專利名稱：固體電解電容器的制造裝置、固體電解電容器的制造方法、固體電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用于各種電子設(shè)備的電容器之中，尤其在制造將導(dǎo)電性 高分子用于固體電解質(zhì)的固體電解電容器時(shí)，最適合通過電解聚合形成所 述固體電解質(zhì)的固體電解電容器的制造裝置、固體電解電容器的制造方法 及固體電解電容器。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著電子設(shè)備的高頻化，作為這些電子設(shè)備中使用的電容 器，為了實(shí)現(xiàn)高頻區(qū)域的低阻抗化，提出了將通過電解聚合獲得的高電導(dǎo) 度的導(dǎo)電性高分子用作固體電解質(zhì)的固體電解電容器，并作了種種研究。
圖16是表示用于通過電解聚合將此種現(xiàn)有的固體電解電容器的固體 電解質(zhì)形成為層狀的固體電解電容器的制造裝置的結(jié)構(gòu)的正面剖面圖，圖 17是圖16在B — B面上切開的側(cè)面剖面圖。如圖16和圖17所示，沿著 聚合槽20的搬送方向，等間隔地設(shè)置著多個(gè)分隔部21。利用該分隔部 21，使聚合槽20在與搬送方向交叉的方向上成為多個(gè)槽分別獨(dú)立形成的 結(jié)構(gòu)。填充在該聚合槽20的各槽內(nèi)的聚合液22，由作為固體電解質(zhì)的骨 架的高分子單體和賦予導(dǎo)電性的摻雜物構(gòu)成。從未圖示的供給部連續(xù)供給 的由帶狀鋁箔構(gòu)成的陽(yáng)極體23分別被供給到由分隔部21隔開而獨(dú)立的多 個(gè)聚合槽20。在陽(yáng)極體23的上面，貼合由帶狀鎳帶構(gòu)成的陽(yáng)極電極24。 在陽(yáng)極電極24的與陽(yáng)極體23的貼合面上設(shè)置有粘合劑。
為了經(jīng)由電源26對(duì)陽(yáng)極電極24進(jìn)行供電，設(shè)置有前側(cè)供電輥25a和 后側(cè)供電輥25b。在陽(yáng)極體23浸漬到聚合液22中之前設(shè)置前側(cè)供電輥 25a，在陽(yáng)極體23被從聚合液22中提起之后設(shè)置后側(cè)供電輥25b。另外， 后側(cè)供電輥25b是為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供電而設(shè)置的，即便沒有后側(cè)供電輥25b 也可以構(gòu)成裝置。而且，前側(cè)供電輥25a也兼有將陽(yáng)極電極24按壓并貼合 到陽(yáng)極體23上的作用。作為陽(yáng)極電極24的對(duì)極的陰極電極27形成為剖面U字形，以配設(shè)在 隔著各分隔部21而鄰接的獨(dú)立的各個(gè)槽中，并且傾斜設(shè)置，以使頂端部 朝向貼合在陽(yáng)極體23上的陽(yáng)極電極24。以此方式構(gòu)成的多個(gè)陰極電極27 通過平板狀的導(dǎo)電性金屬棒28 —體連接，并且連接于電源26。
隔著分隔部21而獨(dú)立的各個(gè)槽中分別配設(shè)有間隔層29。該間隔層29 是為了防止填充在各個(gè)槽中的聚合液22蒸發(fā)。
進(jìn)而，該現(xiàn)有的固體電解電容器的制造裝置具備聚合液供給部30、聚 合液排出部31、入口側(cè)搬送輥32以及出口側(cè)搬送輥33。
以此方式構(gòu)成的現(xiàn)有的固體電解電容器的制造裝置從聚合液供給部30 側(cè)將上面貼合有陽(yáng)極電極24的陽(yáng)極體23投入，并經(jīng)由入口側(cè)搬送輥32使 陽(yáng)極體23分別浸漬到聚合槽20的各槽的聚合液22內(nèi)并進(jìn)行搬送。與此同 時(shí)，從電源26向陽(yáng)極電極24與陰極電極27之間施加電壓，以陽(yáng)極電極 24作為聚合的起始點(diǎn)來進(jìn)行電解聚合，從而在陽(yáng)極體23的表面上形成由 導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層。隨后，經(jīng)由出口側(cè)搬送輥33將陽(yáng)極 體23取出到聚合液排出部31側(cè)。
另外，作為相關(guān)的在先技術(shù)文獻(xiàn)信息，例如已知有專利文獻(xiàn)l。
然而，在所述的現(xiàn)有的固體電解電容器的制造裝置中，在配設(shè)在通過 分隔部21而分別獨(dú)立的槽中的陰極電極27彼此之間，由于為控制電解聚 合而設(shè)定的電壓的電位差、電壓波動(dòng)等會(huì)產(chǎn)生微小的電位差。而且，聚合 液22會(huì)浸透到分隔部21的上部，因此，當(dāng)陰極電極27與聚合液22彼此 接觸時(shí)，會(huì)在陰極電極27上生成、附著導(dǎo)電性高分子，從而導(dǎo)致以此為 起點(diǎn)而在分隔部21或聚合槽20的內(nèi)壁上也生成、附著導(dǎo)電性高分子。因 此存在下述課題陰極電極27的有效面積發(fā)生變化，從而無法均勻地對(duì) 陽(yáng)極體23形成固體電解質(zhì)層。
