CN100474467C - 电解电容器及电解电容器用的电极箔 - Google Patents

Abstract

提供了具有低ESR特性的固体电解电容器及用于该电解电容器的电解电容器用电极箔。本发明中，在使用腐蚀后孔隙率是51%以下的阳极箔，或者腐蚀后孔隙率是44%以下的阴极箔的电容器元件内，含有在水溶性的金属络合物上结合磷酸离子的结合体及以水为主成分的溶剂，所以电极箔的导电部分增大，电极箔的电阻量减少，与电阻率低的电解液结合可以得到具有低ESR特性的固体电解电容器及用于该电解电容器的电解电容器用电极箔。

Description

电解电容器及电解电容器用电极箔

技术领域

本发明涉及电解电容器及用于该电解电容器的电解电容器用电极箔。

背景技术

铝电解电容器一般是由以下结构构成的。也就是将形成带状的高纯度的铝箔进行化学的或者电化学的腐蚀，进行扩面处理的同时，将扩面处理的铝箔用硼酸铵水溶液等的化成液中进行化成处理后在铝箔的表面形成氧化薄膜层的阳极箔和、将相同高纯度的铝箔扩面处理的阴极箔通过隔板卷绕形成电容器元件。而且，该电容器元件中含浸驱动用电解液收装在金属制的有底筒状的外装壳体内。进而，在外装壳体的开口端部置入由弹性橡胶构成的封口体，在外装壳体的开口端部通过深冲加工进行封口，构成铝电解电热器。

而且，已知作为小型、低压用的铝电解电容器的、含浸电容器元件的电解液，以往使用乙二醇为主溶剂，以己二酸、苯甲酸等的铵盐作为溶质的，或者使用γ—丁内酯作为主溶剂，以苯二酸、马来酸等的季铵化环状脒鎓盐作为溶质。

可是，近年来，电子信息设备进行数字化，进而这些的电子信息设备的作为心脏部的微处理器(MPU)的驱动频率的高速化进展。与此相应地，消耗的电力增大，由于发热而出现的稳定问题更加明显化，作为对策是降低驱动电压。因此，作为供给微处理器的高精度的电路，被称为电压控制模块(VRM)的DC—DC变频器广泛地被使用着，在其输出侧为了防止电压下降，大多使用串连等效电阻(ESR)低的电容器。作为具有这些低ERS特性的电容器，已实现了将固体电解质作为电解质的固体电解电容器，作为适用这些用途的电容器被广泛地使用着。

可是，微处理器的驱动频率的高速化的显著进行，与其相应地，消耗电力增大，为了与其对应，要求从用于防止电压下降的电容器供给的电力增大。也就是，在短时间内必须供给大的电力，为此，对于上述固体电解电容器需要大容量化、小型化、低电压的同时，要求比以往更低的ESR特性。

因此，进行了使电解液中含有大量的水，进一步减少电解液的比电阻的试验，虽然这样的电解电容器，电解质的比电阻低，但是电容器的ESR的降低效果还不充分，进而放置特性也不好。

如以上所示，通过电解电容器用电解液的改善来降低电容器的ESR时是有界限的，进一步降低ESR就更成为难题。

本发明是为了解决上述问题而提出的，提供了可以用于实现低ERS的电解电容器及用于该电解电容器的电解电容器用电极箔。

发明的内容

本发明的电解电容器是在使用孔隙率具有51％以下的腐蚀箔的阳极箔的电容器元件内，含有在水溶性的金属络合物上结合磷酸离子的结合体及水为主成分的溶剂。也就是，化成孔隙率51％以下的腐蚀箔，即阳极氧化后可以得到本发明的阳极箔。这样，通过将腐蚀箔的孔隙率控制在51％以下，增大阳极箔的导电部分，降低阳极箔的电阻量，与使用以水为主成分溶剂的低比电阻的电解液相结合，可以实现在此之前没有的、具有低ESR特性的电解电容器，但是孔隙率超过51％时，电阻量增加则不能得到期望的ESR特性。进而，孔隙率超过20％时，由于可以得到高容量，所以是合适的。这里所说的腐蚀箔的孔隙率是指用表观的腐蚀箔体积去除腐蚀箔的孔隙容积而计算出的值。

