolien bestehen. Wenn der Vavulärmetall-Poröskörper eine Anodenstruktur ist, die durch Laminieren oder Wickeln einer porösen Valvulärmetallfolie gebildet ist, ist der Kathodenkollektor bevorzugt senkrecht zu der Valvulärmetallfolie angeordnet, wobei der Strompfad des leitenden Polymers meistens gekürzt und die Impedanz reduziert werden kann.
  • Ein Herstellungsverfahren einer siebten Ausführungsform führt zu einem Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators mit einer Struktur, in der der Valvulärmetall-Poröskörper für die Anode eine poröse Valvulärmetallfolie ist, wobei der Kathodenkollektor eine Valvulärmetallfolie ist, die durch einen chemischen Konversionsprozess hergestellt worden ist, der bei der Spannung von 1 bis 5 V durchgeführt wird, und wobei eine Anode und eine Kathode mit einem Separator laminiert oder gewickelt werden.
  • Zuerst wird eine dielektrische Oxidschicht auf der Oberfläche der porösen Valvulärmetall-Folie für die Anode und auf der gesamten Oberfläche der Poren ausgebildet. Andererseits wird die Valvulärmetallfolie für die Kathode durch einen chemischen Konversionsprozess bei einer Spannung von 1 bis 5 V behandelt. Dann werden beide Folien mit einem Separator laminiert oder gewickelt, und, beispielsweise wie in 11 gezeigt, eine Elektrode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation wird auf dem gesamten Endbereich, der senkrecht zu den beiden Folien und dem Separator angeordnet ist, angebracht. Danach wird die Valvulärmetall-Porösstruktur, die mit einer Elektrode bestückt ist, in eine Lösung eingetaucht, die ein Monomer enthält, das zu einem leitenden Polymer polymerisiert werden wird. Indem die bestückte Elektrode als die Anode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation verwendet wird, kann Strom durch die inneren Lücken der Porösstruktur auf die gleiche Art, wie sie in dem Verfahren der ersten Ausführungsform beschrieben ist, fließen. Eine leitende Polymerschicht wächst durch elektrolytische Oxidationspolymerisation, um die Poren der Porösstruktur zu beschichten, wobei ein erfindungsgemäßer Elektrolytkondensator hergestellt wird.
  • Ein Herstellungsverfahren einer achten erfindungsgemäßen Ausführungsform führt zu einem Verfahren zum Herstellen eines nichtpolaren Elektrolytkondensators mit einer Struktur, bei der der Valvulärmetall-Poröskörper für die Anode eine poröse Valvulärmetallfolie ist, wobei der Kathodenkollektor eine poröse Valvulärmetallfolie ist, die mit einer dielektrischen Oxidschicht der gleichen Art ausgebildet ist, und wobei beide Folien mit einem Separator laminiert und gewickelt sind.
  • Bei diesem Herstellungsverfahren wird zunächst eine dielektrische Oxidschicht auf der Oberfläche der porösen Valvulärmetallfolie und auf der Porenoberfläche der Poren ausgebildet. Danach wird die Valvulärmetallfolie, die mit der dielektrischen Oxidschicht ausgebildet ist, laminiert und gewickelt. Nachfolgende Schritte werden auf die gleiche Art ausgeführt, wie in der siebten Ausführungsform, um einen erfindungsgemäßen Elektrolytkondensator herzustellen.
  • In jedem der Herstellungsverfahren der siebten und achten Ausführungsformen zum Herstellen eines gewickelten und laminierten Elektrolytkondensators, kann die dielektrische Schicht mit der Kathodenfolie durch die leitende Polymerschicht leicht verbunden und vereinigt werden. Ein Kondensator mit einer niedrigen Impedanz und einer großen Kapazität kann erlangt werden. Zudem kann ein Kondensator bereitgestellt werden, der eine Verschlechterung auf Grund des Verlustes eines Lösungsmittels, welches ein Nachteil eines Flüssig-Aluminium-Elektrolytkondensators ist, verhindern kann.
  • Bei diesen Herstellungsverfahren der siebten und achten Ausführungsformen wird bevorzugt eine leitende dünne Polymerschicht vorher auf der Oberfläche des Dielektikums durch ein chemisches Oxidationspolymerisationsverfahren ausgebildet. Ein leitendes Polymer wird homogen so ausgebildet, dass selbst der tiefe Bereich der Poren mit dem leitenden Polymer beschichtet werden kann, wobei die Entwicklungsrate der Kapazität verbessert wird.
  • Bei dieser Erfindung ist ein innere Metallabschnitt der dielektrischen Oxidschicht, die auf der Oberfläche des Valvulärmetall-Poröskörpers ausgebildet ist, elektrisch mit dem Anodenkollektor verbunden, um einen Teil eines Elektrolytkondensators bereitzustellen. Des Weiteren sind der Anodenkollektor und der Kathodenkollektor elektrisch mit einer externen Elektrode für die Anode bzw. einer externen Elektrode für die Kathode verbunden, um einen Teil eines Elektrolytkondensators bereitzustellen.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden detaillierter durch Beispiele beschrieben, die die vorliegende Erfindung nicht begrenzen.
  • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines polaren Tantal-Elektrolytkondensators. Zunächst wurde ein Tantalpuder mit einer Zuführung unter Hochvakuum formgepresst und ausgehärtet, um einen Tantal-Poröskörper herzustellen. Danach wurde der ausgehärtete Körper durch einen chemischen Konversionsprozess in einer wässrigen Schwefelsäurelösung bei einer Span nung von 30 V behandelt, um ein Tantal-Elektrolytkondensatorelement herzustellen.
  • Bei der Herstellung des Tantal-Elektrolytkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in den 6A und 6B gezeigt, wurde eine Nickelplatte als ein Kathodenkollektor 2 auf der rechtwinkligen inneren Unterseite eines Gehäuses 7 angeordnet, bevor ein Schritt des Ausbildens einer Kathode aus Polypyrrol, das als das leitende Polymer verwendet wird, durchgeführt wurde.
  • Der Kathodenkollektor aus einer Nickelfolie wurde durch Einlagern von Kohlenstoffpartikeln, die einen Durchmesser von 5 μm aufweisen, in die Oberfläche durch Walzen ausgebildet. Auf diesen Kathodenkollektor wurde Polypyrrol, das eine Arylnaphthalensulfonsäure als eine Dotierung beinhaltete, vorher durch elektrolytische Oxidationspolymerisation abgeschieden, um eine verdichtete leitende Polymerschicht 3 mit einer Dicke von ungefähr 20 μm auszubilden. Ein Porörkörperelement 4 des oben genannten ausgehärteten Körpers aus Tantal wurde auf der leitenden Polymerschicht 3 des Kathodenkollektors 2 angeordnet. Die Lücke zwischen der äußeren Oberfläche des Elementes 4 und der Seitenfläche 71 des Gehäuses 7 wurde abgedichtet, indem ein Klebeabdichtungsmittel 8 verwendet wurde, das aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, um die Seitenfläche des Elements 4 zu isolieren.