而且，由于聚合槽20是通過分隔部21而構(gòu)成分別獨(dú)立的窄槽，因此 如果增加在該獨(dú)立的窄槽中循環(huán)的聚合液22的量，則會(huì)導(dǎo)致聚合液22從 槽中溢出。因此，難以增加聚合液22的循環(huán)量。由此，存在下述課題 當(dāng)連續(xù)進(jìn)行電解聚合反應(yīng)時(shí)，聚合液22的組成會(huì)發(fā)生變化，從而難以形 成均勻的固體電解質(zhì)層。
進(jìn)而，構(gòu)成貼合在陽(yáng)極體23的上面且作為電解聚合起始點(diǎn)的陽(yáng)極電極24的帶狀鎳帶的價(jià)格較高，因此要反復(fù)使用多次。然而，在結(jié)束電解
聚合并從聚合液22中提起后，陽(yáng)極電極24的表面會(huì)牢固地附著由因電解 聚合形成的導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)膜，由于該固體電解質(zhì)膜是非 導(dǎo)體所以會(huì)造成絕緣化，從而無法確保由鎳帶構(gòu)成的陽(yáng)極電極24的導(dǎo)電 性。因此，需要通過旋轉(zhuǎn)刷或金屬輥等來機(jī)械地破壞固體電解質(zhì)膜以將其 去除的工序。
因此，為了進(jìn)一步降低成本，本發(fā)明者們?cè)谙率鰧＠墨I(xiàn)2即日本專 利特開2006—173303號(hào)中提出了這樣的技術(shù)作為陽(yáng)極電極24，使用以 鋁箔或者鋁箔包覆材料作為基材，并在貼合面的相反側(cè)由鎳、碳、不銹鋼 中的至少任一種形成導(dǎo)電性薄膜層的陽(yáng)極電極(陽(yáng)極電極24a)，從而可大 幅降低成本。然而，當(dāng)使用這樣的陽(yáng)極電極時(shí)，在機(jī)械地破壞由因電解聚 合形成在表面的導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)膜以將其去除時(shí)，由于基 材的強(qiáng)度較弱，所以會(huì)破壞到陽(yáng)極電極24a，從而存在難以去除固體電解 質(zhì)膜的課題。
因此又嘗試了在圖16所示的現(xiàn)有的固體電解電容器的制造裝置的后 側(cè)供電輥25b上，等間隔地植設(shè)圖18所示的頂端部形成為圓錐狀的多個(gè) 供電引腳25c，使該供電引腳25c如圖19所示般扎入陽(yáng)極電極24a，以此 來破壞固體電解質(zhì)膜的一部分，并且與陽(yáng)極電極24a取得導(dǎo)通。然而，此 時(shí)如圖19所示，固體電解質(zhì)膜會(huì)隨著供電引腳25c的侵入而擠入到陽(yáng)極電 極24a的基材即鋁箔上，結(jié)果會(huì)造成固體電解質(zhì)膜介于供電引腳25c與鋁 箔之間的狀態(tài)，從而產(chǎn)生無法取得導(dǎo)通的部分。并且，如圖20的供電時(shí) 電流波形圖所示，供電狀態(tài)會(huì)變得不穩(wěn)定，從而存在無法進(jìn)行穩(wěn)定的電解 聚合的問題。
本發(fā)明為了解決這些現(xiàn)有的課題而提供如下所述的固體電解電容器的 制造裝置，即便在使用成本低廉的陽(yáng)極電極時(shí)，也可以容易地去除因電解 聚合形成在陽(yáng)極電極表面上的固體電解質(zhì)膜，進(jìn)行穩(wěn)定的供電，從而能夠 進(jìn)行品質(zhì)優(yōu)異的電解聚合。
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2000—200734號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2006—173303號(hào)公報(bào) 發(fā)明內(nèi)容為了解決所述課題，本發(fā)明包括填充有聚合液且上面開放的聚合 槽；陽(yáng)極體供給部，其將由帶狀電極箔構(gòu)成的陽(yáng)極體送入到該聚合槽內(nèi)的
聚合液中；陽(yáng)極電極接合部，其在所述陽(yáng)極體浸漬到聚合液中之前，將帶 狀的陽(yáng)極電極貼合到陽(yáng)極體的上面；陰極電極，其以與陽(yáng)極體及聚合槽各 不相接觸的狀態(tài)配設(shè)在陽(yáng)極體的寬度方向的兩側(cè)，且沿著陽(yáng)極體的搬送方 向形成為長(zhǎng)條狀，該陽(yáng)極體在接合有所述陽(yáng)極電極的狀態(tài)下浸漬在聚合液 中并被搬送；以及電源，其向所述陽(yáng)極電極與陰極電極之間施加電壓，在 所述聚合液中，在向陽(yáng)極電極與陰極電極之間施加有電壓的狀態(tài)下搬送陽(yáng) 極體，由此通過電解聚合使由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層形成在陽(yáng) 極體的表面上。
