專利名稱：電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電解電容器，特別涉及一種具有低阻抗特性、高耐電壓特性的電解電容器。
背景技術(shù)：
電解電容器一般具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)。也就是，對帶狀的高純度的鋁箔進(jìn)行化學(xué)或者電化學(xué)的蝕刻處理，在使鋁箔表面擴(kuò)大的同時(shí)，將該鋁箔在硼酸銨水溶液等化學(xué)轉(zhuǎn)化液中進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后，在表面形成氧化薄膜層的陽極電極箔2和由僅經(jīng)過蝕刻處理的高純度鋁箔形成的陰極電極箔3，通過由馬尼拉紙等形成的隔板11將其卷繞形成電容器元件1。然后，該電容器元件1中充滿電解電容器驅(qū)動用電解液后，收裝在由鋁等制成的有底筒狀的外裝殼體10內(nèi)。在外裝殼體10的開口部安裝由彈性橡膠構(gòu)成的封口體12，通過深沖加工密封外裝殼體10。
如圖2所示，在陽極電極箔2、陰極電極箔3上，通過縫焊、超聲波焊接等方法分別連接著引出線4、5，作為用于將各兩極的電極引出至外部的的電極引出裝置。作為各電極引出裝置的引出線4、5是由圓棒部6和與兩極電極箔2、3抵接的連接部7一起構(gòu)成的鋁制的電極片9，以及固定在圓棒部6前端的由可焊接金屬形成的外部連接部8而構(gòu)成的。
其中，作為在電容器元件中充滿的具有高電導(dǎo)率的電解電容器驅(qū)動用的電解液，目前使用以γ一丁內(nèi)酯為主溶劑，以作為將環(huán)狀脒化合物季鹽化而形成的陽離子的咪唑啉陽離子和咪唑陽離子為陽離子成分、以酸的共軛堿為陰離子成分的鹽作為溶質(zhì)溶解于其中的電解液。
(參照特開平08-321440號公報(bào)和特開平08-321441號公報(bào))。
然而，近年來，電子信息設(shè)備正被數(shù)字化，進(jìn)而作為這些電子信息設(shè)備的心臟部的微處理器的驅(qū)動頻率的高速化也在不斷進(jìn)展。與此相應(yīng)地，周邊電路的電子部件消耗的電力的增大化也在發(fā)展，由此紋波電流的增大化變得顯著，用于該電路中的電解電容器要求具有低阻抗特性。
此外，特別是在車載領(lǐng)域中，伴隨著汽車性能的高機(jī)能化，對于前述低阻抗特性的要求較高。另外，車載用電路的驅(qū)動電壓為14V，但是隨著消耗電力的增大，其正向著42V發(fā)展，對應(yīng)于該驅(qū)動電壓的電解電容器的耐電壓特性必須要在28V、84V以上。進(jìn)而，該領(lǐng)域中有高溫使用的要求，因此對于電解電容器要求具有高溫壽命特性。
另外，前述電解電容器不能對應(yīng)這種低阻抗特性，此外，其耐電壓為30V，雖然可以對應(yīng)28V，但是不能滿足84V以上的高耐電壓的要求。此外，還具有電解液容易從封口體12上用于引出陰極用的引出線5的貫通孔中漏液的傾向，由于電解液漏液，引起電解電容器的電容量降低等電學(xué)特性的惡化，結(jié)果就具有電解電容器的壽命縮短的缺點(diǎn)。
因此，本發(fā)明旨在提供一種具有低阻抗特性和100V級的高耐電壓特性、高溫壽命特性也良好的電解電容器，進(jìn)而還提供一種漏液特性也良好的電解電容器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一電解電容器是如下的一種電解電容器通過隔板將分別與陽極片、陰極片連接的陽極電極箔和陰極電極箔卷繞形成電容器元件，在該電容器元件中充滿電解液，將電容器元件收裝在有底筒狀的外裝殼體內(nèi)的同時(shí)，由封口體對外裝殼體的開口端部進(jìn)行封口，其特征在于使用含有四氟化鋁鹽的電解液，使用至少在前述電解液中的電極電位與前述陰極片相比顯示出貴電位(陰極電位)的箔作為陰極電極箔。
此外，作為在電解液中的電極電位與前述陰極片相比顯示出貴電位陰極電極箔，其特征在于使用在鋁箔的表面上，設(shè)置由選自氮化鈦、氮化鋯、氮化鉭、氮化鈮的金屬氮化物或選自鈦、鋯、鉭、鈮的金屬所形成的0.02～0.1μm的層的箔。


圖1為顯示電解電容器的結(jié)構(gòu)的內(nèi)部剖面圖。
圖2為顯示電容器元件的分解側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，具有與以往相同的結(jié)構(gòu)。電容器元件1是通過隔板11將陽極電極箔2和陰極電極箔3卷繞而形成的。如圖2所示，在陽極電極箔2、陰極電極箔3上分別連接著引出線4、5，作為陽極用引出裝置和陰極引出裝置。這些引出線4、5是由與各箔連接的連接部7和與連接部7連接的圓棒部6所形成的電極片9，以及焊接在圓棒部6上的外部連接部8構(gòu)成的。另外，各箔和引出線通過縫焊法、超聲波焊接等機(jī)械地連接在一起。
陽極電極箔2采用的是，在酸性溶液中對純度99％以上的鋁箔進(jìn)行化學(xué)或者電化學(xué)蝕刻的擴(kuò)面化處理后，在硼酸銨或己二酸銨等水溶液中進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，在其表面上形成陽極氧化薄膜層的電極箔。
然后，將充滿了電解液的電容器元件1收裝在由鋁等制成的有底筒狀的外裝殼體10內(nèi)，在外裝殼體10的開口端部上，插入具有用于導(dǎo)出引出線4、5的貫通孔的封口體12，再通過收緊外裝殼體10的端部進(jìn)行電解電容器的封口。
然后，在本發(fā)明中，陰極電極箔3與陽極電極箔2同樣，使用對純度99％以上的鋁箔進(jìn)行蝕刻的電極箔。然后，在該陰極電極箔3的表面的一部分或整體上形成由金屬氮化物或金屬形成的0.02～0.1μm的層的箔。作為該金屬氮化物，可以列舉氮化鈦、氮化鋯、氮化鉭、氮化鈮等，作為金屬，可以列舉鈦、鋯、鉭、鈮等。進(jìn)而，作為陰極片，優(yōu)選使用純度99％以上的高純度鋁。
本發(fā)明中所用的電解電容器電解液含有四氟化鋁鹽。
四氟化鋁鹽是以四氟化鋁為陰離子成分的鹽，對于該鹽來說，可以以銨鹽、胺鹽、季銨鹽或季鹽化環(huán)狀脒離子作為陽離子成分。作為構(gòu)成胺鹽的胺，可以列舉伯胺(甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙二胺、單乙醇胺等)、仲胺(二甲胺、二乙胺、二丙胺、甲乙胺、二苯胺、二乙醇胺等)、叔胺(三甲胺、三乙胺、三丁胺、三乙醇胺等)。此外，作為構(gòu)成季銨鹽的季銨，可以列舉四烷基銨(四甲基銨、四乙基銨、四丙基銨、四丁基銨、甲基三乙基銨、二甲基二乙基銨等)、吡啶鎓(1-甲基吡啶鎓、1-乙基吡啶鎓、1，3-二乙基吡啶鎓等)。
進(jìn)而，在以季鹽化環(huán)狀脒離子為陽離子成分的鹽中，作為陽離子成分的季鹽化環(huán)狀脒離子是將具有N，N，N’-取代脒基的環(huán)狀化合物季鹽化的陽離子，作為具有N，N，N’-取代脒基的環(huán)狀化合物，可以列舉以下的化合物。咪唑單環(huán)化合物(1-甲基咪唑、1-苯基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1-乙基-2-甲基咪唑、2-乙基-1-甲基咪唑、1，2-二乙基咪唑、1，2，4-三甲基咪唑等咪唑同系物，1-甲基-2-甲氧基咪唑、1-甲基-2-乙氧基咪唑等烷氧基衍生物，1-甲基-4(5)-硝基咪唑等硝基衍生物，1，2-二甲基-5(4)-胺基咪唑等胺基衍生物等)、苯并咪唑化合物(1-甲基苯并咪唑、1-甲基-2-芐基苯并咪唑、1-甲基-5(6)-硝基苯并咪唑等)、具有2-咪唑啉環(huán)的化合物(1-甲基咪唑啉、1，2-二甲基咪唑啉、1，2，4-三甲基咪唑啉、1-甲基-2-苯基咪唑啉、1-乙基-2-甲基咪唑啉、1，4-二甲基-2-乙基咪唑啉、1-甲基-2-乙氧基甲基咪唑啉等)、具有四氫嘧啶環(huán)的化合物(1-甲基-1，4，5，6-四氫嘧啶、1，2-二甲基-1，4，5，6-四氫嘧啶、1，8-二氮雜雙環(huán)[5，4，0]-7-十一碳烯、1，5-二氮雜雙環(huán)[4，3，0]-5-壬烯等)等。
