鋁電解電容器用電解液及使用其的鋁電解電容器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明是有關于一種侶電解電容器用電解液及使用其的侶電解電容器。
【背景技術】
[0002] 近年來,汽車電裝用等中所使用的侶電解電容器熱切期望:隨著周邊環(huán)境的高溫 化,而在高溫下的特性劣化小,且由于暴露于外部氣體中而即便在多濕條件下特性劣化也 少。因此,期望電解液在高溫、多濕下特性劣化也少。
[0003] 先前,作為耐久性高的侶電解電容器用電解液,已知有將具有烷基取代脈基的化 合物的四級化物的簇酸鹽作為電解質的所謂的脈系電解液(例如專利文獻1)等。
[0004] [現(xiàn)有技術文獻] 陽00引[專利文獻]
[0006] [專利文獻1]國際公開第95/15572號
【發(fā)明內容】
[0007] 發(fā)明要解決的問題
[000引至已知有脈系電解液為止,使用烷基四級錠系電解液。但是,烷基四級錠系電解液 有自因堿而劣化的密封部產生漏液的問題。另一方面,專利文獻1所掲示的脈系電解液中, 具有烷基取代脈基的化合物與所產生的堿反應。因此,抑制封口體的堿劣化,而不會自密封 部漏出電解液。如此,具有烷基四級錠系電解液所沒有的效果,因此廣泛用作侶電解電容器 用電解液。然而,在周邊環(huán)境的進一步高溫化、或多濕條件下,堿劣化的抑制效果未必充分。
[0009] 本發(fā)明的課題是W即便在維持高的初始導電率的狀態(tài)且在周邊環(huán)境的進一步高 溫化或多濕條件下,也不會自密封部漏出電解液的方式,提高電解電容器的可靠性。
[0010] 解決問題的技術手段
[0011] 本發(fā)明人等人為了達成上述目的而進行研究,結果完成了本發(fā)明。
[0012] 即本發(fā)明是一種侶電解電容器用電解液、及使用該電解液而成的侶電解電容器, 上述侶電解電容器用電解液含有溶劑(A)及下述通式(1)所示的電解質值)而成,相對于 (A)及值)的合計重量,下述通式(2)所示的化合物巧1)、下述通式(3)所示的化合物巧2) 及下述通式(4)所示的化合物巧3)的合計含量為3重量% ^下: 陽01引[化U
[0014]
[001引[式中,Ri~R3表示碳數(shù)I~3的烷基、R4~r7表示碳數(shù)I~3的烷基或氨原子、X表示酸(C)的陰離子]
[0016][化引
[001引[式中,R8為碳數(shù)1~3的亞烷基;R9~RI2為碳數(shù)1~3的烷基或氨原子;另外,Rii與RI2可進行共價鍵結而形成環(huán)]
[0019][化引
[OOW [式中,R"為碳數(shù)1~3的亞烷基;RM~R"為碳數(shù)1~3的烷基或氨原子;另外, Rie與R"可進行共價鍵結而形成環(huán)] 陽02引[化"
[0024][式中,Ris為碳數(shù)1~3的亞烷基;R"~R22為碳數(shù)1~3的烷基或氨原子;另外,R2°與R2I可進行共價鍵結而形成環(huán)]。 陽〇2引發(fā)明的效果
[0026] 使用本發(fā)明的電解液的電解電容器,即便在維持高的初始導電率的狀態(tài)且在周邊 環(huán)境的進一步高溫化或多濕條件下,也不會自密封部漏出電解液,而可制作可靠性高的電 容器。
【具體實施方式】