  • Als nächstes wurde eine gemischte Lösung aus einem Alkohol und Propylenkarbonat präpariert, die Pyrrol als ein polymerisierendes Monomer und ein Arylnaphthalensulfonsäureion als eine Dotierung enthielt. Wie in 7 gezeigt, wurde das Tantal-Poröskörperelement in die gemischte Lösung 90 eingetaucht, damit die Poren des Tantal-Poröskörperelements mit der Lösung imprägniert werden können. Dann wurde es ermöglicht, indem der Kathodenkollektor 2 als die Anode verwendet worden ist, dass Strom zwischen der Anode und einer Platinelektrode fließt, die die Gegenelektrode 10 war, die in der Lösung 90 angeordnet war, um eine leitende Pyrrolschicht (das Bezugzeichen 9 repräsentiert einen Pfeil, der diesen Zustand zeigt) durch Polymerisation weiter auf der leitenden Polymerschicht 3 wachsen zu lassen, die vorher auf dem Kathodenkollektor ausgebildet worden ist. Die Polypyrrolschicht, die durch elektrolytische Oxidationspolymerisation hergestellt worden ist, diente dazu, den Kathodenkollektor 2 mit dem Kondensator-Poröskörperelement 4 zu verbinden und wurde verwendet, um die Poren zu beschichten, die innerhalb des Poröskörpers ausgebildet sind, wobei die Kathode des Tantal-Elektrolytkondensators hergestellt wurde. Danach wurde die obere Fläche (die Seite, die dem Kathodenkollektor 2 abgewandt ist) mit einer Harzplatte abgedichtet, wobei ein Epoxidharzklebemittel verwendet wurde, um einen polaren Tantal-Elektrolytkondensator herzustellen.
  • Für das Vergleichsbeispiel 1, das vorgesehen war, um einen konventionellen Tantal-Kondensator herzustellen, wurde ein Poröskörperelement, das gleichzeitig durch chemische Konversionsbehandlungen behandelt worden ist, einer repetitiven Thermolyse ausgesetzt, wobei Mangannitrat auf die gleiche Art, wie in dem konventionellen Verfahren verwendet wurde, um eine Elektrolytschicht aus Mangandioxid auf den inneren Oberflächen bis zu den äußeren Oberflächen des Elements auszubilden. Nachfolgend wurde eine Kohlenstoffpaste auf der Oberfläche aufgetragen, und danach wurde eine Silberpaste auf der Kohlenstoffpaste aufgetragen, gefolgt von einem Verbinden mit einem Kathodenanschluss und einem Beschichten mit einem Ummantelungsharz, um einen konventionellen Tantal-Elektrolytkondensator herzustellen.
  • Für das Vergleichsbeispiel 2, das vorgesehen war, um einen konventionellen Tantalkondensator herzustellen, der ein leitendes Polymer als die Kathode verwendet, wurde ein Poröskörperelement, das gleichzeitig durch chemische Konversionsbehandlungen behandelt worden ist, alternierend in eine Lösung, die ein Monomer enthält, und in eine Lösung, die ein Oxidationsmittel enthält, gemäß einem allgemeinen chemischen Oxidationspolymerisationsverfahren eingetaucht, um eine leitende Polymerschicht auszubilden. Danach wurde eine Kohlenstoffpaste und danach wiederum eine Silberpaste auf die Kohlenstoffpaste aufgetragen, gefolgt von einem Verbinden mit einem Kathodenanschluss und einem Beschichten mit einem Ummantelungsharz, um einen konventionellen Tantal-Elektrolytkondensator herzustellen.
  • Für das Vergleichsbeispiel 3 wurde der Tantal-Elektrolytkondensator auf die gleiche Art und Weise hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist, mit der Ausnahme, dass die Nickelplatte keine Kohlenstoffpartikel enthielt.
  • Mit jedem der Tantal-Elektrolytkondensatoren, die auf die oben genannten Arten präpariert worden sind, wurden Messungen der Kapazität bei 120 Hz und der Frequenzcharakteristik der Impedanz durchgeführt. Die Ergebnisse der Messung der Impedanz sind in 8 gezeigt.
  • Die Ergebnisse der Messung der Kapazität zeigen, dass die Kondensatoren, die das Mangandioxidelektrolyt und das leitende Polymer verwenden und durch konventionelle Verfahren hergestellt wurden, eine Kapazität von ungefähr 95 μF aufwiesen. Andererseits wies der Kondensator, der durch das elektrolytische Oxidationspolymerisationsverfahren herstellt worden ist, eine niedrigere Kapazität von ungefähr 73 μF auf, was eine niedrigere Entwicklungsrate der Kapazität darstellt. Der Kondensator wurde aber, wie in 8 gezeigt, bezüglich der Impedanz verbessert, insbesondere wurde die Impedanz auf 1/4 und 2/3 der Impedanz von Kondensatoren reduziert, die das Mangandioxidelektrolyt und das leitende Polymer verwenden und die durch konventionelle Verfahren hergestellt wurden. Die Impedanz des Kondensators wurde auf ungefähr 2/3 der Impedanz des Kondensators, der keine Kohlenstoffpartikel auf der Nickelfolienoberfläche aufweist, erniedrigt.
  • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines polaren Tantal-Elektrolytkondensators. In diesem Beispiel wurde ein dünner leitender Polymerfilm eines Pyrrols vorher durch chemische Oxidationspolymerisation in dem Tantalelement ausgebildet, das durch chemische Konversionsbehandlung behandelt worden ist, um ein Probentantalelement zu präparieren. Die Ausbildung des Pyrrolfilms wurde gemäß dem folgenden Verfahren durchgeführt:
    Zunächst wurde Pyrrol in einer wässrigen Lösung, die 10 Volumenprozent Isopropylalkohol enthielt, so gelöst, dass der Anteil an Pyrrol 0.1 mol/l betrug, um eine Monomerlösung zu präparieren. Eisensulfat (III) wurde in einer wässrigen Lösung, die 10 Volumenprozent Isopropylalkohol enthielt, so gelöst, dass der Anteil an Eisensulfat 0.1 mol/l betrug, um eine Oxidationsmittellösung zu präparieren. Diese Monomerlösung und die Oxidationsmittellösung wurden vermischt, um eine gemischte Lösung zu präparieren. Das Kondensatorelement wurde in die gemischte Lösung eingetaucht, um einen Polypyrrolfilm auf der dielektrischen Schicht durch chemische Konversionspolymerisation auszubilden, die in den Poren und auf der Oberfläche des Kondensatorelements ausgebildet worden ist.
  • Die auf die oben genannte Art präparierte Probe wurde durch elektrolytische Oxidationspolymerisation auf die gleiche Art behandelt, wie in dem Beispiel 1 beschrieben, um einen Polypyrrolfilm auszubilden, wobei ein Kondensator hergestellt wurde. Im Ergebnis wurde nur die Kapazität auf 96 μF erhöht, während andere Charakteristika die Gleichen sind, wie bei dem Kondensator der in Beispiel 1 unter Verwendung von Polypyrrol hergestellt worden ist. Es wurde ein Kondensator erhalten, der die gleiche Kapazität wie konventionelle Tantalkondensatoren, eine niedrigere Impedanz und eine hohe Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen aufweist.
