[发明专利]铝电解电容器用电解液以及铝电解电容器

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：PCT/JP2009/003262(200980158503.9)，申请日：2009.7.11，发明名称：铝电解电容器用电解液以及铝电解电容器

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器用电解液，其能赋予具有低阻抗特性且寿命较长的铝电解电容器。又，本发明涉及一种铝电解电容器，其使用了该电解液及/或不易发生劣化的电极，并具有低阻抗特性且寿命较长。

背景技术

铝电解电容器中，卷绕型、层叠型等形状被广为使用，该铝电解电容器具有在密封盒中容纳有下述的结构：由在表面具有氧化铝被膜的铝箔构成的阳极、由铝箔构成的阴极、及配置于阳极与阴极间且保持电解液的间隔件(Separator)。

并且，作为小型、低压用铝电解电容器的驱动用电解液，以往已知有：将乙二醇作为主溶剂，并将己二酸、苯甲酸等羧酸或其铵盐等作为电解质的电解液；以及以γ-丁内酯作为主溶剂，并将邻苯二甲酸、顺丁烯二酸等羧酸的四级环状脒鎓盐(amidinium)等作为电解质的电解液。

此种铝电解电容器，随着近年来电子机器的小型化，而被要求具有低阻抗特性。而且，在高频率条件下的电容器的使用中，也要求具有低阻抗特性。为了应此要求而期望使用比电阻(specinc resistance)较低且高导电度的电解液，因此，以将乙二醇作为主溶剂并将羧酸及/或羧酸盐作为电解质的电解液为基础，而进行通过增加电解液的水含量来降低比电阻的探讨。

但是，电解液中的水或电解质的羧酸及/或羧酸盐，对于由铝箔构成的阳极及阴极而言，是一种化学活性物质。电极表面的氧化铝被膜会由于与羧酸阴离子的反应而溶解，而生成铝的羧酸络合物。而且，水若经由电极的氧化铝被膜而到达铝，则铝会被溶解而生成氢氧化物，且在此反应的同时会产生氢气。因此，若使电解液的水含量增加，则将招致：电极箔劣化、泄漏电流增加、电容器的寿命缩短等问题。特别是在105℃以上的高温寿命试验中，溶剂的水含量若超过15质量％，则会有下述问题：由于急速的上述反应而大量产生氢气，电容器内的压力增加乃至发生安全阀的开阀，以致不耐于使用。

为了防止此种电极箔的劣化，以往已知有于电解液中添加磷酸的方法。若磷酸离子适量地存在于电解液中，则阳极及阴极的铝的溶解、铝的氢氧化物等的生成，会受到抑制，氢气的产生也受到抑制。

然而，即便添加磷酸于电解液中，磷酸离子也会与溶解于电解液中的铝离子结合而在电解液中形成不溶的化合物，由于此不溶性化合物会附着于电极箔，磷酸离子则自电解液中消失，所以通过磷酸离子来防止电极箔劣化的效果并不充分。而且，对于电解液的磷酸的添加量若过多，也会产生下述问题：电极表面的氧化铝被膜会由于与磷酸离子的反应而溶解，以致铝电解电容器的泄漏电流增大。对于此种问题，申请人着眼于当磷酸离子适量地存在于电解液中时可使电容器特性保持良好一事，而在专利文献1(WO00/55876号小册子)中揭示一种方法，其在含水的电解液中添加：在水溶液中生成磷酸离子的化合物、和会配位于铝而形成水溶性铝螯合络合物的螯合剂，通过自电极箔溶出的铝离子、上述螯合剂、和磷酸离子间的反应，而在电解液中形成水溶性铝螯合络合物与磷酸离子的结合物。因为，此水溶性铝螯合络合物与磷酸离子的结合物，是在溶解于电解液的状态或是附着于电极箔的状态下与电解液中的磷酸离子保持化学平衡，所以能延长磷酸离子适量地存在于电解液中的时间，并能长期防止阳极及阴极的劣化。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]WO00/55876号小册子

发明内容

发明所要解决的问题

若根据专利文献1(WO00/55876号小册子)所揭示的方法，则因为即便电解液的水含量增加，也能抑制电极箔的铝的溶解、铝的氢氧化物等的生成、及氢气的产生，所以能达成铝电解电容器的低阻抗化及长寿化。然而，对于铝电解电容器仍旧存在着更进一步的低阻抗化及长寿化的要求。