在此，通常对电解液使用水作为主成分的溶剂时，存在电极箔的水合劣化明显，放置后的特性劣化，发生开阀的问题。可是，在本发明中，由于在电容器元件内含有在水溶性的金属络合物中结合了磷酸离子的结合体，所以该结合体在电解液中放出磷酸离子，由于适量地保持电解液中的磷酸离子防止了电极箔的水合劣化，所以放置后的特性也优良。

进而，在上述的电解电容器中，若阳极箔的箔厚是70μm以上，阳极箔的电阻量降低ESR降低，若是150μm以下，由于可作成小型化，所以箔厚，优选的是70～150μm。

另外，本发明的电解电容器，在使用孔隙率44％以下的腐蚀箔的电容器元件内含有着在水溶性的金属络合物中结合了磷酸离子的结合体及将水作为主成分的溶剂。这样，通过将腐蚀箔的孔隙率作成44％以下，可增大阴极箔的导电部分降低阳极箔的电阻量，与使用将水作为主成分的溶剂的低比电阻的电解液结合，可以实现以前没有的、具有低ESR特性的电解电容器，但若孔隙率超过44％，电阻量增大而不能得到所希望的ESR特性。进而，若孔隙率是10％以上，由于可得到高容量，所以是理想的。

进而，在上述的固体电解电容器中，若阴极箔的箔厚在50～100μm的范围，由于ESR可进一步降低，可小型化，所以是理想的。

进而，在卷绕上述的电极箔构成的固体电解电容器中，由于电容器的电极箔长，电极箔自身的电阻量本质地增大，所以降低整个电容器的ESR的效果极大。

在此，金属络合物是铝络合物时，可在铝电解电容器的电容器元件内，形成在水溶性的金属络合物中结合了磷酸离子的结合体。

若溶剂中的水的含量是35～100wt％，由于电解电容器的ESR降低，所以是理想的。

实施发明的最佳方式

进而，具体地说明本发明的实施方式。将铝箔通过在由盐酸水溶液等构成的腐蚀液中用交流腐蚀的方法粗面化，作成孔隙率是50％以下。进而，为了形成电介质薄膜在由磷酸水溶液组成的化成液中进行化成，作成阳极箔。通过将腐蚀箔的孔隙率作成51％以下、优选的是43％以下、更优选的是37％以下，增大阳极箔的导电部分降低电阻量，所以电解电容器的ESR降低。在本发明中，由于通过降低孔隙率使电极箔的导电部分增大降低ESR，所以与腐蚀槽的深度尺寸和面积比率等状态无关，例如即使是腐蚀箔的两面的腐蚀槽的深度不同的状态，也不降低本发明的效果。进而，为了确保最大限度的容量体积效率，若孔隙率是20％以上，由于腐蚀面积增大可得到高容量，所以是理想的。

进而，若阳极箔的箔厚是70μm以上，更优选的是90μm以上，阳极箔的电阻量降低ESR降低，若是150μm以下，电容器的体积效率提高，可小型化，所以箔厚优选的是70～150μm、更优选的是90～150μm。

另外，将铝箔与阳极箔相同地用交流腐蚀或者化学腐蚀进行粗面化，将孔隙率作成44％以、优选的是35％以下、更优选的是26％以下，制作阴极箔。这样可降低阴极箔的电阻量降低电解电容器的ESR。进而，为了确保最大限度的容量体积效率，若孔隙率是10％以上，由于腐蚀面积增大可得到高容量，所以是理想的。另外，若阴极箔的箔厚是50～100μm，进而是70～100μm的范围，ESR进一步降低可小型化，所以是理想的。

