專利名稱：電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液及使用該電解液的電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有低阻抗，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定性質(zhì)的高可靠性電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液及使用該電解液的電解電容器。
背景技術(shù)：
迄今為止的低阻抗用的電解電容器使用的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液(以下稱“電解液”)是使用以γ-丁內(nèi)酯作為溶劑，鄰苯二甲酸和馬來(lái)酸等的季銨鹽作為電解質(zhì)(溶質(zhì))的電解液。近年來(lái)，以乙二醇和水作為溶劑的電解液引起了人們的注目。
但是，使用以γ-丁內(nèi)酯作為溶劑，季銨鹽作為電解質(zhì)(溶質(zhì))的電解液的電解電容器雖具有高的電導(dǎo)率，在高溫環(huán)境下也可得到穩(wěn)定的可靠性，但如果在濕度高的環(huán)境下連續(xù)通電，則會(huì)由于陰極部位產(chǎn)生的強(qiáng)堿成分而密封材料被侵蝕光，出現(xiàn)電解液漏出到電容器外部的問(wèn)題。而另一方面，乙二醇和水作為溶劑的電解液雖具有高的電導(dǎo)率，但出現(xiàn)使用用鋁電極的電解電容器時(shí)，在高溫環(huán)境下得不到穩(wěn)定的可靠性的問(wèn)題。即，在高溫環(huán)境下，水和鋁電極發(fā)生水合反應(yīng)，加速了其特性的劣化，從而不能滿足所要求的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其主溶劑為水，電解質(zhì)的酸成分為羧酸及/或無(wú)機(jī)酸，堿成分為銨，其特征在于，含有氨以外的堿性化合物且在30℃條件下電解液的pH在6.0-8.5的范圍。由于該組成是以水作為主溶劑，因此可得到高的電導(dǎo)率，還由于30℃條件下的pH在6.0-8.5的范圍，因此使用電解電容器時(shí)，即使在高溫環(huán)境下驅(qū)動(dòng)，也可抑制由于電極箔的水合作用引起的劣化，得到穩(wěn)定的性能。
較好是在該電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液中添加氨以外的堿性化合物，其添加量為相對(duì)于作為堿成分的銨的未離解羧酸中的羧基的等摩爾量以上。該組成可用堿成分中和酸成分，從而更進(jìn)一步抑制電極箔的氧化反應(yīng)。此外，即使在銨在高溫環(huán)境中蒸發(fā)的情況下，由于過(guò)剩存在的堿成分中和酸成分，也可使在高溫環(huán)境下迅速發(fā)生的鋁氧化反應(yīng)得到抑制。
氨以外的堿性化合物如果是選自銨化合物、胺化合物、咪唑啉鎓鹽化合物、吡啶鎓化合物、堿金屬化合物的至少1種化合物，則由于這些堿性化合物比銨的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，即使在高溫的環(huán)境下也蒸發(fā)少，因此可抑制電解液的pH偏向酸性。
氨以外的堿性化合物如果選自羥基銨、二羥基銨、甲胺、乙胺、乙醇胺、羥甲基氨基甲烷、二羥甲基氨基甲烷、三羥甲基氨基甲烷、三羥乙基氨基甲烷、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、四甲基銨、四乙基銨、1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓鹽、1-甲基吡啶鎓的至少1種，則使用效果更好。
酸成分的羧酸如果選自甲酸、乙酸、乳酸、乙醇酸、草酸、琥珀酸、丙二酸、己二酸、苯甲酸、水楊酸、p-硝基苯甲酸、戊二酸、壬二酸、乙二胺二乙酸、乙二胺四乙酸、三甲基己二酸、1，6-癸烷二羧酸、1，7-辛烷二羧酸、丁辛烷二羧酸、癸二酸的至少1種，則在使用電解電容器時(shí)，可提高在電極箔上形成的氧化膜的修復(fù)性，抑制水合劣化。
