固体电解电容器元件和固体电解电容器的制作方法

1.本发明涉及固体电解电容器元件和固体电解电容器。

背景技术：

2.固体电解电容器具备固体电解电容器元件、对固体电解电容器元件进行密封的树脂外装体或壳体、以及与固体电解电容器元件电连接的外部电极。固体电解电容器元件具备阳极体、形成于阳极体的表面的电介质层、以及覆盖电介质层的至少一部分的阴极部。阴极部具备覆盖电介质层的至少一部分的包含导电性高分子和掺杂剂的固体电解质层。
3.专利文献1提出了一种固体电解电容器的制造方法，其在形成有电介质氧化被膜的阀作用金属上形成导电性高分子层时，具有形成预备导电层的工序、以及使用导电性高分子形成用电解聚合液通过电解聚合在预备导电层上形成导电性高分子层的工序。在导电性高分子形成用电解聚合液中，聚合性单体和作为支持电解质的由特定的式子表示的化合物溶解于溶剂中。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2014-175424号公报

技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.固体电解电容器有时暴露于高温环境。因此，对固体电解电容器和固体电解电容器元件要求高的热稳定性。
9.用于解决课题的手段
10.本发明的第1方面涉及一种固体电解电容器元件，其具备阳极体、形成于上述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖上述电介质层的至少一部分的阴极部，
11.上述阴极部具备覆盖上述电介质层的至少一部分的固体电解质层，
12.基于热重分析，构成上述固体电解质层的固体电解质升温至180℃，在180℃保持20分钟，从180℃冷却至30℃后，从30℃以20℃/min的速度升温至260℃时的重量减少率为3％以下。
13.本发明的第2方面涉及一种固体电解电容器元件，其具备阳极体、形成于上述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖上述电介质层的至少一部分的阴极部，
14.上述阴极部具备覆盖上述电介质层的至少一部分的固体电解质层，
15.上述固体电解质层包含导电性高分子和掺杂剂成分，
16.上述掺杂剂成分包含芳香族化合物，所述芳香族化合物在芳香环上具有吸电子性的官能团和供电子性的官能团，
17.上述芳香族化合物至少具有第1官能团：磺基和第2官能团：羧基作为上述吸电子性的官能团，且具有选自第3官能团：羟基和烷氧基中的至少1个作为上述供电子性的官能
团，
18.在上述芳香族化合物1分子中，在将上述第1官能团的个数设为n1、将上述第2官能团的个数设为n2、将上述第3官能团的个数设为n3时，n1≥1、n2≥1、n3≥1、以及(n1+n2+n3)≥4。
19.本发明的第3方面涉及一种固体电解电容器，其具备至少1个上述固体电解电容器元件。
20.发明效果
21.能够提供热稳定性优异的固体电解电容器元件和具备该固体电解电容器元件的固体电解电容器。
附图说明
22.图1是本发明的一个实施方式的固体电解电容器的截面示意图。
具体实施方式
23.将本发明的新的特征记述在所附的权利要求书中，但本发明中，关于构成和内容这两者，与本发明的其他目的和特征一并通过对照附图的以下的详细的说明而能够更好地理解。
24.在固体电解电容器中，如果空气侵入到内部，则空气中所含的水分或氧的作用引起掺杂剂成分分解或者导电性高分子氧化劣化，固体电解质层的导电性有时降低。固体电解质层的导电性的降低导致固体电解电容器的等效串联电阻(esr)的增加或静电容量的降低等固体电解电容器的性能的降低。掺杂剂成分的分解和导电性高分子的氧化劣化特别是在高温环境下显著。固体电解电容器根据用途，有时在高温环境下使用。另外，固体电解电容器一般经过暴露于高温的回流焊工序而焊料接合于基板。如果掺杂剂成分容易分解，则在回流焊工序中，产生大量的气体，气密性降低从而固体电解电容器的可靠性降低。因此，要求即使在高温环境下掺杂剂成分的分解和导电性高分子的氧化劣化也受到抑制且具有优异的热稳定性的固体电解电容器元件和固体电解电容器。
25.鉴于上述情况，在本发明的第1方面的固体电解电容器元件中，基于热重分析，构成固体电解质层的固体电解质升温至180℃，在180℃保持20分钟，从180℃冷却至30℃后，从30℃以20℃/min的速度升温至260℃时的重量减少率为3％以下。
26.根据本发明的第1方面，通过使上述固体电解质的重量减少率少至3％以下，相当于回流焊工序那样的加热条件下的气体产生受到抑制。因此，在回流焊工序中固体电解电容器的气密性降低受到抑制。即使暴露于高温环境，气体产生也受到抑制从而高气密性得以确保，因此能够将电容器性能的变动抑制得较低。另外，在固体电解电容器元件和固体电解电容器中，即使暴露于高温环境，固体电解质的劣化也受到抑制，因此能够减少静电容量的降低或esr的上升。因此，能够得到固体电解电容器元件和固体电解电容器的高的热稳定性，能够确保高的可靠性。根据本发明，也可以将上述的重量减少率抑制为2.5％以下或2％以下，此外，还可以抑制至小于1％或0.8％以下(或0.5％以下)。
27.在第1方面的固体电解电容器元件中，在固体电解质层中，也可以使用包含在芳香环中具有吸电子性的官能团和根据需要的供电子性的官能团的芳香族化合物的掺杂剂成
分。在此，该芳香族化合物在芳香族化合物1分子中，将吸电子性的官能团的个数设为m1、将供电子性的官能团的个数设为m2时，(m1-m2)≥2。有时将这样的芳香族化合物称为掺杂剂ia。
28.对于掺杂剂而言，在芳香环中具有2个以上的吸电子性的官能团的情况下，容易与导电性高分子牢固地配位，具有即使在高温环境下也可抑制脱掺杂的趋势，因此容易确保固体电解质层的高导电性。另一方面，供电子性的官能团具有捕获氧自由基的作用。在掺杂剂具有供电子性的官能团的情况下，在通过吸电子性的官能团的作用而配位于导电性高分子的状态的掺杂剂中，能够使供电子性的官能团存在于导电性高分子的附近。通过供电子性的官能团，能够在导电性高分子的附近捕获氧自由基，因此即使在高温环境下，也能够有效地降低导电性高分子的氧化劣化。但是，如果芳香环的电子密度、特别是吸电子性的官能团所取代的碳原子中的电子密度变低，则吸电子性的官能团容易对该碳原子进行亲电取代，吸电子性的官能团脱离，从而存在脱掺杂容易进行的趋势。在使用掺杂剂ia的情况下，吸电子性的官能团的个数m1和供电子性的官能团的个数m2满足(m1-m2)≥2，因此即使在掺杂剂ia具有供电子性的官能团的情况下，也可以得到优异的脱掺杂效果，即使固体电解电容器元件暴露于高温环境，也能够减少静电容量的降低或esr的上升。因此，能够确保固体电解电容器元件和固体电解电容器的高的热稳定性和高的可靠性。