作為本發(fā)明的電解液中所用的溶劑，可以用質(zhì)子性極性溶劑、非質(zhì)子性溶劑及其混合物。作為質(zhì)子性極性溶劑，可以代表性地列舉，一元醇(乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、環(huán)丁醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、芐醇等)、多元醇及羥基醇化合物(乙二醇、丙二醇、甘油、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、甲氧基丙二醇、二甲氧基丙醇等)等。此外，作為非質(zhì)子性極性溶劑，可以列舉酰胺系(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、N-乙基乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、六甲基磷酰胺等)、內(nèi)酯類(γ-丁內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、γ-戊內(nèi)酯等)、環(huán)丁砜系(環(huán)丁砜、3-甲基環(huán)丁砜、2，4-二甲基環(huán)丁砜等)、環(huán)狀酰胺類(N-甲基-2-吡咯烷酮等)、碳酸酯類(乙二醇碳酸酯、丙二醇碳酸酯、異丙二醇碳酸酯等)、腈類(乙腈等)、亞砜類(二甲亞砜等)、2-咪唑啉酮系[1，3-二烷基-2-咪唑啉酮(1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、1，3-二乙基-2-咪唑啉酮、1，3-二(正丙基)-2-咪唑啉酮等)、1，3，4-三烷基-2-咪唑啉酮(1，3，4-三甲基-2-咪唑啉酮等)]等。其中，若使用γ-丁內(nèi)酯則可以提高低阻抗特性，因此優(yōu)選，若使用環(huán)丁砜、3-甲基環(huán)丁砜、2，4-二甲基環(huán)丁砜則可以提升高溫特性，因此優(yōu)選，若使用乙二醇則可以提高耐電壓特性，因此優(yōu)選。
其中，對于用γ-丁內(nèi)酯為溶劑、用季鹽化環(huán)狀脒鎓鹽為溶質(zhì)的電解液，其具有在壽命試驗(yàn)中電解液從封口體12和引出線的圓棒部6之間泄漏的這種問題，但是在本發(fā)明的電解電容器中，該漏液現(xiàn)象不會發(fā)生。即，由于通常電解電容器的陰極引出線5的自然浸漬電位與陰極電極箔3的自然浸漬電位相比顯示為貴電位，在直流負(fù)載狀態(tài)下，與陰極電極箔相比，陰極電流更多地流向陰極引出線。此外，當(dāng)在無負(fù)載狀態(tài)下放置時(shí)，由陰極引出線與陰極電極箔構(gòu)成局部電池，陰極電流流向陰極引出線。由此，在負(fù)載、無負(fù)載這兩種情況下，陰極電流都流向陰極引出線，其結(jié)果是，在陰極引出線的圓棒部6與連接部7的電解液界面部分生成氫氧根離子。
