CN1230001A - 铝电解电容器 - Google Patents
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Abstract
一种铝电解电容器,包括:电解液、浸渍电解液的电容器元件、内置电容器元件的盒体、密封盒体开口部的封口部件、及从电容器元件引出、且贯通封口部件,伸出于外的引出线。所述电解液含有作为电解质的、具有N,N,N’－取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐和作为溶剂的γ－丁内酯。所述电解质可溶解于溶剂中。封口部件系将含有可交联的高分子材料、氧化镁、交联剂的混合物作交联成形而成。根据上述构成,在高温高湿下,也可防止电解液漏出。可以得到使用寿命长和可靠性优异的铝电解电容器。
Description
本发明涉及一种电解电容器，特别是，涉及一种铝电解电容器，所述铝电解电容器藉由其封口部件和电解液的组合，获得高可靠性。
铝电解电容器由以下的部件组成：通过内夹阳极箔和阴极箔之间的隔膜，卷绕阳极箔和阴极箔而成的电容器元件和浸渍该电容器元件的传动用电解液以及内置该电容器元件的金属盒及密封金属盒的、具有弹性的封口部件。
又，作为上述传动用电解液，可以根据铝电解电容器所需性能使用各种电解液。在要求铝电解电容器具有高温、高湿下的工作可靠性时，须使用具有高导电率和优异的热稳定性的传动用电解液。可适用于铝电解电容器的电解液记载于特开昭62-264615号公报及再公开专利的国际公开号WO95/15572号公报上。特开昭62-264615号公报描述了一种如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)及γ-丁内脂(GBL)的溶剂，和作为溶解于该溶剂的碱性成份四烷基氨和酸性成份羧酸的季铵盐的溶质。再公开专利的国际公开号WO95/15572号公报公开了使用具有取代烷基的脒基的碱性成份和以羧酸为酸成份的脒盐类溶质。
为了密封具有高挥发性的DMF及GBL材料，满足铝电解电容器对可靠性的要求，作为具有弹性的封口部件，已知有使用具有高度气密性和优异的耐热性能的交联橡胶。作为此交联橡胶，已知可以使用将异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三成份共聚物由过氧化物硫化的交联橡胶(IIR-Po)，或者，将异丁烯和异戊二烯的共聚物作为聚合物的树脂硫化的交联橡胶(IIR-Re)。
然而，上述以往的铝电解电容器存在的问题是：传动用电解液易从封口部件引出线的贯通孔附近泄漏。为改善上述引出线通孔附近的漏液现象，如特公平8-21527号公报所述，有人提出：将如异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三成份共聚物那样的聚合物至少和氧化镁掺合，由过氧化物硫化形成交联橡胶，用作具有弹性的封口部件。
在使用含有γ-内丁脂(GBL)作为溶剂，有机酸的季铵盐作为溶质的传动用电解液的铝电解电容器中，使用具有掺合氧化镁的交联橡胶的封口部件的电解电容器比起使用以往的交联橡胶(IIR-Po)的铝电解电容器来，其在高温下，电解液从封口部件引出线通孔附近泄漏的现象得以改善。然而，前一铝电解电容器仍存在这样的问题：在高温及高湿的严酷环境下，仍有传动用电解液从上述引出线通孔附近漏出。
本发明的目的在于：提供一种具有高可靠性的铝电解电容器，所述电解电容器即使在高温及高湿的严酷环境下，也不会发生从封口部件的引出线通孔附近处漏液的现象。
本发明的铝电解电容器包括：
电解液，
浸渍所述电解液的电容器元件，
内置所述电容器元件的盒体，
密封所述盒体开口部的封口部件，及
从上述电容器元件引出、且贯通所述封口部件，伸出于外的引出线。
所述封口部件由含有弹性高分子材料和、分散于所述弹性高分子材料中的氧化镁的复合材料制得；
所述电解液含有具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物和酸化合物的盐。
特别理想的是，
上述电解液含有γ-丁内酯作为溶剂，
所述盐具有电解质作用，且可溶解于上述溶剂中。
特别理想的是，上述酸化合物的盐为羧酸。
根据上述结构，则即使在如高温及高湿气氛中的严酷环境下，也可抑制传动用电解液从上述引出线通孔附近漏出。其结果，可以得到使用寿命长和可靠性优异的铝电解电容器。
图1为本发明一个实施例的铝电解电容器的正面剖视图。
图2所示为显示使用于封口部件的氧化镁的掺合份数和溶剂透过量变化的关系特性图。
图3所示为在两种碱性水溶液中，该碱性水溶液对用作封口部件的橡胶材料的浸渗量变化的特性图。
图中，1表示电容器元件，1a表示电解液，2表示引出线，3表示盒体，4表示封口部件。
本发明的铝电解电容器之一包括：
浸渍于传动用电解液的电容器元件、内置所述电容器元件的有底的筒状盒体、密封所述盒体开口部的封口部件、及从上述电容器元件引出、且贯通所述封口部件，伸出于外的引出线。
所述封口部件具有：使由弹性高分子材料100重量份、填充剂50～100重量份、增强剂10～80重量份、硫化剂0.1～10重量份、氧化镁1～10重量份组成的混合材料硫化、成形而成的复合材料。上述传动用电解液含有作为主溶剂的γ-丁内酯和，具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物和羧酸等的盐。上述电解质溶解于前述溶剂中。在此结构中，即使在如高温及高湿气氛中的严酷环境下，也可抑制传动用电解液从上述引出线通孔附近漏出，得到具有优异可靠性的电解电容器。
特别理想的是，作为上述弹性高分子材料，可以使用异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三元共聚体，或者，可以使用异丁烯和异戊二烯的共聚物。这些共聚物为可交联的高分子材料。据此结构，可以得到具有显著优异的气密性和高耐热性能的封口部件，得到具有显著优异的上述效果的电解电容器。
特别理想的是，上述封口部件由含有交联助剂的混合材料形成。据此结构，可以促进弹性高分子的交联反应，提高封口部件材料的交联密度，得到具有显著优异的上述效果的电解电容器。
特别理想的是，上述封口部件由含有加工助剂的混合材料形成。据此结构，在制作封口部件时，可以提高所述材料的加工性能，得到具有稳定的上述效果的电解电容器。
特别理想的是，上述封口部件由含有抗老化剂的混合材料形成。据此结构，可以显著地防止封口部件的材料劣化，得到长期使用后仍具有稳定的上述效果的电解电容器。