29.在本发明的第2方面的固体电解电容器元件中，在固体电解质层中，使用包含芳香族化合物的掺杂剂成分，所述芳香族化合物在芳香环具有第1官能团：磺基、第2官能团：羧基、以及第3官能团：选自羟基和烷氧基中的至少1个。在此，该芳香族化合物在芳香族化合物1分子中，在将第1官能团的个数设为n1、将第2官能团的个数设为n2、将第3官能团的个数设为n3时，满足n1≥1、n2≥1、n3≥1和(n1+n2+n3)≥4。有时将这样的芳香族化合物称为掺杂剂ib。
30.本说明书中，有时将掺杂剂ia和掺杂剂ib统称为第1掺杂剂。另外，有时将选自掺杂剂ia和掺杂剂ib中的至少1种称为第1掺杂剂。在第1方面，第1掺杂剂至少是掺杂剂ia，在第2方面，第1掺杂剂至少是掺杂剂ib。
31.根据本发明的第2方面，掺杂剂ib是在芳香环(苯环、萘环等)上具有吸电子性的第1官能团和第2官能团的化合物，由此容易与导电性高分子牢固地配位，即使在高温环境下也抑制脱掺杂，因此容易确保固体电解质层的高导电性。另外，掺杂剂ib通过这样的结构而具有优异的耐水解性，高温环境下的分解受到抑制。因此，掺杂剂ib显示出高热稳定性。在掺杂剂ib中，第1～第3官能团的个数的合计(＝n1+n2+n3)为4以上。即，第1～第3官能团中的至少任一者的个数为2以上。在第1官能团和第2官能团中的至少任一者的个数为2以上的情况下，容易确保掺杂剂ib的更高的热稳定性。另外，掺杂剂ib除了第1官能团和第2官能团以外，还具有供电子性的第3官能团。第3官能团具有捕获氧自由基的作用。在通过第1官能团和第2官能团等的作用而配位于导电性高分子的状态的掺杂剂ib中，能够使第3官能团存在于导电性高分子的附近。通过第3官能团，能够在导电性高分子的附近捕获氧自由基，因此即使在高温环境下，也能够有效地降低导电性高分子的氧化劣化。在第3官能团的个数为2以上的情况下，氧自由基的捕获效果提高，从而降低导电性高分子的氧化劣化的效果进一步提高。这样，在本发明中，通过使用包含掺杂剂ib的掺杂剂成分，高温环境下的掺杂剂成分的分解和导电性高分子的氧化劣化得以降低。因此，能够确保固体电解电容器元件和固
体电解电容器的优异的热稳定性。另外，通过使掺杂剂ib具有优异的耐水解性，从而即使在高温环境下，固体电解质层也不易受到水分的影响。由此，还能够提高固体电解电容器元件和固体电解电容器的耐湿特性。
32.另外，根据本发明的第2方面，掺杂剂成分的分解受到抑制，因此能够减少回流焊工序中的气体的产生量。这样的固体电解电容器中包含的固体电解质层在相当于回流焊工序那样的加热条件下的重量减少率小。例如，基于热重分析，构成固体电解质层的固体电解质升温至180℃，在180℃保持20分钟，从180℃冷却至30℃后，从30℃以20℃/min的速度升温至260℃时的重量减少率为3％以下。像这样，根据本发明，相当于回流焊工序那样的加热条件下的气体产生受到抑制，因此在回流焊工序中固体电解电容器的气密性降低得以抑制。即使暴露于高温环境，也抑制气体产生而确保高气密性，抑制导电性高分子的氧化劣化，因此能够减少静电容量的降低或esr的上升。因此，能够确保固体电解电容器元件和固体电解电容器的高可靠性。根据本发明，能够将上述的重量减少率抑制为2.5％以下或2％以下，还能够抑制至小于1％或0.8％以下(或0.5％以下)。因此，能够确保固体电解电容器的优异的可靠性。
33.需要说明的是，固体电解质的重量减少率可以利用热重分析按照如下步骤求出。首先，从固体电解电容器中取出固体电解电容器元件，通过切削固体电解质层的部分来准备固体电解质的样品。将样品设置于热重分析装置，从室温(20℃以上且35℃以下的温度)升温至180℃，在180℃保持20分钟，从180℃冷却至30℃，测量冷却后的样品的重量w0。接下来，将样品利用热重分析装置以20℃/min的速度从30℃升温至260℃，测定升温后的样品的重量w1。求出从30℃升温至260℃时的样品的重量减少量δw(＝w0-w1)，算出将w0设为100％时的δw的比率(％)，作为固体电解质层的重量减少率。这些热重分析全部在氮气的流通下进行。作为热重分析装置，可使用例如hitachi high-tech science公司制的差热热重同时测定装置(nexta sta300)。
34.以下，根据需要，参照附图对本发明的固体电解电容器和固体电解电容器元件(以下，有时简称为电容器元件)更具体地进行说明。
35.[固体电解电容器]
[0036]
固体电解电容器具备1个或2个以上的电容器元件。在固体电解电容器所包含的电容器元件的至少1个中，固体电解质层包含第1掺杂剂即可。优选在固体电解电容器所包含的电容器元件的个数的50％以上当中，固体电解质层包含第1掺杂剂，更优选在75％以上当中，固体电解质层包含第1掺杂剂，进一步优选在全部的电容器元件当中，固体电解质层包含第1掺杂剂。
[0037]
(电容器元件)
[0038]
(阳极体)
[0039]
阳极体可以包含阀作用金属、包含阀作用金属的合金、以及包含阀作用金属的化合物等。这些材料可以单独使用一种或组合使用两种以上。作为阀作用金属，优选使用例如铝、钽、铌、钛。表面为多孔质的阳极体例如通过蚀刻等将包含阀作用金属的基材(箔状或板状的基材等)的表面粗糙化从而得到。粗糙化可以通过例如蚀刻处理等来进行。另外，阳极体也可以是包含阀作用金属的粒子的成形体或其烧结体。需要说明的是，烧结体具有多孔质结构。
[0040]
(电介质层)
[0041]
电介质层是以覆盖阳极体的至少一部分的表面的方式形成的作为电介质发挥功能的绝缘性的层。电介质层通过化学转化处理等对阳极体的表面的阀作用金属进行阳极氧化从而形成。电介质层只要形成为覆盖阳极体的至少一部分即可。电介质层通常形成于阳极体的表面。电介质层形成于阳极体的多孔质的表面，因此沿着阳极体的表面的孔、凹坑的内壁面延伸。
