CN101341559B - 电解电容器 - Google Patents

Abstract

本发明的电解电容器是采用了对具有阳极内部端子的阳极箔和具有阴极内部端子的阴极箔间隔隔膜进行卷绕或层叠而得到的电容器元件的电解电容器，由于阳极箔的端部间隔隔膜与阴极箔相对，且对阴极内部端子的表面进行扩面处理，因此与阳极箔相对的阴极箔上面积小的部分消失，充放电特性提高。而且，本发明还提供向对具有阳极内部端子的阳极箔和具有阴极内部端子的阴极箔间隔隔膜进行卷绕或层叠而形成的电容器元件中浸渗驱动用电解液后的电解电容器，上述阴极内部端子由铝材料形成，对其表面进行刻蚀处理，将该刻蚀层的铁浓度设置为不足300ppm。

Description

电解电容器

技术领域

本发明涉及铝电解电容器。

背景技术

如图4所示，现有的铝电解电容器具有将在由铝形成的刻蚀箔上形成有化学生成被膜的阳极箔4和由经刻蚀的由铝形成的阴极箔3介以绝缘纸等隔膜2卷绕而成的电容器元件1。在上述阳极箔4和阴极箔3上，细长薄片状的阳极内部端子6和阴极内部端子5通过断续缝焊或冷焊等与各自的电极箔连接。上述电容器元件1中浸渗工作电解液，并被收纳于有底筒状包装壳中。包装壳的开口部被封口体密封，通过配置于上述封口部件的铆钉将从电容器元件引出的两极内部端子与两极外部端子分别连接而形成电解电容器。

但是，当现有的电容器在充放电电路中使用时，由于上述阴极内部端子5的表面积小于阴极箔3，因此与阴极箔3相比被施以较高电压，其放电时在上述阴极内部端子5及其附近的阴极箔3上产生伴随着成膜反应而生成的氢气等产物，由于该氢气的产生有可能导致所谓因电容器内压上升而使防爆阀工作的不良现象。

作为以改善上述问题为目的的发明，已知有对连接于阴极箔3的阴极内部端子5的与阳隔膜相对的面进行粗面化加工，且使与阴极箔3相接的面设置为平坦面的发明。

专利文献1：日本专利特开2005-39132号公报

然而，近年来在伺服电动机用途等中，越来越多地在施加周期短且电压差大的充放电电压的情况下使用。在这种用途中，不仅出现安全阀的动作，还产生了发生短路的新问题。

本发明是为了解决上述现有技术中的问题而提出的发明，其目的在于当在周期短且电压差大的充放电电路中使用时，试图延长电解电容器的寿命。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明者进行了潜心研究，为了阐明在充放电电路中使用时所发生的短路的产生原因，对产生了短路的电解电容器进行了分析，发现在阴极内部端子的表面有铁露出。关于该现象，从电化学机制可证实：充电时阴极箔和阴极内部端子附近的驱动用电解液因氧与水的还原反应以及氢的还原反应而碱化，这里，在电压差大的充放电电路中使用电解电容器等，在流过较大充电电流的条件下由于上述还原反应频繁发生而大大促进阴极箔和阴极内部端子附近的驱动用电解液的碱化。关于该还原反应，若阴极内部端子中所含有的异种金属的含量均一，则在阴极内部端子的整个面进行反应，但是若在阴极内部端子的局部存在含有大量异种金属的部位，则在该异种金属与驱动用电解液的界面集中进行还原反应。现有的阴极内部端子中，若采用纯度高(例如99.99％以上的纯度)的铝材料，则较柔软且与阴极箔的连接性不稳定，或因价格较高，而采用纯度低的铝材料，因此主要而言，由于与阴极箔相比异种金属、特别是铁金属的含量多，所以在阴极内部端子中所含有的铁与驱动用电解液的界面频繁产生还原反应，导致阴极内部端子附近的驱动用电解液碱化，从而使阴极内部端子表面的氧化被膜和铝溶出，阴极内部端子中所含有的异种金属铁露出，电流集中于该铁，导致短路。