在此，在使用比电阻低的电解液，该电解液使用将水作为主成分的溶剂，降低孔隙率增大电极箔的导电部分的电解电容器中，进而通过使得电极箔的单位面积的电阻值，即，正方形的电极箔的端面间的电阻值(以下，称为箔电阻率)和、箔宽与箔面积的最适宜化，可进一步降低电容器的ESR。

即，本发明所用的电极箔的箔电阻率是0.4～0.79mΩ、更优选的是0.5～0.61mΩ。通过使用该范围的电极箔可降低电极箔的电阻量，降低ESR。在该范围以下时，ESR的低减效果少，超过该范围时，ESR的低减率下降。

而且，箔宽是8～25mm、优选的是12～25mm。对于不足该范围，即使降低箔电阻率，电解质的电阻量的作用变大ESR也不降低。若超过该范围，ESR的低减率下降，进而作为小型品是不适宜的。

而且，箔面积必须是1500mm²以上、优选的是2500mm²、更优选的是5000mm²以上。对于不足该范围，由于电极箔和电解质的面积部分小，电阻值不降低，所以ESR不降低。而且，由于本发明的电解电容器是使用通过隔板将电极箔卷绕的电容器元件，所以电极箔的箔长可使用长的。由此，可得到充分的箔面积，降低ESR。

而且，为了将电极箔的箔电阻率如上所述地作成0.4～0.79mΩ、更优选的是0.5～0.61mΩ，可使用残芯厚度35～65μm、更优选的是45～55μm的电极箔。

在此，如上所述，阴极箔使用腐蚀箔，阳极箔使用在由磷酸水溶液等组成的化成液中通电而在该表面上形成氧化薄膜的。因此，这样的电极箔是由未被腐蚀的铝的部分(以下，称为残芯)和腐蚀部分和在阳极箔时进而由氧化薄膜部分组成，但通过将该残芯的厚度作成35～65μm、更优选的是45～55μm，可将箔电阻率作成0.4～0.79mΩ、更优选的是0.5～0.61mΩ。

另外，若在阴极箔上形成0.1～10V、优选的是0.3～5V的化成薄膜，由于ESR降低，高温寿命特性提高，所以是理想的。

另外，若在阴极箔的表面上形成由氮化钛或钛等的氧化性低的金属化合物或金属组成的层，由于静电容器量增大，所以是理想的。在此，进而优选的是在阴极箔上形成化成薄膜，该化成薄膜上形成由上述的氧化性低的金属或金属化合物组成的层。

将电极引出机构分别与以上的阳极箔和阴极箔连接，夹住隔板卷绕。在此，使用上述的本发明的阳极箔和以往的阴极箔、以往的阳极箔和本发明的阴极箔，都可得到本发明的效果，但使用本发明的阳极箔和阴极箔的两方，可得到最大的效果。

在此，作为隔板，可使用蕉麻纸、牛皮纸、玻璃隔板等或由乙烯、聚酯等的合成纤维组成的无纺布，进而多孔质隔板。

另外，在将电极引出机构与电极箔连接时，若使用本发明的导电部分增大的电极箔时，电极箔和电极引出机构的接合部分的接触电阻降低，电解电容器的ESR进而降低。

而且，在这样形成的电容器元件中含浸使用本发明的以水作为主成分的溶剂的电解液，置于有底筒状的金属壳体中，在开口端部封装封口胶，通过压紧加工封口。

溶剂中的水含量是35～100wt％，在75wt％以下时，低温特性优良，所以优选的是35～75wt％。

在此，在电容器元件内含有将磷酸离子与水溶性的金属络合物结合的结合体。该水溶性的结合体可通过将螯合剂和在水溶液中生成金属离子的化合物(以下，称为金属生成性化合物)和生成磷酸离子的化合物(以下，称为磷酸生成性化合物)溶解在溶剂中而得到。即，在该溶液中，螯合剂和金属生成性化合物在溶液生成的金属螯合化后形成水溶性的金属络合物。进而水溶性的金属络合物与磷酸生成性化合物在溶液中生成的磷酸离子进行反应，形成在水溶性的金属络合物上结合磷酸离子的结合体(以下，称为水溶性结合体)。在此所用的溶剂，只要是溶解螯合剂、金属生成性化合物、磷酸生成性化合物的溶剂就可以，其中，优选的是乙二醇、γ—丁内酯等。而且，可将这样形成的水溶性结合体添加到电解液中含在电容器元件中。另外，也可将该水溶性结合体通过涂敷等附着在电极箔或隔板等上，含在电容器元件内。