[0042]
电介质层包含阀作用金属的氧化物。例如，使用钽作为阀作用金属的情况下的电介质层包含ta2o5，使用铝作为阀作用金属的情况下的电介质层包含al2o3。需要说明的是，电介质层不限于此，只要是作为电介质发挥功能的层即可。
[0043]
(阴极部)
[0044]
阴极部至少具备覆盖电介质层的至少一部分的固体电解质层。阴极部通常隔着电介质层而形成于阳极体的至少一部分的表面。阴极部可以具备固体电解质层和覆盖固体电解质层的至少一部分的阴极引出层。以下，对固体电解质层和阴极引出层进行说明。
[0045]
(固体电解质层)
[0046]
固体电解质层隔着电介质层形成于阳极体的表面以覆盖电介质层。固体电解质层不一定需要覆盖电介质层的整体(表面整体)，只要以覆盖电介质层的至少一部分的方式形成即可。固体电解质层构成固体电解电容器中的阴极部的至少一部分。
[0047]
固体电解质层包含导电性高分子和掺杂剂成分。
[0048]
(导电性高分子)
[0049]
作为导电性高分子，可以使用固体电解电容器中使用的公知的导电性高分子，例如，π共轭系导电性高分子等。作为导电性高分子，可举出例如以聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚呋喃、聚乙炔、聚亚苯基(日文：
ポリフエニレン
)、聚亚苯基亚乙烯基(日文：
ポリフエニレンビニレン
)、多并苯和聚噻吩亚乙烯基(日文：
ポリチオフエンビニレン
)为基本骨架的高分子。其中，优选以聚吡咯、聚噻吩或聚苯胺为基本骨架的高分子。上述高分子还包括均聚物、两种以上的单体的共聚物、以及它们的衍生物(具有取代基的取代物等)。例如，聚噻吩中包括聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)等。
[0050]
导电性高分子可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
[0051]
导电性高分子的重均分子量(mw)没有特别限定，例如为1000以上且1000000以下。
[0052]
需要说明的是，本说明书中，重均分子量(mw)是利用凝胶渗透谱(gpc)测定的聚苯乙烯换算的值。需要说明的是，gpc通常使用聚苯乙烯凝胶柱和作为流动相的水/甲醇(体积比8/2)来测定。
[0053]
(掺杂剂成分)
[0054]
掺杂剂成分只要至少包含第1掺杂剂即可，也可以根据需要进一步包含第1掺杂剂以外的第2掺杂剂。第1掺杂剂在掺杂剂成分中所占的比率例如为50质量％以上，可以为75质量％以上，也可以为90质量％以上或95质量％以上。第1掺杂剂在掺杂剂成分中所占的比率为100质量％以下。也可以仅由第1掺杂剂构成掺杂剂成分。另外，也可以将掺杂剂ia在掺杂剂成分中所占的比率设为上述范围。也可以将掺杂剂成分中所占的掺杂剂ib的比率设为上述范围。在第1方面，可以仅由掺杂剂ia构成掺杂剂成分。在第2方面，可以仅由掺杂剂ib构成掺杂剂成分。
[0055]
(第1掺杂剂)
[0056]
作为第1掺杂剂所具有的芳香环，可举出苯环、萘环、蒽环、菲环等。芳香环的碳原子数例如为6以上且20以下，可以为6以上且14以下，也可以为6以上且10以下。在苯环或萘环的情况下，分子尺寸较小，第1掺杂剂的分子容易接近导电性高分子，多个吸电子性的官能团的位置也容易变得较近。因此，容易牢固地配位于导电性高分子，容易进一步确保固体电解质层的高导电性。
[0057]
第1掺杂剂在芳香环上具有多个官能团。多个官能团至少包含吸电子性的官能团。多个官能团有时还包含供电子性的官能团。第1掺杂剂在1分子中具有2个以上的吸电子性的官能团。
[0058]
作为吸电子性的官能团，可举出例如磺基、羧基、硝基、氰基、醛基、酰基、甲苯磺酰基(日文：
トシル
基)、卤素原子(氟基、氯基、溴基、碘基等)。从得到更高的电容器性能的观点出发，吸电子性的官能团中，优选磺基(第1官能团)和羧基(第2官能团)。
[0059]
作为供电子性的官能团(第3官能团)，优选羟基、烷氧基。在第1掺杂剂具有多个第3官能团的情况下，各第3官能团可以是羟基或烷氧基中的任一者。烷氧基的碳原子数例如为1～10，可以为1～6。从容易得到更高的氧自由基捕获效果的观点出发，各第3官能团优选为羟基或碳原子数为1～4的烷氧基。烷氧基可以为直链状和支链状中的任一种。作为烷氧基的具体例，可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、己氧基、2-乙基己氧基、辛氧基，但不限定于这些。
[0060]
需要说明的是，在固体电解质层中，可以以游离的形态(-so3h)、阴离子的形态(-so
3-)、或盐的形态包含作为第1官能团的磺基，也可以以与导电性高分子键合或相互作用的形态包含作为第1官能团的磺基。本说明书中，有时包含这些所有形态的磺基而简称为“磺基”。同样地，在固体电解质层中，可以以游离的形态(-cooh)、阴离子的形态(-coo-)、或盐的形态包含羧基，也可以以与导电性高分子键合或相互作用的形态包含羧基。本说明书中，有时包含这些所有形态的羧基而简称为“羧基”。另外，可以以游离的形态(-oh)、阴离子的形态(-o-)、或盐的形态包含第3官能团的羟基(换言之，酚羟基)。需要说明的是，盐可以是磺酸根阴离子或羧酸根阴离子与有机碱(有机胺、有机铵等)和无机碱(金属氢氧化物、氨等)中的任一种碱的盐。
[0061]
在第1掺杂剂具有2个以上的第1官能团的情况下，可以以相同的形态包含第1官能团的至少一部分，也可以以不同的形态包含所有的第1官能团。在第1掺杂剂具有2个以上的第2官能团的情况下，可以以相同的形态包含2个以上的第2官能团中的至少一部分，也可以以不同的形式包含全部。在第1掺杂剂具有2个以上的第3官能团的情况下，可以以相同的形式包含2个以上的第3官能团的至少一部分，也可以以不同的形式包含全部。。
[0062]
在掺杂剂ia中，1分子中的吸电子性的官能团的个数m1为m1≥2，可以为m1≥3，也可以为m1≥4。个数m1的上限可以根据芳香环的碳原子数来确定。个数m1可以为m1≤6，也可以为m1≤4。这些上限值和下限值可以任意组合。
[0063]
