CN101512693A - 电解液和使用该电解液的电解电容器 - Google Patents

电解液和使用该电解液的电解电容器 Download PDF

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Abstract

一种电解电容器用的电解液，其含有有机溶剂、溶解于有机溶剂的添加物和电解质。添加物包含(1)式、(2)式及(3)式中的任一式所示的硼酸酯中的至少1种。电解质由鎓性阳离子和多元羧酸的阴离子形成。((1)式、(2)式、(3)式见右下) (末端可以是CH3也可以是H，R1、R2、R3为－CH2O－、－C2H4O－、－C3H6O－、－C4H8O－中的任一种，k、l、m、n为任意的自然数)。

Description

电解液和使用该电解液的电解电容器
技术领域
本发明涉及电解电容器用的电解液和使用该电解液的电解电容器。
背景技术
电解电容器中使用的电解液通常采用γ-丁内酯或乙二醇等有机化合物作为主要溶剂。作为电解质，采用以马来酸、柠康酸为代表的羧酸的铵盐等(例如参照专利文献1)。或者，采用具有烷基取代脒基的化合物的季化合物的羧酸盐作为电解质(例如参照专利文献2)。
近年来为了削减环境负荷物质的使用量，焊锡向无铅化发展。为了应对该无铅焊锡，必须将再回流(reflow)工序时的温度提高到260℃。但是，在使用上述现有电解液的电解电容器中，例如在高达260℃的焊锡再回流炉的热的作用下，电容器内的微量水分气化，电容器内的内压上升。若如上所述那样内压上升，则电容器的封口材料会变形，有时甚至会导致安装不良。
专利文献1：美国专利第4715976号公报
专利文献2：国际公开第95/15572号小册子
发明内容
本发明是即使在再回流工序那样的高温下也很稳定且寿命长的电解液以及使用该电解液的可靠性高的电解电容器。本发明的电解电容器用电解液含有有机溶剂、溶解于有机溶剂的添加物和电解质。添加物包含(1)式、(2)式及(3)式中的任一式所表示的硼酸酯中的至少1种。电解质由鎓性阳离子和多元羧酸的阴离子形成。
CH3(H)-[(R1)l-O-B(OH)-O]k-H：                      (1)式
CH3(H)-[(R1)l-O-B(OH)-O-(R2)n]k-CH3(H)：           (2)式
Figure A200780033129D00051
   ：(3)式
(末端可以是CH3也可以是H，R1、R2、R3为-CH2O-、-C2H4O-、-C3H6O-、-C4H8O-中的任一种，k、l、m、n为任意的自然数。)
在该组成中，通过硼酸酯水解来吸收电解电容器内的水分，可抑制因电解电容器内的水分气化而引起的内压上升。另外，由鎓性阳离子与多元羧酸的阴离子形成的盐的蒸气压极低，因而能抑制高温下的电解液的蒸发。由于这些效果，电解电容器即使在高温下的再回流工序中也不会发生安装不良，特性稳定。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的电解电容器的结构的局部缺口立体图。
图中：
11  阳极
12  阴极
13  隔离件
15  阳极引线
16  阴极引线
17  封口材料
18  壳体
19  电容器元件
具体实施方式
图1是表示本发明实施方式的电解电容器的结构的局部缺口立体图。该电解电容器具有电容器元件19、金属制的壳体18和封口材料17。
电容器元件19由阳极11、阴极12和介于这两者之间的隔离件13来构成。阳极11、阴极12例如为铝箔。即，该电解电容器是铝电解电容器。隔离件13由纸或有纺布、无纺布等构成。阳极11和阴极12隔着隔离件13而对置地卷绕。阳极引线15与阳极11连接，阴极引线16与阴极12连接。电解液浸渗于电容器元件19中(未图示)。
壳体18例如为铝制壳体，封口材料17用橡胶、苯酚树脂等形成。壳体18收纳浸渗有电解液的电容器元件19，封口材料17配置在壳体18的开口部，将电容器元件19封固。
电解液的溶剂为有机溶剂。在该有机溶剂中，溶解有包含(1)式～(3)式表示的硼酸酯中的至少1种的添加物，并且溶解有由鎓性阳离子和多元羧酸的阴离子形成的盐作为电解质。
CH3(H)-[(R1)l-O-B(OH)-O]k-H                       ：(1)式
CH3(H)-[(R1)l-O-B(OH)-O-(R2)n]k-CH3(H)             ：(2)式
Figure A200780033129D00061
   ：(3)式
(末端可以是CH3也可以是H。R1、R2、R3为-CH2O-、-C2H4O-、-C3H6O-、-C4H8O-中的任一种。k、l、m、n为任意的自然数。)
在该组成中，通过硼酸酯水解来吸收电解电容器内的水分，抑制因电解电容器内的水分气化而引起的内压上升。另外，由鎓性阳离子和多元羧酸的阴离子形成的盐的蒸气压极低，因而能抑制高温下的电解液的蒸发。
作为鎓性阳离子，可以列举季铵阳离子、脒鎓阳离子、胍鎓阳离子。从分解温度的观点出发，优选脒鎓阳离子、胍鎓阳离子，更优选环状脒鎓阳离子和环状胍鎓阳离子。其中，环状脒鎓阳离子和环状胍鎓阳离子特别优选为5元环和6元环。
作为脒鎓阳离子的例子，列举如下。
[1]咪唑啉鎓类
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、4-氰基-1，2，3-三甲基咪唑啉鎓、3-氰基甲基-1，2-二甲基咪唑啉鎓、2-氰基甲基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、4-乙酰基-1，2，3-三甲基咪唑啉鎓、3-乙酰基甲基-1，2-二甲基咪唑啉鎓、4-甲基羧基甲基-1，2，3-三甲基咪唑啉鎓、3-甲基羧基甲基-1，2-二甲基咪唑啉鎓、4-甲氧基-1，2，3-三甲基咪唑啉鎓、3-甲氧基甲基-1，2-二甲基咪唑啉鎓、4-甲酰基-1，2，3-三甲基咪唑啉鎓、3-甲酰基甲基-1，2-二甲基咪唑啉鎓、3-羟基乙基-1，2-二甲基咪唑啉鎓、4-羟基甲基-1，2，3-三甲基咪唑啉鎓、2-羟基乙基-1，3-二甲基咪唑啉鎓
[2]咪唑鎓类
1，3-二甲基咪唑鎓、1，3-二乙基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1，2，3-三甲基咪唑鎓、1，2，3，4-四甲基咪唑鎓、1，3-二甲基-2-乙基咪唑鎓、1，2-二甲基-3-乙基咪唑鎓、1，2，3-三乙基咪唑鎓、1，2，3，4-四乙基咪唑鎓、1，3-二甲基-2-苯基咪唑鎓、1，3-二甲基-2-苄基咪唑鎓、1-苄基-2，3-二甲基咪唑鎓、4-氰基-1，2，3-三甲基咪唑鎓、3-氰基甲基-1，2-二甲基咪唑鎓、2-氰基甲基-1，3-二甲基咪唑鎓、4-乙酰基-1，2，3-三甲基咪唑鎓、3-乙酰基甲基-1，2-二甲基咪唑鎓、4-甲基羧基甲基-1，2，3-三甲基咪唑鎓、3-甲基羧基甲基-1，2-二甲基咪唑鎓、4-甲氧基-1，2，3-三甲基咪唑鎓、3-甲氧基甲基-1，2-二甲基咪唑鎓、4-甲酰基-1，2，3-三甲基咪唑鎓、3-甲酰基甲基-1，2-二甲基咪唑鎓、3-羟基乙基-1，2-二甲基咪唑鎓、4-羟基甲基-1，2，3-三甲基咪唑鎓、2-羟基乙基-1，3-二甲基咪唑
[3]四氢嘧啶鎓类
1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、1，2，3，4-四甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、1，2，3，5-四甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、8-甲基-1，8-二氮杂双环[5，4，0]-7-十一碳烯鎓、5-甲基-1，5-二氮杂双环[4，3，0]-5-壬烯鎓、4-氰基-1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、3-氰基甲基-1，2-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-氰基甲基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、4-乙酰基-1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、3-乙酰基甲基-1，2-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、4-甲基羧基甲基-1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、3-甲基羧基甲基-1，2-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、4-甲氧基-1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、3-甲氧基甲基-1，2-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、4-甲酰基-1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、3-甲酰基甲基-1，2-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、3-羟基乙基-1，2-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、4-羟基甲基-1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-羟基乙基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓
[4]二氢嘧啶鎓类
1，3-二甲基-1，4-二氢嘧啶鎓、1，3-二甲基-1，6-二氢嘧啶鎓(将它们总称为1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓，以下采用同样的表述)、1，2，3-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、1，2，3，4-四甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、1，2，3，5-四甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、8-甲基-1，8-二氮杂双环[5，4，0]-7，9(10)-十一碳二烯鎓、5-甲基-1，5-二氮杂双环[4，3，0]-5，7(8)-壬二烯鎓、4-氰基-1，2，3-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、3-氰基甲基-1，2-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-氰基甲基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、4-乙酰基-1，2，3-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、3-乙酰基甲基-1，2-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、4-甲基羧基甲基-1，2，3-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、3-甲基羧基甲基-1，2-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、4-甲氧基-1，2，3-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、3-甲氧基甲基-1，2-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、4-甲酰基-1，2，3-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、3-甲酰基甲基-1，2-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、3-羟基乙基-1，2-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、4-羟基甲基-1，2，3-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-羟基乙基-1，3-二甲基-1，4(6)-羟基嘧啶鎓
作为胍鎓阳离子的例子，列举如下。
[1]具有咪唑啉鎓骨架的胍鎓类
2-二甲基氨基-1，3，4-三甲基咪唑啉鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三甲基咪唑啉鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基-4-乙基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-1-甲基-3，4-二乙基咪唑啉鎓、2-二乙基氨基-1-甲基-3，4-二乙基咪唑啉鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三乙基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-1-乙基-3-甲基咪唑啉鎓、2-二乙基氨基-1，3-二乙基咪唑啉鎓、1，5，6，7-四氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]咪唑啉鎓、1，5-二氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]咪唑啉鎓、1，5，6，7-四氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]咪唑啉鎓、1，5-二氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-4-氰基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-3-氰基甲基-1-甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-4-乙酰基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-3-乙酰基甲基-1-甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-4-甲基羧基甲基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-3-甲基羧基甲基-1-甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-4-甲氧基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-3-甲氧基甲基-1-甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-4-甲酰基-1，3-二甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-3-甲酰基甲基-1-甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-3-羟基乙基-1-甲基咪唑啉鎓、2-二甲基氨基-4-羟基甲基-1，3-二甲基咪唑啉鎓
[2]具有咪唑鎓骨架的胍鎓类
2-二甲基氨基-1，3，4-三甲基咪唑鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三甲基咪唑鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基-4-乙基咪唑鎓、2-二甲基氨基-1-甲基-3，4-二乙基咪唑鎓、2-二乙基氨基-1-甲基-3，4-二乙基咪唑鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三乙基咪唑鎓、2-二甲基氨基-1，3-二甲基咪唑鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-1-乙基-3-甲基咪唑鎓、2-二乙基氨基-1，3-二乙基咪唑鎓、1，5，6，7-四氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]咪唑鎓、1，5-二氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]咪唑鎓、1，5，6，7-四氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]咪唑鎓、1，5-二氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]咪唑鎓、2-二甲基氨基-4-氰基-1，3-二甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-3-氰基甲基-1-甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-4-乙酰基-1，3-二甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-3-乙酰基甲基-1-甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-4-甲基羧基甲基-1，3-二甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-3-甲基羧基甲基-1-甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-4-甲氧基-1，3-二甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-3-甲氧基甲基-1-甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-4-甲酰基-1，3-二甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-3-甲酰基甲基-1-甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-3-羟基乙基-1-甲基咪唑鎓、2-二甲基氨基-4-羟基甲基-1，3-二甲基咪唑鎓