然后，由此生成的氫氧根離子與季鹽化環(huán)狀脒鎓反應(yīng)，季鹽化環(huán)狀脒鎓開環(huán)，成為仲胺。另一方面，若產(chǎn)生氫氧根離子，作為溶劑的γ-丁內(nèi)酯也和氫氧根離子反應(yīng)，生成γ-羥基丁酸，pH降低。若這樣使pH降低，則由季鹽化環(huán)狀脒鎓開環(huán)生成的仲胺閉環(huán)，再次生成季鹽化環(huán)狀脒鎓鹽，由于該季鹽化環(huán)狀脒鎓鹽沒有揮發(fā)性，且吸濕性高，在陰極引出線的圓棒部與封口體之間再次生成的季鹽化環(huán)狀脒鎓鹽吸濕，成為漏液狀態(tài)。
然而，在本發(fā)明中，使用至少在前述電解液中的電極電位與前述陰極片相比顯示出貴電位的箔作為陰極電極箔，用季鹽化環(huán)狀脒鎓化合物的四氟化鋁鹽作為溶質(zhì)。因此，陰極電流流向陰極電極箔，大多數(shù)的氫氧根離子在陰極電極箔上產(chǎn)生。進(jìn)而，若在陰極片上使用高純度的鋁，則陰極電極箔和陰極片的電位差進(jìn)一步增大，可以減少在陰極片上氫氧根離子的發(fā)生。進(jìn)一步地，認(rèn)為季鹽化環(huán)狀脒鎓化合物的四氟化鋁鹽與氫氧根離子的反應(yīng)性較低，由于這些協(xié)同的作用，可以防止漏液狀態(tài)。同樣也可以防止在無負(fù)載狀態(tài)下的漏液。
以上的本發(fā)明的電解電容器具有低阻抗特性和100V級的高耐電壓特性、高溫壽命特性也良好、進(jìn)而漏液特性也良好。
下面對本發(fā)明的第二電解電容器進(jìn)行說明。本發(fā)明的電解電容器的特征在于通過隔板，將由具有陽極引出裝置的陽極電極箔和具有由純度99.9％以上的鋁形成的陰極引出裝置、由經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁形成的陰極電極箔卷繞起來形成電容器元件，在該電容器元件中充滿含有四氟化鋁鹽的電解液，收裝在外裝殼體中。
鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)與第一電解電容器具有相同的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，作為陰極電極箔3，采用具有由純度99.9％以上的鋁形成的陰極引出裝置，由經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁形成的電極箔。本發(fā)明的電極箔可以通過對經(jīng)過交流蝕刻等蝕刻處理的鋁箔進(jìn)行0.05～5V、優(yōu)選0.5～3V的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理而得到。進(jìn)而，優(yōu)選在引出線4、5的至少圓棒部6的表面上，形成由硼酸銨水溶液、磷酸銨水溶液或己二酸銨水溶液等通過陽極氧化處理形成的氧化鋁層。
在此處電解液漏液的機(jī)理與第一電解電容器相同，在本發(fā)明中，使用具有由純度99.9％以上的鋁形成的陰極引出裝置、由經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁形成的電極箔作為陰極電極箔，用季鹽化環(huán)狀脒鎓化合物的四氟化鋁鹽作為溶質(zhì)。因此，陰極電極箔的自然電位與陰極引出裝置的自然電位相比顯示出貴電位，由于陰極電流流向陰極電極箔，大多數(shù)的氫氧根離子在陰極電極箔上產(chǎn)生。進(jìn)而，若在引出線4、5的至少圓棒部6的表面上，通過陽極氧化處理形成氧化鋁層，則流向陰極引出裝置的電流被抑制，陰極引出裝置附近的氫氧根離子的生成減少。進(jìn)一步地，認(rèn)為季鹽化環(huán)狀脒鎓化合物的四氟化鋁鹽與氫氧根離子的反應(yīng)性較低，由于這些協(xié)同的作用，可以防止漏液狀態(tài)。同樣也可以防止在無負(fù)載狀態(tài)下的漏液。
以上的本發(fā)明的電解電容器具有低阻抗特性和100V級的高耐電壓特性、高溫壽命特性也良好、進(jìn)而漏液特性也良好。