而且，在本發(fā)明中，作為貼合在所述陽(yáng)極體的上面上的帶狀陽(yáng)極電 極，使用以鋁箔或者鋁箔包覆材料作為基材，并在貼合面的相反側(cè)由鎳、 碳、不銹鋼中的至少任一種形成導(dǎo)電性薄膜層的陽(yáng)極電極，在所述聚合液 中，在向陽(yáng)極電極與陰極電極之間施加有電壓的狀態(tài)下搬送陽(yáng)極體，由此 通過電解聚合使由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層形成在陽(yáng)極體的表面 上。
如上所述，在本發(fā)明的固體電解電容器的制造裝置中，以與陽(yáng)極體及 聚合槽各不相接觸的狀態(tài)，將用于通過電解聚合形成由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成 的固體電解質(zhì)層的陰極電極配設(shè)在貼合有陽(yáng)極電極的陽(yáng)極體的寬度方向的 兩側(cè)。通過該結(jié)構(gòu)，在陰極電極的周邊不存在障礙，所以可以使聚合液的 循環(huán)變得良好，從而可以增加聚合液的循環(huán)量以提高聚合電流。因此，不 僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)性的提高，而且可以極大地減少導(dǎo)電性高分子生成、附著 于聚合槽內(nèi)壁或者陰極電極的有效面積發(fā)生變化的情況。并且，可以均勻 地對(duì)陽(yáng)極體形成由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層，進(jìn)而，即便陽(yáng)極體 下方彎曲，也可以將陽(yáng)極體與陰極電極的距離一直保持固定。因此，可以 穩(wěn)定地形成均勻的固體電解質(zhì)層。
而且，在于從聚合液提起之后設(shè)置供電輥的周面上，設(shè)置有頂端斜向 切開的多個(gè)供電引腳。通過該結(jié)構(gòu)，所述頂端斜向切開的供電引腳會(huì)扎入 完成了電解聚合而在表面上形成有固體電解質(zhì)膜的陽(yáng)極電極，由此來破壞 固體電解質(zhì)膜。由此，使陽(yáng)極電極的基材的破裂面露出，以確保導(dǎo)電性，因此即便是使用成本低廉的陽(yáng)極電極時(shí)，也可以進(jìn)行穩(wěn)定的供電以進(jìn)行品
質(zhì)優(yōu)異的電解聚合。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置的結(jié)構(gòu)的 正面剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置的結(jié)構(gòu)的 側(cè)面剖面圖。
圖3是表示該制造裝置的后側(cè)供電輥的剖面圖。
圖4是表示該后側(cè)供電輥的供電引腳的剖面圖。
圖5是表示該制造裝置中所使用的陽(yáng)極電極的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖6是表示設(shè)置在該制造裝置的分配槽中的分隔部的立體圖。
圖7是表示通過該制造裝置制造的固體電解電容器的陽(yáng)極體的平面圖。
圖8是表示該制造裝置的供電輥的供電狀態(tài)的供電時(shí)電流波形圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的固體電解電容器的制造裝置的后側(cè)供
電輥附近的剖面圖。
圖IO是表示該制造裝置的供電輥的供電狀態(tài)的供電時(shí)電流波形圖。 圖11是表示該實(shí)施方式的另一示例的后側(cè)供電輥附近的剖面圖。 圖12是表示該制造裝置的供電輥的供電狀態(tài)的供電時(shí)電流波形圖。 圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的固體電解電容器的制造裝置的后側(cè)
供電輥附近的剖面圖。
圖14是從下側(cè)觀察圖13的輔助供電輥時(shí)的仰視圖。
圖15是表示該制造裝置的供電輥的供電狀態(tài)的供電時(shí)電流波形圖。
圖16是表示現(xiàn)有的固體電解電容器的制造裝置的結(jié)構(gòu)的正面剖面圖。
圖17是表示現(xiàn)有的固體電解電容器的制造裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖面圖。
圖18是表示在該裝置的后側(cè)供電輥上設(shè)置有供電引腳的示例的剖面圖。
圖19是表示設(shè)置在該后側(cè)供電輥上的供電引腳的剖面圖。圖20是表示圖18中的供電輥的供電狀態(tài)的供電時(shí)電流波形圖。 附圖標(biāo)記說明