酸成分的無(wú)機(jī)酸如果選自磷酸、亞磷酸、次磷酸、硼酸、氨基磺酸的至少1種，則在使用電解電容器時(shí)，可具有高的電導(dǎo)率，在高溫環(huán)境下驅(qū)動(dòng)也可得到穩(wěn)定的可靠性。
本發(fā)明的電解電容器的第1形態(tài)是使電解紙夾在陽(yáng)極箔和陰極箔之間卷成的器件含浸驅(qū)動(dòng)用電解液，然后將其插入外殼中，再用密封材料封口，其特征為上述密封材料由異丁烯異戊二烯橡膠、乙烯丙烯三元共聚物或其混合物組成、且任何部位的硬度均在65-100IRHD(國(guó)際橡膠硬度單位)的范圍，上述驅(qū)動(dòng)用電解液為上述組成的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液。該構(gòu)造可抑制隨時(shí)間的密封能力的降低，從而防止水的透過(guò)，可得到特性變化少的高可靠性電解電容器。
本發(fā)明的電解電容器的第2形態(tài)是由形成有氧化膜的鋁箔組成的陽(yáng)極箔、鋁箔組成的陰極箔和含有驅(qū)動(dòng)用電解液的電解紙構(gòu)成，其特征為上述陽(yáng)極箔和陰極箔的表面用磷酸進(jìn)行處理，上述驅(qū)動(dòng)用電解液為權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電解液。該構(gòu)造可通過(guò)鋁氧化膜及鋁上吸附的磷原子使陽(yáng)極箔及陰極箔的耐水性得到提高，且由于低阻抗，因此在高溫環(huán)境下也可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的電解電容器。
如上述本發(fā)明的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其主溶劑為水，電解質(zhì)的酸成分為羧酸及/或無(wú)機(jī)酸，堿成分為銨，該電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液含有氨以外的堿性化合物且在30℃條件下電解液的pH在6.0-8.5的范圍，使用該電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的電解電容器阻抗低且在高溫環(huán)境下，也可得到電極不易劣化的高性能的電解電容器。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，它的主溶劑為水，電解質(zhì)的酸成分為羧酸及/或無(wú)機(jī)酸，堿成分為銨。主溶劑使用水可提高電導(dǎo)率，實(shí)現(xiàn)使用電解電容器時(shí)的低阻抗化。但是，如上述迄今為止的例所述，在高溫環(huán)境下驅(qū)動(dòng)使用含水電解液的鋁電解電容器時(shí)，通常，構(gòu)成電極的鋁箔和水會(huì)急劇地發(fā)生反應(yīng)、產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致安全閥動(dòng)作。此外，高溫環(huán)境下，由于作為溶質(zhì)使用的氨為低沸點(diǎn)，選擇性的蒸發(fā)，使電解液的pH偏向于酸性，銨的溶解反應(yīng)加速。
為此，本發(fā)明的電解液含有銨以外的堿性化合物且進(jìn)行調(diào)整、使其在30℃條件下的pH為6.0-8.5的范圍，從而抑制鋁電極箔的水合劣化。由于堿性化合物比銨的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，即使在高溫的環(huán)境下也蒸發(fā)少，因此可抑制電解液的pH偏向酸性。銨以外的堿性化合物的添加量可根據(jù)電解液中含有的氫離子濃度做適當(dāng)調(diào)整，使30℃時(shí)電解液的pH在6.0-8.5的范圍。電解液的pH不到6.0時(shí)，由于酸使銨的氧化反應(yīng)進(jìn)行，從而易產(chǎn)生電極的水合劣化，pH超過(guò)8.5時(shí)，由于堿使銨的溶解反應(yīng)進(jìn)行，從而易產(chǎn)生電極劣化。因此，在30℃條件下電解液的pH在6.0以上8.5以下是必需的。