于是，发现在上述部分通过将阴极内部端子表面附近所存在的异种金属设置为极少量即可防止短路，从而实现了本发明。

另外，还发现除了上述阴极内部端子以外，在电容器元件的卷绕开始部分和阴极内部端子附近也发生较多还原反应。此外，在卷绕开始部分，在先开始卷绕阳极箔时与阴极箔端部相对的阳极箔上发生短路，在与阴极内部端子相对的阳极箔上发生短路。而且，还发现在施加充放电电压时结束充电后发生短路。这里，分析电解电容器的结构可知，在电解电容器中阳极箔的氧化被膜成为电介质，在与该氧化被膜相对的阴极箔之间存储电荷以形成电容器。这里，若没有与阳极箔相对的阴极箔或阴极箔的面积小，则这些部分的阳极箔的电荷集中到与最近的阴极箔或与面积小的阴极箔相对的部分。于是推测在迄今为止最苛刻的条件下施加充放电而导致电介质被膜劣化，且在充电结束后电荷最大程度存储的状态下对电介质被膜施加较大电压而导致短路。即，当先开始卷绕阳极箔时，处于没有与阳极箔相对的阴极箔的状态，且阴极内部端子中与阳极箔相对的是面积小且平坦的阴极内部端子，在前者情况下，没有相对的阴极箔的阳极箔部分的电荷全部集中在与阴极箔的端部相对的部分，在后者情况下，集中在与平坦的阴极内部端子相对的部分而引起短路。这是对使用了电解电容器驱动用电解液的电解电容器进行的分析，可认为使用了固体电解质的电解电容器也具有同样的工作情况。

于是，在上述部分着眼于扩大与阳极箔相对的阴极箔的面积，从而实现了本发明。

本发明的电解电容器是向对具有阳极内部端子的阳极箔和具有阴极内部端子的阴极箔间隔隔膜进行卷绕或层叠而成的电容器元件中浸渗工作电解液而得到的电解电容器，其特征在于，上述阴极内部端子由表面经过溶解处理的铝形成，该溶解处理层中铁的浓度不足300ppm。且其特征还在于上述溶解处理为刻蚀处理。

如上所述，利用溶解处理(刻蚀处理)，通过使阴极内部端子的表面溶解，将溶解处理层(刻蚀层)中铁的浓度限制在规定量，从而可以将在该溶解处理层(刻蚀层)表面附近残存的铁设置为极少量，能防止因该铁引起的短路。即，在纯度为99.9％的铝合金中，铝处于多结晶的状态，超出固溶极限的铁在铝的结晶界面析出。而且，在结晶界面上也析出其他杂质成分。当对这种铝合金实施刻蚀等溶解处理时，铝的结晶界面与铝的结晶部分相比，在由铁和其他杂质成分造成的局部电池等的作用下，溶解速度变得更快。如上所述由于在结晶界面更早进行溶解，因此在结晶界面析出而存在的铁易脱落。由于这种作用，从微观上看，利用刻蚀使铁选择性地脱落，阴极内部端子的刻蚀层中的铁浓度减少，同时至少使在刻蚀层表面附近露出的铁极少。另外，上述溶解处理层(刻蚀层)中的铁浓度优选不足300ppm，最好在40ppm以下。

另外，本发明的电解电容器是采用了对具有阳极内部端子的阳极箔和具有阴极内部端子的阴极箔间隔隔膜进行卷绕或层叠而成的电容器元件的电解电容器，阳极箔的端部间隔隔膜与阴极箔相对，且对阴极内部端子的表面进行扩面处理。上述本发明的电解电容器中，由于阳极箔的端部间隔隔膜与阴极箔相对，所以在阳极箔的端部阴极箔与其相对，电荷不会集中。此外，由于对阴极内部端子实施了扩面处理，所以与阳极箔相对的阴极内部端子的面积增加。籍此，阳极箔上电荷集中的部分消失，充放电特性提高。

此外，本发明的电解电容器是采用了对具有阳极内部端子的阳极箔和具有阴极内部端子的阴极箔间隔隔膜进行卷绕而成的电容器元件的电解电容器，使阴极箔先于阳极箔开始卷绕，且对阴极内部端子的表面进行扩面处理。通过使阴极箔先于阳极箔开始卷绕并在阴极箔结束卷绕的方式进行卷绕，能使阴极箔与阳极箔的端部相对。因此，将阳极箔向内侧卷绕时，虽然卷绕开始端的阳极箔的内侧没有与之相对的阴极箔，但由于先行卷绕的阴极箔被卷绕并与卷绕开始端的阳极箔相对，因而能抑制电荷的集中，提高充放电特性。

另外，在采用了对具有阳极内部端子的阳极箔和具有阴极内部端子的阴极箔间隔隔膜进行卷绕或层叠而成的电容器元件的电解电容器中，阳极箔整个面间隔隔膜与阴极箔相对，且对阴极内部端子的表面实施扩面处理。籍此，不仅阳极箔的端部且阳极箔的整个面均与阴极箔相对，从而充放电特性进一步提高。

上述本发明的电解电容器中，当将表面实施了扩面处理后的阴极内部端子与阴极箔接合时，采用冷焊等不会对阴极表面造成损伤的方法。若采用现有的将电极箔与内部端子重叠并扎入针状穿孔器再压碎接合的方法，则电极箔、内部端子的切断面露出。即，若采用这种方法，则会出现未进行扩面处理的部分，在与阳极箔相对的阴极箔上出现面积小的部分，因而大大降低本发明的效果，所以情况不理想。

而且，阳极箔的端部间隔隔膜与阴极箔相对且阴极内部端子的表面未进行扩面处理的电解电容器，与阳极箔的端部并未间隔隔膜与阴极箔相对且阴极内部端子的表面经过扩面处理的电解电容器中，前者的充放电特性良好。由此可知，与未进行扩面处理的阴极内部端子相比，阴极箔的端部与阳极箔相对的面积更小。

如上所述，在本发明的电解电容器中，通过使阳极箔中易集中电荷的部分与阴极箔相对，且消除阴极箔中面积小的部分，即可获得本发明的效果。

另外，本发明的特征还在于，上述阴极内部端子的铝纯度为99.9％以上。籍此，通过将阴极内部端子中所使用的铝设置为高纯度即可事先减少阴极内部端子的铁含量，降低溶解处理后的阴极内部端子的溶解处理层表面附近的铁浓度，从而防止短路的发生。

本发明的特征还在于，在上述阴极内部端子上形成化学生成被膜。籍此，通过用化学生成被膜覆盖阴极内部端子的表面，即可抑制该阴极内部端子表面附近所残存的铁与驱动用电解液的还原反应，从而有效地防止阴极内部端子附近的碱化。

本发明的特征还在于，对上述阴极箔实施刻蚀处理，相对于该刻蚀倍率，将阴极内部端子的刻蚀倍率设置为70％以上。籍此，通过增加阴极内部端子的静电容量即可减少功率向阴极内部端子的集中，从而抑制阴极内部端子附近的碱化。

本发明的特征还在于，上述驱动用电解液的pH为5～7。籍此，通过将驱动用电解液的pH控制在弱酸性侧，即可通过中和来抑制阴极内部端子附近所生成的碱。

本发明的特征还在于，配置上述隔膜的低密度侧一面以使其与上述阴极内部端子相对。籍此，上述隔膜的低密度侧一面的驱动用电解液保持性高，能充分地确保向阴极内部端子附近的驱动用电解液供给量，从而抑制阴极内部端子附近的碱化。

另外，通过使用含有牛皮纸、大麻、棉的隔膜，进一步提高隔膜的驱动用电解液的保持性，能充分地确保向阴极内部端子附近的驱动用电解液的供给量，从而可抑制阴极内部端子附近的碱化。

此外，通过使用含有胺盐的驱动用电解液，提高电介质被膜的被膜特性，特别提高针对电压差大的充放电的特性。

另外，通过使用电介质被膜由铝上均一结晶化后的层和该层上含有硅的层所形成的阳极箔，电介质被膜的被膜特性进一步提高，特别提高针对电压差大的充放电的特性。

根据本发明，在电压差大且周期短的充放电电路中使用时，通过将阴极内部端子表面附近所存在的异种金属设置为极少量，即可防止以电解电容器中的阴极内部端子附近为起点的短路的发生，从而实现延长寿命。

而且，由于阳极箔的端部间隔隔膜与阴极箔相对，且对阴极内部端子的表面进行扩面处理，所以阴极箔的端部不与阳极箔相对，从而进一步扩大与阳极箔相对的阴极内部端子的面积。籍此，与阳极箔相对的阴极箔上面积小的部分消失，充放电特性提高。

附图的简单说明

图1是表示本发明实施方式的电解电容器的立体图。

图2是表示本发明实施方式的阴极内部端子的截面图。

图3是表示本发明实施方式的电解电容器的阴极箔、阳极箔以及隔膜的放置状态的截面图。

图4是表示现有铝电解电容器的立体图。

符号说明

1   电容器元件

2   隔膜

2a  低密度侧

2b  高密度侧

3   阴极箔

4   阳极箔

5   阴极引出端子

6   阳极引出端子

7   连接部

8   刻蚀层

9   芯棒部

实施发明的最佳方式

(第1实施方式)

下面，参照附图进行详细说明。图1是表示本发明实施方式的电解电容器的立体图。图2是表示本发明实施方式的阴极内部端子的截面图。图3是表示本发明实施方式的电解电容器的阴极箔、阳极箔以及隔膜的放置状态的截面图。

如图1所示，在本实施例的电解电容器中，阳极箔4由经蚀刻处理且形成了化学生成被膜的铝箔形成，阴极箔3由经蚀刻处理的铝箔形成，任意地形成化学生成被膜。在上述两电极箔上通过断续缝焊法或冷焊法连接由铝等形成的细长薄片状的内部翼片端子或由圆棒部和扁平部以及与该圆棒部连接的引线部形成的引线端子等的电极内部端子，从而形成连接部7。通过在上述阳极箔4与阴极箔3之间间隔隔膜2并进行卷绕或层叠来形成电容器元件1。

如图2所示，上述阴极内部端子5由铝形成，且采用纯度为99％以上的铝。而且，其表面通过交流刻蚀而被进行刻蚀处理，且通过阳极氧化处理在其上形成化学生成被膜。图2所示的刻蚀层8表示上述刻蚀处理部分以及在其上形成的化学生成被膜，芯棒部9表示未进行上述刻蚀处理的铝部分。

对阴极内部端子5实施的刻蚀处理的倍率优选与主要在阴极箔3上实施的刻蚀处理的倍率为同等程度，若阴极内部端子5的刻蚀处理的倍率是阴极箔3的刻蚀处理倍率的至少70％以上的倍率，则由于充放电时施加于阴极内部端子5的电压降低，阴极内部端子5附近的碱化受到抑制，因而成为优选情况。另外，阴极内部端子5的阳极氧化处理电压优选与施加在阴极箔3上的阳极氧化处理电压为同等程度。优选如上所述那样使阴极内部端子5与阴极箔3的刻蚀倍率、阳极氧化处理电压以及材质为同等程度。

对于本实施方式的阴极内部端子5，通过预先将含有铁和铜等异种金属的铝材料进行刻蚀处理，溶解除去刻蚀层表面附近所存在的铁和铜等异种金属，在表面附近形成异种金属极少的状态，从而抑制充放电时阴极内部端子5附近的碱化。通过该刻蚀处理，阴极内部端子5的刻蚀层8中铁的含量优选不足300ppm，最好在40ppm以下。

另一方的阳极内部端子6由铝形成，通过阳极氧化处理在其表面形成化学生成被膜。该阳极氧化处理电压优选与施加在阳极箔4上的阳极氧化处理电压为同等程度。

隔膜2为纤维素类纤维纸及其混料纸、复合纸等，纤维素类纤维纸是含有马尼拉麻、牛皮纸、大麻、针茅纤维、棉中的至少一种的纸。该隔膜通过造纸工序形成在表面和背面不同的状态，一面形成为平坦状(高密度2b)，另一面形成为凹凸状(低密度2a)。在通常的电解电容器中，为了防止阳极内部端子6上产生的毛刺，在该阳极内部端子6侧配置隔膜2的高密度侧2b面，而配置驱动用电解液保持量大的隔膜2的低密度侧2a面以使其与上述阴极内部端子5侧相对，从而能向上述阴极内部端子5附近提供驱动用电解液，并抑制碱化。另外，作为隔膜，也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、尼龙、芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、人造丝等合成树脂材料。