1陽(yáng)極體
la矩形部
lb陰極形成部
lc陽(yáng)極引出部
2絕緣性帶
3陽(yáng)極電極
3a基材
3b第l基材
3c第2基材
3d導(dǎo)電性薄膜層
3e粘合劑層
3f保護(hù)帶
4前側(cè)供電輥
5后側(cè)供電輥
5a供電引腳
6聚合槽
6a、 lla、 12a分隔部
7聚合液
8陰極電極
9導(dǎo)電板
10導(dǎo)電板支承腳
11供給槽
12分配槽
12b狹縫
13排出槽
14電源
15入口側(cè)搬送輥
16出口側(cè)搬送輥17 遮蔽板
18a 第l輔助供電板
18b 第2輔助供電板
18c 第3輔助供電板
19 輔助供電輥
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式1)
以下，使用實(shí)施方式l對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置的結(jié)構(gòu)的 正面剖面圖，圖2是圖1的在A—A面上切開的側(cè)面剖面圖，圖3是表示 該制造裝置的后側(cè)供電輥的剖面圖，圖4是表示該后側(cè)供電輥的供電引腳 的剖面圖，圖5是表示該制造裝置中所使用的陽(yáng)極電極的結(jié)構(gòu)的剖面圖， 圖6是表示設(shè)置在該制造裝置的分配槽中的分隔部的立體圖，圖7是表示 通過該制造裝置制造的固體電解電容器的陽(yáng)極體的平面圖。
如圖1 圖7所示，使用本實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置 制造的陽(yáng)極體l，由厚度O.l mm的帶狀鋁箔構(gòu)成，表面經(jīng)過電化學(xué)粗面化 并形成有氧化鋁的電介質(zhì)氧化皮膜之后，沖切加工成圖7所示的規(guī)定形 狀，在兩端形成3 mmX4 mm大小的矩形部la。在該矩形部la上，沿長(zhǎng) 度方向連續(xù)貼合在不銹鋼、鎳等金屬上涂布有粘著樹脂的絕緣性帶2，由 此劃分成形成有由后述的導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層的陰極形成部 lb與陽(yáng)極引出部lc。而且，在形成于陰極形成部lb上的電介質(zhì)氧化皮膜 上，通過使其浸于硝酸錳水溶液之后進(jìn)行熱分解而形成由二氧化錳構(gòu)成的 導(dǎo)電層。
帶狀的陽(yáng)極電極3在巻繞于巻盤上的狀態(tài)(未圖示)下，從未圖示的 供給部進(jìn)行供給，在同樣地巻繞于巻盤上的狀態(tài)(未圖示)下重疊在從未 圖示的陽(yáng)極體供給部被供給的帶狀的陽(yáng)極體1上，通過用于經(jīng)由后述的電 源14對(duì)陽(yáng)極電極3進(jìn)行供電的前側(cè)供電輥4，將陽(yáng)極電極3按壓并貼合到 陽(yáng)極體1上。該前側(cè)供電輥4兼具將陽(yáng)極電極3貼合到陽(yáng)極體1上的陽(yáng)極 電極接合部的作用和對(duì)陽(yáng)極電極3施加電壓的作用。
這樣完成了貼合的狀態(tài)如圖7所示，貼合有陽(yáng)極電極3，以覆蓋陽(yáng)極體1的陽(yáng)極引出部lc及絕緣性帶2的一部分，在該狀態(tài)下送入到后述的聚 合槽6內(nèi)。
而且，如圖5中的詳細(xì)情況所示，在陽(yáng)極電極3中，第l基材3b使用 厚度204m、 Al純度95.70%以上且JIS鋁合金標(biāo)號(hào)為5052的鋁箔，第2基 材3c使用厚度5|im、 Al純度99.85%以上且JIS鋁合金標(biāo)號(hào)為1085的鋁 箔。并且，在第l基材3b的兩面上配設(shè)第2基材3c并壓延成寬180mm、 厚30)Lim，以制作基材3a。在該基材3a的其中一個(gè)面上利用真空蒸鍍而形 成厚度O.lpm的鎳的導(dǎo)電性薄膜層3d，而在沒有形成該導(dǎo)電性薄膜層3d 的另一個(gè)面上形成粘合劑層3e。進(jìn)而，貼合保護(hù)帶3f以覆蓋該粘合劑層 3e，利用切斷機(jī)將其切斷成7.5mm寬度以待用。
由于這樣制作的陽(yáng)極電極3使用的是廉價(jià)的鋁箔包覆材料，所以電阻 特性優(yōu)異且能夠大幅降低制造成本。而且，即便是廉價(jià)的鋁箔包覆材料也 能確保充分的機(jī)械強(qiáng)度，即便是在聚合液中也不會(huì)損害供電功能，能夠獲 得與現(xiàn)有的鎳帶制陽(yáng)極電極同等的特性。
前側(cè)供電輥4對(duì)陽(yáng)極電極3施加電壓，并且也是用于將陽(yáng)極電極3按 壓并貼合到陽(yáng)極體1上的陽(yáng)極電極接合部。在貼合有陽(yáng)極電極3的陽(yáng)極體 1浸漬到后述的電解液中之前設(shè)置該前側(cè)供電輥4。