如果添加氨以外的堿性化合物，其添加量為對(duì)于堿成分的銨的未離解羧酸中羧基的等摩爾以上，則可用堿成分中和酸成分，抑制由于酸成分而引起的銨的氧化反應(yīng)。此外，即使在銨在高溫環(huán)境中蒸發(fā)的情況下，由于過(guò)剩存在的堿成分中和酸成分，也可使在高溫環(huán)境下迅速發(fā)生的鋁氧化反應(yīng)得到抑制。
如上述，使用本發(fā)明的電解液的電解電容器，由于將水作為溶劑使用，因此，具有高的電導(dǎo)率，此外，通過(guò)添加銨以外的堿性化合物，將在30℃條件下的電解液的pH調(diào)整在6.0-8.5的范圍，從而可抑制由于電極箔的水合而引起的劣化，因此是具有低阻抗的性能且具有在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定性質(zhì)的可靠的電解電容器。
詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明的電解液是以水為主溶劑，溶液中水的含有量在35-100重量％。如果溶液中水的含有量不足35重量％，則電導(dǎo)率下降，電阻率增加，只能得到與迄今為止使用γ-丁內(nèi)酯溶劑的電解液同樣程度的特性。
與水一起使用的溶劑可列舉，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、環(huán)丁醇、環(huán)己醇、乙二醇、丙二醇、甘油、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、甲氧基丙二醇等醇類和非質(zhì)子性有機(jī)溶劑。非質(zhì)子性有機(jī)溶劑可列舉，N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等酰胺系有機(jī)溶劑、α-戊內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯等含有內(nèi)酯類的有機(jī)溶劑、碳酸亞乙酯、碳酸異丙烯酯等環(huán)狀酰胺系有機(jī)溶劑、乙腈等腈系有機(jī)溶劑、二甲基亞砜等氧化物系有機(jī)溶劑、3-甲基-1，3- 唑烷-2-酮、1，3-二乙基-2-咪唑啉酮、1，3-二丙基-2-咪唑啉酮、1-甲基-3-乙基-2-咪唑啉酮、1，3，4-三甲基-2-咪唑啉酮、1，3，4，5-四甲基-2-咪唑啉酮等咪唑啉酮系有機(jī)溶劑。
本發(fā)明的電解液的電解質(zhì)(溶質(zhì))是作為酸成分的羧酸及/或無(wú)機(jī)酸和作為堿成分的銨(氨或氨水)的鹽，在電解液中的含有量一般在10-95重量％，較好是20-90重量％。電解質(zhì)的含有量如果不滿10重量％或超過(guò)95重量％，則電導(dǎo)率顯著下降。
由于酸成分使用羧酸，因此可提高銨的氧化膜的修復(fù)性，抑制水合劣化。此外，如果將分子量在己二酸的分子量(146)以下的分子量小的酸和大于己二酸的分子量的酸同時(shí)使用，可得到高電導(dǎo)率和高溫穩(wěn)定性該兩個(gè)特性優(yōu)良的電解液。
本發(fā)明電解液使用的羧酸為2～4價(jià)的多羧酸或單羧酸。2-4價(jià)的多羧酸可列舉，脂肪族多羧酸、芳香族多羧酸、脂環(huán)式多羧酸及它們的烷基(碳數(shù)1-3)取代物或硝基取代物和含硫化合物。脂肪族多羧酸可列舉，草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、三甲基己二酸、1，6-癸烷二羧酸、1，7-辛烷二羧酸、5，6-癸烷二羧酸、丁基辛烷二羧酸、乙二胺二乙酸、硝基三乙酸、乙二胺四乙酸、N，N-雙-2-羥乙基甘氨酸等飽和多羧酸，和馬來(lái)酸、富馬酸、衣康酸等不飽和多羧酸。芳香族多羧酸可列舉，鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸等和環(huán)己烷-1，2-二羧酸、環(huán)己烯-1，2-二羧酸等脂環(huán)式多羧酸、六氫化鄰苯二甲酸及上述多羧酸的烷基(碳數(shù)1-3)取代物或檸康酸、二甲基馬來(lái)酸、硝基鄰苯二甲酸(3-硝基鄰苯二甲酸、4-硝基鄰苯二甲酸等硝基取代物和硫代丙酸等含硫的多羧酸。)