[0027] 在本發(fā)明的電解液中,在對電解液施加電壓時,藉由電解液中所含有的水的電解, 而在陰極側產生OH,在陽極側產生H+。H+與化合物巧)反應而成為錠陽離子。由于該錠陽 離子會將OH中和,因此認為會表現(xiàn)出堿抑制效果。因此,即便在高溫-高濕下使用電容器, 藉由化合物巧)的作用而也難W引起封口體的堿劣化,并可抑制電解液自密封部漏液。在 將作為具有烷基取代脈基的化合物的四級化物的一種的具有上述通式(1)所示的陽離子 成分的化合物度)與化合物巧)組合時,即便在高溫-高濕下也會成為可靠性高的電容器 用電解液。
[0028] < 溶劑(A) >
[0029]作為構成本發(fā)明的電解液的溶劑(A),較佳為極性溶劑,更佳為25°C下的相對介 電常數(shù)為5~150的極性溶劑(Al),(Al)中尤佳為非質子性溶劑(All)。
[0030] 作為溶劑(A),包括:(1)醇、似酸、(3)酷胺、(4)惡挫燒酬、(5)內醋、(6)臘、(7) 碳酸醋、(8)諷及(9)其他有機溶劑。 齡(1)醇
[0032] 一元醇(甲醇、乙醇、丙醇、下醇、二丙酬醇、節(jié)醇、胺醇、慷醇等)、二元醇(乙二醇、 丙二醇、二乙二醇、己二醇等)、S元醇(甘油等)、四元W上的醇(己糖醇等)等。 陽03引 似酸
[0034] 單酸(乙二醇單甲酸、乙二醇單乙酸、乙二醇單下酸、乙二醇單苯酸、四氨巧喃、 3-甲基四氨巧喃等)、二酸(乙二醇二甲酸、乙二醇二乙酸、二乙二醇單甲酸、二乙二醇單乙 酸等)、=酸(二乙二醇二甲酸、二乙二醇二乙酸等)。 陽03引 做酷胺
[0036] 甲酯胺(N-甲基甲酯胺、N,N-二甲基甲酯胺、N-乙基甲酯胺、N,N-二乙基甲酯胺 等)、乙酷胺(N-甲基乙酷胺、N,N-二甲基乙酷胺、N-乙基乙酷胺、N,N-二乙基乙酷胺等)、 丙酷胺(N,N-二甲基丙酷胺等)、化咯燒酬(N-甲基化咯燒酬、N-乙基化咯燒酬等)、六甲 基憐酷基酷胺化examethyl地OS地〇巧1amide)等。
[0037] (4)惡挫燒酬 陽03引N-甲基-2-惡挫燒酬、3, 5-二甲基-2-惡挫燒酬等。
[0039] (5)內醋 W40] 丫-下內醋、a-乙酷基-丫-下內醋、0-下內醋、丫-戊內醋、5-戊內醋等。 陽OW (6)臘
[0042] 乙臘、丙臘、下臘、丙締臘、甲基丙締臘、苯甲臘等。 陽0創(chuàng) (7)碳酸醋
[0044] 碳酸乙二醋、碳酸丙二醋、碳酸下二醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋等。
[0045] 做諷
[0046] 環(huán)下諷、二甲基諷等。
[0047] (9)其他有機溶劑
[0048] 1,3-二甲基-2-咪挫晚酬、二甲基亞諷、芳香族溶劑(甲苯、二甲苯等)、石蠟溶劑 (正鏈石蠟、異構石蠟等)等。
[0049] 溶劑(A)可并用一種或二種W上。該些中,較佳為醇、酸、酷胺、內醋、臘、碳酸醋及 諷,更佳為丫-下內醋、環(huán)下諷,特佳為丫-下內醋。
[0050] 另外,本發(fā)明的電解液可混合非質子性溶劑(All)與乙二醇等質子性溶劑(A2)。 (A2)的含量根據(jù)(All)的重量為0重量%~100重量% (W下有時記載為wt% )。作為 (A2),可列舉:乙二醇、丙二醇、二乙二醇等。 陽0川 < 電解質做〉
[0052] 本發(fā)明的電解液中所含有的電解質值),是包含上述通式(1)所示的咪挫嘟鐵陽 離子值C)與陰離子值A)的鹽。 W53] 通式(1)中,Ri~R3為碳數(shù)1~3的烷基,R4~R7為碳數(shù)1~3的烷基或氨原子。 碳數(shù)1~3的烷基可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基。