另外，也可通过将添加了螯合剂、金属生成性化合物和磷酸生成性化合物的电解液含浸在电容器元件上，使得水溶性结合体含有在电容器元件内。在该电解液中，通过与在上述的溶剂中的反应相同的反应形成水溶性结合体，通过将该电解液含浸在电容器元件中可将水溶性结合体含在电容器元件内。另外，电极箔是铝时，由于从电极箔溶解出铝离子，所以可不添加金属生成性化合物，形成在水溶性的铝络合物中结合磷酸离子的结合体，所以是适宜的。

这样含有的水溶性结合体，在电解液中慢慢放出磷酸离子，可长期适当量地保持电解液中的磷酸离子。而且，通过该适当量地保持的磷酸离子可得到优良的放置特性。

作为螯合剂，可举出以下物质。即，柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、苹果酸、乳酸、甘醇酸、α—羟基丁酸、羟基丙二酸、α—甲基苹果酸、二羟基酒石酸等的α—羟基羧酸类、γ—二羟基苯酸、β—二羟基苯酸、三羟基苯甲酸、羟基苯二酸、二羟基苯二酸、苯酚三羧酸、金精三羧酸、铬花青R等的芳香族羟基羧酸类、磺基水杨酸等的磺基羧酸类、二氰基二胺等的胍类、半乳糖、葡萄糖等的糖类、木质磺酸盐等的木质素类，以及，乙二胺四乙酸(EDTA)、硝基三乙酸(NTA)、乙二醇醚二胺四乙酸(GEDTA)、二乙三胺五乙酸(DTPA)、羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、三乙四胺六乙酸(TTHA)等的氨基多元羧酸类或这些的盐。作为这些的盐可使用铵盐、铝盐、钠盐、钾盐等。

作为金属生成性化合物，可举出金属或金属化合物。作为金属，可使用铝、铁、铜、镍、锰、锌、钙、镁、钡、铅、钛、铌、钽等，与螯合剂形成络合物的金属。另外，作为金属化合物，可使用氧化物、氢氧化物、氯化物，或硫酸盐、碳酸盐等的金属盐等，可在溶剂中生成金属离子的化合物。其中，优选的是铝。

作为磷酸生成性化合物，可举出用通式(化学式1)表示的磷化合物或这些的盐或者这些的缩合物或这些的缩合物的盐。

(化学式1)

(式中，R₁、R₂表示—H、—OH、—R₃、—OR₄；R₃、R₄表示烷基、芳基、苯基、醚基)

作为这些磷酸生成性化合物，可以举出以下例子。正磷酸、亚磷酸、次亚磷酸及这些的盐，作为这些盐是铵盐、铝盐、鈉盐、钙盐、钾盐。正磷酸及其盐在水溶液中分解生成磷酸离子。另外，亚磷酸、次亚磷酸及这些的盐在水中分解，生成亚磷酸离子、次亚磷酸离子，而后氧化成为磷酸离子。

另外，可以举出磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸丁酯、磷酸二丁酯等的磷酸化合物、1—羟基亚乙基—1，1—二膦酸、氨基三甲基膦酸、苯基膦酸等的膦酸化合物等。还可以举出甲基次磷酸、丁基次磷酸等的次磷酸化合物。

进而，可以举出这些的缩合磷酸或者这些盐。焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸等的直链状的缩合磷酸、偏磷酸、六偏磷酸等的环状缩合磷酸、或者结合了这些的链状、环状的缩合磷酸。而且，作为这些缩合磷酸盐，可以使用氨盐、铝盐、鈉盐、钙盐、钾盐等。