  • Ein konventioneller Tantal-Elektrolytkondensator mit einem Kathodenkollektor, der aus Kohlenstoffpaste und Silberpaste gebildet ist, weist eine Auslegung von 100 μF bei 10 V bei einer D-Größe (engl. D size) (88 mm3) auf, während der erfindungsgemäße Tantalkondensator mit der gleichen Auslegung eine Größe von 4,5 mm × 3,2 mm × 3,0 mm (43 mm3) aufweist. Das Volumen des Tantal-Elektrolytkondensators der vorliegenden Erfindung ist auf ungefähr die Hälfte des Volumens des konventionellen Tantal-Elektrolytkondensators reduziert.
  • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen eine polaren Tantal-Elektrolytkondensators. In diesem Beispiel wurde eine leitende Polymerschicht aus Polypyrrol durch chemische Oxidationspolymerisation in dem Tantalelement ausgebildet, das durch chemische Konversionsbehandlung behandelt worden ist. Die Ausbildung des Polypyrrolfilms wurde gemäß dem folgenden Verfahren durchgeführt:
    Zunächst wurde Pyrrol in einer wässrigen Lösung, die 10 Volumenprozent Isopropylalkohol enthielt, so gelöst, dass der Anteil von Pyrrol 0.1 mol/l betrug, um eine Monomerlösung zu präparieren. Ein Arylnaphthalensulfonsäureion wurde als Dotierung der Monomerlösung zugefügt. Andererseits wurde Eisensulfat (III) in einer wässrigen Lösung, die 10 Volumenprozent Isopropylalkohol enthielt, so gelöst, dass der Anteil von Schwefelsulfat 0.8 mol/l betrug, um eine Oxidationsmittellösung zu präparieren. Das Tantalelement wurde alternierend in die Monomerlösung und in die Oxidationsmittellösung getaucht, um das Monomer zu polymerisieren, indem es mit dem Oxidationsmittel in Kontakt gebracht wird. Ein Polypyrrolfilm wurde damit durch chemische Polymerisationsoxidation auf der dielektrischen Schicht, die in den Poren ausgebildet ist, und auf der Oberfläche des Elements ausgebildet.
  • Die auf diese Art präparierte Probe wurde auf einem Kathodenkollektor angeordnet, der aus einem Nickelnetz gebildet war, und in eine Lösung eingetaucht, die ein Pyrrolmonomer enthielt. Als nächstes wurde unter Verwendung des Kathodenkollektors als die Anode ein Polypyrrolfilm auf dem Kathodenkollektor durch elektrolytische Polymerisation ausgebildet, und eine Lücke zwischen der Probe und dem Kathodenkollektor wurde mit einem leitenden Polymer ausgefüllt, um die beiden zu verbinden.
  • Im Ergebnis wurde ein elektrolytischer Kondensator hergestellt, der die gleiche Kapazität und Impedanzcharakteristik wie in Beispiel 2 aufweist.
  • Bei diesem Beispiel wurde die leitende Polymerschicht in den Poren des Poröskörpers durch chemische Oxidationspolymerisation gebildet, wobei die Oberfläche der Poren mit dem leitenden Polymer beschichtet wurde. Es ist klar, dass die gleiche Wirkung erreicht wird, wenn ein im Allgemeinen verwendetes elektrolytisches Oxidationsverfahren verwendet wird und wenn die Oberfläche der Poren des Poröskörpers mit einem löslichen oder thermoplastischen leitenden Polymer beschichtet wird.
  • Es wurde auch bestätigt, dass, wenn, wie in 1C gezeigt, ein Kathodenkollektor verwendet wird, der mit einem elastischen Gummifilm oder einem elastischem Kunststofffilm auf der Oberfläche versehen ist, die der Fläche abgewandt ist, die dem Poröskörper zugewandt ist, Spannungen in den nachfolgenden Schritten gelöst werden können. Als eine Konsequenz trat der Kurzschluss in dem resultierenden Elektrolytkondensator, der den elastischen Film verwendet, mit einer Rate von 0 Prozent auf, während der Kurzschluss in denjenigen Elektrolytkondensa toren, die keinen Harzfilm verwendeten, mit einer Rate von ungefähr 1 Prozent auftrat.
  • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für einen polaren Aluminium-Elektrolytkondensator.
  • Wie in 9 gezeigt, wurde eine geätzte Aluminiumfolie für eine niedrige Spannung als eine poröse Valvulärmetall-Folie 1 mit einer Dicke vom 100 μm, die bei Wechselstrom geätzt worden ist, laminiert und unter Druck zusammen mit einer Aluminiummetallplatte 11 und unter Verwendung dieser Aluminiummetallplatte 11 verbunden, wobei die Aluminiummetallplatte 11 mit einer Zuführung 12 ausgebildet ist, um einen laminierten Valvulärmetall-Poröskörper 4 auszubilden, wodurch ein Aluminiumkondensatorelement hergestellt wird.
  • Nachdem dieses Element durch chemische Konversionsbehandlung bei einer Spannung von 30 V in einer wässrigen phosphorsäureartigen Lösung behandelt worden ist, wurde ein dünner Chemische-Oxidation-Polymerfilm aus Polypyrrol auf der dielektrischen Schicht, die in dem Inneren, und auf der Oberfläche des Elements ausgebildet ist, auf die gleiche Art, wie in Beispiel 2 beschrieben, ausgebildet.
  • Als nächstes, wurde wie in 10 gezeigt, ein Kathodenkollektor 2 einer Nickelplatte auf der Innenfläche eines Gehäuses 7 angeordnet.
  • In diesem Fall wurde die Oberfläche der Nickelplatte auf der Oberfläche durch Sandstrahlen geraut, wobei die Nickelplatte so angeordnet wurde, dass die Oberfläche der Nickelplatte der Innenfläche des Gehäuses nicht zugewandt war.
  • Dann wurde für die leitende Polymerschicht 3 eine weiche Polythiophenschicht und eine Polypyrrolschicht auf der Nickelplatte durch elektrolytische Oxidationspolymerisation aufgetragen. Das obige Kondensatorelement 4 wurde auf der leitenden Polymerschicht so angeordnet, dass die laminierte Ebene des Elementes 4 senkrecht zu der Unterseite des Gehäuses 7 angeordnet ist. In diesem Zustand wurde eine Lücke zwischen dem Element 4 und dem Gehäuse 7 durch Verwendung eines Abdichtungsmittels 8 abgedichtet.