特别理想的是，上述封口部件具有在硫化成形过程中，藉由过氧化物交联剂或树脂交联剂的使用，交联而成的成型体。藉由上述交联成型体的使用，可以更快地进行所述封口部件材料的交联反应，藉此提高交联密度。
作为具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物盐，可使用如由式(1)或式(2)所示的具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物和可生成阴离子的酸化合物所形成的盐化合物。
在上述式(1)及式(2)中，R1、R2、R3及R4分别为氨基、硝基、氰基、羧基、醚基、醛基、烷基、羟基或环基。Q包括烃基、氨基、硝基、氰基、羧基、醚基、醛基等。
例如，作为具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物，可以举出甲基咪唑、二甲基咪唑、二甲基乙基咪唑、甲基苯并咪唑、二甲基咪唑啉、三甲基咪唑啉、二甲基乙基咪唑啉、二甲基四氢嘧啶、二氮双环十一碳烯、二氮双环壬烯等。
又，作为季胺化合物的盐，可以使用如羧酸、磷酸、烷基磷酸酯等的有机酸。作为羧酸，可以使用如聚羧酸、脂肪族聚羧酸(草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸)、不饱和聚羧酸(邻苯二甲酸、马来酸)、脂环族聚羧酸(环己烷-1,2-二羧酸，环己烯-1,2-二羧酸)、芳香族羧酸(苯甲酸等)。
作为增强剂，可以使用如碳黑或白碳黑(二氧化硅微粉末)等公知的增强剂。
作为填充剂，可以使用二氧化硅粉末、碳酸钙粉末、滑石粉末、云母粉末、玻璃纤维粉末、石墨、硅酸铝等公知的填充剂。
作为硫化剂或交联剂，可以使用如过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基及过氧化苯甲酰等的过氧化物。这些过氧化物可以活化弹性高分子，使弹性高分子交联，生成交联的复合材料。
作为其它的硫化剂或交联剂，可以使用如烷基酚醛树脂、辛基酚醛树脂等的树脂交联剂。这些树脂交联剂可以进行与弹性高分子的交联反应，生成交联的复合材料。
作为溶剂，可以使用上述的γ-丁内酯作为主溶剂，还可对主溶剂添加助溶剂。作为助溶剂，可以使用可与该γ-丁内酯相溶的其它有机溶剂。作为助溶剂，可以使用多元醇、内酯系溶剂、酰胺类溶剂、醚类溶剂、腈类溶剂、呋喃类溶剂、咪唑烷酮(ィミダゾリンジノン)类溶剂等。
作为交联助剂，可以使用氧化锌、氢氧化钙、一氧化铅等。
作为加工助剂，可以使用硬脂酸、硬脂酸锌、油酸等。
作为抗老化剂，可以使用如烷基苯酚等的酚类抗氧化剂、苯基萘胺等的胺类抗氧化剂、硫化合物、磷化合物等。
又，在本发明中，硫化剂与交联剂为相同意义。
以下，参照附图，就本发明的典型实施例作一说明。
显示本发明典型实施例的铝电解电容器结构的正面剖视图示于图1。在图1中，铝电解电容器包括：内置于盒体3中的电容器元件1、连接于该电容器元件1上的引出线2和密封盒体3开口部的封口部件4。电容器元件1藉由将阳极箔和阴极箔内夹隔膜后卷绕而形成。电容器元件1含有浸渍的传助用电解液1a。封口部件4由弹性材料形成，其上有一对贯通孔。引出线2包括一对分别连接于阳极箔和阴极箔一端的引出线，该对引出线2分别通过封口部件4的贯通孔，被引出于盒体3的外侧。盒体3由有底的筒状金属材料构成。引出线2密贴于贯通孔。即，引出线2密贴于封口部件4上，使引出线2和封口部件4的接合部密封，以防止电解液从该接合部泄漏。
以下，有关本发明的各个实施例及比较例作一说明。
实施例1
混合由异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份和氧化镁0.5重量份和作为增强材料的碳黑、填充剂、交联助剂、加工助剂及抗老化剂，使用过氧化二异丙苯3重量份作为过氧化物交联剂，使上述混合物成形，制得交联的复合材料。交联复合材料藉由对上述混合物进行加热，在上述共聚物和过氧化交联剂间的作用下生成。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。另外，也可在成形时直接制得封口部件4。主溶剂使用γ-丁内脂。使用邻苯二甲酸1,2,3,4-四甲基咪唑啉化合物作为溶质及电解质等的N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。将上述电解质溶解于溶剂中。如此，制得传动用电解液1a(简称为“电解液”)。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例2
使用上述实施例1中的混合物，但其中氧化镁的含量为1重量份，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例3
使用上述实施例1中的混合物，但其中氧化镁的含量为3重量份，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例4
使用上述实施例1中的混合物，但其中氧化镁的含量为4重量份，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例5
使用上述实施例1中的混合物，但其中氧化镁的含量为5重量份，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例6
使用上述实施例1中的混合物，但其中氧化镁的含量为10重量份，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例7
使用上述实施例1中的混合物，但其中氧化镁的含量为20重量份，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例8
混合由异丁烯及异戊二烯的二成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份和氧化镁4重量份，该混合物由烷基酚醛树脂进行树脂硫化，制得交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。作为主溶剂使用γ-丁内酯。主溶剂中，溶解作为溶质的N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例9