这些也都是在水溶液中产生磷酸离子，或者产生亚磷酸离子、次亚磷酸离子，而后氧化成为磷酸离子的磷酸生成性化合物。

此外，这些中，优选的是容易生成磷酸离子的正磷酸或者其盐、缩合磷酸、或者磷酸化合物。进而，对于添加量，优选的是比较快的产生很多磷酸离子的正磷酸、焦磷酸、三聚磷酸等的直链状的缩合磷酸或者这些盐。另外，在这些化合物外，只要是在水溶液中可以产生磷酸离子的物质都可以得到本发明的效果。

作为含有在电解液中的溶质，可以举出通常用在电解电容器用电解液的、以酸的共轭碱作为阴离子成分的铵盐、胺盐、季胺盐及环状的脒化合物的季铵盐，作为构成胺盐的胺可以举出伯胺(甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙二胺等)、仲胺(二甲胺、二乙胺、二丙胺、甲乙胺、二苯胺等)、叔胺(三甲胺、三乙胺、三丙胺、三苯胺、1，8—二氮杂二环(5，4，0)—十—烯—7等)、作为构成季铵盐的季铵可以举出四烷基铵(四甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵、甲基三乙基铵、二甲基二乙基铵等)、吡啶鎓(1—甲基吡啶鎓、1—乙基吡啶鎓、1，3—二乙基吡啶鎓等)，另外，作为构成环状脒化合物的季铵盐的阳离子可以举出以下的化合物季铵化的阳离子。也就是，咪唑单环化合物(1—甲基咪唑、1，2—二甲基咪唑、1，4—二甲基—2—乙基咪唑、1—苯基咪唑等的咪唑同族体、1—甲基—2—氧基甲基咪唑、1—甲基—2—氧基乙基咪唑等的氧基烷基衍生物、1—甲基4(5)—硝基咪唑、1，2—二甲基5(4)—氨基咪唑等的硝基及氨基衍生物)、苯并咪唑(1—甲基苯并咪唑、1—甲基—2—苄基苯并咪唑等)、具有2—咪唑啉环的化合物(1—甲基咪唑啉、1，2—二甲基咪唑啉、1，2，4—三甲基咪唑啉、1，4—二甲基—2—乙基咪唑啉、1—甲基—2—苯基咪唑啉等)、具有四氢嘧啶环的化合物(1—甲基—1，4，5，6—四氢嘧啶、1，2—二甲基—1，4，5，6—四氢嘧啶、1，8—二氮杂二环[5.4.0]十一烯—7，1，5—二氮杂二环[4.3.0]壬烯—5等)等。

作为阴离子成分可以举出己二酸、戊二酸、琥珀酸、苯甲酸、间苯二酸、邻苯二酸、对苯二酸、马来酸、甲苯酸、庚酸、丙二酸、甲酸、1，6—癸二酸、5，6—癸二酸等的癸二羧酸、1，7—辛二酸等的辛二羧酸、壬二酸、癸二酸等的有机酸、或者硼酸、硼酸和多元醇得到的硼酸的多元醇络合物、磷酸、碳酸、硅酸等的无机酸共轭碱。这些中优选的是癸二羧酸、辛二羧酸、壬二酸、癸二酸、己二酸、戊二酸、琥珀酸、苯甲酸、间苯二酸、甲酸等的有机酸，或者硼酸、硼酸的多元醇络合物。

而且，作为溶质使用己二酸或者其盐的至少一种时，会进一步降低ERS。该己二酸或者其盐的含量，在电解液中是5～23wt％，优选的是8～18wt％。在该范围以上时，比电阻下降，在该范围以上时，低温特性良好。其他的上述溶质的含量也是电解液全体的大约5～23wt％，优选的是8～18wt％。

进而，为了降低ESR，作为溶质最好使用甲酸或者其盐。这些的含有量在电解液中是3～15wt％，优选的是6～12wt％。低于该范围时ESR的降低效果少，超过该范围时，由于产生气体而膨胀，发生开阀。进而，添加3～15wt％的有机酸或者这些盐时可以降低ESR。作为这些有机酸可以举出上述的己二酸、戊二酸等。这些中优选的是己二酸。