單羧酸可列舉碳原子數(shù)為1-30的脂肪族單羧酸、芳香族單羧酸、羥酸等。脂肪族單羧酸可列舉甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、十二酸、十四酸、硬脂酸、二十二酸等飽和單羧酸。芳香族單羧酸可列舉苯甲酸、o-硝基苯甲酸、p-硝基苯甲酸、肉桂酸、萘甲酸等。含氧羧酸可列舉水楊酸、扁挑酸、雷瑣酸等。
在本發(fā)明的上述羧酸中，特別以選自甲酸、乙酸、乳酸、乙醇酸、草酸、琥珀酸、丙二酸、己二酸、苯甲酸、水楊酸、p-硝基苯甲酸、戊二酸、壬二酸、乙二胺二乙酸、乙二胺四乙酸、三甲基己二酸、1，6-癸烷二羧酸、1，7-辛烷二羧酸、丁基辛烷二羧酸、癸二酸的至少1種為宜。
作為酸成分使用的無(wú)機(jī)酸，以選自磷酸、亞磷酸、次磷酸、硼酸、氨基磺酸的至少1種為宜。通過(guò)使用上述無(wú)機(jī)酸，可得到高電導(dǎo)率和高溫穩(wěn)定性該兩個(gè)特性優(yōu)良的電解液。
本發(fā)明中，氨以外的堿性化合物可列舉銨化合物、胺化合物、咪唑啉鎓鹽化合物、吡啶鎓化合物、堿金屬化合物，上述化合物可單獨(dú)使用，也可混合使用。
銨化合物具體可列舉羥基銨、二羥基銨等。
胺化合物可列舉，伯胺類的甲胺、乙胺、甲醇胺、乙醇胺、羥甲基氨基甲烷、二羥基甲基氨基甲烷、三羥甲基氨基甲烷、三羥乙基氨基甲烷，仲胺類的二甲胺、二乙胺、二甲醇胺、二乙醇胺，叔胺類的三甲胺、二甲基乙胺、甲基二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、二甲基n-丙胺、二甲基異丙胺、甲基乙基n-丙胺、甲基乙基異丙胺、二乙基n-丙胺、二乙基異丙胺、三n-丙胺、三異丙胺、三n-丁胺、三叔丁胺等，季銨鹽類的四甲基銨、四乙基銨、含有苯基的胺，如二甲基苯胺、甲基乙基苯胺、二乙基苯胺等。
咪唑啉鎓鹽化合物有1，8-二氮雜雙環(huán)(5，4，0)十一碳烯-7、1，5-二氮雜雙環(huán)(4，3，0)壬烯-5、1，2-二甲基咪唑啉鹽鎓、1，2，4-三甲基咪唑啉、1-甲基-2-乙基-咪唑啉、1，4-二甲基-2-乙基-咪唑啉、1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓鹽、1-甲基-2-庚基咪唑啉、1-甲基-2-(3’庚基)咪唑啉、1-甲基-2-十二烷基咪唑啉、1，2-二甲基-1，4，5，6-四氫嘧啶、1-甲基咪唑、1-甲基苯并咪唑。
吡啶鎓化合物有1-甲基吡啶鎓、1-乙基吡啶鎓、1-甲基-3-乙基吡啶鎓。
堿金屬化合物可列舉氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰等。
上述氨以外的堿性化合物中，選自羥基銨、二羥基銨、甲胺、乙胺、乙醇胺、羥甲基氨基甲烷、二羥甲基氨基甲烷、三羥甲基氨基甲烷、三羥乙基氨基甲烷、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、四甲基銨、四乙基銨1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓鹽、1-甲基吡啶鎓、的至少1種，本發(fā)明中使用效果好。
本發(fā)明的電解液中，在不損害其物性的范圍內(nèi)，還可添加種種添加劑。添加劑可列舉磷酸酯等磷系化合物、硼酸和多糖類(甘露糖醇、山梨糖醇)的配位化合物、硼酸和多元醇(乙二醇、丙三醇等)的配位化合物等硼酸系化合物、o-硝基苯酚、m-硝基苯酚、p-硝基苯酚等硝基化合物。通過(guò)添加上述添加劑可使電解液的瞬間放電電壓上升，有效果比較好的情況。
本發(fā)明的電解電容器，使用上述組成的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液。
本發(fā)明具體是使電解紙介于陽(yáng)極箔和陰極箔之間卷成的器件、浸含如上述組成的本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)用電解液，插到盒子中、用密封材料封口的電解電容器，本發(fā)明中的密封材料較好是由異丁烯異戊二烯橡膠、乙烯丙烯三元共聚物及其混合物組成、任何部位的硬度均在65-100 I RHD的范圍。如果密封材料的硬度不到65IRHD，則由于在高溫下內(nèi)壓上升時(shí)密封力不強(qiáng)而產(chǎn)從封口漏液，如果密封材料的硬度超過(guò)100IRHD，則由于高溫下的彈性率降低使密封材料發(fā)生龜裂，從而發(fā)生漏液現(xiàn)象。