[3]具有四氢嘧啶鎓骨架的胍鎓类
2-二甲基氨基-1，3，4-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基-4-乙基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-1-甲基-3，4-二乙基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1-甲基-3，4-二乙基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三乙基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-1-乙基-3-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3-二乙基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、1，3，4，6，7，8-六氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]嘧啶鎓、1，3，4，6-四氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]嘧啶鎓、1，3，4，6，7，8-六氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]嘧啶鎓、1，3，4，6-四氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-氰基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-氰基甲基-1-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-乙酰基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-乙酰基甲基-1-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-甲基羧基甲基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-甲基羧基甲基-1-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-甲氧基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-甲氧基甲基-1-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-甲酰基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-甲酰基甲基-1-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-羟基乙基-1-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-羟基甲基-1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓
[4]具有二氢嘧啶鎓骨架的胍鎓类
2-二甲基氨基-1，3，4-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基-4-乙基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-1-甲基-3，4-二乙基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1-甲基-3，4-二乙基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3，4-三乙基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-1-乙基-3-甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二乙基氨基-1，3-二乙基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、1，6，7，8-四氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]嘧啶鎓、1，6-二氢-1，2-二甲基-2H-亚胺基[1，2a]嘧啶鎓、1，6，7，8-四氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]嘧啶鎓、1，6-二氢-1，2-二甲基-2H-嘧啶并[1，2a]嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-氰基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-氰基甲基-1-甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-乙酰基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-乙酰基甲基-1-甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-甲基羧基甲基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-甲基羧基甲基-1-甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-甲氧基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-甲氧基甲基-1-甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-甲酰基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-甲酰基甲基-1-甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-3-羟基乙基-1-甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓、2-二甲基氨基-4-羟基甲基-1，3-二甲基-1，4(6)-二氢嘧啶鎓
另外，脒鎓、胍鎓可以1种或2种以上合用。另外，脒鎓、胍鎓中优选脒鎓，进一步优选咪唑啉鎓类、咪唑鎓类。最优选1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑啉鎓。
多元羧酸是指1分子中含有2个以上羧基的化合物。例如，可以列举以下的化合物。即，可以使用草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1，6-癸二酸、5，6-癸二酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、二十二烷酸、马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、油酸、苯二甲酸、水杨酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸、苯甲酸、二羟基苯甲酸、肉桂酸、萘甲酸等。其中，优选苯二甲酸、马来酸、水杨酸、苯甲酸。它们可以1种或2种以上合用。
上述由鎓性阳离子和多元羧酸的阴离子形成的盐的浓度优选为10wt％以上50wt％以下的范围。若浓度小于10wt％，则蒸气压降低效果小，再回流时的内压抑制效果小。另外，若浓度超过50wt％，则低温下的电解电容器的特性下降。
(1)式～(3)式表示的硼酸酯的溶解量(电解液中的含有率)优选为1wt％以上30wt％以下的范围。若溶解量少于1wt％，则无法发挥抑制水分气化、抑制内压上升这样的效果。若溶解量多于30wt％，则电容器特性会下降，诸如电解液的电导率下降、等效串联电阻(ESR)增加等。
另外，有机溶剂可采用以γ-丁内酯、环丁砜或它们的混合溶剂为主体的溶剂。即，在本实施方式使用的有机溶剂中，γ-丁内酯、环丁砜、γ-丁内酯与环丁砜的混合溶剂的任一种的重量比率为最大。通过使用这些溶剂或混合溶剂，不仅电解电容器的可靠性提高，低温特性也提高。
以下，用具体实施例详细说明本发明的实施方式。首先，本发明的实施方式中使用的具有(1)式～(3)式的结构的化合物如表1所示。
[表1]
 
