CN1158683C - 电解电容器 - Google Patents

Abstract

一种包含电容器元件和电解质溶液的电解电容器，其中电容器元件由阳极箔、与阳极箔相对的阴极箔、及插入阳极箔和阴极箔之间的隔离纸形成，该隔离纸中阳离子含量不超过500ppm。该电解电容器具有较低阻抗、优异低温稳定性和耐热性、及良好使用寿命特性。

Description

电解电容器

技术领域

本发明涉及一种电解电容器。特别是，本发明涉及一种具有低阻抗、和优异低温稳定性和耐热性、以及良好使用寿命特征的电解电容器。

背景技术

电容器是一种常规电器部件，并广泛地用在各种电器产品和电子产品中，其主要用于电源线路、数字线路的噪音过滤器等中。

现在，各种类型的电解电容器已为人所熟知。其中包括铝电解电容器、湿钽电解电容器等。在这些电解电容器中，通过本发明实施中的铝电解电容器可望获得极佳效用，因此，将参照这种电解电容器详细介绍本发明。这里所用“电解电容器”，如果不另外说明的话，是指一种铝电解电容器。

常规的铝电解电容器的制备采用阳极箔和仅蚀刻表面的阴极箔，阳极箔的制备包括蚀刻高纯铝箔以增加其表面积、阳极化该铝箔表面以形成氧化膜。将所得阳极箔和阴极箔相互对面放置，并在阳极箔和阴极箔之间插入隔离物(隔离纸)而构成层压物，随后将该层压物卷曲得到的元件(电容器元件)用电解质溶液浸渍。将浸渍后的元件置入一壳体或外壳(一般由铝构成)中、并用弹性密封材料将该壳体密封，进而得到了一电解电容器。电解电容器也包括具有非卷曲结构的形式。

在上述的电解电容器中，电解质溶液的特性是决定电解电容器性能的重要因素。随着电解电容器的小型化，已使用了通过蚀刻制备的具有较高表面积的阳极或阴极，并使电容器的电阻率增大。所以，要求在这种电容器中使用的电解质溶液具有较低的电阻率(比电阻)和较高的电导率。

用于电解电容器的常规电解质溶液包括由乙二醇(EG)主溶剂和大约不超过10重量％的添加水构成的溶剂、和溶解在溶剂中的电解质，电解质为羧酸如己二酸、或苯甲酸或其铵盐。这样的电解质溶液具有1.5Ω·m(150Ω·cm)的比电阻。

另一方面，电容器必须具有较低的阻抗(Z)，以充分展示其性能。电容器的阻抗由各种因素决定。例如，具有较大电极表面的电容器表现出较低的阻抗，相应地，较大的电容器自然阻抗较小。另外，人们试图通过改善隔离物使其具有较低的阻抗。然而，特别是在较小的电容器中，电解质溶液的比电阻对于阻抗来说是决定性的因素。

尽管最近采用非质子有机溶剂如GBL(γ-丁内酯)开发出了具有较低比电阻的电解质溶液，(参见日本未审查专利公开62-145713，62-145714，和62-145715)，但与使用比电阻较低的已知电子导体的固体电解电容器相比，使用非质子传递型电解质溶液的电容器阻抗仍然不尽人意。

另外，由于使用了电解质溶液，铝电解电容器低温稳定性较差，而且，在100千赫(kHz)下，其-40℃时的阻抗与20℃时的阻抗之比(Z(-40℃)/Z(20℃))目前大约为40。另外，带来的问题是如果电解质溶液中包含水，在使用条件的低温情况下，水会冻结。在这些情况下，目前必须提供一种具有低阻抗和优异低温稳定性的铝电解电容器。

水作为铝电解电容器的电解质溶液中溶剂的一部分，相对构成阳极箔和阴极箔的铝来说，是化学活性物质，所以存在水与阳极箔和阴极箔反应的问题，这会产生氢气，并极大地降低性能。