混合由异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份和氧化镁4重量份，由烷基酚醛树脂对所述混合物进行树脂硫化，制得交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。作为主溶剂使用γ-丁内酯。主溶剂中，溶解作为溶质的具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例10
混合由异丁烯及异戊二烯的二成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份和氧化镁1重量份。由过氧化二异丙苯对所述混合物进行过氧化物硫化，制得交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。作为主溶剂使用γ-丁内酯。主溶剂中，溶解作为溶质的具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例11
使用上述实施例10中的混合物，但其中氧化镁的含量为10重量份，按如同实施例10的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例10，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例12
混合由异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份、氧化镁1重量份、作为增强材料的碳黑10重量份、填充材料50重量份、作为硫化剂的过氧化物0.1重量份，对上述混合物进行交联，制得交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4，作为主溶剂使用γ-丁内酯。主溶剂中，溶解作为溶质的、具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例13
混合由异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份、氧化镁6重量份、作为增强材料的碳黑40重量份、填充材料100重量份、作为硫化剂的烷基酚醛树脂10重量份，对上述混合物进行交联，制得交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。作为主溶剂使用γ-丁内酯。主溶剂中，溶解作为溶质的、具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例14
混合由异丁烯及异戊二烯的二成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份、氧化镁1重量份、作为增强材料的碳黑10重量份、填充材料50重量份、作为硫化剂的过氧化物0.1重量份，对上述混合物进行交联，制导交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。作为主溶剂使用γ-丁内脂。主溶剂中，溶解作为溶质的、具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例15
混合由异丁烯及异戊二烯的二成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份、氧化镁6重量份、作为增强材料的碳黑40重量份、填充材料100重量份、作为硫化剂的烷基酚醛树脂10重量份。对上述混合物进行交联，制得交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。作为主溶剂使用γ-丁内酯。主溶剂中，溶解作为溶质的、具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例16
混合由异丁烯及异戊二烯的二成份共聚物组成的弹性高分子材料100重量份、氧化镁10重量份、作为增强材料的碳黑80重量份、填充材料200重量份、作为硫化剂的过氧化物3重量份、交联助剂、加工助剂及抗老化剂，对上述混合物进行交联，制得交联化的复合材料。使用所制得的复合材料，制得封口部件4。作为主溶剂使用γ-丁内酯。其主溶剂中，溶解作为溶质的、具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐。如此，制得传动用电解液1a。使用这些封口部件4和电解液1a，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例17
使用上述实施例10中的混合物，但其中氧化镁的含量为0.5重量份，按如同实施例10的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例10，制得如图1所示的铝电解电容器。
实施例18
使用上述实施例10中的混合物，但其中氧化镁的含量为20重量份，按如同实施例10的制造方法，制得封口部件。使用该封口部件，如同实施例10，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例1
使用上述实施例1中的混合物，但其中不含有氧化镁，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例2
使用上述实施例1中的混合物，但其中氧化镁的含量为4重量份，按如同实施例1的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例3
使用上述实施例8中的混合物，但其中不含有氧化镁，按如同实施例8的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例4
使用上述实施例8中的混合物，但其中氧化镁含量为4重量份，按如同实施例8的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例1，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例5
使用上述实施例9中的混合物，但其中不含有氧化镁，按如同实施例9的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例9，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例7