下面對本發(fā)明的第三電解電容器進(jìn)行說明。本發(fā)明的電解電容器是一種，通過將陽極電極箔、陰極電極箔和隔板卷繞起來，并充滿電解液而形成電容器元件，將其收裝在外裝殼體中而形成的電解電容器，其特征在于使用含有四氟化鋁鹽的電解液作為前述電解液，用經(jīng)過磷酸處理的電極箔作為前述陽極電極箔或陰極電極箔。
電解電容器的結(jié)構(gòu)與第一電解電容器相同，作為電極箔，使用經(jīng)過磷酸處理的電極箔。雖然用陽極電極箔、陰極電極箔中的一者也具有本發(fā)明的效果，但是若使用兩者則可以抑制兩塊電極箔的劣化，因此通常使用兩者。通常對高純度的鋁箔進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)蝕刻處理得到蝕刻箔，但是作為本發(fā)明的電極箔，使用通過在該蝕刻工序中的交流蝕刻的前處理、中間處理、或后處理過程中，進(jìn)行磷酸鹽水溶液浸漬處理而得到的蝕刻箔作為陰極電極箔。然后，將該蝕刻箔，或者通過對沒有經(jīng)過磷酸處理的蝕刻箔進(jìn)行磷酸化學(xué)轉(zhuǎn)化，且在化學(xué)轉(zhuǎn)化前、中間、或后處理過程中進(jìn)行磷酸浸漬而得的電極箔用作陽極電極箔。
進(jìn)而，若在前述電解電容器用電解液中添加磷化合物可以提高本發(fā)明的效果。作為該磷化合物，可以列舉以下的物質(zhì)。正磷酸、亞磷酸、次磷酸及其鹽，作為其鹽，可以列舉銨鹽、鋁鹽、鈉鹽、鈣鹽、鉀鹽，此外，還可以列舉磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸丁酯、磷酸二丁酯等磷酸化合物，1-羥基亞乙基-1，1-二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、苯基膦酸等膦酸化合物等。此外，還可以列舉，甲基次膦酸、次膦酸丁酯等次膦酸化合物。
進(jìn)而，還可以列舉如下的縮合磷酸或其鹽。焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸等直鏈狀的縮合磷酸、偏磷酸、六偏磷酸等環(huán)狀的縮合磷酸，或者由這些鏈狀、環(huán)狀的縮合磷酸結(jié)合而成的物質(zhì)。另外，作為這些縮合磷酸的鹽，可以使用銨鹽、鋁鹽、鈉鹽、鈣鹽、鉀鹽等。
添加量為0.05～3wt％，優(yōu)選0.1～2wt％。
以上的本發(fā)明的電解電容器具有低阻抗特性和100V級的高耐電壓特性、高溫壽命特性也良好。即，在使用四氟化鋁鹽進(jìn)行高溫壽命試驗(yàn)時(shí)，電解液中的水分對電解液和電極箔的反應(yīng)性增大的特性產(chǎn)生影響，由于本發(fā)明的電解電容器使用經(jīng)過磷酸處理的電極箔，電解液和電極箔的反應(yīng)被抑制，高溫壽命特性穩(wěn)定。
進(jìn)而，在本發(fā)明的第一至第三電解電容器中，使用在由異丁烯、異戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡膠聚合物中，添加作為交聯(lián)劑的過氧化物而得的過氧化物部分交聯(lián)丁基橡膠，以此作為封口體。作為在過氧化物硫化中使用的硫化劑，可以列舉，酮過氧化物類、過氧化縮酮類、氫過氧化物類、二烷基過氧化物類、二?；^氧化物類、過氧二碳酸酯類、過氧酯類等。具體可以列舉，1，1-二叔丁基過氧-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、正丁基-4，4-二叔丁基過氧戊酸酯、二枯基過氧化物、叔丁基過氧苯甲酸酯、二叔丁基過氧化物、過氧化苯甲酰、1，3-二(叔丁基過氧異丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基過氧-3-己炔、叔丁基過氧化枯烯、α，α’-二(叔丁基過氧)二異丙基苯等。