后側(cè)供電輥5同樣是用于對(duì)陽(yáng)極電極3施加電壓的部件。在將已完成 后述電解聚合的陽(yáng)極體1從電解液中提起之后設(shè)置該后側(cè)供電輥5且成為 從陽(yáng)極體1剝離陽(yáng)極電極3的起點(diǎn)，該陽(yáng)極電極3貼合在由后述的出口側(cè) 搬送輥16從聚合液7中提起的陽(yáng)極體1上。
而且，在該后側(cè)供電輥5的周面上植設(shè)有多個(gè)供電引腳5a。該供電引 腳5a構(gòu)成為頂端斜向切開的形狀，將該切開側(cè)配置在陽(yáng)極體的搬送上游 側(cè)，并且使供電引腳5a從后側(cè)供電輥5突出的突出量大于陽(yáng)極電極3的厚 度。另外，在本實(shí)施方式1中，供電引腳5a的頂端斜向切開的角度為30 度的銳角。
聚合槽6構(gòu)成為上面開放的長(zhǎng)條狀，在該聚合槽6內(nèi)填充有用來進(jìn)行 電解聚合的聚合液7。在本實(shí)施方式1中，作為該聚合液7，使用吡咯單 體0.2摩爾/升、烷基萘磺酸酯0.1摩爾/升的水溶液。
陰極電極8由以不銹鋼或鉑等金屬或者碳構(gòu)成的導(dǎo)電體形成，并且沿著陽(yáng)極體1的搬送方向形成為長(zhǎng)條狀，該陽(yáng)極體1在貼合有陽(yáng)極電極3的 狀態(tài)下浸漬在聚合液7中并被搬送。并且，在聚合液7中被搬送的陽(yáng)極體
1的寬度方向的兩側(cè)，陰極電極8以與陽(yáng)極體1及聚合槽6各不相接觸的
狀態(tài)配設(shè)。
在本實(shí)施方式1中，在與搬送方向交叉的方向上定間隔地并列設(shè)置多
個(gè)陽(yáng)極體1，在各陽(yáng)極體1的寬度方向的兩側(cè)分別同樣地配設(shè)陰極電極8 (參照?qǐng)D2)。
而且，導(dǎo)電性板9連結(jié)多個(gè)陰極電極8的各自的一端，導(dǎo)電性板支承 腳10支承該導(dǎo)電性板9。該導(dǎo)電性板支承腳10與聚合槽6分離而設(shè)置在 外部，從而不與聚合槽6直接接觸。
在聚合槽6的上游側(cè)設(shè)置供給槽11，在該供給槽11上連結(jié)設(shè)置有分 配槽12。供給槽11內(nèi)呈一直滿槽狀態(tài)地供給有聚合液7，如此呈滿槽狀 態(tài)的聚合液7從設(shè)置在供給槽11與分配槽12之間的分隔部lla溢出，并 流入到分配槽12內(nèi)。進(jìn)而，在該分配槽12內(nèi)呈滿槽狀態(tài)的聚合液7從設(shè) 置在分配槽12與聚合槽6之間的分隔部12a溢出并流入到聚合槽6內(nèi)。
分隔部12a在上端部等間隔地設(shè)置有多個(gè)狹縫12b，該狹縫12b以與 配設(shè)在聚合槽6內(nèi)的陰極電極8間的中心分別對(duì)應(yīng)的方式形成。因此，從 該狹縫12b分開流出的聚合液7朝向各陰極電極8間的中心流動(dòng)。
在聚合槽6的下游側(cè)設(shè)置有排出槽13。從設(shè)置在聚合槽6中的分隔部 6a溢出的聚合液7流入到該排出槽13內(nèi)，經(jīng)由未圖示的循環(huán)箱，使聚合 液7在該排出槽13到供給槽11之間循環(huán)。
電源14對(duì)前側(cè)供電輥4及后側(cè)供電輥5與連結(jié)有多個(gè)陰極電極8的導(dǎo) 電板9之間施加規(guī)定的電壓，以進(jìn)行電解聚合。
而且，本實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置具備入口側(cè)搬送 輥15，其將貼合有聚合電極3的陽(yáng)極體l引導(dǎo)到聚合液7中；以及出口側(cè) 搬送輥16，其用于將完成了電解聚合的陽(yáng)極體1從聚合液7中提起。
由聚氯乙烯板構(gòu)成的矩形遮蔽板17被設(shè)置為分別配設(shè)在各陰極電 極8之間，由此漂浮在聚合液7上，由此來防止聚合液7蒸發(fā)以保持液面 穩(wěn)定。而且，為了防止在聚合液7的液面上與陰極電極8相接觸，該遮蔽 板17是用未圖示的絕緣樹脂制的繩索半固定在導(dǎo)電性板9上的。對(duì)以上述方式構(gòu)成的本實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置的工 作進(jìn)行說明。
首先，從未圖示的各供給部供給由帶狀鋁箔構(gòu)成的陽(yáng)極體1和由帶狀 的鋁箔包覆材料構(gòu)成的陽(yáng)極電極3并使它們重疊，通過前側(cè)供電輥4將陽(yáng)
極電極3貼合到陽(yáng)極體1上，在該狀態(tài)下，經(jīng)由入口側(cè)搬送輥15而浸漬到 填充在聚合槽6內(nèi)的聚合液7中。
繼而，在聚合液7中搬送陽(yáng)極體1，并且從電源14經(jīng)由前側(cè)供電輥4 及后側(cè)供電輥5和導(dǎo)電性板9而對(duì)陽(yáng)極電極3與各陰極電極8之間施加規(guī) 定的電壓。由此，將陽(yáng)極電極3作為聚合起始點(diǎn)，從而開始電解聚合反 應(yīng)，在約15分左右，在設(shè)置于陽(yáng)極體1上的陰極形成部lb的整個(gè)內(nèi)外表 面上，形成所需的由導(dǎo)電性聚吡咯高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層。