在第1掺杂剂(具体而言，掺杂剂ia或掺杂剂ib)中，第1官能团的个数n1例如为n1≥1，可以为n1≥2。第2官能团的个数n2例如为n2≥1，可以为n2≥2。在满足n1≥2和n2≥2中的至少一者的情况下，能够进一步提高第1掺杂剂的热稳定性。在n1≥2的情况下，可以得到第1掺杂剂对导电性高分子的更高的结合力，因此即使在高温环境下脱掺杂也受到抑制，在
确保固体电解质层的高导电性方面是更有利的。在n2≥2的情况下，能够进一步提高第1掺杂剂的耐水解性，即使在高温环境下抑制第1掺杂剂的分解的效果也进一步提高。因此，在进一步提高固体电解质层的热稳定性方面是有利的。
[0064]
在掺杂剂ia中，1分子中的供电子性的官能团的个数m2(或第3官能团的个数n3)根据吸电子性的官能团的个数m1在满足(m1-m2)≥2的范围内确定。个数m2(或n3)可以为m2(或n3)≤1。在吸电子性的官能团的种类和个数相同的情况下，供电子性的官能团的个数m2(或第3官能团的个数n3)为1以上时，与个数m2(或n3)为0的情况相比，存在重量减少率变低的趋势。从进一步降低重量减少率的观点出发，掺杂剂ia优选具有供电子性的官能团(m2(或n3)≥1)，可以为m2(或n3)＝1。
[0065]
掺杂剂ib在芳香环(例如苯环、萘环等上述芳香环)中以各官能团的个数n1、n2和n3满足n1≥1、n2≥1、n3≥1和(n1+n2+n3)≥4的范围具有第1～第3官能团即可。掺杂剂ib中，(n1+n2+n3)的上限可以根据芳香环的碳原子数来确定。例如，在芳香环为苯环的情况下，(n1+n2+n3)≤6，在芳香环为萘环的情况下，(n1+n2+n3)≤8。也可以无论芳香环的种类如何均为(n1+n2+n3)≤6。
[0066]
在掺杂剂ib中，第3官能团的个数n3为n3≥1，可以为n3≥2。在n3≥2的情况下，捕获氧自由基的效果进一步提高，因此，从抑制导电性高分子的氧化劣化的观点出发是更有利的。
[0067]
在第1掺杂剂具有第1官能团的情况下，芳香环中的第1官能团的位置没有特别限制。在第1掺杂剂具有萘环作为芳香环的情况下，优选至少在选自萘环的2位、3位、6位和7位中的至少1个具有第1官能团。此时，第1掺杂剂更容易接近导电性高分子，因此在提高固体电解质层的导电性方面是有利的。
[0068]
在第1掺杂剂中，芳香环(苯环、萘环等)中的第1官能团和第2官能团的位置没有特别限制。在第1掺杂剂具有苯环作为芳香环的情况下，苯环中的第2官能团的位置相对于第1官能团可以为邻位、间位和对位中的任一者。苯环中，第2官能团相对于第1官能团位于间位时，从容易得到第1掺杂剂的更高的耐水解性的方面考虑是优选的。在第1掺杂剂具有2个以上的第1官能团的情况下，优选第2官能团相对于至少1个第1官能团位于间位。在第1掺杂剂具有2个以上的第2官能团的情况下，优选至少1个第2官能团相对于第1官能团位于间位。
[0069]
在第1掺杂剂具有第1官能团和供电子性的官能团(或第3官能团)的情况下，芳香环(苯环、萘环等)中的供电子性的官能团(或第3官能团)的位置没有特别限制。在第1掺杂剂具有苯环作为芳香环的情况下，苯环中的供电子性的官能团(或第3官能团)的位置相对于第1官能团可以为邻位、间位和对位中的任一者。据认为在供电子性的官能团(或第3官能团)的位置相对于第1官能团为邻位或间位的情况下，容易在更靠近导电性高分子的附近捕获氧自由基，因此能够进一步提高抑制导电性高分子的氧化劣化的效果。供电子性的官能团(或第3官能团)的位置相对于第1官能团可以为邻位或对位。在该情况下，除了容易将各官能团导入苯环以外，还容易取得吸电子性的官能团(第1官能团和第2官能团)带来的高耐水解性与供电子性的官能团(或第3官能团)带来的高氧自由基捕获效果的平衡。因此，在进一步提高固体电解质层的热稳定性方面是有利的。
[0070]
作为具有萘环作为芳香环的第1掺杂剂，可以使用选自吸电子性的官能团的个数m1为m1≥4的芳香族化合物、磺基的个数n1为n1≥2且羧基的个数n2为n2＝0的芳香族化合
物、以及掺杂剂ib(供电子性的官能团的个数m2(或n3)≥1的芳香族化合物等)中的至少一种。这些化合物容易得到更低的重量减少率。从同样的观点出发，作为具有萘环作为芳香环的掺杂剂ia，可以使用除了6，8-二磺基-2-萘甲酸、5，7-二磺基-2-萘甲酸、3，6-二磺基-1-萘甲酸、4，8-二磺基-2-萘甲酸以及3，7-二磺基-2-萘甲酸以外的掺杂剂ia。需要说明的是，这些二磺基萘甲酸不具有除了2个磺基和1个羧基以外的取代基。
[0071]
第1掺杂剂可以根据需要具有除了吸电子性的官能团和供电子性的官能团(例如，第1～第3官能团)以外的第1取代基。另外，第1掺杂剂可以是具有与芳香环(苯环、萘环等)稠合的非芳香族性的环z的化合物。在具有这样的结构的第1掺杂剂中，构成芳香环的环的碳原子(例如，苯环的1～6位的碳原子)中的、未被吸电子性的官能团和供电子性的官能团(第1～第3官能团等)取代的2个碳原子由脂肪族链连结。脂肪族链可以是饱和的或不饱和的。第1掺杂剂可以在该脂肪族链上具有1个或2个以上的第2取代基。除了吸电子性的官能团和供电子性的官能团(第1～第3官能团等)以外，在芳香环(苯环、萘环等)上具有这样的第1取代基的化合物以及缩合有可以具有第2取代基的环z的化合物也包含在第1掺杂剂(或者掺杂剂ia或掺杂剂ib)中。
[0072]
作为第1掺杂剂在芳香环(苯环、萘环等)上可以具有的第1取代基，可举出例如烃基。掺杂剂ib中，第1取代基可以为第3官能团以外的供电子性基团、第1官能团和第2官能团以外的吸电子性基团等，从容易平衡良好地发挥第1～第3官能团带来的观点出发，优选烃基。烃基可以是脂肪族、脂环族和芳香族中的任一种。从容易配位于导电性高分子的观点出发，烃基优选为脂肪族烃基。脂肪族烃基的碳原子数例如为1～10，也可以为1～6或1～4。脂肪族烃基可以为饱和或不饱和中的任一种。作为脂肪族烃基，可举出烷基、烯基、二烯基等。
[0073]
第1取代基的个数n4可以根据芳香环的碳原子数、吸电子性的官能团和供电子性的官能团的个数来确定。第1取代基的个数n4例如为0以上且6以下，可以为0以上且4以下。在第1掺杂剂具有苯环作为芳香环的情况下，第1取代基的个数n4为0、1或2。在第1掺杂剂具有2个以上的第1取代基的情况下，至少2个第1取代基可以相同，也可以全部不同。从容易平衡良好地发挥吸电子性的官能团和供电子性的官能团(例如，第1～第3官能团)的效果的观点出发，也优选第1掺杂剂不具有第1取代基的情况。