如果按上述構(gòu)造，則如上述由于不發(fā)生隨時(shí)間的密封力的降低，因此，在高溫環(huán)境下也可防止電解液從導(dǎo)線部的漏出，能得到可抑制特性變化的高可靠性電容器。如果使至少一部分的密封材料的硬度在75IRHD以上，則可通過(guò)密封材料自身具有的物理強(qiáng)度抑制由于在內(nèi)部壓力上升時(shí)易發(fā)生的密封面的外觀變形。
本發(fā)明的電解電容器的其它構(gòu)造可列舉，由形成有氧化膜的鋁箔組成的陽(yáng)極箔、鋁箔組成的陰極箔和驅(qū)動(dòng)用電解液構(gòu)成，使用如上述組成的本發(fā)明的電解液，陽(yáng)極箔及陰極箔的表面用磷酸處理的電解電容器。
如上述作為電極箔如果使用用磷酸處理過(guò)的陽(yáng)極箔及陰極箔，則由于鋁氧化膜及鋁上吸附的磷原子而使耐水性得到提高，因此可實(shí)現(xiàn)使用如本發(fā)明的pH在6.0-8.5范圍的電解液的電解電容器具有優(yōu)良的耐水性的效果。
此外，本發(fā)明也可是具有如上述特殊物性的密封材料和陽(yáng)極箔及陰極箔表面用磷酸處理過(guò)的構(gòu)造組合而成的電解電容器。
以下，以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明，但本發(fā)明不僅限于此。以下實(shí)施例、比較例中的各種物性值的測(cè)定按照下述方法實(shí)施。
(1)比電阻(Ωcm)使用比電導(dǎo)率測(cè)定裝置及測(cè)定元件，測(cè)定溫度調(diào)節(jié)為30℃的電解液的電導(dǎo)率，其倒數(shù)作為比電阻進(jìn)行計(jì)算。
(2)pH(-)使用pH測(cè)定裝置測(cè)定溫度調(diào)節(jié)為30℃的電解液的pH。
(3)靜電電容Cap(μF)按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)C5120中記載的方法測(cè)定(4)介質(zhì)損耗角正切Tanδ(％)按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)C5120中記載的方法測(cè)定(5)漏電流LC(μA)按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)C5120中記載的方法測(cè)定(6)靜電電容的變化率(％)初期的靜電電容和試驗(yàn)后的靜電電容之差用百分率進(jìn)行計(jì)算。
(7)硬度(IRHD)用ウオレ一ス硬度計(jì)測(cè)定。
(8)阻抗(mΩ)使用HEWLETT PACKAD公司制的PRECISION LCRMETER 4283A，頻率120kHz、電壓0.5Vrms的條件下測(cè)定。測(cè)定電路為交流橋法。
以下的實(shí)施例、比較例中使用的電解液的組成和物性在表1中表示。
(表1)1/3

ex實(shí)施例I溶液 A陽(yáng)極箔、陰極箔的磷酸處理的有無(wú)II酸、堿成分 B封口橡膠的硬度III堿性化合物 C比電阻
(表1)2/3

ex實(shí)施例I溶液 A陽(yáng)極箔、陰極箔的磷酸處理的有無(wú)II酸、堿成分 B封口橡膠的硬度III堿性化合物 C比電阻
(表1)3/3

co實(shí)施例I溶液 A陽(yáng)極箔、陰極箔的磷酸處理的有無(wú)II酸、堿成分 B封口橡膠的硬度III堿性化合物 C比電阻實(shí)施例1-實(shí)施例10使用表1中所示的組成及物性的電解液，作成使電解紙夾在陽(yáng)極箔和陰極箔之間卷成的含浸電解液的器件。然后從陽(yáng)極箔及陽(yáng)極箔各引出端電極，插入鋁制外殼，用密封橡膠封口。封口橡膠使用硬度為75IRH的過(guò)氧化物過(guò)硫的丁基橡膠。構(gòu)成電極箔的鋁箔及形成有氧化膜的鋁箔在60℃的磷酸的3％水溶液中浸漬2分鐘、進(jìn)行磷酸處理。得到的電解電容器額定電壓6.3V-靜電電容1500μF、大小直徑10mm×L16mm。
作成10個(gè)該鋁電解電容器，測(cè)定在105℃ 3000小時(shí)的高溫負(fù)荷特性，求得其平均值。
得到的鋁電解電容器的測(cè)定結(jié)果在表2中表示。
(表2)