隨后，經(jīng)由出口側(cè)搬送輥16，將形成有固體電解質(zhì)層的陽(yáng)極體1從聚 合液7中提起。繼而，經(jīng)由后側(cè)供電輥5，剝離貼合在陽(yáng)極體1上的陽(yáng)極 電極3，僅將陽(yáng)極體1送入到未圖示的下一個(gè)工序。
并且，在該工序的中途，在陽(yáng)極電極3通過后側(cè)供電輥5時(shí)，植設(shè)在 后側(cè)供電輥5的周面上的多個(gè)供電引腳5a扎入陽(yáng)極電極3，利用該供電引 腳5a，如圖4所示，破壞固體電解質(zhì)膜，并使供電引腳5a與陽(yáng)極電極3 的基材3a相抵接以取得導(dǎo)通。
此時(shí)，供電引腳5a構(gòu)成為頂端斜向切開的形狀，且該頂端的切開側(cè)配 置在陽(yáng)極體的搬送上游側(cè)，并且供電引腳5a從后側(cè)供電輥5突出的突出量 大于陽(yáng)極電極3的厚度。通過該結(jié)構(gòu)，形成在陽(yáng)極電極3上的固體電解質(zhì) 膜在與供電引腳5a頂端的斜部分接觸的狀態(tài)下被擠入到基材3a內(nèi)，因此 供電引腳5a頂端的直線部分與基材3a相抵接。由此，如圖8的供電時(shí)電 流波形圖所示，得以實(shí)現(xiàn)可靠的電連接。另外，在本實(shí)施方式1中，供電 引腳5a的頂端斜向切開的角度為30度的銳角，但本發(fā)明并不限定于此。
這樣，本實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置中，利用在從聚合 液中提起之后設(shè)置的供電輥的周面上設(shè)置頂端斜向切開的多個(gè)供電引腳的 結(jié)構(gòu)，使所述頂端斜向切開的供電引腳扎入完成了電解聚合而在表面形成 有固體電解質(zhì)膜的陽(yáng)極電極。由此來破壞固體電解質(zhì)膜，并且使基材的破 裂面露出，以確保導(dǎo)電性。因此，即便在使用成本低廉的陽(yáng)極電極時(shí)，也能進(jìn)行穩(wěn)定的供電以進(jìn)行品質(zhì)優(yōu)異的電解聚合。 (實(shí)施方式2) 以下，使用實(shí)施方式2對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式2的不同之處在于，在實(shí)施方式1中所說明的固體電解電
容器的制造裝置的后側(cè)供電輥的下游設(shè)置有輔助供電板，除此以外的結(jié)構(gòu) 與實(shí)施方式1相同。因此，對(duì)于相同部分標(biāo)注相同的標(biāo)記并省略其詳細(xì)說 明，以下僅針對(duì)不同的部分使用附圖進(jìn)行說明。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的固體電解電容器的制造裝置的后側(cè)供 電輥附近的剖面圖。在圖9中，第1輔助供電板18a配設(shè)在后側(cè)供電輥5 的下游，且從陽(yáng)極電極3的貼合面(粘合劑層3e)側(cè)施加電壓。該第l輔 助供電板18a連接于電源14，未圖示。
這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式2的固體電解電容器的制造裝置如實(shí)施方式1 中使用圖4所述，在陽(yáng)極電極3通過后側(cè)供電輥5時(shí)，植設(shè)在后側(cè)供電輥 5的周面上的多個(gè)供電引腳5a扎入陽(yáng)極電極3，利用該供電引腳5a破壞固 體電解質(zhì)膜。并且，除了實(shí)施方式1的固體電解電容器的制造裝置所獲得 的效果以外，因供電引腳5a扎入陽(yáng)極電極3而露出的基材3a的破裂面3g 與第l輔助供電板18a相抵接，從而能取得更可靠的導(dǎo)通。由此，如圖10 的供電時(shí)電流波形圖所示，能夠進(jìn)行更穩(wěn)定的供電，以進(jìn)行品質(zhì)更優(yōu)異的
由艦瓊A
屯用牛沐口 o
而且，圖11是表示本實(shí)施方式2的固體電解電容器的制造裝置的另一 示例的后側(cè)供電輥附近的剖面圖，其在圖9中所說明的第1輔助供電板 18a的下游設(shè)置有第2輔助供電板18b。由此，如圖12的供電時(shí)電流波形 圖所示，能進(jìn)行更穩(wěn)定的供電。 (實(shí)施方式3)