[0074]
在第1掺杂剂包含环z的情况下，作为第1掺杂剂在构成环z的上述脂肪族链上可以具有的第2取代基，可举出针对吸电子性的官能团记载的基团、针对第1～第3官能团记载的基团、以及针对第1取代基记载的基团等。第1掺杂剂中的第2取代基的个数n5可以为1，也可以为2以上。在第1掺杂剂具有2个以上的第2取代基的情况下，一部分第2取代基可以相同，也可以全部第2取代基均不同。
[0075]
从容易使第1掺杂剂接近导电性高分子的观点出发，第1掺杂剂优选不具有上述那样的非芳香族性的环z。
[0076]
掺杂剂成分可以包含1种第1掺杂剂，也可以包含2种以上的第1掺杂剂。掺杂剂成分可以包含1种掺杂剂ia，也可以包含2种以上的掺杂剂ia。掺杂剂成分可以包含1种掺杂剂ib，也可以包含2种以上的掺杂剂ib。掺杂剂成分可以包含至少1种掺杂剂ib和不包含在掺杂剂ib中的掺杂剂ia中的至少1种。
[0077]
(第2掺杂剂)
[0078]
作为第2掺杂剂，只要是第1掺杂剂以外的掺杂剂即可，可举出例如选自阴离子和
聚阴离子中的至少一种。
[0079]
作为阴离子，可举出例如硫酸根离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硼酸根离子、有机磺酸根离子、羧酸根离子等，没有特别限制。作为生成磺酸根离子的掺杂剂，可举出例如对甲苯磺酸和萘磺酸等。
[0080]
作为聚阴离子，可举出例如高分子型的聚磺酸和高分子型的聚羧酸等。作为高分子型的聚磺酸，可举出聚乙烯基磺酸、聚苯乙烯磺酸、聚烯丙基磺酸、聚丙烯酰基磺酸和聚甲基丙烯酰基磺酸等。作为高分子型的聚羧酸，可举出聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等。聚阴离子也包括聚酯磺酸和苯酚磺酸酚醛树脂等。但是，聚阴离子不限于此。
[0081]
阴离子和聚阴离子可以分别以盐的形态包含在固体电解质层中。在固体电解质层中，阴离子和聚阴离子可以分别与导电性高分子结合或相互作用，从而与导电性高分子一起形成导电性高分子复合体。
[0082]
掺杂剂成分可以包含1种第2掺杂剂，也可以包含2种以上的第2掺杂剂。
[0083]
在本发明的固体电解电容器元件中，如上所述，能够将基于热重分析的固体电解质的重量减少率抑制得较低。固体电解质的重量减少率例如可以根据掺杂剂的种类、掺杂剂相对于导电性高分子的比率、形成导电性高分子时的聚合条件(例如，电解聚合的聚合电位、用于聚合的处理液中的导电性高分子的前体的浓度和掺杂剂的浓度)等来调节。
[0084]
(其他)
[0085]
固体电解质层中所含的掺杂剂成分的量相对于导电性高分子100质量份例如为10～1000质量份，可以为20～500质量份或50～200质量份。
[0086]
固体电解质层可以是单层，也可以由多个层构成。在固体电解质层由多层构成的情况下，各层中所含的导电性高分子可以相同，也可以不同。另外，各层中所含的掺杂剂成分的组成可以相同，也可以不同。在固体电解质层由多层构成的情况下，至少1层包含第1掺杂剂即可。
[0087]
固体电解质层可以根据需要进一步包含公知的添加剂和导电性高分子以外的公知的导电性材料。作为这样的导电性材料，可举出例如选自二氧化锰等导电性无机材料和tcnq络盐中的至少一种。
[0088]
需要说明的是，也可以在电介质层与固体电解质层之间夹设提高密合性的层等。
[0089]
固体电解质层例如通过使用包含导电性高分子的前体和掺杂剂成分的处理液，使前体在电介质层上聚合而形成。聚合可以通过化学聚合和电解聚合中的至少任一种来进行。作为导电性高分子的前体，可举出选自单体、低聚物和预聚物等中的至少一种。低聚物和预聚物各自具有例如多个单体单元相连而成的结构。前体可以使用一种，也可以组合使用两种以上。固体电解质层可以通过使包含导电性高分子和掺杂剂成分的处理液(例如，分散液或溶液)附着于电介质层后使其干燥而形成。作为分散介质(或溶剂)，可举出例如水、有机溶剂或它们的混合物。处理液可以进一步包含添加剂等其他成分。
[0090]
在使用包含导电性高分子的前体和掺杂剂成分的处理液的情况下，根据需要，为了使前体聚合而使用氧化剂。可以使用第1掺杂剂作为氧化剂，但也可以使用第1掺杂剂以外的氧化剂。氧化剂可以作为添加剂包含在处理液中。另外，氧化剂可以在使处理液与形成有电介质层的阳极体接触之前或之后涂布于阳极体。作为这样的氧化剂，可以例示硫酸盐、磺酸或其盐。氧化剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。作为硫酸盐，可举出例如硫酸
铁、过硫酸钠等硫酸、过硫酸等硫酸类与金属的盐。作为构成盐的金属，可举出例如碱金属(钠、钾等)、铁、铜、铬、锌等。磺酸或其盐除了具有作为氧化剂的功能以外，还具有作为掺杂剂的功能。作为磺酸或其盐，可以使用针对第2掺杂剂例示的低分子的磺酸或其盐等。作为氧化剂，可以使用能够生成fe
3+
的化合物(硫酸铁等)、过硫酸盐(过硫酸钠、过硫酸铵等)、过氧化氢等。氧化剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
[0091]
通过在处理液中的浸渍和聚合(或干燥)而形成固体电解质层的工序可以进行1次，也可以重复多次。在各次中，可以使处理液的组成和粘度等条件相同，也可以使至少一个条件变化。
[0092]
从容易控制固体电解质的性状的观点出发，优选通过电解聚合形成固体电解质层。电解聚合可以通过在具有电介质层的阳极体与包含导电性高分子的前体和掺杂剂成分的处理液接触(例如，浸渍)的状态下施加聚合电压来进行。聚合电压的施加可经由供电体进行。
[0093]
在电解聚合中，聚合电压例如为1v以上且3.5v以下(或3v以下)，可以为2v以上且3.5v以下(或3v以下)。需要说明的是，聚合电压是供电体相对于参比电极(银/氯化银电极(ag/ag
+
))的电位。
[0094]
在处理液中，关于掺杂剂成分相对于导电性高分子的前体的比率，相对于导电性高分子的单体单元每1mol例如为0.1mol以上且0.75mol以下，可以为0.4mol以上且0.75mol以下。
[0095]
进行电解聚合的温度例如为5℃以上且60℃以下，可以为15℃以上且35℃以下。
[0096]
(阴极引出层)
[0097]
阴极引出层只要至少具备与固体电解质层接触并且覆盖固体电解质层的至少一部分的第1层即可，也可以具备第1层和覆盖第1层的第2层。作为第1层，可举出例如包含导电性粒子的层、金属箔等。作为导电性粒子，可举出例如选自导电性碳和金属粉中的至少一种。例如，可以由作为第1层的包含导电性碳的层和作为第2层的包含金属粉的层或金属箔构成阴极引出层。在使用金属箔作为第1层的情况下，也可以由该金属箔构成阴极引出层。
[0098]
包含导电性碳的第1层例如可以通过在包含导电性碳的分散液中浸渍具有形成有固体电解质层的电介质层的阳极体、或者将包含导电性碳的糊剂涂布于固体电解质层的表面来形成。作为导电性碳，可使用例如人造石墨、天然石墨等石墨类。作为分散液和糊剂，可使用例如使导电性碳分散于水系的液体介质而成的混合物。
[0099]
作为第2层的包含金属粉的层例如可以通过将包含金属粉的组合物层叠于第1层的表面而形成。作为这样的第2层，例如可以利用使用包含银粒子等金属粉和树脂(粘结剂树脂)的组合物而形成的金属糊剂层等。作为树脂，也可以使用热塑性树脂，但优选使用酰亚胺系树脂、环氧树脂等热固化性树脂。
[0100]
在使用金属箔作为第1层的情况下，金属的种类没有特别限定，优选使用铝、钽、铌等阀作用金属或包含阀作用金属的合金。根据需要，也可以通过蚀刻处理等将金属箔的表面粗糙化。在金属箔的表面可以设置化学转化被膜，也可以设置与构成金属箔的金属不同的金属(异种金属)、非金属的被膜。作为异种金属、非金属，可以举出例如钛这样的金属、碳(导电性碳等)这样的非金属等。
[0101]
也可以将上述异种金属或非金属(例如，导电性碳)的被膜作为第1层，将上述金属
箔作为第2层。
[0102]
第1层和第2层各自的厚度例如为0.1μm以上且100μm以下，可以为0.5μm以上且50μm以下，也可以为1μm以上且20μm以下。
[0103]
(隔膜)
[0104]
在将金属箔用于阴极引出层的情况下，可以在金属箔与阳极体之间配置隔膜。作为隔膜，没有特别限制，可以使用例如包含纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、维尼纶、聚酰胺(例如，脂肪族聚酰胺、芳族聚酰胺等芳香族聚酰胺)的纤维的无纺布等。
[0105]
(其他)
[0106]
固体电解电容器可以是卷绕型，也可以是芯片型或层叠型中的任一种。固体电解电容器可以具备2个以上的电容器元件。例如，固体电解电容器可以具备2个以上的电容器元件的层叠体。固体电解电容器也可以具备2个以上的卷绕型的电容器元件。电容器元件的构成根据固体电解电容器的类型来选择即可。
[0107]
在电容器元件中，阴极端子的一个端部与阴极引出层电连接。阴极端子例如在阴极层涂布导电性粘接剂，并经由该导电性粘接剂与阴极层接合。阳极端子的一个端部与阳极体电连接。阳极端子的另一个端部和阴极端子的另一个端部分别从树脂外装体或壳体引出。从树脂外装体或壳体露出的各端子的另一个端部用于与应搭载固体电解电容器的基板(未图示)的焊料连接等。
[0108]
电容器元件使用树脂外装体或壳体进行密封。例如，可以将电容器元件和外装体的材料树脂(例如，未固化的热固化性树脂和填料)收容于模具，通过传递模塑成型法、压缩成型法等，用树脂外装体密封电容器元件。此时，使连接至从电容器元件引出的阳极引线的阳极端子的另一个端部侧的部分和阴极端子的另一个端部侧的部分分别从模具露出。另外，也可以通过将电容器元件收纳于有底壳体，使得阳极端子和阴极端子的另一个端部侧的部分位于有底壳体的开口侧，并用密封体对有底壳体的开口进行封口，从而形成固体电解电容器。
[0109]
图1是概略地示出本发明的一个实施方式的固体电解电容器的结构的截面图。如图1所示，固体电解电容器1具备电容器元件2、密封电容器元件2的树脂外装体3、以及至少其一部分分别露出在树脂外装体3的外部的阳极端子4和阴极端子5。阳极端子4和阴极端子5例如可以由铜或铜合金等金属构成。树脂外装体3具有大致长方体的外形，固体电解电容器1也具有大致长方体的外形。
[0110]
电容器元件2具备阳极体6、覆盖阳极体6的电介质层7、以及覆盖电介质层7的阴极体8。阴极体8具备覆盖电介质层7的固体电解质层9和覆盖固体电解质层9的阴极引出层10，构成上述的阴极部。在图示例中，阴极引出层10具有作为第1层的碳层11和作为第2层的金属糊剂层12。根据本发明，构成固体电解质层9的固体电解质的重量减少率为3％以下。或者，固体电解质层9包含导电性高分子和含有第1掺杂剂(掺杂剂ib等)的掺杂剂成分。通过这样的构成，电容器元件2和固体电解电容器1示出高的热稳定性。另外，能够确保电容器元件2和固体电解电容器1的高可靠性。
[0111]
阳极体6包含与阴极体8对置的区域和不对置的区域。阳极体6的不与阴极体8对置的区域中，在与阴极体8相邻的部分，以带状覆盖阳极体6的表面的方式形成绝缘性的分离层13，限制阴极体8与阳极体6的接触。阳极体6的不与阴极体8对置的区域中，另一部分通过
熔接与阳极端子4电连接。阴极端子5借助由导电性粘接剂形成的粘接层14与阴极体8电连接。
[0112]
阳极端子4和阴极端子5的主面4s和5s从树脂外装体3的同一面露出。该露出面用于与应搭载固体电解电容器1的基板(未图示)的焊料连接等。
[0113]
实施例
[0114]
以下，基于实施例和比较例对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于以下的实施例。
[0115]
《固体电解电容器a1》
[0116]
按照下述的要领，制作图1所示的固体电解电容器1(固体电解电容器a1)，对其特性进行评价。
[0117]
(1)阳极体6的准备
[0118]
通过蚀刻将作为基材的铝箔(厚度：100μm)的两个表面粗糙化，从而制作阳极体6。
[0119]
(2)电介质层7的形成
[0120]
将阳极体6的另一个端部侧的部分浸渍于化学转化液，施加20分钟70v的直流电压，形成包含氧化铝的电介质层7。