ex實(shí)施例co比較例Cap靜電電容Tanδ介質(zhì)損耗角正切Z阻抗LC漏電流ΔCap靜電容量的變化率實(shí)施例11除未進(jìn)行陰極箔及陽(yáng)極箔的磷酸處理之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成鋁電解電容器。
得到的鋁電解電容器的測(cè)定結(jié)果在表2中表示。
實(shí)施例12除封口橡膠的硬度為60IRHD之外，其它以與實(shí)施例10相同的方法作成鋁電解電容器。
得到的鋁電解電容器的測(cè)定結(jié)果在表2中表示。
實(shí)施例1-10中，由于以水為主溶劑，電解質(zhì)的酸成分為羧酸及/或無(wú)機(jī)酸、堿成分為銨的銨鹽，并且使用調(diào)節(jié)成在30℃的條件下pH為6.0-8.5的電解液，電極箔的表面用磷酸進(jìn)行了處理，因此得到了低阻抗且鋁電極箔的水合劣化得到抑制的電解電容器。此外，由于使用了由已丁烯異戊二烯組成且任意部分的硬度均在65-100IRHD的范圍的封口橡膠，因此即使在在高溫環(huán)境下也不會(huì)發(fā)生由于氣體的產(chǎn)生而引起的安全閥的動(dòng)作，從而可得到實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的電解電容器。
實(shí)施例12使用的是硬度較小的封口橡膠，但由于使用本發(fā)明的電解液，因此，即使在高溫環(huán)境下也不發(fā)生因封口橡膠的劣化而引起的電解液的漏出，從而可得到實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的電解電容器。
比較例1除沒(méi)有添加氨以外的堿性化合物之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成其組成在表1中表示的電解液。然后，除使用該電解液之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成鋁電解電容器。
得到的鋁電解電容器測(cè)定結(jié)果在表2中表示。
比較例2除添加了氨以外的堿性化合物，但使電解液的pH低于本發(fā)明的范圍，有5.5之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成其組成在表1中表示的電解液。然后，除使用該電解液之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成鋁電解電容器。
得到的鋁電解電容器測(cè)定結(jié)果在表2中表示。
比較例3除添加了氨以外的堿性化合物，但使電解液的pH高于本發(fā)明的范圍，為9.3之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成其組成在表1中表示的電解液。然后，除使用該電解液之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成鋁電解電容器。
得到的鋁電解電容器測(cè)定結(jié)果在表2中表示。
比較例4除沒(méi)有添加氨以外的堿性化合物之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成其組成在表1中表示的電解液。然后，除使用該電解液之外，其它以與實(shí)施例1相同的方法作成鋁電解電容器。
得到的鋁電解電容器測(cè)定結(jié)果在表2中表示。
比較例1由于未添加氨以外的化合物，因此，即使將電極表面用磷酸處理，提高封口橡膠的硬度，到500小時(shí)為止也由于產(chǎn)生的氣體使所全部的安全閥打開(kāi)而產(chǎn)生不良的效果。
比較例2雖添加了氨以外的堿性化合物，但由于電解液的pH低于本發(fā)明的范圍，比較例3中，雖添加了氨以外的堿性化合物，但由于電解液的pH低于本發(fā)明的范圍，上述兩例到500小時(shí)為止均由于產(chǎn)生的氣體使所全部的安全閥打開(kāi)而產(chǎn)生不良的效果。
比較例4雖將電極表面用磷酸進(jìn)行了處理，提高了封口橡膠的硬度，但由于未添加氨以外的化合物，因此，到500小時(shí)為止由于產(chǎn)生的氣體使所全部的安全閥打開(kāi)而產(chǎn)生不良的效果。