如图3所示，作为该阴极箔3、阳极箔4以及隔膜2的卷绕方法，为了提高散热性而最好将阴极箔3配置在最外周，因此在卷轴上以隔膜2、阳极箔4、隔膜2、阴极箔3的顺序进行放置，转动卷轴并按上述放置顺序进行卷绕。这里，若将阳极箔4和阴极箔3的放置位置对齐并进行卷绕，则在电容器元件1的中心部存在阴极箔3与阳极箔4的内周面不相对的部分，使得电压在阴极箔3上的分散变得不均。因此，先在卷轴上放置比阳极箔4长规定长度的阴极箔3，将该卷轴转动规定次数后再在卷轴上放置阳极箔4并进行卷绕即可。而且，若设置阴极箔3与阳极箔4的宽度相同，则进行上述卷绕时会产生偏移，为了防止产生与阴极不对向的阳极箔4的部分，优选使阴极箔3的宽度比阳极箔4的宽度宽10％以上。此外，也可以在将电容器元件收纳于包装壳时，在包装壳的内底面另行配置隔膜片并使其低纯度侧面向电容器元件侧，使驱动用电解液保持在该隔膜片中，并能够根据需要提供给电容器元件。

另外，如上所述，向进行卷绕或层叠而形成的电容器元件1中浸渗pH为5～7的驱动用电解液。作为该工作电解液的溶剂，可以使用质子性极性溶剂、非质子性极性溶剂、水以及它们的混合物。作为质子性极性溶剂，可列举一元醇类(乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、环丁醇、环戊醇、环己醇、苯甲醇等)、多元醇类以及含氧醇化合物类(乙二醇、丙二醇、甘油、甲基溶纤素、乙基溶纤素、甲氧基丙二醇、二甲氧基丙醇等)等。另外，作为非质子性极性溶剂，代表的有酰胺类(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、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、六甲基磷酰胺等)、内酯类(γ-丁内酯、δ-戊内酯、γ-戊内酯等)、环丁砜类(3-甲基环丁砜、2，4-二甲基环丁砜等)、环酰胺类(N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸异丁烯酯等)、腈类(乙腈等)、氧化物类(二甲基亚砜等)、2-咪唑啉酮类〔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。其中，选自乙二醇、水、环丁砜、γ-丁内酯中的至少一种以上的溶液可以单独使用或作为混合溶液使用。

作为驱动用电解液中所含有的溶质，可列举通常用于铝电解电容器用电解液的、以酸的共轭碱为阴离子成分的铵盐、胺盐、季铵盐以及环状脒化合物的季盐。作为构成季铵盐的季铵，可列举四烷基铵(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)。作为构成胺盐的胺，可列举伯胺(甲基胺、乙基胺、丙基胺、丁基胺、乙二胺、单乙醇胺等)、仲胺(二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、乙基甲基胺、二苯基胺、二乙醇胺等)、叔胺(三甲基胺、三乙基胺、三丁基胺、1，8-二氮杂双环(5，4，0)-十一烯-7、三乙醇胺等)。

其中，若采用胺盐，则电介质被膜的被膜特性提高，特别是针对电压差大的充放电的特性提高。

此外，作为驱动用电解液中含有的阴离子成分，可列举己二酸、戊二酸、琥珀酸、苯甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、马来酸、甲苯酸、庚酸、丙二酸、甲酸、1，6-癸烷二羧酸、5，6-癸烷二羧酸等癸烷二羧酸、1，7-辛烷二羧酸等的辛烷二羧酸、壬二酸、癸二酸等有机酸，或硼酸、由硼酸与多元醇得到的硼酸的多元醇络合物、磷酸、碳酸、硅酸等的无机酸的共轭碱。其中优选癸烷二羧酸、辛烷二羧酸、壬二酸、癸二酸、己二酸、戊二酸、琥珀酸、苯甲酸、间苯二甲酸、甲酸等有机羧酸或硼酸、硼酸的多元醇络合物。

作为阳极箔，可以采用对电解电容器用的金属箔在酸性溶液中通电处理以进行扩大表面积的刻蚀，然后在由硼酸、磷酸或它们的盐的水溶液形成的电解液中进行阳极氧化而形成电介质氧化被膜所制得的阳极箔。即使上述阳极箔中，若采用电解质被膜由在铝上均一结晶化后的层和该层上含有硅的层所形成的阳极箔，则电介质被膜的被膜特性提高，特别是针对电压差大的充放电的特性提高。