[0121]
(3)固体电解质层9的形成
[0122]
制备包含吡咯单体和4-羟基-5-磺基间苯二甲酸(掺杂剂成分)的水溶液。该水溶液中的单体浓度为0.5mol/l，4-羟基-5-磺基间苯二甲酸的浓度为0.3mol/l。需要说明的是，所使用的4-羟基-5-磺基间苯二甲酸由下述式表示。
[0123]
[化学式1]
[0124][0125]
在所得到的水溶液中浸渍上述(2)中形成有电介质层7的阳极体6和对电极，在25℃下以聚合电压3v(相对于银参比电极的聚合电位)进行电解聚合，由此形成固体电解质层9。
[0126]
(4)阴极体8的形成
[0127]
将上述(3)中得到的形成有固体电解质层9的阳极体6浸渍于将石墨粒子分散于水中而成的分散液中，从分散液中取出后，进行干燥，由此至少在固体电解质层9的表面形成碳层11。干燥在130～180℃下进行10～30分钟。
[0128]
接下来，在碳层11的表面涂布包含银粒子和粘结剂树脂(环氧树脂)的银糊，在150～200℃下加热10～60分钟，由此使粘结剂树脂固化，形成金属糊剂层12。这样，形成由碳层11和金属糊剂层12构成的阴极体8。
[0129]
如上述那样制作了电容器元件2。
[0130]
(5)固体电解电容器1的安装
[0131]
用导电性粘接剂的粘接层14将上述(4)中得到的电容器元件2的阴极体8与阴极端子5的一个端部接合。通过激光焊接将从电容器元件2突出的阳极体6的一个端部与阳极端子4的一个端部接合。
[0132]
接下来，通过模塑成形在电容器元件2的周围形成由绝缘性树脂形成的树脂外装体3。此时，阳极端子4的另一个端部和阴极端子5的另一个端部成为从树脂外装体3引出的状态。
[0133]
这样，完成了固体电解电容器a1。与上述同样地制作了合计20个固体电解电容器a1。
[0134]
(6)评价
[0135]
使用固体电解电容器进行下述评价。
[0136]
(a)esr的变化率和静电容量的变化率
[0137]
在20℃的环境下，使用4端子测定用的lcr计，测定各固体电解电容器的频率120hz下的初始的静电容量(μf)，并且分别测定了频率100khz下的初始的esr(mω)。然后，求出20个固体电解电容器中的平均值(初始的静电容量：c0，初始的esr：r0)。
[0138]
接下来，将固体电解电容器在260℃环境下进行3分钟回流焊处理。回流焊处理后，在145℃环境下，对固体电解电容器施加额定电压500小时，由此进行加速试验。然后，通过与初始的静电容量和esr的情况同样的步骤，在20℃环境下测定静电容量和esr，求出20个固体电解电容器的平均值(加速试验后的静电容量：c1，加速试验后的esr：r1)。求出加速试验导致的静电容量的变化量(＝c1-c0)，算出将初始的静电容量的平均值c0设为100％时的静电容量的变化量的比率(％)作为静电容量变化率(δcap)。求出加速试验导致的esr的变化量(＝r1-r0)，算出将初始的esr的平均值r0设为100％时的esr的变化量的比率(％)作为esr变化率(δesr)。
[0139]
(b)固体电解质层的加热时的重量减少率
[0140]
通过已叙述的步骤，从自固体电解电容器1中取出的电容器元件2的固体电解质层采取固体电解质的样品，对该样品求出重量减少率。
[0141]
《固体电解电容器a2》
[0142]
在固体电解电容器a1的(3)中，使用由下述式表示的3-羟基-6，8-二磺基-2-萘甲酸代替4-羟基-5-磺基间苯二甲酸，除此以外，与固体电解电容器a1同样地制作电容器元件和固体电解电容器a2，进行评价。
[0143]
[化学式2]
[0144][0145]
《固体电解电容器a3》
[0146]
在固体电解电容器a1的(3)中，使用下述式所示的5-磺基间苯二甲酸代替4-羟基-5-磺基间苯二甲酸，除此以外，与固体电解电容器a1同样地制作电容器元件和固体电解电容器a3，进行评价。
[0147]
[化学式3]
[0148][0149]
《固体电解电容器b1》
[0150]
在固体电解电容器a1的(3)中，使用下述式所示的5-磺基水杨酸代替4-羟基-5-磺基间苯二甲酸，除此以外，与固体电解电容器a1同样地制作电容器元件和固体电解电容器
b1，进行评价。
[0151]
[化学式4]
[0152][0153]
《固体电解电容器b2》
[0154]
在固体电解电容器a1的(3)中，使用下述式所示的2-萘磺酸代替4-羟基-5-磺基间苯二甲酸，除此以外，与固体电解电容器a1同样地制作电容器元件和固体电解电容器b2，进行评价。
[0155]
[化学式5]
[0156][0157]
在表1中示出关于固体电解电容器a1～a3、b1和b2的评价结果。
[0158]
[表1]
[0159]
[0160]
如表1所示，就固体电解质的重量减少率为3％以下的实施例而言，与超过3％的比较例相比，对固体电解电容器进行回流焊处理后的静电容量和esr的变化显著降低。
[0161]
《固体电解电容器a4～a6》
[0162]
在固体电解电容器a1的(3)中，使用表2所示的掺杂剂成分代替4-羟基-5-磺基间苯二甲酸，除此以外，与固体电解电容器a1同样地制作了电容器元件和固体电解电容器a4～a6。使用电容器元件或固体电解电容器进行(6)(a)和(b)的评价，并且进行下述(c)的气密性降低率的评价。
[0163]
(c)气密性降低率
[0164]
对固体电解电容器进行回流焊处理后，冷却至25℃。回流焊处理在峰值温度260℃、峰值温度下的保持时间10秒、以及220℃以上的保持时间140秒的条件下进行。合计进行3次回流焊处理和冷却至25℃后，将固体电解电容器在升温至120℃的fluorinert(氟系非活性液体，3m公司制)中浸渍30秒钟。此时，确认了来自固体电解电容器的气泡的产生状态。对合计20个固体电解电容器进行评价，将产生气泡的固体电解电容器的个数作为气密性降低率进行评价。
[0165]
《固体电解电容器b3》
[0166]
在固体电解电容器a1的(3)中，使用表2所示的掺杂剂成分代替4-羟基-5-磺基间苯二甲酸。将水溶液中的掺杂剂成分的浓度设为0.5mol/l。将电解聚合的聚合电压设为4v(相对于银参比电极的聚合电位)。除此以外，与固体电解电容器a1同样地制作了电容器元件和固体电解电容器b3。使用电容器元件或固体电解电容器进行(6)(a)和(b)的评价，并且进行下述(c)的气密性降低率的评价。
[0167]
在表2中示出关于固体电解电容器a4～a6和b3的评价结果。将对固体电解电容器a1、a3、b1和b2也进行了同样的评价的结果一起示于表2。
[0168]
[表2]
[0169][0170]
如表2所示，在固体电解质的重量减少率为3％以下的情况下，与超过3％的情况相比，对固体电解电容器进行回流焊处理后的静电容量和esr的变化显著降低。
[0171]
在固体电解质的重量减少率超过3％的情况下，暴露于高温时的气密性的降低显著(b1～b3)。在掺杂剂成分满足(m1-m2)≥2的情况下，固体电解质的重量减少率有降低至3％以下的趋势(a1、a3～a6与b1～b3的比较)。另外，在掺杂剂成分具有供电子性的官能团(或第3官能团)的情况下，存在固体电解质的重量减少率进一步降低的趋势(a1与a3的比较)。然而，固体电解质的重量减少率不仅取决于掺杂剂成分的种类，固体电解质的聚合条件等也有较大影响(a3与b3的比较)。
[0172]
按照目前的优选实施方式对本发明进行了说明，但不应限定性地解释这样的公
开。通过阅读上述公开内容，各种变形和改变对于属于本发明的技术领域的本领域技术人员而言无疑是显而易见的。因此，在不脱离本发明的真实精神和范围的情况下，所附权利要求书应解释为包含所有变形和改变。
[0173]
产业上的可利用性
[0174]
根据本发明，提供热稳定性优异的固体电解电容器元件和固体电解电容器。另外，也能够抑制回流焊工序中的固体电解电容器的气密性的降低。因此，固体电解电容器元件和固体电解电容器能够用于要求高可靠性的各种用途。
[0175]
附图标记说明
[0176]
1：固体电解电容器，2：电容器元件，3：树脂外装体，4：阳极端子，4s：阳极端子的主面，5：阴极端子，5s：阴极端子的主面，6：阳极体，7：电介质层，8：阴极体，9：固体电解质层，10：阴极引出层，11：碳层，12：金属糊剂层，13：分离层，14：粘接层

技术特征：

1.一种固体电解电容器元件，其具备阳极体、形成于所述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖所述电介质层的至少一部分的阴极部，所述阴极部具备覆盖所述电介质层的至少一部分的固体电解质层，基于热重分析，构成所述固体电解质层的固体电解质升温至180℃，在180℃保持20分钟，从180℃冷却至30℃后，从30℃以20℃/min的速度升温至260℃时的重量减少率为3％以下。2.根据权利要求1所述的固体电解电容器元件，其中，所述固体电解质层包含导电性高分子和掺杂剂成分，所述掺杂剂成分包含在芳香环上具有多个官能团的芳香族化合物，所述多个官能团包含吸电子性的官能团，且包含或不包含供电子性的官能团，在所述芳香族化合物1分子中，在将所述吸电子性的官能团的个数设为m1、将所述供电子性的官能团的个数设为m2时，(m1-m2)≥2。3.根据权利要求2所述的固体电解电容器元件，其满足m2≤1。4.根据权利要求2或3所述的固体电解电容器元件，其中，所述芳香族化合物具有至少1个第1官能团：磺基作为所述吸电子性的官能团。5.一种固体电解电容器元件，其具备阳极体、形成于所述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖所述电介质层的至少一部分的阴极部，所述阴极部具备覆盖所述电介质层的至少一部分的固体电解质层，所述固体电解质层包含导电性高分子和掺杂剂成分，所述掺杂剂成分包含芳香族化合物，所述芳香族化合物在芳香环上具有吸电子性的官能团和供电子性的官能团，所述芳香族化合物至少具有第1官能团：磺基和第2官能团：羧基作为所述吸电子性的官能团，且具有选自第3官能团：羟基和烷氧基中的至少1个作为所述供电子性的官能团，在所述芳香族化合物1分子中，在将所述第1官能团的个数设为n1、将所述第2官能团的个数设为n2、将所述第3官能团的个数设为n3时，n1≥1、n2≥1、n3≥1、以及(n1+n2+n3)≥4。6.根据权利要求5所述的固体电解电容器元件，其中，所述芳香族化合物具有苯环作为所述芳香环，所述第2官能团相对于所述第1官能团位于间位。7.根据权利要求5或6所述的固体电解电容器元件，其满足n1≥2和n2≥2中的至少一者。8.根据权利要求5～7中任一项所述的固体电解电容器元件，其满足n3≥2。9.根据权利要求5～8中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，所述烷氧基的碳原子数为1～4。10.根据权利要求4～9中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，所述芳香族化合物具有苯环作为所述芳香环，所述供电子性的官能团相对于所述第1官能团位于邻位或对位。11.根据权利要求4～9中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，所述芳香族化合物具有萘环作为所述芳香环，并且至少在选自所述萘环的2位、3位、6位和7位中的至少1个具有所述第1官能团。
12.根据权利要求5～11中任一项所述的固体电解电容器元件，其中，基于热重分析，构成所述固体电解质层的固体电解质升温至180℃，在180℃保持20分钟，从180℃冷却至30℃后，从30℃以20℃/min的速度升温至260℃时的重量减少率为3％以下。13.根据权利要求1或12所述的固体电解电容器元件，其中，所述重量减少率为2.5％以下。14.一种固体电解电容器，其具备至少1个权利要求1～13中任一项所述的固体电解电容器元件。

技术总结

固体电解电容器元件具备阳极体、形成于上述阳极体的表面的电介质层、以及覆盖上述电介质层的至少一部分的阴极部。上述阴极部具备覆盖上述电介质层的至少一部分的固体电解质层。基于热重分析，构成上述固体电解质层的固体电解质升温至180℃，在180℃保持20分钟，从180℃冷却至30℃后，从30℃以20℃/min的速度升温至260℃时的重量减少率为3％以下。260℃时的重量减少率为3％以下。260℃时的重量减少率为3％以下。