No. R1 R2 R3 式 系数
1 -C2H4O - - (1) 末端：-CH3、l＝3、k＝1
2 -C2H4O - - (1) 末端：-H、l＝2、k＝1
3 -C4H8O - - (1) 末端：-H、l＝2、k＝2
4 -C2H4O -C2H4O - (2) 末端：-CH3&-H、l＝3、n＝2、k＝1
5 -C2H4O -C2H4O - (2) 末端：-CH3&-CH3、l＝3、n＝3、k＝1
6 -C2H4O -C2H4O - (2) 末端：-H&-H、l＝2、n＝2、k＝1
7 -C2H4O -C2H4O -C2H4O (3) 末端：-CH3&-CH3、l＝3、n＝3、m＝3、k＝1
8 -C2H4O -C2H4O -C2H4O (3) 末端：-H&-H、l＝2、n＝2、m＝2、k＝1
9 -C2H4O -C3H6O -C2H4O (3) 末端：-H&-H、l＝2、n＝2、m＝2、k＝1
如(表1)所示，(1)式～(3)式表示的硼酸酯可以选择所有形态的取代基。因此，可以根据该电解液的用途来自由选择粘度、熔点等物理特性。因此，可以在所有电压范围的电解液中使用。另外，在电解液的制备工序中，可以容易地改变组成。另外，(表1)所示的结构式是(1)式～(3)式所示结构的一个例子，也可以采用(表1)以外的结构。
本实施方式的具体实施例中使用的电解液的组成如(表2)所示。构成材料一栏中表示编号(No.)的材料与(表1)的编号对应。另外，(表2)一并显示用于与实施例比较的比较例中使用的电解液的组成。另外，电解液中的水分调节到2％。
[表2]
Figure A200780033129D00131
GBL：γ-丁内酯
TMIP：邻苯二甲酸-1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓
SL：环丁砜
然后，使用实施例1～6的电解液以及比较例1、2的电解液，制作铝电解电容器。该电解电容器的直径为6.3mm，长度为5.8mm，额定电压为6.3V，静电容量为220μF。封口材料17使用树脂硫化的丁基橡胶。
对如此制作的铝电解电容器的耐热性进行评价。另外，在任一试验中，试验个数各为10个。首先，通过再回流评价与安装性相关的形状的变化。即，将再回流时的上限温度假定为260℃，进行230℃下30秒、200℃下70秒的再回流。实施2次该再回流。试验实施后的封口材料17的膨胀如(表3)所示。
[表3]
 
再回流后的封口材料的膨胀(mm)
实施例1 0.07
实施例2 0.08
实施例3 0.09
实施例4 0.09
实施例5 0.10
实施例6 0.11
实施例7 0.12
实施例8 0.07
比较例1 0.45
比较例2 0.39
由(表3)可知：实施例1～6的铝电解电容器与比较例1、2的铝电解电容器相比，封口材料17的膨胀非常小。
然后，对电容器特性以及重量的变化、漏液的有无进行评价。即，将实施例1～6和比较例1、2的铝电解电容器置于105℃下，测定2000小时后的静电容量的变化率(ΔC)、损失角的正切(tan　δ)、漏电流(LC)。测定重量的变化(ΔW)。ΔW表示电解液的干涸性。其结果如(表4)所示。
[表4]
 
ΔC(％) Tanδ(％) LC(μA) ΔW(mg)
实施例1 -18 22 1.2 8.0
实施例2 -19 20 1.4 9.1
实施例3 -18 21 1.3 8.9
实施例4 -17 23 1.5 9.0
实施例5 -15 22 1.4 8.7
实施例6 -16 21 1.4 8.9
实施例7 -19 22 1.5 9.1
实施例8 -15 20 1.4 7.9
比较例1 -24 26 1.5 9.8
比较例2 -22 25 1.5 9.4
(表4)表明：实施例1～8的铝电解电容器即使在经过2000小时后，所有的特性均良好，与比较例1、2相比，保持同等以上的特性。
此外，作为漏液性试验，在85℃、85％RH的高温高湿环境下施加额定电压，观察2000小时后的封口材料17的状态。其结果是，在实施例1～6和比较例1、2的铝电解电容器中均未观察到漏液，实施例1～6的耐漏液性与比较例1、2同等或更好。
由以上结果可知，通过使用本实施方式的电解液，能抑制再回流时的封口材料17的膨胀，并且能够成可靠性高的铝电解电容器。
另外，在本实施方式中，以铝电解电容器为例进行了说明，但本发明也可以应用于电极采用钽或铌等阀金属的电解电容器。此时，至少阳极11采用阀金属即可。
工业上利用的可能性
本发明的电解液可以在电解电容器中使用，特别是能实现在高温下长期稳定的可靠性高的电解电容器。因此，可以通过使用无铅焊锡的再回流来进行安装。如上所述，由于能使电解电容器高性能化，因此在工业上的价值很大。

Claims (5)

1.一种电解液，其是电解电容器用的电解液，其具有：
有机溶剂；
溶解于所述有机溶剂的、包含(1)式、(2)式及(3)式中的任一式所示的硼酸酯中的至少1种的添加物；以及
溶解于所述有机溶剂的、由鎓性阳离子和多元羧酸的阴离子形成的电解质，
CH3(H)-[(R1)1-O-B(OH)-O]k-H               ：(1)式
CH3(H)-[(R1)1-O-B(OH)-O-(R2)n]k-CH3(H)    ：(2)式
    ：(3)式
式中，末端可以是CH3也可以是H，R1、R2、R3为-CH2O-、-C2H4O-、-C3H6O-、-C4H8O-中的任一种，k、l、m、n为任意的自然数。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解液中的所述添加物的含有率为1wt％以上30wt％以下。
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解质的浓度为10wt％以上50wt％以下。
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，在所述有机溶剂中，γ-丁内酯、环丁砜、γ-丁内酯与环丁砜的混合溶剂中的任一种的重量比率最大。
5.一种电容器，其具有：
电容器元件，该电容器元件具有正极、负极和介于所述正极与所述负极之间的隔离件；以及
浸渗于所述电容器元件的电解液，其中，该电解液含有有机溶剂、溶解于所述有机溶剂的包含(1)式、(2)式、(3)式中的任一式所示的硼酸酯中的至少1种的添加物以及溶解于所述有机溶剂的由鎓性阳离子和多元羧酸的阴离子形成的电解质，
CH3(H)-[(R1)1-O-B(OH)-O]k-H            ：(1)式
CH3(H)-[(R1)1-O-B(OH)-O-(R2)n]k-CH3(H)  ：(2)式
Figure A200780033129C00031
  ：(3)式
式中，末端可以是CH3也可以是H，R1、R2、R3为-CH2O-、-C2H4O-、-C3H6O-、-C4H8O-中的任一种，k、1、m、n为任意的自然数。
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