第1实施例

下面对本发明电解电容器的第1实施例进行说明。

(实施例1)

阴极内部端子由纯度99.9％以上的铝材料形成，在交流刻蚀倍率为28倍、且阳极氧化电压为3V的条件下形成化学生成被膜，该刻蚀层的铁浓度为40ppm。阳极内部端子由99.9％以上的铝材料形成，在阳极氧化电压为620V的条件下形成化学生成被膜。阴极箔在蚀刻倍率为28倍、且阳极氧化电压为3V的条件下形成化学生成被膜，阳极箔被刻蚀，同时在阳极氧化电压为620V的条件下形成化学生成被膜。将上述两个内部端子通过断续缝焊分别安装在各电极箔的规定位置上，然后使隔膜的低密度侧一面卷绕形成电容器元件以使其与阴极内部端子侧相对，浸渗pH为6的驱动用电解液，并收纳于包装壳中。

(实施例2)

将阴极内部端子的交流刻蚀倍率设置为10倍，不进行阳极氧化，除此之外与实施例1相同，制作电解电容器。

(实施例3)

将阴极内部端子的刻蚀层中的铁含量设置为280ppm，除此之外与实施例1相同，制作电解电容器。

(比较例1)

将构成阴极内部端子的铝材料的纯度设置为99％以上，将刻蚀层中的铁含量设置为400ppm，除此之外与实施例1相同，制作电解电容器。

然后，将实施例1至3和比较例1的电解电容器进行400V-200V的电压差为200V、3Hz的充放电试验。其结果如下表1所示。铁的浓度是基于将阴极内部端子中除去芯棒部9的刻蚀层8溶解在硫酸或硝酸等中而形成的溶液中的铁浓度而测定的值。

[表1]

如(表1)所示，实施例1至3的电解电容器在充放电试验中经过5000万次后也未发生短路这一不良现象，实施例4的寿命一直延长到第1500万次为止，而比较例1在第250万次时发生短路这一不良现象。另外，分解实施例1至3的电解电容器，测定阴极内部端子附近的驱动用电解液的pH，可知：相对于实施例1，在实施例2和3中，pH为略微偏碱性侧的数值，观察阴极端子附近可见稍有变色。

(第2实施方式)

如图1所示，在本发明的电解电容器中，阳极箔4由经刻蚀处理且形成了化学生成被膜后的铝箔形成，阴极箔3由经刻蚀处理后的铝箔形成，并任意地形成化学生成被膜。在上述两个电极箔上通过断续缝焊法或冷焊法连接由铝等形成的细长薄片状内部翼片端子或由圆棒部和扁平部以及与该圆棒部连接的引线部形成的引线端子等的电极内部端子，从而形成连接部7。通过在上述阳极箔4与阴极箔3之间间隔隔膜2进行卷绕或层叠来形成电容器元件1。上述隔膜2为纤维素类纤维纸及其混料纸、复合纸等，纤维素类纤维纸是含有马尼拉麻、牛皮纸、大麻、针茅纤维、棉中的至少一种的纸，也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚、尼龙、芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、人造丝等的合成树脂材料。

因此，在本发明的电解电容器中，使阴极箔3先于阳极箔4开始卷绕，图1所示的卷绕结束部分为以阴极箔3结束卷绕，并使阳极箔4的端部与阴极箔3对向。此外，对阴极内部端子通过刻蚀进行扩面处理，扩大与阳极箔对向的阴极内部端子的面积，即扩大与阳极箔对向的阴极部的面积。

关于为了扩大面积而对阴极内部端子实施的刻蚀处理，虽然只要实施刻蚀处理就能获得本发明的效果，但刻蚀倍率优选为阴极箔的刻蚀倍率的5％以上，更优选为35％以上。另外，在该阴极内部端子上还可以形成化学生成被膜。