在本发明的电解液中，可以使用以水为主成分的溶剂，但是作为副溶剂可以混合质子性极性溶剂、非质子性极性溶剂、水及这些的混合物。作为质子性极性溶剂可以举出一元醇(甲醇、乙醇、丙醇、丁醇。己醇、环己醇、环戊醇、苄醇等)、多元醇及羟基醇化合物(乙二醇、丙二醇、丙三醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、1，3—丁二醇、甲氧基丙二醇等)等。作为非质子性极性溶剂可以举出酰胺系(N—甲基甲酰胺、N，N—二甲基甲酰胺、N—乙基甲酰胺、N，N—二甲基甲酰胺、N—甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺等)、内酯类(γ—丁内酯、δ—戊内酯等)、环状酰胺类(N—甲基—2—吡咯烷酮等)、碳酸酯类(碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等)、睛类(乙睛等)、氧化物类(二甲基亚砜等)、2—咪唑啉酮系[1，3—二烷基—2—咪唑啉酮(1，3—二甲基—2—咪唑啉酮、1，3—二乙基—2—咪唑啉酮、1，3—二(正丙基)—2—咪唑啉酮等)、1，3，4—三烷基—2—咪唑啉酮(1，3，4—三甲基—2—咪唑啉酮等)]等为代表的。

另外，为了稳定电解电容器的寿命特性，也可以添加硝基苯酚、硝基苯甲酸、硝基二苯甲酮、硝基苄基醇、2—(硝基苯酚氧基)乙醇、硝基苯甲醚、硝基苯乙醚、硝基甲苯、二硝基苯等的芳香族硝基化合物。

另外，为了提高电解电容器的安全性可以添加提高电解液的耐压的非离子性表面活性剂、多元醇和氧化乙烯和/或氧化丙烯加成聚合得到的聚氧化烯多元醇醚化合物、聚乙烯醇。

另外，在本发明的电解电容器用电解液中，通过添加硼酸、多糖类(甘露糖醇、山梨糖醇、季戊四醇等)、硼酸和多糖类的络合物、胶体硅等，进而提高耐电压特性。

另外，为了防止泄漏电流也可以添加羟基羧酸化合物等。

用以上方法形成的本发明的电解电容器具有低的ESR特性，放置特性也良好。

以下，对于本发明的电解电容器叙述具体的实施例。

实施例1

通过交流腐蚀将铝箔粗面化，进而实施形成电介质氧化薄膜的化成处理，作成本发明的阳极箔。另外，通过同样的交流腐蚀将铝箔粗面化，在表面形成化成薄膜作成阴极箔。通过夹住隔板卷绕该阳极箔和阴极箔形成电容器元件。

对上述构成的电容器元件含浸铝电解电容器的驱动用的电解液。将含浸了该电解液的电容器元件置于到有底筒状的铝构成的壳体中，在外装壳体的开口端部插入丁基橡胶制的封口体，进而通过深冲加工外装壳体的端部进行铝电解电容器的封口。这样，作成10φ×20L的电解电容器。

如下作成所使用的电解液。首先，在水10份中添加二乙三胺五乙酸1份、氢氧化铝0.2份、磷酸二氢铵1.5份，完成螯合化反应及磷酸离子结合反应，作成水溶性结合体。接着，将该水溶性结合体的水溶液添加到由水50份、乙二醇18份、己二酸铵10份、甲酸铵8份组成的电解液中，制成本发明的电解液。

实施例1—1

在此，在这样形成的电解电容器中，作为阳极箔使用厚度是100μm、腐蚀后的孔隙率26％的箔，作为阴极箔使用厚度是85μm、腐蚀后的孔隙率19％的箔，构成实施例1—1。

