铝电解电容器用电解液及使用其的铝电解电容器制造技术

本发明专利技术的课题在于提高电解电容器的可靠性，以使其即便处于周边环境进一步高温化或多湿条件下，电解液亦不会自密封部泄漏。本发明专利技术的铝电解电容器用电解液含有非质子性溶剂(A)、包含下述通式(1)所表示的阳离子(B)与阴离子(C)的盐的电解质(D)、及下述通式(2)所表示的化合物(E)，且化合物(E)的含量相对于(A)及(D)的合计重量为0.01重量％～3重量％。[式中，R1～R3为碳数1～3的烷基，R4～R7为碳数1～3的烷基或氢原子][式中，R8～R14为碳数1～3的烷基或氢原子]。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝电解电容器用电解液及使用其的铝电解电容器
本专利技术涉及一种铝电解电容器用电解液及使用其的铝电解电容器。
技术介绍
近年来，逐渐对用于汽车电气设备等的铝电解电容器有如下要求：伴随周边环境的高温化，高温下的特性劣化较小，且即便因暴露于室外而处于多湿条件下，特性劣化亦较少。因此，亦期待电解液于高温、多湿下特性劣化较少。从前作为耐久性较高的铝电解电容器用电解液，已知以具有烷基取代脒基的化合物的四级化物的羧酸盐作为电解质的所谓脒系电解液(例如专利文献1)等。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第95/15572号
技术实现思路
直至已知脒系电解液之前，一直使用烷基四级铵系电解液。然而，烷基四级铵系电解液存在电解液自因碱而劣化的密封部泄漏的异常。另一方面，于专利文献1中揭示的脒系电解液会与具有烷基取代脒基的化合物所产生的碱进行反应。由此，封口体的碱劣化得以抑制，电解液不会自密封部泄漏。因此，由于具有烷基四级铵系电解液不具有的效果，故而作为铝电解电容器用电解液而广泛使用。然而，在周边环境的进一步高温化或多湿条件下，存在认为碱劣化的抑制效果未必充分的情况。[专利技术所欲解决的问题]本专利技术的课题在于提高电解电容器的可靠性，以使其即便处于周边环境进一步高温化或多湿条件下，电解液亦不会自密封部泄漏。[解决问题的技术手段]本专利技术者等人为达成上述目的而进行研究，结果完成本专利技术。即本专利技术是一种铝电解电容器用电解液，其含有非质子性溶剂(A)、包含下述通式(1)所表示的阳离子(B)与阴离子(C)的盐的电解质(D)、及下述通式(2)所表示的化合物(E)，且相对于(A)及(D)的合计重量，化合物(E)的含量为0.01重量％～3重量％。[式中，R1～R3为碳数1～3的烷基，R4～R7为碳数1～3的烷基或氢原子][式中，R8～R14为碳数1～3的烷基或氢原子][专利技术的效果]使用本专利技术的电解液的电解电容器可成为即便处于周边环境进一步高温化或多湿条件下，电解液亦不会自密封部泄漏的可靠性高的电容器。具体实施方式本专利技术的电解液中，于对电解液施加电压时，藉由电解液中所含有的水的电解，而于阴极侧产生OH-，于阳极侧产生H+。H+与上述通式(2)所表示的化合物(E)进行反应而形成胺盐。由于该胺盐将OH-中和，因此表现出碱抑制效果。因此，即便于高温-高湿下使用电容器，亦藉由化合物(E)的作用而不易引起封口体的碱劣化，可抑制电解液自密封部泄漏。于组合作为具有烷基取代脒基的化合物的四级化物的一种的上述通式(1)所表示的阳离子(B)与化合物(E)时，成为即便于高温-高湿下可靠性亦高的电容器用电解液。<非质子性溶剂(A)>作为构成本专利技术的电解液的非质子性溶剂(A)，包括：(1)醚、(2)酰胺、(3)恶唑啶酮、(4)内酯、(5)腈、(6)碳酸酯、(7)砜、(8)其他有机溶剂。(1)醚单醚(乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、四氢呋喃、3-甲基四氢呋喃等)、二醚(乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚等)、三醚(二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚等)。(2)酰胺甲酰胺(N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺等)、乙酰胺(N-甲基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺等)、丙酰胺(N，N-二甲基丙酰胺等)、吡咯啶酮(N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮等)、六甲基磷酰胺等。(3)恶唑啶酮N-甲基-2-恶唑啶酮、3，5-二甲基-2-恶唑啶酮等。(4)内酯γ-丁内酯、α-乙酰基-γ-丁内酯、β-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯等。(5)腈乙腈、丙腈、丁腈、丙烯腈、甲基丙烯腈、苯甲腈等。(6)碳酸酯碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、碳酸丁二酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等。(7)砜环丁砜、二甲基砜等。(8)其他有机溶剂1，3-二甲基-2-咪唑啶酮、二甲基亚砜、芳香族溶剂(甲苯、二甲苯等)、石蜡溶剂(正构石蜡、异构石蜡等)等。非质子性溶剂(A)可使用一种或并用两种以上。该等中，较佳为内酯及砜，进而较佳为γ-丁内酯、环丁砜，尤佳为γ-丁内酯。本专利技术的电解液除非质子性溶剂(A)以外亦可含有乙二醇等质子性溶剂(F)。