另一方的阳极内部端子6由铝形成，通过阳极氧化处理在其表面形成化学生成被膜。该阳极氧化处理电压最好与阳极箔4上所施加的阳极氧化处理电压为同等程度。

另外，如上所述，在进行卷绕或层叠而形成的电容器元件1中浸渗驱动用电解液。该工作电解液的pH优选为5～7。作为该驱动用电解液的溶剂，可以使用质子性极性溶剂、非质子性极性溶剂、水以及它们的混合物。作为质子性极性溶剂，可列举一元醇类(乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、环丁醇、环戊醇、环己醇、苯甲醇等)、多元醇类以及含氧醇化合物类(乙二醇、丙二醇、甘油、甲基溶纤素、乙基溶纤素、甲氧基丙二醇、二甲氧基丙醇等)等。另外，作为非质子性极性溶剂，代表的有酰胺类(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、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、六甲基磷酰胺等)、内酯类(γ-丁内酯、δ-戊内酯、γ-戊内酯等)、环丁砜类(3-甲基环丁砜、2，4-二甲基环丁砜等)、环酰胺类(N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸异丁烯酯等)、腈类(乙腈等)、氧化物类(二甲基亚砜等)、2-咪唑啉酮类〔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。其中，选自乙二醇、水、环丁砜、γ-丁内酯中的至少一种以上的溶液可以单独使用或作为混合溶液使用。

作为驱动用电解液中含有的溶质，可列举通常用于铝电解电容器用电解液中的、以酸的共轭碱为阴离子成分的铵盐、胺盐、季铵盐以及环状脒化合物的季盐。作为构成季铵盐的季铵，可列举四烷基铵(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)。作为构成胺盐的胺，可列举伯胺(甲基胺、乙基胺、丙基胺、丁基胺、乙二胺、单乙醇胺等)、仲胺(二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、乙基甲基胺、二苯基胺、二乙醇胺等)、叔胺(三甲基胺、三乙基胺、三丁基胺、1，8-二氮杂双环(5，4，0)-十一烯-7、三乙醇胺等)。

其中，若采用胺盐，则电介质被膜的被膜特性提高，特别是针对电压差大的充放电的特性提高。

此外，作为驱动用电解液中含有的阴离子成分，可列举己二酸、戊二酸、琥珀酸、苯甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、马来酸、甲苯酸、庚酸、丙二酸、甲酸、1，6-癸烷二羧酸、5，6-癸烷二羧酸等癸烷二羧酸、1，7-辛烷二羧酸等的辛烷二羧酸、壬二酸、癸二酸等有机酸，或硼酸、由硼酸与多元醇得到的硼酸的多元醇络合物、磷酸、碳酸、硅酸等的无机酸的共轭碱。其中优选癸烷二羧酸、辛烷二羧酸、壬二酸、癸二酸、己二酸、戊二酸、琥珀酸、苯甲酸、间苯二甲酸、甲酸等有机羧酸或硼酸、硼酸的多元醇络合物。

作为阳极箔，可以采用将电解电容器用的金属箔在酸性溶液中通电处理以进行扩大表面积的刻蚀，然后在由硼酸、磷酸或它们的盐的水溶液形成的电解液中进行阳极氧化以形成电介质氧化被膜所制得的阳极箔。即使在上述阳极箔中，若采用电解质被膜由在铝上均一结晶化后的层和该层上含有硅的层所形成的阳极箔，则电介质被膜的被膜特性提高，特别是针对电压差大的充放电的特性提高。

第2实施例

下面通过第2实施方式中的第2实施例，进一步具体地说明本发明。

(实施例4)

阴极内部端子由纯度99.9％以上的铝材料形成，并对其实施刻蚀倍率为9倍的扩面处理。阳极内部端子由99.9％以上的铝材料形成，在阳极氧化电压为620V的条件下形成化学生成被膜。对阴极箔实施刻蚀倍率为28倍的扩面处理，对阳极箔进行刻蚀，同时在阳极氧化电压为620V的条件下形成化学生成被膜。将上述两个内部端子通过冷焊分别安装在各电极箔的规定位置上，然后间隔厚为50μm、密度为0.75g/cm³的隔膜以先从阴极箔开始卷绕并在阴极箔结束卷绕的方式来进行卷绕，从而形成电容器元件，浸渗以乙二醇为溶剂、以硼酸铵为溶质的驱动用电解液，并收纳于包装壳中。

(实施例5)

作为工作电解液，采用以乙二醇为溶剂、以壬二酸二乙胺为溶质的驱动用电解液，与实施例4相同，制作电解电容器。

(实施例6)

采用具有由铝上均一结晶化后的层和该层上含有硅的层所形成的电介质被膜的阳极箔，与实施例4相同，制作电解电容器。

(实施例7)

作为驱动用电解液，采用以乙二醇为溶剂、以壬二酸二乙胺为溶质的驱动用电解液，采用具有由铝上均一结晶化后的层和该层上含有硅的层所形成的电介质被膜的阳极箔，与实施例4相同，制作电解电容器。

(实施例8)

当卷绕电容器元件时，用厚40μm、密度为0.75g/cm³的隔膜，使阳极箔长度方向的端部与阴极箔相对，即使阳极箔的整个面与阴极箔相对且重叠，与实施例4相同，制作电解电容器。

(比较例2)

实施例4中，不对阴极内部端子实施刻蚀，制作电解电容器。

(比较例3)

实施例4中，以先从阳极箔开始卷绕并在阳极箔结束卷绕的方式来进行卷绕，制作电解电容器。

然后，对实施例和比较例的电解电容器进行400V-200V的电压差为200V、3Hz(充放电试验1)的充放电试验，评价短路的发生。另外，进行280V-0V的电压差为280V、1Hz(充放电试验2)的充放电试验，评价漏电流达到1000μA的次数。其结果如下表2所示。

[表2]

	充放电试验1	充放电试验2
			实施例4	5000万次无异常	150万次
实施例5	5000万次无异常	5000万次时未达1000μA
			实施例6	5000万次无异常	5000万次时未达1000μA
实施例7	5000万次无异常	5000万次时未达1000μA
			实施例8	5000万次无异常	5000万次时未达1000μA
比较例2	在第350万次时发生短路	-
			比较例3	在第100万次时发生短路	-

由(表2)可知，在充放电试验1中，在以先从阴极箔开始卷绕并在阴极箔结束卷绕的方式来进行卷绕的比较例2中，在第350万次时发生短路，而在对阴极内部端子实施了刻蚀的比较例3中，则在较短的第100万次时发生短路。与此相比，在采用了二者的方法的实施例4中，在第5000万次时未发生短路，证明本发明效果显著。

此外，在基于实施例4的采用含有胺盐的电解液的实施例5、采用具有由铝上均一结晶化后的层和该层上含有硅的层所形成的电介质被膜的阳极箔的实施例6中，在充放电试验2中漏电流特性提高。

另外，采用比通常要薄的隔膜并进行了加速试验后的实施例8也没有发生短路，证明本发明效果显著。

Claims (12)

1.一种向对具有阳极内部端子的阳极箔和具有阴极内部端子的阴极箔间隔隔膜进行卷绕或层叠而形成的电容器元件中浸渗驱动用电解液而得到的电解电容器，其特征在于，

所述阴极内部端子的表面由经过刻蚀处理后的铝形成，经该刻蚀处理而形成的刻蚀层的铁浓度不足300ppm。

2.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，

阳极箔的端部间隔隔膜与阴极箔相对，且对阴极内部端子的表面进行扩面处理。

3.如权利要求2所述的电解电容器，其特征在于，

以使阴极箔先于阳极箔开始卷绕并在阴极箔结束卷绕的方式来进行卷绕。

4.如权利要求2所述的电解电容器，其特征在于，

阳极箔整个面间隔隔膜与阴极箔相对。

5.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于，

所述阴极内部端子的铝纯度在99.9％以上。

6.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于，

在所述阴极内部端子上形成化学生成被膜。

7.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于，

对所述阴极箔实施刻蚀处理，相对于该刻蚀倍率，将阴极内部端子的刻蚀倍率设置在5％以上。

8.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于，

所述驱动用电解液的pH为5～7。

9.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，

所述隔膜形成为表面和背面不同的状态，一面为高密度侧的面，另一面为低密度侧的面，配置所述隔膜的低密度侧的面以使其与所述阴极内部端子相对。

10.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于，

所述隔膜含有牛皮纸、大麻、棉。

11.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于，

在电容器元件中浸渗驱动用电解液，驱动用电解液含有胺盐。

12.如权利要求1或2所述的电解电容器，其特征在于，

阳极箔的电介质被膜由在铝上均一结晶化后的层和所述层上含有硅的层来形成。

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