如上所示，由于本發(fā)明的電解電容器使用在由異丁烯、異戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡膠聚合物中添加作為交聯(lián)劑的過氧化物而得的過氧化物部分交聯(lián)丁基橡膠作為封口體，以及含有四氟化鋁鹽的電解液，具有低阻抗特性和100V級的高耐電壓特性的、用于本發(fā)明中的封口體與電解液具有良好的高溫特性，因此進(jìn)一步提高了高溫壽命特性。
此外，對于現(xiàn)有的季鹽化環(huán)狀脒化合物，通過和在陰極引出裝置的附近產(chǎn)生的氫氧根離子反應(yīng)而具有漏液的傾向，而在本發(fā)明中，封口體的貫通孔與引出線之間良好的密封性，且認(rèn)為本發(fā)明中所用的電解液和氫氧根離子的反應(yīng)性低，通過其協(xié)同作用進(jìn)一步提高漏液特性。
(實(shí)施例)下面通過列舉實(shí)施例說明本發(fā)明。由于電解電容器的結(jié)構(gòu)具有與以往相同的結(jié)構(gòu)，參照圖1、圖2進(jìn)行說明。通過隔板11卷繞陽極電極箔2和陰極電極箔3形成電容器1。此外，如圖2所示，在陽極電極箔2、陰極電極箔3上，分別連接著用于引出陽極的引出線4和用于引出陰極的引出線5。
該引出線4、5是由與電極箔抵接的連接部7和與該連接部7成為一體的圓棒部6而形成的電極片9，以及固定在圓棒部6前端的外部連接部8而構(gòu)成的。此外，連接部7和圓棒部6是由99％的鋁形成的，外部連接部8是由鍍銅鋼絲(以下稱為CP線)形成的。在該引出線4、5的至少圓棒部6的表面上，由磷酸銨水溶液通過陽極氧化處理形成氧化鋁的陽極氧化薄膜。該引出線4、5通過縫焊、超聲波焊接等方法，使連接部7以可導(dǎo)電的方式分別與陽極電極箔2、陰極電極箔3相連。
陽極電極箔2采用的是，在酸性溶液中對純度99.9％的鋁箔進(jìn)行化學(xué)或者電化學(xué)蝕刻的擴(kuò)面化處理后，在己二酸銨水溶液中進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，在其表面上形成陽極氧化薄膜層的電極箔。
然后，充滿了電解液的電容器元件1收裝在由鋁制成的外裝殼體10內(nèi)，在外裝殼體10的開口部安裝封口體12，同時(shí)通過對外裝殼體10的端部進(jìn)行深沖加工以密封外裝殼體10。封口體12由例如丁基橡膠等彈性橡膠形成，且具有分別導(dǎo)出引出線4、5的貫通孔。
陰極電極箔3與陽極電極箔2同樣采用對純度99.9％的鋁箔進(jìn)行蝕刻而得的電極箔。然后，在該陰極電極箔3的表面上通過蒸鍍法整體地覆蓋0.1μm的氮化鈦或鈦。另外，該實(shí)施例中的氮化鈦等薄膜層覆蓋了陰極電極箔3的整個(gè)表面，在必要時(shí)可以僅在陰極電極箔3的一部分上，例如僅在陰極電極箔3的一面上覆蓋金屬氮化物。
此外，對于電解液A，采用以γ-丁內(nèi)酯(75份)作為溶劑，溶解了以1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓四氟化鋁鹽(25份)作為溶質(zhì)的電解液，作為電解液B，以γ-丁內(nèi)酯(80份)作為溶劑，溶解了以1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓四氟化鋁鹽(20份)作為溶質(zhì)的電解液。另外，作為比較例的電解液C，采用以γ-丁內(nèi)酯(75份)作為溶劑，溶解了以1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓鄰苯二甲酸氫鹽作為溶質(zhì)的電解液。