另一方面，在常规的铝电解电容器中，电容器电容的逐渐减小现象以及其它电容器性能变化增大的现象，有时是由于温度加速测试中在阳极箔和阴极箔的表面形成的水化膜而导致，这些现象会引起电解电容器使用寿命的缩短。

由于在未阳极化的阴极箔表面，与阳极箔的阳极化的表面相比，更容易形成上述水化膜，所以说水化膜可能是由于构成阳极箔和阴极箔的铝为活性金属而引起的。因此，尝试添加一种抑制剂以阻止在直接与阳极膜和阴极膜接触的电解质溶液中形成水化膜。然而并未起到抑制作用，故仍需探索以得到满意的抑制效果。因而必须提供一种能够在阳极箔和阴极箔表面充分抑制水化膜形成的电解电容器，特别是铝电解电容器。

发明内容

本发明针对解决现有技术的上述问题，其目标是提供一种具有较小阻抗、优异的低温稳定性和耐热性、及较长使用寿命的电解电容器。

根据本发明上述目标可通过一种电解电容器实现，该电容器包含由阳极箔、与阳极箔相对的阴极箔、夹在阳极箔与阴极箔之间的隔离纸形成的电容器元件及电解质溶液。其特征在于：该分离纸中阳离子含量不超过500ppm。

一般地，电解电容器中所使用的隔离纸包含金属盐(有机酸盐和无机酸盐，比如羧酸、硫酸和硝酸的盐)，其浓度较低，大约为几个百分点。也就是说，在隔离纸中这些金属盐和离子化合物的浓度较高的情况下，当在电解电容器中使用隔离纸时，包含在隔离纸中的金属离子以离子形式洗出进入电解质溶液，进而引入对电容器性能造成不利影响的缺陷，比如电解质溶液的不稳定电导特性和腐蚀反应的加速进行。

本发明者研究了目前广泛使用的隔离纸，并发现当使用目前包含钙、镁、钠等金属离子(阳离子)的隔离纸时，离子浓度对电解质溶液的电导性能没有影响，即其总量为几千ppm至几个百分点，在高温条件下电解质溶液与电极箔之间发生了剧烈反应。

基于上述发现，本发明者进一步研究并发现可通过将隔离纸中阳离子的含量降至预定值或更低，来防止一些不利因素，比如电容器电容随着时间的逐渐减少和其它电容器性能变化的增大。这里所用“阳离子的预定值”是指500ppm以上的含量。

同时本发明者发现通过将隔离纸进行清洗处理，能够将其中阳离子比如钙离子的浓度降至500ppm或更低。

另外，他们还发现当电解电容器中所使用的电解质溶液包含一种有机溶剂和水，且包含在有机溶剂中的水含量很高时，由阳离子含量的减少而导致的效果增强了。

因此，电解电容器中使用的电解质溶液优选包含一种溶剂，该溶剂包含较高的含水量，且由20-80重量％有机溶剂和80-20重量％水组成，和选自于羧酸、羧酸盐、无机酸和无机酸盐中的至少一种电解质。在这种电解质溶液中使用的有机溶剂优选质子溶剂和非质子溶剂、或它们的混合物。

作为电解质的羧酸或其盐优选选自甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、对-硝基苯甲酸、水杨酸、苯甲酸、乙二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸、壬二酸、柠檬酸和羟基丁酸、以及以上例举的酸的铵、钠、钾、胺、烷基铵盐。同样作为电解质的无机酸或其盐选自磷酸、亚磷酸、次磷酸、硼酸、氨基磺酸、以及以上例举的酸的铵、钠、钾、胺、烷基铵盐。这些电解质可以单独使用或混合使用。

本发明的电解质溶液进一步优选包含选自(1)螯合化合物(2)糖类(3)羟基苄醇和(或)L-谷氨酸-二乙酸及其盐(4)硝基化合物(5)葡糖酸和(或)葡糖酸内脂中的至少一种添加剂。

