[其他]電解電容器用電解液

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102267
• 申請日: 1987-03-23
• 公開（公告）號: CN87102267A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 筱崎郁彥;辻逹紀;橫山豐
• 申請（專利權）人: 日本凱咪孔株式會社
• 主分類號: H01G9/02
• 分類號: H01G9/02
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 顏承根

本發(fā)明涉及電解電容器用電解液的改進，特別是與將一元羧酸的4級銨鹽用作溶質的電解液有關。

電解電容器使用在鋁、鉭等的表面上會形成絕緣性氧化膜的所謂閥金屬為陽極電極，以上述氧化膜層為介質體，使此氧化膜層的表面與將成為電解質層的電解液接觸，并配置通常稱為陰極的集電用電極而構成。

由于電解電容器用電解液如上所述直接接觸介質體層，起真正的陰極作用，故其特性成為決定電解電容器特性的一大重要原因。電解液介于電解電容器的介質體層和集電陰極之間，等于電解液的電阻部份串聯(lián)地插入在電解電容器中。為此其缺點是一旦電解液的電導率低，則會使電解電容器內部的等效串聯(lián)電阻部分增大，高頻率特性和損耗特性都變差。

由于有這樣的背景，故一直在尋求電導率高的電解液，過去已知的有將各種無機酸、有機酸或其鹽類溶解于乙二醇等的乙二醇類或醇類的質子溶劑中的電解液。特別是在該有機酸中、具有羧基的所為羧酸多以銨鹽和1～3級銨鹽的形式用作溶質。

作為溶質用的羧酸已知有各種各樣的，其中亦有電導率相當高的，但對于種種的更高要求來講，則電導率還不能說已足夠。特別是以前在使用溶解度低的溶質等時，通常是通過有意識地添加水來設法提高電導率。但是，如最近那樣，在要求能在超過100℃的高溫下使用的電解電容器的使用情況中，其缺點是電解液中的水分的存在會招來介質體被膜層的劣化、并提高電解電容器的內部蒸氣壓力，以及因封口部分的破損和電解液的蒸發(fā)散失而引起壽命縮短，而不能維持長時間的穩(wěn)定特性。

本發(fā)明研究了在羧酸中以用鏈式飽和構造的所謂一元羧酸的鹽作為溶質。以前使用一元羧酸的鹽為溶質的有例如如特公昭54-1023號公報所述以甲酸銨為溶質，如特開昭53-138047號公報所述的以丙酸銨為溶質。這些都是以一元羧酸作為銨鹽使用，但在將銨鹽或1-2級銨鹽溶解在質子系溶劑中時，在高溫下會發(fā)生酯化和酰胺化，不再呈離子狀態(tài)，對電導率沒有幫助，故不能得到高電導率。又即使溶劑為非質子系溶劑，由于酰胺化，而呈現(xiàn)同樣的劣化，不能得到十分良好的特性。

此外如在由甲酸和三乙胺的鹽所構成的（特公昭52-45905號公報）那樣的羧酸和3級銨鹽的場合，在質子溶劑中仍然會發(fā)生因酯化而引起的特性劣化。在非質子系溶劑中雖然不會發(fā)生如上所述的酯化和酰胺化，但有關電導率方面還不能達到滿足最新的電解電容器所要求的特性。

本發(fā)明的目的在于通過改進了以前的電解液所存在的上述缺點，得到實質上是非水系的且能提供高電導率的電解液，使電解電容器的電氣特性提高，且由于能長時期維持穩(wěn)定的特性而使電解電容器的可靠性提高。

本發(fā)明的特征為在主要溶劑為非質子系溶劑的液體中溶解有脂肪族飽和一元羧酸的4級銨鹽。脂肪族飽和一元羧酸以一般式R-COOH（R為氫或碳數(shù)為1-6的烷基）表示。將其作為4級銨鹽，溶解于以非質子系為主體的溶劑中而得到。

在本發(fā)明中所使用的脂肪族飽和一元羧酸的具體化合物（括弧內表示有示性式）如下。

甲酸 （HCO₂H）

乙酸 （CH₃CO₂H）

丙酸 （C₂H₅CO₂H）

丁酸 （C₃H₇CO₂H）

戊酸 （C₄H₉CO₂H）

己酸 （C₅H₁₁CO₂H）

庚酸 （C₆H₁₃CO₂H）

在本發(fā)明中所使用的脂肪族飽和一元羧酸的4級銨鹽在非質子系溶劑中很穩(wěn)定，能穩(wěn)定地維持高電導率。

而且即使在質子溶劑中也和以前的銨鹽和1-3級銨鹽的脫水反應不同，而為脫醇反應。而且此脫醇反應與脫水反應相比，其進行速度顯著緩慢，在所期望的電解電容器的壽命特性期間幾乎不會出現(xiàn)明顯的劣化現(xiàn)象。