權(quán)利要求
1電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，它的主溶劑為水，電解質(zhì)的酸成分為羧酸及/或無(wú)機(jī)酸，堿成分為銨，其特征在于，含有氨以外的堿性化合物、且在30℃條件下的pH在6.0-8.5的范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其特征在于，添加氨以外的堿性化合物，其添加量為相對(duì)于作為堿成分的銨的未離解羧酸中的羧基的等摩爾量以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其特征在于，氨以外的堿性化合物選自銨化合物、胺化合物、咪唑啉鎓鹽化合物、吡啶鎓化合物、堿金屬化合物的至少1種化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其特征在于，氨以外的堿性化合物選自羥基銨、二羥基銨、甲胺、乙胺、乙醇胺、羥甲基氨基甲烷、二羥甲基氨基甲烷、三羥甲基氨基甲烷、三羥乙基氨基甲烷、二甲胺、二乙胺、二乙醇胺、三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、四甲基銨、四乙基銨、1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓鹽、1-甲基吡啶鎓、氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀的至少1種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其特征在于，作為酸成分的羧酸選自甲酸、乙酸、乳酸、乙醇酸、草酸、琥珀酸、丙二酸、己二酸、苯甲酸、水楊酸、p-硝基苯甲酸、戊二酸、壬二酸、乙二胺二乙酸、乙二胺四乙酸、三甲基己二酸、1，6-癸烷二羧酸、1，7-辛烷二羧酸、丁基辛烷二羧酸、癸二酸的至少1種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其特征在于，作為酸成分的無(wú)機(jī)酸選自磷酸、亞磷酸、次磷酸、硼酸、氨基磺酸的至少1種。
7.電解電容器，它是使電解紙夾在陽(yáng)極箔和陰極箔之間卷成的器件含浸驅(qū)動(dòng)用電解液，然后將其插入外殼中，再用密封材料封口而形成的電解電容器，其特征在于，上述密封材料由異丁烯異戊二烯橡膠、乙烯丙烯三元共聚物或其混合物組成且任何部位的硬度均在65-100IRHD的范圍，上述驅(qū)動(dòng)用電解液為權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液。
8.電解電容器，具備形成有氧化膜的鋁箔構(gòu)成的陽(yáng)極箔、鋁箔構(gòu)成的陰極箔和含有驅(qū)動(dòng)用電解液的電解紙，其特征在于，上述陽(yáng)極箔和陰極箔的表面用磷酸進(jìn)行處理，上述驅(qū)動(dòng)用電解液為權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供阻抗低、在高溫環(huán)境下也具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性能的高可靠性電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液及電解電容器。該電解液是主溶劑為水，電解質(zhì)的酸成分為羧酸及/或無(wú)機(jī)酸，堿成分為銨的電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，它含有氨以外的堿性化合物且在30℃條件下的電解液pH在6.0－8.5的范圍。使用該電解液構(gòu)成的電解電容器。
文檔編號(hào)H01G9/022GK1467764SQ0314242
公開(kāi)日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月5日
發(fā)明者松浦裕之, 椿雄一郎, 長(zhǎng)柄久雄, 新田幸弘, 弘, 郎, 雄 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社