如上構(gòu)成的電解電容器的額定電壓為，使用電解液A、C的為16V，使用電解液B的為100V。評價(jià)這些電解電容器的特性。試驗(yàn)條件為125℃，2000小時(shí)負(fù)載、105℃，2000小時(shí)無負(fù)載。其結(jié)果如(表1-1)～(表1～4)所示。
(表1-1)

(表1-2)

(表1-3)

(表1-4)

從(表1-1)、(表1-2)中可以看出，與比較例相比，實(shí)施例的電解電容器的tanδ較低，125℃的tanδ變化較小，高溫壽命特性良好，還可以防止漏液。進(jìn)而，由(表1-3)、(表1-4)中可以看出，額定電壓100V時(shí)的初期特性、壽命特性也良好，實(shí)現(xiàn)了具有以往所沒有的低阻抗特性的100V級的電解電容器。
下面通過列舉實(shí)施例說明本發(fā)明的第二電解電容器。電解電容器的結(jié)構(gòu)具有與第一電解電容器相同的結(jié)構(gòu)，特性評價(jià)內(nèi)容也相同，但是陰極電極箔3使用具有由純度99.9％以上的鋁箔形成的陰極引出裝置、且由在交流蝕刻后在2V下進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁形成的電極箔。此外，在引出線4、5的至少圓棒部6的表面上，由磷酸銨水溶液通過陽極氧化處理形成氧化鋁層。作為比較例采用對純度99.6％的鋁箔進(jìn)行蝕刻的電極箔，同樣地在引出線4、5的至少圓棒部6的表面上，由磷酸銨水溶液通過陽極氧化處理形成氧化鋁層。其結(jié)果如(表2-1)～(表2～4)所示。
(表2-1)

(表2-2)

(表2-3)

(表2-4)

從(表2-1)、(表2-2)中可以看出，與比較例相比，實(shí)施例的電解電容器的tanδ較低，125℃的tanδ變化較小，高溫壽命特性良好，還可以防止漏液。進(jìn)而，由(表2-3)、(表2-4)中可以看出，額定電壓100V時(shí)的初期特性、壽命特性也良好，實(shí)現(xiàn)了具有以往所沒有的低阻抗特性的100V級的電解電容器。
下面通過列舉實(shí)施例說明本發(fā)明的第三電解電容器。電解電容器的結(jié)構(gòu)具有與第一電解電容器相同的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中，使用在蝕刻工序中進(jìn)行磷酸浸漬處理的蝕刻箔作為陰極箔，使用對該蝕刻箔通過磷酸化學(xué)轉(zhuǎn)化形成了陽極化學(xué)轉(zhuǎn)化薄膜的化學(xué)轉(zhuǎn)化薄膜，作為陽極箔。作為比較例，使用沒有經(jīng)過這種磷酸浸漬處理、磷酸化學(xué)轉(zhuǎn)化的電極箔。
此外，所用的電解電容器用電解液如表(表3-1)所示。
使用如上實(shí)施例的電解液構(gòu)成的電解電容器的額定值為100WV-22μF，評價(jià)這些電解電容器的特性。試驗(yàn)條件為125℃、500小時(shí)負(fù)載。其結(jié)果如表(3-2)所示。
(表3-1)

GBLγ-丁內(nèi)酯A四氟化鋁酸1-乙基-2，3-二甲基咪唑啉鎓B鄰苯二甲酸氫1-乙基-2，3-二甲基咪唑啉鎓C磷酸二丁酯(表3-2)

Cap電容量，tanδ介電損耗的正切，ΔCap電容量的變化率從(表3-1)中可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)的比較例相比，實(shí)施例的電解電容器用電解液的跳火電壓較高，電阻系數(shù)較低。還有，從(表3-2)中可以看出，使用其的100WV的電解電容器的tanδ較低，與比較例相比電容量的變化率較低，tanδ也只有1/3，本發(fā)明的效果顯著。
由此，在第一至第三的電解電容器中，使用在由異丁烯、異戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡膠聚合物中，添加作為交聯(lián)劑的過氧化物而得的過氧化物部分交聯(lián)丁基橡膠作為封口體時(shí)，漏液特性提高。