实施例1—2

另外，作为阳极箔使用厚度是100μm、腐蚀后的孔隙率46％的箔，作为阴极箔使用厚度是50μm、腐蚀后的孔隙率39％的箔，构成实施例1—2。

实施例1—3

另外，除了作为阳极箔使用厚度是100μm、腐蚀后的孔隙率33％的箔之外，用与实施例1—2相同的手段制作电解电容器，构成实施例1—3。

实施例1—4

另外，作为阳极箔使用厚度是100μm、腐蚀后的孔隙率52％的箔，作为阴极箔使用厚度是75μm、腐蚀后的孔隙率22％的箔，构成实施例1—4。

比较例1

另外，作为阳极箔使用厚度是100μm、腐蚀后的孔隙率52％的箔，作为阴极箔使用厚度是50μm、腐蚀后的孔隙率39％的箔，作为比较例1—2。

实施例2

与实施例1相同地制作10φ×12.5L的电解电容器。将使用与实施例1—1、1—3相同的电极箔的作为实施例2—1、2—2，将使用与比较例1相同的电极箔的作为比较例2。

阳极箔的箔电阻和实施例1—1～1—4、2—1、2—2及比较例1、2的电解电容器的ESR的比较情况见(表1)。

表1

如(表1)表明，在10φ×20L的电解电容器中，使用本发明的阳极箔的实施例1—2、1—3、使用本发明的阴极箔的实施例1—4与比较例1比较，ESR降低。进而，对于使用孔隙率26％的阳极箔和19％的阴极箔的实施例1—1，降低到8.7mΩ，实现了以往没有的低ESR。另外，使用孔隙率33％的阳极箔的实施例1—3比使用46％的阳极箔的实施例1—2降低ESR。

另外，通过将孔隙率从比较例的52％小到实施例的26、33、46％，在实施例1中箔电阻从103mΩ/m降低到34～68mΩ/m，在实施例2中箔电阻从213mΩ/m降低到70～84mΩ/m，电解箔的导电部分增大，电阻量降低。

另外，作为比较例，与实施例1—1相同地制作电容器元件，对该电容器元件含浸将以往的季脒鎓盐作为溶质的电解液形成电解电容器。使用的电解液是γ—丁内酯75份、邻苯二酸乙酯—二甲基—咪唑鎓25份。得到的ESR表示了29mΩ的高值，说明了即使使用本发明的电极箔，不使用本发明的将水作为主成分的实施例话，不能得到本发明的效果。

另外，在10φ×12.5L的电解电容器中，也得到相同的效果，本发明的效果是明确的。

以下，使用实施例1—1～1—4、2—1、2—2及比较例1的电极箔，使用不添加本发明的水溶性结合体的以往的电解液的以往例，在105℃下进行1000小时的高温负荷、无负荷试验。结果表明，对于实施例得到优良的值，但对于以往例，在试验开始后数小时全部开阀，说明在本发明的电解电容器尽管含有将水作为主成分的溶剂，放置特性也优良。

以下，叙述规定了箔电阻率、箔宽及箔面积的实施例。

通过交流腐蚀将铝箔粗面化，进而实施形成电介质氧化薄膜的化成，制成本发明的阳极箔。另外，通过相同的交流腐蚀将铝箔粗面化，在表面形成生成薄膜制成阴极箔。通过夹住隔板卷绕该阳极箔和阴极箔形成电容器元件。

对上述构成的电容器元件含浸铝电解电容器的驱动用的电解液。将含浸了该电解液的电容器置于有底筒状的铝构成的壳体中，在外装壳体的开口端部插入丁基橡胶制的封口体，进而通过深冲加工外装壳体的端部进行铝电解电容器的封口。

如下地制作在此所用的电解液。首先，在水10份中添加二乙三胺五乙酸1份、氢氧化铝0.2份、磷酸二氢铵1.5份，完成螯合化反应及磷酸离子结合反应，制作水溶性结合体。接着，将该水溶性结合体的水溶液添加到由水50份、乙二醇18份、己二酸铵10份、甲酸铵8份组成的电解液中，制作本发明的电解液。

在此所用的电极箔的箔电阻率、箔宽、箔面积、残芯厚度和各个ESR表示在(表2)中。

表2

 