本发明的电解电容器优选一种铝电解电容器，该铝电解电容器优选的形成步骤包括：通过卷曲由铝箔构成、且其表面上有阳极化膜的阳极箔，以及由铝箔构成、并通过隔离纸使与阳极箔表面相对的阴极箔而形成的电容器元件；电解质溶液；包含电容器元件及电解质溶液的壳体；和用来密封壳体开口部分的弹性密封材料。

附图简述

图1是根据本发明的电解电容器的优选实施例的截面示意图，

图2为表示图1中所示电解电容器的电容器元件组成的透视图。

实施本发明的最佳模式

在本发明的电解电容器中，采用天然纤维材料如马尼拉麻和原纸浆作为原材料制备的纸来用作隔离纸。例如，作为隔离纸可有利地使用通过将原纸浆经过除尘工艺、清洗工艺、敲打工艺和造纸工艺而制备得到的低。也可以使用由合成纤维制得的纸，但不优选使用这种纸，因为其耐热性差，并且包含在纸中的卤素离子会引起电容器的腐蚀。

在这样制备的隔离纸中，除了作为纸成分的α-纤维素外，杂质的总含量通常为10,000ppm。在这些杂质中，钙离子含量为3,000ppm或更高。镁离子主要包含于中性纸中，其含量约为几十个ppm。

隔离纸中的杂质在电容器的使用中逐渐排出到电解质溶液中。钙离子通常以阳离子出现在电解质溶液中，并且易与铝形成凝胶水合物。因此，在由铝构成的阳极箔和阴极箔表面，特别是未阳极化的阴极膜上，容易形成凝胶状的水化膜。

根据本发明，可采用一种隔离纸，其中包括钙离子的阳离子含量已降至预定值，来充分抑制阴极箔和阴极箔表面的凝胶状水化膜的形成，进而使防止铝电解电容器的电容随时间的降低成为可能，以延长电解电容器的使用寿命。

本发明中使用的隔离纸，即其中阳离子含量低于500ppm的隔离纸可通过在造纸工艺的任何步骤(如除尘工艺、清洗工艺、敲打工艺和造纸工艺等)中实施一强化的或改进的清洗操作而获得，该强化清洗操作可通过单独采用常规清洗技术或混合采用而实现，其实例包括酸处理。

在本发明的电解电容器中，作为阳极箔和阴极箔的铝箔优选具有99％或更高纯度的铝箔。阳极箔优选以电化学腐蚀铝箔、使其阳极化以在表面形成氧化膜、并附加连接电极的导线接头而形成。阴极膜可通过腐蚀铝箔并附加连接电极的导线接头而形成。

电容器元件可通过卷曲上述阳极箔和阴极箔，并借助于上述隔离纸使其表面相对而得到。

铝电解电容器可通过在由铝等构成的端面封闭的壳体的开口部插入所得电容器元件和电解质溶液而得到，进而使它们容于壳体内，并采用弹性密封材料将壳体的开口部密封，而使从阳极箔和阴极箔引出的导线伸出壳体外。

在本发明的电解电容器中，如上所述，包含大量水、由有机溶剂和水的混合物构成的溶剂可方便地用作溶解电解质的溶剂，该电解质用于电解电容器中使用的电解质溶液中。

如上所述，质子溶剂或非质子溶剂可以单独或任意混合用作所述有机溶剂。优选的质子溶剂的实例包括醇化合物。便于使用的醇化合物典型实例包括，但不仅限于，一元醇如乙醇、丙醇和丁醇；二元醇如乙二醇、二甘醇、三甘醇和丙二醇；三元醇如甘油等。优选的非质子溶剂的实例包括内酯化合物，便于使用的内酯化合物典型实例包括，但不仅限于，γ-丁内酯及其它分子内部极性化合物。在本发明的实践中，当使用至少一种选自质子溶剂和非质子溶剂时，更准确地说，可使用一种质子溶剂，一种非质子溶剂，多种质子溶剂，多种非质子溶剂。另外，也可使用至少一种质子溶剂和至少一种非质子溶剂的混合溶剂。