工業(yè)實(shí)用性通過本發(fā)明的第一和第二電容器，在使用含有四氟化鋁鹽的電解液的同時(shí)，使用至少在前述電解液中的電極電位與前述陰極片相比顯示出貴電位的箔作為陰極電極箔，或者用具有由純度99.9％以上的鋁形成的陰極引出裝置、且經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的由鋁形成的陰極電極箔，可以提供具有低阻抗特性、高耐電壓特性、高溫壽命特性良好、進(jìn)而漏液特性也良好的電解電容器。
此外，通過本發(fā)明的第三電解電容器，由于使用經(jīng)過四氟化鋁鹽和磷酸處理的電極箔，可以提供具有低阻抗特性、高耐電壓特性、高溫壽命特也良好的電解電容器。
權(quán)利要求
1.一種電解電容器，其是通過隔板將分別與陽極片、陰極片連接的陽極電極箔和陰極電極箔卷繞形成電容器元件，在該電容器元件中充滿電解液，將電容器元件收裝在有底筒狀的外裝殼體內(nèi)的同時(shí)，由封口體對外裝殼體的開口端部進(jìn)行封口，其特征在于使用含有四氟化鋁鹽的電解液，使用至少在所述電解液中的電極電位與所述陰極片相比顯示出貴電位的箔作為陰極電極箔。
2.如權(quán)利要求1所述的電解電容器，其特征在于作為陰極電極箔，使用在鋁箔的表面上，設(shè)置由選自氮化鈦、氮化鋯、氮化鉭、氮化鈮的金屬氮化物或選自鈦、鋯、鉭、鈮的金屬所形成的0.02～0.1μm的層的箔。
3.一種電解電容器，其是通過隔板，將由具有陽極引出裝置的陽極電極箔和具有由純度99.9％以上的鋁形成的陰極引出裝置、且由經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鋁形成的陰極電極箔卷繞起來形成電容器元件，在該電容器元件中充滿含有四氟化鋁鹽的電解液，收裝在外裝殼體中而形成的。
4.一種電解電容器，其是通過將陽極電極箔、陰極電極箔和隔板卷繞起來，充滿電解液形成電容器元件，將該電容器元件收裝在外裝殼體中而形成的，其中用含有四氟化鋁鹽的電解液作為所述電解液，而且用經(jīng)過磷酸處理的電極箔作為所述陽極電極箔或陰極電極箔。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電解電容器，其中使用在由異丁烯、異戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡膠聚合物中，添加作為交聯(lián)劑的過氧化物而得的過氧化物部分交聯(lián)丁基橡膠作為封口體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有低阻抗特性、且具有100V級的高耐電壓特性、高溫壽命特性良好、進(jìn)而漏液特性也良好的電解電容器。通過用含有四氟化鋁鹽的電解液、同時(shí)采用經(jīng)過磷酸處理的電極箔作為陽極電極箔或陰極電極箔，可以提供具有低阻抗特性、高耐電壓特性、高溫壽命特性也良好的電解電容器。此外，若使用前述電解液，以及使用至少在前述電解液中的電極電位與前述陰極片相比顯示出貴電位的箔作為陰極電極箔，或者用經(jīng)過化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的陰極電極箔，在前述特性的基礎(chǔ)上，還可以得到良好的漏液特性。
文檔編號H01G9/035GK1711614SQ20038010290
公開日2005年12月21日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者小澤正, 武田政幸, 宇惠誠 申請人:日本貴彌功株式會社, 三菱化學(xué)株式會社