  • Dann wurde eine Polypyrrolschicht polymerisiert und wachsen gelassen (wie durch einen Pfeil 9 in 10 gezeigt), um einen Elektrolytkondensator mit einer Kapazität von ungefähr 70 μF herzustellen. Wie in 10 gezeigt, wurde es einem elektrolytischen Oxidationspolymerfilm ermöglicht, ausgehend von der Ebene senkrecht zu der laminierten Ebene in die Richtung parallel zu der laminierten Ebene zu wachsen, um Strom fließen zu lassen und den Ausbreitungsweg des Monomers zu sichern.
  • Als eine Konsequenz betrug die Kapazität im Mittel 71 μF, und die Impedanz betrug an dem Resonanzpunkt 30 mΩ. Dieser Wert war im Vergleich zu dem Wert (in der Regel 1 mΩ) eines konventionellen Aluminium-Elektrolytkondensators sehr klein.
  • In diesem Beispiel trat der Kurzschluss in dem resultierenden Kondensator mit einer Polythiophenschicht mit einer Rate von 0 Prozent auf, während bei dem Kondensator ohne Polythiophenschicht ein Kurzschluss mit einer Rate von ungefähr 5 Prozent auftrat. Der Effekt der reduzierten Impedanz wurde erreicht, wenn der Kathodenkollektor einen Oberflächenbereich aufwies, der ungefähr dreimal so groß war wie der äußere Bereich.
  • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren eines polaren Aluminium-Elektrolytkondensators und insbesondere auf einen Elektrolytkondensator, in dem der Anoden-Valvulärmetall-Poröskörper aus einer porösen Folie gebildet ist und in dem der Kathodenkollektor gegenüberliegend zu der Anodenfolie angeordnet ist.
  • Eine geätzte Aluminiumfolie für eine niedrigere Spannung mit einer Dicke von 100 μm, die bei Wechselstrom geätzt worden ist, wurde durch eine chemische Konversionsbehandlung bei einer Spannung von 15 V in einer wässrigen phosphorsäureartigen Lösung behandelt, um eine dielektrische Schicht auszubilden.
  • Die chemisch behandelte Aluminiumfolie wurde in eine alkoholische Lösung (polymerisierende Lösung) eingetaucht, die 0.1 mol/l eines thiophenartigen Monomers und 1 mol/l von Eisen-Paratoluolsulfonat enthielt, wobei die Aluminiumfolie mit der Lösung imprägniert wurde. Die Aluminiumfolie wurde dann in die Luft gehoben und auf 60°C erhitzt, um ein leitendes Polymer durch Polymerisation zu erzeugen. Dieses Eintauchen und die Imprägnierungs- und Reaktionsprozesse wurden 10 mal wiederholt, um eine leitende Polymerschicht auf der Oberfläche des dielektrischen Films der Aluminiumfolie auszubilden. Die Aluminiumfolie, auf der die leitende Polymerschicht angeordnet ist und eine geraute Ni-Folie mit einer gerauten Dicke von 10 μm als der Kathodenkollektor, wurden laminiert, so dass sie einander zugewandt sind, wobei beide Oberflächen der Ni-Folie vorher mit einer leitenden pyrrolartigen Polymerschicht beschichtet worden sind. Die laminierten Folien wurden in die gleiche Lösung wie oben eingetaucht, damit die Lösung in eine Lücke zwischen den beiden Folien eindringen kann. Die Temperatur wurde erhöht, um die Reaktion zu begünstigen, wobei ein thiophenartiger leitender Polymerfilm in der Lücke zwischen beiden ausgebildet wurde. Diese Eintauchen- und Reaktionsschritte wurden auch wiederholt, und zwar fünfmal.
  • Fünf Elektrolytkondensatoreinheiten, die auf diese Art hergestellt wurden, wurden laminiert. Nachdem Aluminiummetallabschnitte zum Führen einer Anode durch Druck verbunden worden sind, wurden Aluminiummetallabschnitte und Ni-Folien als Kathode von jeder der Einheiten nach außen geführt. Dann wurden die Einheiten unter Verwendung eines Harzes geformt. Äußere Elektroden zum elektrischen Verbinden an der Aluminiumelektrode und an der Nickelelektrode wurden dann ausgebildet, um einen Elektrolytkondensator herzustellen.
  • Zum Vergleich wurde ein Beispiel eines konventionellen Kondensators gemäß dem folgenden Verfahren hergestellt: Speziell wurden nur fünf Aluminiumfolien, auf denen eine leitende Polymerschicht ausgebildet worden ist, auf die gleiche Art, wie oben beschrieben, laminiert. Eine leitende Polymerschicht wurde wieder auf den laminierten Folien ausgebildet, um alle Kathoden zu vereinigen. Dann wurden, wie in 13 gezeigt, eine Kohlenstoffpasteschicht und eine AG-Pasteschicht (eine leitende Schicht 13) zum Rausführen der Kathoden auf dem äußeren Randbereich der Kathoden der laminierten Struktur ausgebildet, um elektrisch mit Kathodenanschlüssen verbunden zu werden. Als die Anode wur den die Aluminiummetallabschnitte zusammengedrückt, um sie miteinander zu kombinieren. Als nächstes wurde die laminierte Struktur unter Verwendung eines Harzes so geformt, dass die Kathodenanschlüsse und das Anodenaluminium nach außen geführt wurden. Dann wurden äußere Elektroden zum elektrischen Verbinden mit den herausgeführten Elektroden ausgebildet, um einen Elektrolytkondensator herzustellen.
  • Bei diesem Beispiel betrug die Größe der äußere Oberfläche eines Blattes einer Aluminiumfolie, die in jedem Elektrolytkondensator verwendet wurde, 3.3 mm × 3.7 mm.
  • Um die Ansprechempfindlichkeit von jedem der präparierten Elektrolytkondensatoren bei hohen Frequenzen zu evaluieren, wurden die Entwicklungsrate der Kapazität bei hohen Frequenzen im Vergleich zu der bei niedrigen Frequenzen und die Impedanz bei hoher Frequenz, die dem äquivalenten Reihenwiderstand entspricht, gemessen.
  • Die Kapazität der präparierten Elektrolytkondensatoren betrug ungefähr 50 μF bei 100 Hz. Die Kapazität des Kondensators, der in dem konventionellen Beispiel präpariert worden ist, betrug jedoch bei 100 kHz 12 μF (Entwicklungsrate der Kapazität: 24%), während die Kapazität des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung 47 μF betrug (Entwicklungsrate der Kapazität: 94%). Bei 400 kHz betrug die Impedanz des Kondensators, die in dem konventionellen Beispiel präpariert worden ist, 30 mΩ, während die Impedanz des Kondensators gemäß der vorliegenden Erfindung 10 mΩ betrug. Die Impedanz des Kondensators, der auf die gleiche Art hergestellt worden ist, wie sie in Beispiel 5 beschrieben ist, ohne dass die Folie geätzt worden ist, betrug 20 mΩ. Wie aus dem Obigen offensichtlich ist, ist bestätigt worden, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Impedanz reduziert werden kann und die Entwicklungsrate der Kapazität, insbesondere bei hohen Frequenzen, verbessert wurde.
  • Auch in diesem Beispiel ist das leitende Polymer durch ein chemisches Oxidationspolymerisations-Verfahren ausgebildet. Es ist klar, dass der gleiche Effekt erreicht werden kann, selbst wenn irgendeines der unterschiedlichen Ausbildungsverfahren verwendet wird.
  • Des Weiteren sind in diesem Beispiel, nachdem eine leitende Polymerschicht vorher ausgebildet worden ist, die Valvulärmetallanodenfolie, auf der die leitende Polymerschicht ausgebildet ist, und der Kathodenkollektor an vorgeschriebenen Positionen angeordnet, und eine leitende Polymerschicht ist in der Lücke zwischen den beiden angeordnet. Es wurde bestätigt, dass der gleiche Effekt erreicht wurde, selbst wenn eine leitende Polymerschicht in einem Stück auf der dielektrischen Schicht und in der Lücke zwischen der Anodenfolie, auf der keine leitende Polymerschicht ausgebildet wurde, und dem Kathodenkollektor ausgebildet wurde, nachdem beide an vorgeschriebenen Position angeordnet wurden. In diesem Fall sind die Anodenfolie und der Kathodenkollektor bevorzugt mit Durchgangslöchern ausgebildet.
  • In diesem Beispiel wird eine geraute Ni-Folie als der Kathodenkollektor verwendet. Eine poröse Aluminiumfolie, die durch Ätzten bei Wechselstrom in einem Elektrolyt erhalten wird, kann verwendet werden. Es ist auch bestätigt worden, dass der gleiche Effekt erreicht wurde, selbst wenn eine Folie, die durch Einbetten von Kohlenstoffpartikeln oder Kohlenstofffasern in eine Metallfolie, wie beispielsweise eine Nickel, Edelstahl oder Aluminiumfolie, hergestellt worden ist, oder eine Folie, die durch Ausbilden einer Kohlenstoffschicht auf der Oberfläche von jeder Metallfolie von unterschiedlichen Metallfolien hergestellt worden ist, verwendet wird. Es wurde außerdem auch bestätigt, dass, wenn diese Folien mit Durchgangslöchern ausgebildet wurden, eine Trennung der leitenden Polymerschicht von der Metallfolie verhindert werden konnte und die Verlässlichkeit verbessert wurde.
  • In diesem Beispiel wird ein thiophenartiges Monomer als das Monomer verwendet. Bezüglich der Arten des Monomers sind keine besondere Beschränkungen vorhanden, soweit es Elektroleitfähigkeit aufweist.
  • In diesem Beispiel wird auch ein Paratoluolsulfonsäureion als die Dotierung verwendet. Andere Dotierungen als die obige Dotierung, selbst Arylsulfonsäureionen oder Arylphosphorsäureionen, könnten den gleichen Effekt vermitteln.
  • Beispiel 6
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren eines polaren Aluminium-Elektrolytkondensators. Eine geätzte Aluminiumfolie für eine kleine Spannung mit einer Dicke von 100 μm, die bei Wechselstrom geätzt wurde, wurde durch eine chemische Konversionsbehandlung bei einer Spannung von 15 V in einer wässrigen phosphorsäureartigen Lösung behandelt, um eine dielektrische Schicht auszubilden.
  • Andererseits wurde eine Metallfolie als der Kathodenkollektor präpariert, die durch Aluminium-Dampfablagerung auf beiden Oberflächen eines Kunststofffilms, der mit Durchgangslöchern versehen ist, und durch Kohlenstoff-Dampfablagerung auf dem abgelagerten Aluminium hergestellt worden ist. Eine pyrrol- und polythiophenartige Polymerschicht, die ein Alkylnaphthalensulfonion als eine Dotierung enthält, wurde vorher auf der Metallfolie durch elektrolytische Polymerisation ausgebildet.
  • Als nächstes wurden fünf chemisch behandelte Aluminiumfolien und fünf Kathodenmetallfolien, die mit einem Kunststofffilm versehen sind, alternierend laminiert. Danach wurde der Metallabschnitt S aus Aluminiumfolien zum Führen der Anode gepresst, um miteinander kombiniert zu werden, und die Kathodenmetallfolie wurde auf eine Art befestigt, dass sie auch mit den Aluminiumfolien an dem Führungsmetallabschnitt vereinigt ist.
  • 0.1 mol/l Pyrrol und 0.1 ml/l Eisensulfat (III) als ein Oxidationsmittel und 0.05 mol eines Na-Salzes mit einem Alkylnaphthalensulfonsäureion als Dotierung wurden in einer wässrigen Lösung gelöst, die 10 Volumenprozent Isopropylalkohol enthielt, um eine Reaktionslösung zu präparieren. Der oben laminierte Körper wurde mit der Reaktionslösung bei 5°C imprägniert, und dann wurde die Temperatur der Lösung erhöht, um die Reaktion zu beschleunigen, wobei eine leitende Polymerschicht durch Polymerisation auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht und in der Lücke zwischen der Kathodenmetallfolie und der Oberfläche des Dielektrikums ausgebildet wurde
  • Dann wurde der laminierte Körper, auf dem die leitende Polymerschicht ausgebildet wurde, unter Verwendung eines Harzes geformt, wobei der Führungsabschnitt für die beiden Elektroden ungeformt blieb und wobei externe Elektroden auf den geführten beiden Elektroden ausgebildet wurden, um einen Elektrolytkondensator mit einer Auslegung von 6.5 V herzustellen.
  • Zum Vergleich wurde eine Elektrolytkondensator auf die gleiche Art hergestellt, wie sie oben beschrieben ist, mit der Ausnahme, dass ein Material, das durch Kohlenstoff-Dampfablagerung auf einer Aluminiumfolie, die mit Durchgangslöchern ausgebildet ist, hergestellt worden ist, als die Kathodenmetallfolie verwendet wurde.
  • In diesem Beispiel betrug die Größe der externen Oberfläche eines Blattes einer Aluminiumfolie, die in jedem Elektrolytkondensator verwendet wurde, 3.3 mm × 3.7 mm.
  • Um die Ansprechempfindlichkeit von jedem der präparierten Elektrolytkondensatoren bei hohen Frequenzen zu evaluieren, wurden die Entwicklungsrate der Kapazität bei hohen Frequenzen im Vergleich zu der Entwicklungsrate der Kapazität bei niedrigen Frequenzen und die Impedanz bei hohen Frequenzen, die dem äquivalenten Reihenwiderstand entspricht, gemessen.
  • Die Kapazitäten der präparierten Elektrolytkondensatoren betrugen alle 50 μF bei 120 Hz und 46 μF bei 100 kHz (Entwicklungsrate der Kapazität: 92%). Die Impedanzen der präparierten Elektrolytkondensatoren betrugen ungefähr 12 mΩ bei 400 kHz.
  • Die Verlässlichkeit von jedem der Elektrolytkondensatoren wurde bei einer Belastung von 12 V beschleunigend evaluiert. Als eine Konsequenz trat der Kurzschluss in dem resultierenden Elektrolytkondensator, der als den Kathodenmetallfilm einen dünnen Metallfilm verwendet, der durch einen Kunststofffilm gehalten wird, mit einer Rate von 0% über 1.000 Stunden auf, während der Kurzschluss des Elektrolytkondensators, der einen gewöhnlichen Metallfilm verwendet, mit einer Rate von ungefähr 1.5% über 1.000 Stunden auftrat.
  • Wie zuvor erwähnt, wurde bestätigt, dass gemäß dieser Erfindung die Impedanz insbesondere bei hohen Frequenzen reduziert und die Ansprechempfindlichkeit bei hohen Frequenzen verbessert wurde. Es wurde auch bestätigt, dass, wenn die Kathodenmetallfolie ein dünner Metallfilm war, der durch einen Kunststofffilm gehalten wurde, eine hohe Verlässlichkeit gewährleistet werden konnte.
  • Beispiel 7
  • Eine Anodenfolie, die durch einen chemischen Konversionsprozess bei einer Spannung von 30 V behandelt wurde und an der eine Anodenzuführung 12 befestigt wurde, und eine Kathodenfolie, die durch einen chemischen Konversionsprozess bei einer Spannung von 2 V behandelt wurde und an der eine Kathodenzuführung 14 befestigt wurde, wurden mit einem Separator überlappt und gewickelt, um ein Kondensatorelement mit einer Kapazität von 100 μF zu präparieren, der die gleiche Struktur aufweist wie ein gewöhnlicher Aluminium-Elektrolytkondensator. Die Innenseite der gesamten Poren des Elementes wurde vorher etwas mit Polypyrrol durch chemische Oxidationspolymerisation beschichtet. Wie in 11 gezeigt, wurde eine Nickelplatte als die Elektrode 21 zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation an dem unteren Ende des Elements befestigt. Das gesamte Element wurde in eine polymerisierende Lösung, die ein Pyrrolmonomer enthielt, auf die gleiche Art, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, eingetaucht. Unter Verwendung des Nickelmetalls, das an dem unteren Ende als eine Elektrode zur Polymerisation befestigt ist, wurde es dem Strom ermöglicht, durch die Lösung innerhalb der Zwischenräume des Elements zu fließen, wobei die Lücken, die in dem Element ausgebildet waren, mit einer leitenden Polymerschicht durch elektrolytische Oxidationspolymerisation gefüllt wurden.
  • Dieser Kondensator zeigt eine Kapazität von 95 μF bei 120 Hz und eine Kapazität von 93 μF bei 1 kHz. Die Impedanzcharakteristik war, wie in 12 gezeigt, verbessert, und die Impedanz an dem Resonanzpunkt war eine Größenordnung niedriger als bei einem konventionellen Tantal-Elektrolytkondensator.
  • Dieses Beispiel zeigt ein Beispiel eines polaren Kondensators mit einer Kathode und einer Anode, der das gleiche System wie ein gewöhnlicher Aluminium-Elektrolytkondensator aufweist. Ein nicht-polarartiger Kondensator wird präpariert, indem eine Anodenfolie anstelle der Kathodenfolie verwendet wird, wobei die Kapazität um die Hälfte reduziert wird. Es ist jedoch klar, dass ein Kondensator mit einer niedrigen Impedanz erreicht werden kann.
  • Des Weiteren zeigt dieses Beispiel ein Beispiel eines gewickelten Kondensators. Die gleichen Leistungen können jedoch erreicht werden, selbst wenn Kondensa toren verwendet werden, die eine Struktur aufweisen, bei der eine Anodenfolie und eine Kathodenfolie alternierend mit einem Separator laminiert sind, und jede Anodenfolie elektrisch mit jeder Kathode über eine leitende Polymerschicht verbunden ist.
  • Wie aus den zuvor erwähnten Erklärungen klar wird, kann gemäß der vorliegenden Erfindung, in der eine leitende Polymerschicht unmittelbar ausgehend von einem Kathodenkollektor durch ein elektrolytisches Oxidationspolymerisationsverfahren wächst und der Kathodenkollektor unmittelbar mit der Oberfläche des Dielektrikums unter Verwendung eines leitenden Polymers verbunden ist, ein Kondensator, der miniaturisiert ist und eine niedrige Impedanz aufweist, leicht auf eine effiziente Art bereitgestellt werden. Selbst wenn ein Element, in dem ein leitendendes Polymer auf der Oberfläche des Dielektrikums vorher ausgebildet worden ist, mit dem Kathodenkollektor unter Verwendung einer leitenden Schicht verbunden wird, ist der Kathodenkollektor unmittelbar mit der Oberfläche des Dielektrikums unter Verwendung eines leitenden Polymers verbunden, und daher kann ein Kondensator, der miniaturisiert ist und eine niedrige Impedanz aufweist, leicht auf eine effiziente Art bereitgestellt werden. Zudem wird eine Kathodenkollektormetallplatte unmittelbar als Ummantelungsgehäuse verwendet, wobei die Raumausnutzung des Kondensatorelements in dem Gehäuse verbessert werden kann, was dazu beiträgt, eine weitere Miniaturisierung und eine vergrößerte Kapazität zu erreichen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kathodenkollektor benachbart zu einer porösen Valvulärmetallfolie für eine Anode und dieser gegenüberliegend angeordnet. Diese Struktur gewährleistet, dass der Kollektorbereich vergrößert ist und eine Kathodenmetallfolie direkt mit einer dielektrischen Oxidschicht unter Verwendung eines leitenden Polymers verbunden ist, ohne dass verschiedene Bindungsschichten (beispielsweise eine Kohlenstoffpasteschicht oder eine Silberpasteschicht) dazwischen angeordnet sind, wodurch die Gesamtimpedanz des Kondensators reduziert wird.
  • Die Kathodenmetallfolie, die benachbart zu einer Anodenmetallfolie angeordnet ist, kann eine Struktur aufweisen, in der ein dünner Metallfilm auf einem Kunststofffilm ausgebildet ist. Diese Struktur führt zu dem effektiven Resultat, dass, wenn die Schaltung kurzgeschlossen wird, ein dünner Metallfilm der kurzge schlossenen Schaltung verschwinden würde, wodurch die ursprünglichen Charakteristika wiederhergestellt werden würden und ein hochverlässlicher Kondensator bereitgestellt werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einem gewickelten und laminierten Elektrolytkondensator eine Elektrode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation an der gesamten Fläche befestigt, die senkrecht zu einer Folie und einem Separator angeordnet ist, wobei ein leitendes Polymer unmittelbar von der befestigten Elektrode durch elektrolytische Oxidationspolymerisation gewachsen ist und wobei das leitende Polymer in das Innere des Kondensatorelements gewachsen ist. Diese Struktur macht es möglich, den Zwischenraum in dem Element mit dem leitenden Polymer zu füllen, und ein elektrolytischer Kondensator mit einer niedrigen Impedanz kann bereitgestellt werden.
  • Es ist offensichtlich, dass diese Erfindung auf unterschiedliche Art variiert werden kann. Derartige Variationen werden nicht als Variation angesehen, die sich von dem Schutzumfang der Erfindung entfernen, der durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (33)

  1. Elektrolytkondensator mit einer Anode, die aus einem Valvulärmetall-Poröskörper (1; 4) mit einer dielektrischen Oxidschicht (5) gebildet ist, die auf den gesamten Oberflächen des Poröskörpers (1; 4) ausgebildet ist, einer Kathode, gebildet aus einer leitenden Polymerschicht (3), die auf der dielektrischen Oxidschicht (5) ausgebildet ist, einem Anodenmetallkollektor (1, 11, 12), der elektrisch mit einem inneren Metallabschnitt der Anode verbunden ist, und einem Kathodenmetallkollektor (2), der mit einem leitenden Polymer (3) verbunden ist, wobei der Kathodenmetallkollektor (2) eine Metallplatte oder Folie ist, die eine Metalloberfläche aufweist, die geraut oder porös ist und/oder mit darin eingebetteten Kohlenstoffpartikeln (22) oder einer Kohlenstoffschicht (23), die leitend an dieser befestigt ist, versehen ist, wobei die Metalloberfläche des Kathodenmetallkollektors (2) der Polymerschicht (3) zugewandt ist.
  2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenmetallkollektor (2) Nickel, Kupfer, Edelstahl oder Aluminium aufweist.
  3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenmetallkollektor (2) ein Blatt ist, das ein Kunststoffblatt und einen darauf laminierten Metallfilm aufweist.
  4. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenmetallkollektor (2) mit mehreren Durchgangslöchern versehen ist, die durch das Blatt verlaufen.
  5. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenmetallkollektor (2) anstelle des Blattes ein Metallnetz ist.
  6. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenmetallkollektor (2) mit einem elastischen Film versehen ist, der aus ei nem Gummi oder Kunststoff auf der Metalloberfläche ausgebildet ist und die leitende Polymerschicht (3) nicht berührt.
  7. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Valvulärmetall-Poröskörper (4) der Anode durch Laminieren oder Wickeln einer porösen Valvulärmetallfolie (1) gebildet ist und dass der Kathodenmetallkollektor (2) senkrecht zu der laminierten Ebene der Valvulärmetallfolie angeordnet ist.
  8. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Valvulärmetall-Poröskörper (4) der Anode ein gesinterter Körper aus Puder des Valvulärmetalls ist und dass der Kathodenmetallkollektor (2) in der Nähe einer äußeren Oberfläche des gesinterten Körpers angeordnet ist.
  9. Elektrolytkondensator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenkollektor (2) ein Teil eines Kondensatorgehäuses (7) zum Aufnehmen des Valvulärmetall-Poröskörpers ist.
  10. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrolytische Kondensator als den Valvulärmetall-Poröskörper (4) der Anode eine poröse Metallfolie (1) und als den Kathodenkollektor (2) eine Valvulärmetallfolie aufweist, wobei die Valvulärmetallfolie der porösen Metallfolie zugewandt ist.
  11. Elektrolytkondensator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Valvulärmetallfolie (1) der Anode und die Metallfolie als der Kathodenkollektor (2) laminiert oder gewickelt sind und dass die Metallfolien als der Kathodenkollektor (2) beiden Seiten der porösen Valvulärmetallfolie zugewandt sind.
  12. Elektrolytkondensator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolytkondensator durch Laminieren oder Wickeln einer elektrolytischen Kondensatoreinheit, die den Kathodenkollektor (2) aufweist, hergestellt ist, wobei der Kathodenkollektor (2) zwischen zwei porösen Valvulärmetallfolien (1) einer Anode gesetzt ist.
  13. Elektrolytkondensator nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Valvulärmetallfolie (1) der Anode und die Folie des Kathodenmetalldetektors (2) einander zugewandt sind, wobei ein Separator dazwischen gesetzt ist.
  14. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, 7, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Valvulärmetall (1) der Anode ein gesintertes Blatt aus Tantalpuder ist oder Aluminiumfolien aufweist, die in dem Elektrolyt geätzt sind.
  15. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, 7, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Valvulärmetallfolie (1) der Anode mit vielen Durchgangslöchern versehen ist, die durch die Folie verlaufen.
  16. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators mit folgenden Schritten: Ausbilden einer dielektrischen Oxidschicht (5) auf einem Poröskörper (4) einer Anode, der aus einem Valvulärmetall gebildet ist, vorhergehendes Ausbilden einer leitenden Polymerschicht (3) auf der Oberfläche eines Kathodenmetallkollektors (2), die dem Poröskörper (4) zugewandt ist, Befestigen des Kathodenmetallkollektors (2) an dem Poröskörper (4), und Verbinden des Kathodenmetallkollektors (2) und des Poröskörpers (4) durch die leitende Polymerschicht (3), die auf der dielektrischen Oxidschicht (5) auf dem Poröskörper (4) ausgebildet ist, wie an dem Kathodenmetallkollektor (2) befestigt, wobei der Kathodenmetallkollektor (2) eine Metallplatte oder Folie ist, die eine Metalloberfläche aufweist, die geraut oder porös ist und/oder mit darin eingebetteten Kohlenstoffpartikeln (22) oder einer Kohlenstoffschicht (23), die darauf leitend befestigt ist, versehen ist, wobei die Metalloberfläche der leitenden Polymerschicht (3) zugewandt ist.
  17. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators mit den Schritten: Ausbilden einer dielektrischen Oxidschicht (5) auf einem Poröskörper (4) einer Anode, der aus einem Valvulärmetall gebildet ist, Ausbilden einer leitenden Polymerschicht (3) auf der dielektrischen Schicht (5) des Poröskörpers (4), und Befestigen eines Kathodenmetallkollektors (2) an dem Poröskörper (4), so dass der Kathodenmetallkollektor (2) die leitende Polymerschicht (3) außerhalb des Körpers berührt, wobei der Kathodenmetallkollektor (2) eine Metallplatte oder Folie ist, die eine Metalloberfläche aufweist, die geraut oder porös ist und/oder mit darin eingebetteten Kohlenstoffpartikeln (22) oder einer leitend daran befestigten Kohlenstoffschicht (23) versehen ist, wobei die Metalloberfläche der leitenden Polymerschicht (3) zugewandt ist.
  18. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators mit folgenden Schritten: Ausbilden einer dielektrischen Oxidschicht (5) auf einem Poröskörper (4) einer Anode, der aus einem Valvulärmetall gebildet ist; Ausbilden einer leitenden Polymerschicht (3) auf der dielektrischen Oxidschicht (5) des Poröskörpers (4); Ausbilden einer leitenden Polymerschicht (3) auf der Oberfläche eines Kathodenmetallkollektors (2), die dem Poröskörper (4) zugewandt ist; Befestigen des Kathodenmetallkollektors (2) an dem Poröskörper (4) durch die leitenden Polymerschichten (3), so dass sie einander zugewandt sind, wobei der Kathodenmetallkollektor (2) eine Metallplatte oder Folie ist, die eine Metalloberfläche aufweist, die geraut oder porös ist und/oder mit darin eingebetteten Kohlenstoffpartikeln (22) oder einer leitend daran befestigten Kohlenstoffschicht (23) versehen ist, wobei die Metalloberfläche der leitenden Polymerschicht (3) zugewandt ist.