(F)的含量基于(A)的重量为0重量％～100重量％(以下有时记作wt％)。作为(F)，可列举乙二醇、丙二醇、二乙二醇等。<阳离子(B)>本专利技术的电解液中所含有的电解质(D)包含上述通式(1)所表示的阳离子(B)与阴离子(C)的盐。通式(1)中，R1～R3为碳数1～3的烷基，R4～R7为碳数1～3的烷基或氢原子。碳数1～3的烷基可列举甲基、乙基、正丙基、异丙基。作为阳离子(B)的具体例，可列举1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓、1，3，4-三甲基-2-乙基咪唑啉鎓、1，3-二甲基-2，4-二乙基咪唑啉鎓、1，2-二甲基-3，4-二乙基咪唑啉鎓、1-甲基-2，3，4-三乙基咪唑啉鎓、1，2，3，4-四乙基咪唑啉鎓、1，2，3-三甲基咪唑啉鎓、1，3-二甲基-2-乙基咪唑啉鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑啉鎓、1，2，3-三乙基咪唑啉鎓等。上述中，进而较佳为1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑啉鎓。<阴离子(C)>作为构成本专利技术的电解液的阴离子(C)，可列举通常用于电解液的各种有机酸及/或无机酸的阴离子。于二价以上的有机酸及/或无机酸的情形时，阴离子(C)较佳为单阴离子。作为有机酸、无机酸，例如可列举下述的(1)～(6)。(1)羧酸类·碳数2～15的2价～4价的聚羧酸：脂肪族聚羧酸[饱和聚羧酸(草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等)、不饱和聚羧酸(顺丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸等)]、芳香族聚羧酸[鄰苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三甲酸、均苯四甲酸等]、含S聚羧酸[硫二丙酸等]。·碳数2～20的羟基羧酸：脂肪族羟基羧酸[乙醇酸、乳酸、醇酸、蓖麻油脂肪酸等]；芳香族羟基羧酸[水杨酸、杏仁酸等]；·碳数1～30的单羧酸：脂肪族单羧酸[饱和单羧酸(甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、十二酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、二十二酸等)、不饱和单羧酸(丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、油酸等)]；芳香族单羧酸[苯甲酸、肉桂酸、萘甲酸等]；(2)酚类·一元酚(包括苯酚类、萘酚类)：苯酚、烷基(碳数1～15)、苯酚类(苯甲酚、二甲苯酚、乙基苯酚、正丙基苯酚或异丙基苯酚、异十二烷基苯酚等)、甲氧基苯酚类(丁香油酚、愈创木酚等)、α-萘酚、β-萘酚、环己基苯酚等；·多酚：鄰苯二酚、间苯二酚、鄰苯三酚、间苯三酚、双酚A、双酚F、双酚S等。(3)烷基的碳数1～15的磷酸单烷基酯及磷酸二烷基酯·磷酸单甲酯及磷酸二甲酯、磷酸单乙酯及磷酸二乙酯、磷酸单异丙酯及磷酸二异丙酯、磷酸单丁酯及磷酸二丁酯、磷酸单(2-乙基己基)酯及磷酸二-(2-乙基己基)酯、磷酸单异癸酯及磷酸二异癸酯等。(4)磺酸·烷基(碳数1～15)苯磺酸(对甲苯磺酸、壬基苯磺酸、十二烷基苯磺酸等)、磺基水杨酸、甲磺酸、三氟甲磺酸等。(5)无机酸·磷酸、四氟硼酸、过氯酸、六氟磷酸、六氟銻酸、六氟砷酸等。(6)其他·三氟甲磺酰亚胺等酰亚胺阴离子、甲基三氟甲磺酰基甲基化物等甲基化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电解电容器用电解液，其含有非质子性溶剂(A)、包含下述通式(1)所表示的阳离子(B)与阴离子(C)的盐的电解质(D)、及下述通式(2)所表示的化合物(E)，且相对于所述(A)及所述(D)的合计重量，所述化合物(E)的含量为0.01重量％～3重量％，[式中，R1～R3为碳数1～3的烷基，R4～R7为碳数1～3的烷基或氢原子][式中，R8～R14为碳数1～3的烷基或氢原子]。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.26 JP 2012-1011331.一种铝电解电容器用电解液，其含有非质子性溶剂A、包含下述通式(1)所表示的阳离子B与阴离子C的盐的电解质D、及下述通式(2)所表示的化合物E，且相对于所述A及所述D的合计重量，所述化合物E的含量为1重量％～3重量％，式中，R1～R3为碳数1～3的烷基，R4～R7为碳数1～3的烷基或氢原子，式中，R8～R14为碳数1～3的烷基或氢原子。2.根据权利要求1所述的铝电解电容器用电解液，其进而含有4-甲氧基丁酸，且相对于所述A及所述D的合计重量，4-甲氧基丁酸的含量为含有0.1重量％以下。3.根据权利要求1或2所述的铝电解电容器用电解液，其中所述阴离子C为羧酸阴离子、磷酸单烷基酯阴离子或磷酸二烷基酯阴离子，其中所述磷酸单烷基酯阴离子的烷基的碳数为1～15，所述磷酸二烷基酯阴离子的烷基的碳数为1～15。4.根据权利要求1或2所述的铝电解电容器用电解液，其中所述阴离子C为邻苯二甲酸单阴离子或顺丁烯二酸单阴离子。5.一种铝电解电容器用电解液，其含有非质子性溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：赤泽庆彦，加藤隆史，清家英雄，
申请(专利权)人：三洋化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP