[发明专利]电容器及其制造方法

说明书

本发明的目的在于抑制由电容器内产生的原子态氢生成分子态氢，抑制因分子态氢的增加所致的电容器的压力上升。电容器(2)具备通过阳极箔(14)和阴极箔(16)的卷绕而形成的电容器元件(6)、以及将上述电容器元件收纳在内部的外装壳体(4)，在上述阴极箔的表面形成有氢反应膜(22)，该氢反应膜(22)与在上述外装壳内产生的原子态氢发生反应。

技术领域

本发明涉及具备阳极箔和阴极箔来进行蓄电的电容器。

背景技术

在电解电容器等电容器中，例如已知有将由铝构成的阳极箔、阴极箔和夹在它们之间的隔板进行卷绕来制作电容器元件，并使电容器元件中浸渗电解液(例如专利文献1)。关于这样的电容器的静电容量C(单位：[F])，在将阳极箔的与阴极箔对置的面的有效面积设为S[m²]、将形成在阳极箔的表面的氧化覆膜的厚度设为d[m]、将氧化覆膜的介电常数设为ε时，该静电容量由下述式(1)表示。

C＝8.854×10^-12×ε·S/d····(1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-89688号公报

发明内容

发明所要解决的课题

对于电容器，希望增加静电容量。增大静电容量的第1方法为加厚阳极箔的蚀刻层的厚度的方法、即增大上述式(1)的有效面积S的方法。但是，该方法中，由于阳极箔的箔厚增大，因而电容器呈大型化。由于电容器在增加静电容量的同时还希望呈小型化，因此该方法不优选。增大静电容量的第2方法为减薄阳极箔的氧化覆膜的厚度、即减小上述式(1)的厚度d的方法。该方法中，能够在维持电容器的尺寸或小型化的同时增加静电容量。但是，电容器的耐电压取决于阳极箔的氧化覆膜的厚度d。若减薄氧化覆膜，则与氧化覆膜的厚度的减少量相应地，阳极箔的耐电压降低，漏电流增加。在产生漏电流时，作为阳极极化反应，由通过电解液中的水的解离而存在的氢氧化物离子(OH^-)生成氧离子(O^2-)。所生成的氧离子(O^2-)与阳极箔的铝反应而形成氧化覆膜并生成电子。即，漏电流的增加使电子的生成量显著增加。需要说明的是，此时，电解液与阳极箔上的氧化覆膜界面处的质子(H⁺)增加。

阳极箔的氧化覆膜的厚度减少时，电容器的漏电流增加，通过阳极极化反应生成的电子的量增加。该电子向阴极箔移动时，发生阴极极化反应。在阴极极化反应中，发生了移动的电子与阴极箔附近存在的电解液中的质子结合，生成原子态氢(H_ad)。两个原子态氢结合时，生成分子态氢(H₂气体)。此处，依据法拉第定律，生成分子态氢的阴极极化反应的反应量与对应于电容器的漏电流的阳极极化反应的反应量成比例地增大。即，在为了增大静电容量C而减薄阳极箔的氧化覆膜时，由于分子态氢的产生量的增加，电容器的内部压力在短期间内上升，具有电容器的寿命缩短的课题。

这样的课题在额定电压为400伏特以上的中高压的电容器中特别显著。

专利文献1中并未公开或暗示该课题。本发明的技术着眼于在专利文献1中未公开或暗示的课题并尝试解决该课题。因此，本发明技术的目的在于抑制由电容器内产生的原子态氢生成分子态氢，抑制因分子态氢的增加所致的电容器的压力上升。

用于解决课题的手段

根据本发明的一个方式，电容器具备通过阳极箔和阴极箔的卷绕而形成的电容器元件、以及将上述电容器元件收纳在内部的外装壳体，在上述阴极箔的表面形成有氢反应膜，该氢反应膜与在上述外装壳内产生的原子态氢发生反应。

上述电容器中，上述阳极箔可以为具备隧道状孔的中高压用的阳极箔。

上述电容器中，上述氢反应膜可以包含钛，该钛与上述原子态氢发生反应。