在本发明的电解质溶液中，除了上述有机溶剂以外，还添加了作为溶剂组分的水。特别是本发明不同于常规的电解质溶液，因为本发明中采用了相对大量的水。在本发明中，通过使用这样的溶剂降低了溶剂的凝固点，由此改善电解质溶液低温时的比阻抗特性，以便获得良好的低温稳定性(以低温和常温下的电阻率之比表示)。在电解质溶液中水的含量优选为20-80重量％，其余是有机溶剂。在水的含量小于20重量％和大于80重量％的情况下，电解质溶液凝固点降低的程度不足，因此电解电容器难于获得良好的低温稳定性。在溶剂中水的含量更优选为30-80重量％，而最优选为45-80重量％。

作为本发明的电解质溶液中的电解质，可以使用一种羧酸或羧酸盐、和无机酸或无机酸盐。这些电解质组分可以单独使用，或两种或多种混合使用。

能作为电解质组分使用的羧酸的实例包括，但不仅限于，一元羧酸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、对-基苯甲酸、水杨酸、苯甲酸；二元羧酸如乙二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸、壬二酸。另外，可使用具有官能团如羟基的羧酸，例如柠檬酸和羟基丁酸。

可用作电解质组分的无机酸的实例包括，但不仅限于，磷酸、亚磷酸、次磷酸、硼酸、氨基磺酸。

作为以上例举的羧酸或无机酸的盐，各种各样的盐均可使用。例如适宜的盐包括铵盐、钠盐、钾盐、胺盐、烷基铵盐。其中铵盐是优选的。

另外，在本发明的实践中，使用无机酸或其盐作为电解质，电解质溶液的凝固点可望降低，由此将导致进一步改善电解质溶液的低温稳定性。无机酸或其盐的使用效果是明显的，因为由本发明特有的硝基化合物导致的氢气吸附性(下文详述)可保持很长一段时间。

根据本发明者的研究，在结合使用上述羧酸或其盐和无机酸或其盐作为电解质的情况下，与单独使用这些电解质的情况相比，可显著地延长电解电容器的使用寿命。另外，在常规电解电容器中，考虑到电导率，无机酸基的电解质迄今仅用于中、高压型(160伏至500伏)的电解电容器。然而，如本发明中，结合使用有机酸基电解质和无机酸基电解质时，即可方便地用于低电压(小于160伏)型电解电容器中。

本发明电解质溶液中电解质的用量可根据各种因素适当确定，如电解质溶液及最终得到的电容器所要求的性能、所用溶剂的类型、组成和数量、所用电解质的类型等。

在本发明的电解质溶液中，通过在上述特定组成的电解质溶液中添加下列特定添加剂(1)-(5)即可获得更显著的效果。即电解质溶液包含由20-80重量％有机溶剂和80-20重量％水组成的含水混合溶剂、选自于羧酸、羧酸盐、无机酸和无机酸盐中的至少一种电解质。

(1)螯合化合物，例如乙二胺-N，N，N’，N’-四乙酸(EDTA)、反-1，2-二氨基环己烷-N，N，N’，N’-四乙酸一水合物(CyDTA)、N，N-双(2-羟乙基)甘氨酸(DHEG)、乙二胺-N，N，N’，N’-四(亚甲基膦酸)(EDTPO)、二亚乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-五乙酸(DTPA)、1，3-二氨基-2-羟基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸(DPTA-OH)、乙二胺-N，N’-二乙酸(EDDA)、乙二胺-N，N’-双(亚甲基膦酸)半水合物(EDDPO)、O，O’-双(2-氨乙基)乙二醇-N，N，N’N’-四乙酸(GEDTA)、N-(2-羟乙基)乙二胺-N，N’，N’-三乙酸(EDTA-OH)。一般地，螯合化合物加入量优选为0.01-3重量％。这样的螯合化合物能起到下列作用，如由于抑制了低阻抗电容器的铝电极箔的水化反应而延长了工作寿命，改善了电解电容器的低温稳定性(由于溶剂具有与相应的不冻结态相近的组成而使常温下与低温下阻抗之间的变化减小)，改善了抗腐蚀性。

(2)糖类，如葡萄糖、果糖、木糖和半乳糖。一般地，糖类的加入量优选为0.01-5重量％。这些糖类能起到下列作用，如由于抑制了低阻抗电容器的铝电极箔的水化反应而延长了工作寿命，由于糖类的添加而抑制了电解质(如羧酸)的分解或活化，改善了电解电容器的低温稳定性(由于溶剂具有与相应的不冻结态相近的组成而使常温下与低温下阻抗之间的变化减小)。

(3)羟基苄醇，如2-羟基苄醇、L-谷氨酸-二乙酸及其盐。通常，这种添加剂的加入量优选为0.01-5重量％。该添加剂能起到下列作用，如由于抑制了低阻抗电容器的铝电极箔的水化反应而延长了工作寿命，改善了电解电容器的低温稳定性(由于溶剂具有与相应的不冻结态相近的组成而使常温下与低温下阻抗之间的变化减小)。

(4)硝基化合物，例如一系列的硝基化合物，硝基苯酚如对-硝基苯酚等、硝基苯甲酸如对-硝基苯甲酸、二硝基苯甲酸等、硝基乙酰苯如对-硝基乙酰苯、和硝基苯甲醚、通常，硝基化合物的添加量优选为0.01-5重量％。硝基化合物同样具有显著的氢气吸附作用，及抑制清洗印刷电路板时使用卤代烃所引起的元件腐蚀，例如三氯乙烷(即捕获卤素的作用)。

硝基化合物提供的优异的氢气吸附作用也被证实与混合使用的电解质有关。在常规的电解质溶液中，采用的工艺为在只有羧酸基的电解质中仅添加一种硝基化合物，或在只有无机酸基的电解质中仅添加一种硝基化合物。然而，当溶剂中含水量很大时，不能获得满意的氢气吸附作用，并且在同时含有羧酸基电解质和无机酸基电解质的溶液中得出了同样的结果。在本发明的电解质溶液中，即使仅使用了一种硝基化合物，相对于单独使用硝基化合物的情况，但氢气吸附能力可保持较长的一段时间，即使是在混合使用羧酸/无机酸的电解质溶液中也如此。

(5)葡糖酸和葡糖酸内酯等。通常，这种添加剂的用量优选为0.01-5重量％。将葡糖酸和葡糖酸内酯置于本发明的电解质溶液中，除了本发明所特有的功效，如电解电容器使用寿命的延长、低温稳定性的改善和优异的氢气吸附作用以外，它们还具有其它显著作用，如改善耐腐蚀性。

除了上述添加剂外，也可使用铝电解电容器和其它电解电容器领域内的常规添加剂。优选的常规添加剂包括，如甘露糖醇、硅烷耦合剂、水溶性硅氧烷、聚电解质等。

本发明的电解电容器优选一种铝电解电容器，它的形成是通过卷曲阳极箔(其中蚀刻铝箔的表面经阳极化)、由蚀刻铝箔构成的并借助隔离纸使两面相对的阴极箔而形成电容器元件，本发明的电解质溶液包含在一壳体中，另外将包含电容器元件的壳体的开口部采用弹性密封材料密封。

图1是本发明的电解电容器的优选实施例的截面示意图，图2是厚度方向部分放大的透视图，示出的是图1中所示电解电容器的电容器元件。应该指出的是虽然附图中示出的实施例为一个卷曲结构的电解电容器，但本发明也包括非卷曲结构的电解电容器。

附图中示出的电解电容器10为一基片型铝电解电容器，它具有这样的结构：浸渍了电解质溶液的电容器元件1包含在金属壳体4之内，并且壳体4的开口部采用密封材料3密封。包含在金属壳体中的电容器元件1是卷曲的片层状结构20。该层状物20包含，如附图所示，其整个表面均有氧化铝薄膜22的铝箔21(阳极)、铝箔23(阴极)、介于这些电极之间的第一层隔离纸24、第二层隔离纸25。第一层隔离纸24与第二层隔离纸25可以相同也可以不同。考虑到制备工艺的简单化和生产成本的降低，这两种隔离纸优选由同种材料制成。如果必需的话，第二层隔离纸可由电解电容器领域经常使用的绝缘薄膜形成。电容器元件1采用电解质溶液浸渍。

在附图所示的电解电容器中，密封材料3有为插入导线2而设计的导线插入口，进而能实现密封其中。壳体4的开口部末端装有卷边14，以增强密封材料3的密封强度。

图1和图2中所示电解电容器可采用下列步骤制备，例如，首先是制备阳极箔和阴极箔，其中阳极箔是通过阳极化作为原材料的高纯铝箔表面而使整个表面覆盖氧化薄膜，阴极箔是通过蚀刻表面以增加表面积。然后，将所得阳极箔和阴极箔互相对面放置，并在中间插入隔离物(分离纸)以形成层状物，进而将层状物卷曲以制备卷曲结构的元件，即电容器元件。随后，将所得电容器元件浸渍于电解质溶液中，如上所述，将浸渍电解质溶液的电容器元件置于一壳体(一般由铝制成)中，再将壳体的开口部采用密封材料密封。两导线插入到密封材料的导线引入口中，进而将其完全密封以不发生电解质溶液的泄漏。

下面将更详细地介绍本发明的电解电容器的结构。首先，阳极箔和阳极箔的组成元件如上所述，正如前面所介绍的，隔离纸在本发明中起着重要作用，其组成元件在上面也进行了介绍。

本发明电解电容器中所用密封材料可由各种常规材料来制备，只要该材料具有高硬度和适当的橡胶弹性，并且电解质溶液不会透过，并具有良好的气密性。优选的密封材料包括，例如弹性橡胶如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、三元乙丙橡胶(EPT)、和丁基橡胶(IIR)。优选使用丁基橡胶(IIR)是因为其气密性高，并且电解质溶液不会以蒸气形式穿过。更优选使用具有更优异耐热性的硫化IIR，如硫磺硫化、醌式硫化、或树脂硫化IIR，特别优选树脂硫化IIR。

另外，在本发明的实践中，通过层压具有充分气密性和强度的树脂材料板(例如含氟的树脂板，如PTFE板)所得到的混合材料可方便地用来替代上述密封材料材料。

实例

下面通过实例更详细地描述本发明，这些实施例仅对本发明进行描述，而不意味着以任何形式对本发明进行限制。请注意在下列实例中，隔离纸中阳离子含量是以下列步骤测量的。将隔离纸完全干燥得到的样品在坩埚中焚化，焚烧后的样品溶解于硝酸水溶液中，再通过原子吸收光谱仪测定阳离子的含量。

实例1

按照如下步骤制备卷曲结构的铝电解电容器。

首先，将铝箔进行电化学腐蚀，后进行阳极化处理从而在铝箔所有表面形成阳极化薄膜，再连接上一引出电极的导线接头，以得到铝制阳极电极。同样电化学腐蚀另一铝箔，并将一引出电极的导线接头连到该箔上面从而形成铝阴极箔。接着，通过将隔离物插入阳极电极和阴极电极之间，再经卷曲制备得到电容器元件。这里所用隔离纸是一种采用马尼拉麻作为原材料制备得到的纸。由于造纸工艺中采用的清洗步骤，其阳离子含量低至489ppm。随后采用下面介绍组成的电解质溶液浸渍该电容器元件，并置于一闭端铝壳中以使引出电极的导线接头伸出壳体外，再采用弹性密封材料将该壳体的开口密封，进而得到卷曲结构的电解电容器(6.3WV-1000μF)

乙二醇              45重量％

水                  40重量％

己二酸铵            14.4重量％

EDTA                0.5重量％

D-葡糖酸-δ-内酯    0.1重量％

为了评估铝电解电容器的性能，初步测量的电容值、Tanδ和漏电电流(刚制成电容器后的特征值)，及在经过高温(在105℃，经3000小时)、在所施加的额定电压下再次测量上述参数，因而得到如下表1所示的测量值。

实例2和3

在这两个实例中，除了所用隔离纸中阳离子含量调整为280ppm(实例2)或120ppm(实例3)外，重复与实例1相同的过程，得到了如下表1所示的结果。

对比实例1至3

在这些对比例中，为对比起见，除了所用隔离纸中阳离子含量调整为1121ppm(对比例1)、1932ppm(对比例2)或3013ppm(对比例3)外，重复与实例1相同的过程，得到了如下表1所示的结果。

                                             表1

例号	阳离子含量(ppm)	最初值			3000小时后105℃下
									电容[μF]	tanδ[％]	漏电电流[μA]	电容[μF]	tanδ[％]	漏电电流[μA]	外观
		对比例1	1121	991	6.1	22.0	634	33.5								65.1	外壳膨胀
对比例2	1932								991	8.0	23.6	由于电容的大幅度下降而无法测量
		对比例3	3013	995	7.0	18.8	由于电容的大幅度下降而无法测量
实例1	489										992	6.0	22.1	952	8.1	18.2	良好
		实例2	280	991	5.9	23.1	943	7.8	12.1	良好
实例3	120										995	6.1	20.8	960	7.6	11.8	良好

如表1所示结果清楚表明，在其中阳离子含量超过1000ppm的对比例电解电容器与阳离子含量低于500ppm的本发明的电解电容器的最初值之间没有明显差异，然而电容器的特性在经历高温负荷测试之前与之后的变化却很大。根据本发明其使用寿命明显延长了。

将经历过高温负荷测试的电解电容器分解开，并采用显微镜观察阳极箔和阳极箔表面。结果在对比例的电解电容器中的阳极箔和阴极箔表面观察到了一层凝胶膜，另外与阳极箔的情况相比，在阴极箔表面发现了更明显的凝胶膜。另一方面，本发明的电解电容器阳极箔和阴极箔表面没有观察到凝胶膜。

工业应用性

如上所述，根据本发明，可以防止电解电容器的阳极箔和阴极箔表面由于包含于隔离纸中的阳离子成分如钙离子引起的水化薄膜(凝胶膜)的形成。所以，根据本发明可以提供一种高可靠性的电解电容器，特别是具有较低阻抗、优异低温稳定性和耐热性、及良好使用寿命特性的铝电解电容器。

Claims (7)

1.一种电解电容器，包含电容器元件和电解质溶液，其中电容器元件由阳极箔、与阳极箔相对的阴极箔、及插入阳极箔和阴极箔之间的隔离纸形成，其特征在于：所述隔离纸中一种或多种阳离子的含量不超过500ppm，以及所述电解质溶液包含由20-80重量％的有机溶剂和80-20重量％的水组成的溶剂，和至少一种选自于羧酸、该羧酸的盐、无机酸和该无机酸的盐的电解质。

2.根据权利要求1的电解电容器，其中所述阳离子源自隔离纸的原材料或生产工艺，而其含量通过清洗处理而降至前述含量水平。

3.权利要求1的电解电容器，其中所述有机溶剂是一种质子溶剂、非质子溶剂、或它们的混合物。

4.根据权利要求1的电解电容器，其中所述羧酸或其盐是选自于甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、对-硝基苯甲酸、水杨酸、苯甲酸、乙二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸、壬二酸、柠檬酸和羟基丁酸，及其铵、钠、钾、胺和烷基铵盐。

5.根据权利要求1的电解电容器，其中所述无机酸或其盐是选自于磷酸、亚磷酸、次磷酸、硼酸、氨基磺酸、及其铵、钠、钾、胺和烷基铵盐。

6.根据权利要求1至5任何一项的电解电容器，其中该电解质溶液还包含选自以下的至少一种添加剂：(1)螯合化合物；(2)糖类；(3)羟基苄醇和/或L-谷氨酸-二乙酸或其盐；(4)硝基化合物；(5)葡糖酸和/或葡糖酸内酯。

7.根据权利要求1至5任何一项的电解电容器，其为一种铝电解电容器。

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