[发明专利]阴极体以及电解电容器

说明书

本发明提供一种可抑制氢气产生的阴极体以及包括所述阴极体的电解电容器。电解电容器的阴极体包括阀作用金属的阴极箔、以及在所述阴极箔的表面形成的导电层。在通过电化学极化而处于电解电容器的漏电流的电流密度的范围内的电流流通时，与所述电流对应的电位为比与阀作用金属为同种且纯度为99.99％以上的对照阴极箔的自然浸渍电位更高侧。

技术领域

本发明涉及一种电解电容器所包括的阴极体及所述电解电容器。

背景技术

电解电容器包括如钽或铝等那样的阀作用金属作为阳极箔及阴极箔。阳极箔通过将阀作用金属制成烧结体或蚀刻箔等形状而扩面化，且在扩面化的表面具有电介质氧化皮膜层。电解液介于阳极箔与阴极箔之间。电解液与阳极箔的凹凸面密接，作为真正的阴极发挥功能。

电解液通过漏电流来修复形成于阳极箔的电介质氧化皮膜的劣化或损伤等劣化部分。但是，以电介质氧化皮膜的利用漏电流进行的皮膜修复为开端而产生氢气。即，于在阳极侧利用漏电流进行皮膜修复时，会产生以下的化学反应式(1)所表示的阳极反应。而且，于在阴极侧利用漏电流进行皮膜修复时，接收阳极反应中产生的电子，会产生将氢离子还原的以下的化学反应式(2)所表示的阴极反应。化学反应式(2)中产生的原子状氢如以下的化学反应式(3)所表示那样进行键结而产生氢气。

2Al+3H₂O→Al₂O₃+6H⁺+6e^- ···(1)

6H⁺+6e^-→6H_ad ···(2)

6H_ad→3H₂ ···(3)

氢气会使电解电容器的内压上升，有可能引起收容电容器元件的壳体的膨胀、或密封电容器元件的封口体的膨胀、或设置于电解电容器的压力开放阀的开阀。若在阳极侧漏电流增加，阳极侧的电极面的电荷的移动加剧，则按照法拉第定律，阴极侧的反应量也增大，阴极侧中氢气的产生量增大。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2017-34030号

发明内容

[发明所要解决的问题]

近年来，对于电解电容器，如电动汽车等车载用途或电力用途等那样，有时要求100V以上的耐电压。因此，100V以上的中高压用途的电解电容器在阳极箔包括由多个隧道状的坑构成的扩面层。另外，电解电容器在阳极箔包括局部或整个面上具有贯通箔的隧道状的坑的扩面层。如此通过扩面技术，100V以上的中高压用途的电解电容器在确保电介质氧化皮膜的厚度的同时，实现了阳极箔的大表面积化。

在对100V以上的中高压用途的电解电容器要求进一步的静电电容的情况下，考虑到将电介质氧化皮膜薄壁化。然而，若将电介质氧化皮膜薄壁化，则阀作用金属与电解液中的水分的接触变得容易，容易引起所述化学反应式(1)所表示的阳极反应，产生氢气的产生量变多的问题。此种阳极反应引起的氢气的产生尤其是在160V以上的中高压用途的电解电容器中被观察到，在250V以上的中高压用途的电解电容器中变得尤其显著。

也可考虑并用向电解液中添加硝基化合物。硝基化合物在阴极侧被还原，与氢离子反应。因此，硝基化合物抑制氢气的产生。然而，根据硝基化合物的种类，使电解电容器的耐电压下降，因此使用量有限。另外，硝基化合物经时性地在阴极侧被还原，氢气抑制性能降低。

如此，对电解电容器要求可更优选地抑制氢气的新方法。本发明是为了解决所述课题而提出，其目的在于提供一种可抑制氢气产生的阴极体以及包括所述阴极体的电解电容器。