  19. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Befestigens des Kathodenmetallkollektors (2) und des Poröskörpers (4) folgende Schritte aufweist: Eintauchen des Poröskörpers (4) und des Kathodenmetallkollektors (2) in die Lösung, die ein Monomer enthält, das zu der leitenden Polymerschicht (3) zu polymerisieren ist, und Anlegen eines Stromes nur in den Poren, die in dem von der Lösung durchdrungenen Poröskörper (4) aneinander vorbeilaufen, wobei der Kathodenmetallkollektor (2) als eine elektrolytische Elektrode zur elektrolytischen Oxidati onspolymerisation verwendet wird, wodurch es ermöglicht wird, dass die Polymerschicht (3) ausgehend von der Oberfläche des Kollektors wächst und die Poren füllt.
  20. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Befestigens des Kathodenmetallkollektors (2) und des Poröskörpers (4) eine vorläufige leitende Polymerschicht (3) auf der dielektrischen Oxidschicht (5) des porösen Valvulärmetalls ausgebildet wird.
  21. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die vorläufige leitende Polymerschicht (3) in der Monomerlösung, die kein organisches saures Dotiermittel enthält, durch chemische Oxidationspolymerisation gebildet wird.
  22. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verbindens des Kathodenmetallkollektors (2) und des valvulären Poröskörpers (4) ein Ausbilden der leitenden Polymerschicht (9) auf der dielektrischen Oxidschicht (5) und in dem Hohlraum zwischen dem Kathodenmetallkollektor (2) und dem Poröskörper (4) durch chemische Oxidationspolymerisation umfasst.
  23. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verbindens des Kathodenmetallkollektors (2) und des valvulären Poröskörpers (4) folgende Schritte aufweist: Durchdringen des Poröskörpers (4) mit einem löslichen oder thermoplastischen leitenden Polymer, an dem der Kathodenmetalldetektor (2) befestigt ist, und Ausbilden der leitenden Polymerschicht (9) auf der dielektrischen Oxidschicht (5) und in dem Zwischenraum zwischen dem Kathodenmetallkollektor (2) und dem Poröskörper (4).
  24. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Befestigens des Kathodenmetallkollektors (2) an dem Poröskörper (4), der mit der leitenden Po lymerschicht (3) ausgebildet ist, das Verfahren des Weiteren einen Schritt des Auffüllens des Zwischenraums zwischen der leitenden Polymerschicht (3) des Poröskörpers (4) und des Kathodenmetallkollektors (2) mit einem leitenden Polymer (9) durch chemische Oxidationspolymerisation aufweist.
  25. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Polymerschicht (9), die auf dem Poröskörper (4) ausgebildet wird, auf dem die dielektrische Oxidschicht (5) ausgebildet ist, eine Struktur aufweist, in der zumindest die oberste Schicht erweicht ist.
  26. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 16 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die vorläufige leitende Polymerschicht (3), die auf dem Kathodenmetallkollektor (2) ausgebildet wird, eine Struktur aufweist, in der zumindest die oberste Schicht erweicht ist.
  27. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach einen der Ansprüche 16 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die vorläufige leitende Polymerschicht (3), die auf dem Kathodenmetallkollektor (2) gebildet wird, durch ein elektrolytisches Oxidationspolymerisationsverfahren gebildet wird.
  28. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Valvulärmetall-Poröskörper (4) der Anode durch Laminieren oder Wickeln von einer oder mehreren Valvulärmetall-Porösfolien (1) gebildet ist und dass der Kathodenmetallkollektor (2) senkrecht zu der Folienoberfläche derselben angeordnet ist.
  29. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Valvulärmetall-Poröskörper (4) der Anode durch Sintern eines gepressten Kompaktkörpers aus puderigem Valvulärmetall gebildet ist.
  30. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Valvulärmetall-Poröskörper (4) der Anode eine Porösfolie (1) des Valvulärmetalls ist.
  31. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators mit folgenden Schritten: Ausbilden einer dielektrischen Oxidschicht (5) auf der Oberfläche einer Valvulärmetall-Porösfolie einer Anode und auf der gesamten Oberfläche der Poren, Behandeln einer Kathodenvalvulärmetallfolie (2), die eine geraute Oberfläche aufweist, bei einer Spannung von 1 bis 5 Volt durch einen chemischen Konversionsprozess, Laminieren oder Wickeln der beiden Folien mit einem Separator, Befestigen einer Elektrode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation an der gesamten Endfläche, die senkrecht zu den beiden Folien und einem Separator verläuft, Eintauchen der Valvulärmetall-Porösstruktur, an der die Elektrode befestigt ist, in eine Lösung, die ein Monomer enthält, das zu einem leitenden Polymer (9) zu Polymerisieren ist, und Anlegen eines Stromes durch die Lösung in der Porösstruktur, wobei die befestigte Elektrode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation als Anode verwendet wird, damit eine leitende Polymerschicht (9) durch elektrolytische Oxidationspolymerisation wächst, wobei die Poren innerhalb der Porösstruktur (4) mit einer leitenden Polymerschicht (9) gefüllt werden.
  32. Verfahren zum Herstellen eines nicht-polaren Elektrolytkondensators mit folgenden Schritten: Ausbilden einer dielektrischen Oxidschicht (5) auf der Oberfläche einer Valvulärmetall-Porösfolie (4) und auf der gesamten Oberfläche der Poren, Laminieren oder Wickeln von zwei Valvulärmetallfolien mit einem Separator, Befestigen einer Elektrode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation an der gesamten Endfläche, die senkrecht zu den beiden Folien und zu dem Separator verläuft, Eintauchen der Valvulärmetall-Porösstruktur (4), an der die Elektrode befestigt ist, in eine Lösung, die ein Monomer enthält, das in ein leitendes Polymer zu polymerisieren ist, und Anlegen eines Stromes durch die Lösung innerhalb des Inneren der Porösstruktur unter Verwendung der befestigten Elektrode als Anode zur elektrolytischen Oxidationspolymerisation, damit eine leitende Polymerschicht (9) wächst, wobei die Poren innerhalb der Porösstruktur mit einer leitenden Polymerschicht (9) gefüllt werden.
  33. Verfahren zum Herstellen eines Elektrolytkondensators nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass vorab durch chemische Oxidationspolymerisation auf der gesamten Oberfläche der dielektrischen Oxidschicht (5), die auf der Oberfläche des Valvulärmetall-Porösstruktur (4) ausgebildet ist, eine leitende Polymerschicht (3) ausgebildet wird, bevor eine leitende Polymerschicht (9) durch elektrolytische Oxidationspolymerisation wächst, um die Poren innerhalb des Poröskörpers zu füllen.
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