[0054] 作為咪挫嘟鐵陽離子值C)的具體例,可列舉:1,2,3,4-四甲基咪挫嘟鐵、1,3, 4-S甲基-2-乙基咪挫嘟鐵、1,3-二甲基-2,4-二乙基咪挫嘟鐵、1,2-二甲基-3,4-二乙 基咪挫嘟鐵、1-甲基-2, 3,4-S乙基咪挫嘟鐵、1,2, 3,4-四乙基咪挫嘟鐵、1,2, 3-S甲基咪 挫嘟鐵、1,3-二甲基-2-乙基咪挫嘟鐵、1-乙基-2, 3-二甲基咪挫嘟鐵、1,2, 3-S乙基咪挫 口林鐵等。
[0055] 上述中,就電化學穩(wěn)定性的觀點等而言,較佳為1,2,3,4-四甲基咪挫嘟鐵、1-乙 基-2, 3-二甲基咪挫嘟鐵。
[0056]作為陰離子值A),可列舉:酸似的陰離子。
[0057] 作為酸(C),可列舉:電解液中通常使用的各種有機酸和/或無機酸。作為有機酸、 無機酸,例如可列舉:下述(1)~化)。
[00郎](1)簇酸類
[0059] ?碳數(shù)2~15的二元~四元的多簇酸:脂肪族多簇酸[飽和多簇酸(草酸、丙二 酸、班巧酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等)、不飽和多簇酸(順下締二 酸、反下締二酸、衣康酸等)]、芳香族多簇酸[鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯 S甲酸、均苯四甲酸等]、含有S的多簇酸[硫代二丙酸等]。
[0060] ?碳數(shù)2~20的氧簇酸:脂肪族氧簇酸[乙醇酸、乳酸、酒石酸、藍麻油脂肪酸等]、 芳香族氧簇酸[水楊酸、扁桃酸(mandelic acid)等]。
[0061] ?碳數(shù)1~30的單簇酸:脂肪族單簇酸[飽和單簇酸(甲酸、乙酸、丙酸、下酸、 異下酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、月桂酸、肉豆違酸、硬脂酸、山齋酸等)、不飽和單簇酸 (丙締酸、甲基丙締酸、下締酸、油酸等)]、芳香族單簇酸[苯甲酸、肉桂酸、糞甲酸等]。 W62] 似酪類 陽〇6引?一元酪(包括苯酪類、糞酪類):苯酪、烷基(碳數(shù)1~巧)苯酪類(甲酪、二甲苯 酪、乙基苯酪、正或異丙基苯酪、異十二烷基苯酪等)、甲氧基苯酪類(下香油酪(eugenol)、 愈創(chuàng)木酪等)、a-糞酪、0 -糞酪、環(huán)己基苯酪等。
[0064] ?多元酪:鄰苯二酪、間苯二酪(resorcin)、五倍子酪(pyrogallol)、間苯S酪、雙 酪A、雙酪F、雙酪S等。 W65] 做烷基的碳數(shù)1~15的憐酸單烷基醋及憐酸二烷基醋
[0066] ?憐酸單甲醋及憐酸二甲醋、憐酸單乙醋及憐酸二乙醋、憐酸單異丙醋及憐酸二異 丙醋、憐酸單下醋及憐酸二下醋、憐酸單-(2-乙基己基)醋及憐酸二-(2-乙基己基)醋、 憐酸單異癸醋及憐酸二異癸醋等。 柳67] (4)橫酸
[0068] ?烷基(碳數(shù)1~15)苯橫酸(對甲苯橫酸、壬基苯橫酸、十二烷基苯橫酸等)、橫 基水楊酸、甲橫酸、=氣化甲橫酸等。 W例 妨無機酸
[0070] ?憐酸、四氣化棚酸、過氯酸、六氣化憐酸、六氣化錬酸、六氣化神酸等。 陽0川 做其他
[0072] 氣化甲橫酷基酷亞胺等的酷亞胺陰離子、=氣化甲橫酷基甲基化物等的甲基 化物陰離子。
[0073]該