	箔电阻率(mΩ)	箔宽(mm)	箔面积(mm<sup>2</sup>)	残芯厚度(μm)	ESR(mΩ)
						实施例3	0.69	9.5	2400	40	12.4
实施例4	0.68	13	1950	41	12.8
						实施例5	0.55	14	3200	52	8.9
实施例6	0.34	17	2800	51	8.4
						实施例7	0.56	25	5700	50	5.7
比较例3	0.93	10	2700	31	13.9
						比较例4	0.42	6	3900	65	18.8
比较例5	0.43	14	1200	65	17.5

由(表2)表明，本发明的实施例3～7的电解电容器的ESR表示了5.7～12.8mΩ的低值。特别是箔面积2500mm²以上的实施例5～6可达到8.9～8.4mΩ和10mΩ以下，5000mm²以上的实施例7表示了5.7mΩ的更低值。

与此相反，箔电阻率0.93mΩ的比较例3，尽管箔宽10mm、箔面积2700mm²比实施例3大，但也表示了13.9mΩ大的值。另外，箔宽6mm的比较例4，尽管箔电阻率0.42mΩ比实施例3～5小，进而箔面积3900mm²比实施例3～5大，ERS也显示了18.8mΩ大的值。另外，箔面积1200mm²的比较例5，尽管箔电阻率是0.43mΩ低的值，ESR也是17.5的大值。

另外，作为比较例6，与实施例3相同地形成电容器元件，对该电容器元件中含浸将以往的季脒鎓盐作为溶质的电解液形成电解电容器。使用的电解液是γ—丁内酯75份、邻苯二酸乙酯—二甲基—咪唑鎓25份。得到的ESR表示了29.1mΩ的高值，说明即使使用本发明的电极箔，不使用将本发明的水作为主成分的实施例也不能得到本发明的效果。

以下，使用实施例3～5的电解电容器和实施例3～5的电极箔，使用不添加本发明的水溶性结合体的以往的电解液的电解电容器，在105℃下进行1000小时的高温负荷、无负荷试验。结果表明，实施例得到优良的值，但使用以往的电解液的电解电容器，在试验开始后数小时全部开阀，在本发明的电解电容器中，尽管含有将水作为主成分的溶质的，但是放置特性也优良。

如上所述，按照本发明，可提供具有前所未有的低ESR特性，放置特性也优良的电解电容器及用于它的电解电容器用电极箔。

Claims (11)

1.一种电解电容器，在使用具有箔电阻率是0.4～0.79mΩ的腐蚀箔的阳极箔的电容器元件内，含有在水溶性的金属络合物上结合磷酸离子的结合体及以水为主成分的溶剂。

2.一种电解电容器，在使用具有箔电阻率是0.4～0.79mΩ的腐蚀箔的阴极箔的电容器元件内，含有在水溶性的金属络合物上结合磷酸离子的结合体及以水为主成分的溶剂。

3.根据权利要求1所述的电解电容器，其特征是所述孔隙率是20％以上。

4.根据权利要求2所述的电解电容器，其特征是所述孔隙率是10％以上。

5.根据权利要求1所述的电解电容器，其特征是所述阳极箔的箔厚是70～150μm。

6.根据权利要求2所述的电解电容器，其特征是所述阴极箔的箔厚是50～100μm。

7.根据权利要求1～6中任何一项所述的电解电容器，其特征是所述电容器元件是在具有阳极引出机构的所述阳极箔和具有阴极极引出机构的所述阴极箔之间夹有隔板卷绕而构成的。

8.根据权利要求7所述的电解电容器，其中金属络合物是铝络合物。

9.根据权利要求7所述的电解电容器，其中溶剂中的水含量是35～100wt％。

10.一种电解电容器用阳极箔，其特征是使用箔电阻率是0.4～0.79mΩ的腐蚀箔。

11.一种电解电容器用阴极箔，其特征是使用箔电阻率是0.4～0.79mΩ的腐蚀箔。