以下，使用實(shí)施方式3對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式3的不同之處在于，在實(shí)施方式1中所說明的固體電解電 容器的制造裝置的后側(cè)供電輥的下游，設(shè)置有輔助供電板和輔助供電輥， 且設(shè)置有與該輔助供電輥相抵接的輔助供電板。除此以外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方 式1相同，因此對(duì)于相同部分標(biāo)注相同的標(biāo)記并省略其詳細(xì)說明，以下僅 針對(duì)不同的部分使用附圖進(jìn)行說明。圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的固體電解電容器的制造裝置的后側(cè)
供電輥附近的剖面圖，圖14是從下側(cè)觀察圖13的輔助供電輥時(shí)的仰視圖。
在圖13和圖14中，在后側(cè)供電輥5的下游配設(shè)有第1輔助供電板 18a，在該第1輔助供電板18a的下游繼續(xù)配設(shè)有輔助供電輥19。在該輔 助供電輥19的下側(cè)，以在與陽(yáng)極電極3抵接的位置不同的位置上相抵接 的方式配設(shè)有第3輔助供電板18c。
而且，第1輔助供電板18a及輔助供電輥19從陽(yáng)極電極3的貼合面 (粘合劑層3e)側(cè)施加電壓，該第1輔助供電板18a及輔助供電輥19和 第2輔助供電板18b連接于電源14，未圖示。
這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式3的固體電解電容器的制造裝置如圖14所 示，與輔助供電輥19相抵接的第3輔助供電板18c，在與輔助供電輥19 和陽(yáng)極電極3相抵接的部分不同的位置上進(jìn)行抵接。因此，在陽(yáng)極電極3 所抵接的輔助供電輥19的抵接部分的相反側(cè)，設(shè)置有不存在任何部件的 空白空間。
因此，即使在與由供電引腳5a扎破陽(yáng)極電極3而露出的基材3a的破 裂面3g—起露出的粘合劑層3e的一部分附著于第1輔助供電板18a及輔 助供電輥19，并隨著時(shí)間變化而堆積導(dǎo)致導(dǎo)通狀態(tài)惡化吋，也可以容易地 利用該空白空間，使用板材等機(jī)械地去除堆積在輔助供電輥19的周面上 的粘合劑層3e的一部分，或者使用溶劑等將其去除。并且，該去除作業(yè)可 以在不停止裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行，因此可以定期進(jìn)行。因此，生產(chǎn)性較 實(shí)施方式1、 2的固體電解電容器的制造裝置更為優(yōu)異，并且如圖15的供 電時(shí)電流波形圖所示，可以進(jìn)行穩(wěn)定的供電以進(jìn)行品質(zhì)優(yōu)異的電解聚合。
工業(yè)利用可能性
本發(fā)明的固體電解電容器的制造裝置即便是在使用成本低廉的陽(yáng)極電 極時(shí)，也可以進(jìn)行穩(wěn)定的供電以進(jìn)行電解聚合。因此，可以穩(wěn)定地形成品 質(zhì)優(yōu)異的固體電解質(zhì)層，尤其可以有效用作制造要求高頻區(qū)域下的低阻抗 化應(yīng)用的固體電解電容器的制造裝置等。
權(quán)利要求
1、一種固體電解電容器的制造裝置，其中包括上面開放的聚合槽；陽(yáng)極體供給部，其將由帶狀電極箔構(gòu)成的陽(yáng)極體送入到填充在所述聚合槽內(nèi)的聚合液中；陽(yáng)極電極接合部，其在所述陽(yáng)極體浸漬到所述聚合液中之前，將帶狀陽(yáng)極電極貼合到所述陽(yáng)極體的上面；陰極電極，其以不與所述陽(yáng)極體及所述聚合槽接觸的狀態(tài)而配設(shè)在所述陽(yáng)極體的寬度方向的兩側(cè)，所述陽(yáng)極體在接合有所述陽(yáng)極電極的狀態(tài)下，在所述聚合液中被搬送；以及電源，其向所述陽(yáng)極電極與所述陰極電極之間施加電壓，在所述聚合液中，在向所述陽(yáng)極電極與所述陰極電極之間施加有電壓的狀態(tài)下搬送所述陽(yáng)極體，由此通過電解聚合而使由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層形成在所述陽(yáng)極體的表面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體電解電容器的制造裝置，其中， 作為貼合在所述陽(yáng)極體上面的帶狀的所述陽(yáng)極電極，使用按照如下方式獲得的電極以鋁箔或者鋁箔包覆材料作為基材，并在貼合面的相反側(cè) 由鎳、碳、不銹鋼中的至少任一種形成導(dǎo)電性薄膜層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的固體電解電容器的制造裝置，其中， 設(shè)置有在所述陽(yáng)極體浸漬到所述聚合液之前從所述陽(yáng)極電極的導(dǎo)電性薄膜層側(cè)施加電壓的前側(cè)供電輥，設(shè)置有在所述陽(yáng)極體被從所述聚合液中提起之后從所述陽(yáng)極電極的導(dǎo) 電性薄膜層側(cè)施加電壓的后側(cè)供電輥，在所述后側(cè)供電輥的周面上，植設(shè)有頂端斜向切開的多個(gè)供電引腳。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體電解電容器的制造裝置，其中， 將所述供電引腳的頂端的切開側(cè)配置在所述陽(yáng)極體的搬送上游側(cè)，并且使所述供電引腳從所述供電輥突出的突出量大于所述陽(yáng)極電極的厚度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體電解電容器的制造裝置，其中， 在所述后側(cè)供電輥的下游，設(shè)置有從所述陽(yáng)極電極的貼合面?zhèn)仁┘与妷旱牡趌輔助供電板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體電解電容器的制造裝置，其中， 在所述后側(cè)第1輔助供電板的下游，設(shè)置有從所述陽(yáng)極電極的貼合面?zhèn)仁┘与妷旱牡?輔助供電板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固體電解電容器的制造裝置，其中，在所述第1輔助供電板的下游，設(shè)置有從所述陽(yáng)極電極的貼合面?zhèn)仁?加電壓的輔助供電輥，在和所述陽(yáng)極電極與所述輔助供電輥相抵接的位置不同的位置上，設(shè)置有與所述輔助供電輥相抵接的第3輔助供電板。
8、 一種固體電解電容器的制造方法，其使用固體電解電容器的制造 裝置，所述制造裝置具備上面開放的聚合槽；陽(yáng)極體供給部，其將由帶 狀電極箔構(gòu)成的陽(yáng)極體送入到填充在所述聚合槽內(nèi)的聚合液中；陽(yáng)極電極 接合部，其在所述陽(yáng)極體浸漬到所述聚合液中之前，將帶狀陽(yáng)極電極貼合 到所述陽(yáng)極體的上面；陰極電極，其以不與所述陽(yáng)極體及所述聚合槽接觸 的狀態(tài)而配設(shè)在所述陽(yáng)極體的寬度方向的兩側(cè)，所述陽(yáng)極體在接合有所述 陽(yáng)極電極的狀態(tài)下，在所述聚合液中被搬送；以及電源，其向所述陽(yáng)極電 極與所述陰極電極之間施加電壓，其中，在所述聚合液中，在向所述陽(yáng)極電極與所述陰極電極之間施加有電壓 的狀態(tài)下搬送所述陽(yáng)極體，由此通過電解聚合使由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固 體電解質(zhì)層形成在所述陽(yáng)極體的表面上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的固體電解電容器的制造方法，其中， 所述制造方法所使用的固體電解電容器的制造裝置還具備前側(cè)供電輥，其在所述陽(yáng)極體浸漬到所述聚合液中之前，從所述陽(yáng)極電極的導(dǎo)電性 薄膜層側(cè)施加電壓；后側(cè)供電輥，其在所述陽(yáng)極體被從所述聚合液中提起 之后，從所述陽(yáng)極電極的導(dǎo)電性薄膜層側(cè)施加電壓；以及多個(gè)供電引腳， 其在所述后側(cè)供電輥的周面上，且頂端斜向切開，所述供電引腳對(duì)形成在所述陽(yáng)極電極表面上的固體電解質(zhì)層進(jìn)行破 壞，由此從所述電源對(duì)所述陽(yáng)極電極施加電壓。
10、 一種固體電解電容器，其中，用權(quán)利要求8或9中任一項(xiàng)所述的 固體電解電容器的制造方法制造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠穩(wěn)定地形成品質(zhì)優(yōu)異的固體電解質(zhì)層且生產(chǎn)性和作業(yè)性優(yōu)異的固體電解電容器的制造裝置。為此，該固體電解電容器的制造裝置具有將陽(yáng)極電極貼合到陽(yáng)極體上的接合部、將陽(yáng)極體送入到聚合槽的聚合液中的供給部以及以非接觸狀態(tài)在聚合液中的陽(yáng)極體的寬度方向兩側(cè)配設(shè)的陰極電極，從電源向聚合液中的陽(yáng)極電極和陰極電極施加電壓以進(jìn)行電解聚合，從而形成由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的固體電解質(zhì)層。由此，抑制導(dǎo)電性高分子生成附著在聚合槽內(nèi)壁上以及陰極電極有效面積的變化，從而能夠均勻地形成固體電解質(zhì)層。
文檔編號(hào)H01G13/00GK101405823SQ20078000939
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者白神昌己, 黑島俊哉 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社