使用上述实施例11中的混合物，但其中不含有氧化镁，按如同实施例11的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸的季铵盐，如同实施例11，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例8
使用上述实施例11中的混合物，但其中氧化镁含量为10重量份，按如同实施例11的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例11，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例9
使用上述实施例13中的混合物，但其中不含有氧化镁，按如同实施例13的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例13，制得如图1所示的铝电解电容器。
比较例10
使用上述实施例13中的混合物，但其中氧化镁含量为6重量份，按如同实施例13的制造方法，制得封口部件。再有，溶质不使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，而使用有机酸的季铵盐。使用上述封口部件和作为电解质的有机酸季铵盐，如同实施例13，制得如图1所示的铝电解电容器。
分别使用从实施例1至实施例18，及从比较例1至比较例10各所制得的10个铝电解电容器中，测定其在高温、高湿的环境下有无漏液现象发生，即，将各个例子中的10个试样，分别置于60℃、90％RH的高温、高湿的气氛中，外加-1.5V的电压，放置2000个小时。其后，测定其发生漏液的电解电容器的个数。其结果示于表1和表2。
又，就从实施例1至实施例7，及从比较例1所制得的封口部件，测得其各对应于氧化镁含量的拉伸强度和伸长。其结果示于表3。
又，就从实施例1至实施例7，及从比较例1所制得的封口部件，测得其氧化镁含量与丁内脂溶剂(GBL)的透过量的关系。其结果示于图2。
又，使用实施例5所制得的封口部件，测得其分别在具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐水溶液中，和在羧酸的季铵盐的水溶液中的重量变化率。其结果示于图3。
表1
| 试样种类 | 封口部件成分 | 电解液 | 测试结果 | |||
| 弹性高分子异丁烯：IB异戊二烯：IP二乙烯基苯：DB(100重量份) | 氧化镁(重量份) | 硫化剂交联剂过氧化物：PO树脂：RE(重量份) | 溶剂γ-丁内酯 | 电解质NA：具有N,N,N’-取代脒基化合物的季胺化合物的羧酸盐AS：羧酸的季胺盐 | 60℃、90％RH-15V电压、2000小时10个试样中发生漏液个数(个) | |
| 实施例1 | IB-IP-DB | 0.5 | PO:3 | 含有 | NA | 1 |
| 实施例2 | IB-IP-DB | 1 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例3 | IB-IP-DB | 3 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例4 | IB-IP-DB | 4 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例5 | IB-IP-DB | 5 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例6 | IB-IP-DB | 10 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例7 | IB-IP-DB | 20 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例8 | IB-IP | 4 | RE:5 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例9 | IB-IP-DB | 4 | RE:5 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例10 | IB-IP | 1 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例11 | IB-IP | 10 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例12 | IB-IP-DB | 1 | PO:0.1 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例13 | IB-IP-DB | 6 | RE:10 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例14 | IB-IP | 1 | PO:0.1 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例15 | IB-IP | 6 | RE:10 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例16 | IB-IP | 10 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
| 实施例17 | IB-IP | 0.5 | PO:3 | 含有 | NA | 1 |
| 实施例18 | IB-IP | 20 | PO:3 | 含有 | NA | 0 |
表2
表3
| 试样种类 | 封口部件成分 | 电解液 | 测试结果 | |||
| 弹性高分子异丁烯：IB异戊二烯：IP二乙烯基苯：DB(100重量份) | 氧化镁(重量份) | 硫化剂交联剂过氧化物：PO树脂：RE(重量份) | 溶剂γ-丁内酯 | 电解质NA：具有N,N,N’-取代脒基化合物的季胺化合物的羧酸盐AS：羧酸的季胺盐 | 60℃、90％RH-1.5V电压2000小时、10个试样中发生漏液个数(个) | |
| 比较例1 | IB-IP-DB | 0 | PO:3 | 含有 | AS | 10 |
| 比较例2 | IB-IP-DB | 4 | PO:3 | 含有 | AS | 3 |
| 比较例3 | IB-IP | 0 | RE:5 | 含有 | AS | 4 |
| 比较例4 | IB-IP | 4 | RE:5 | 含有 | AS | 3 |
| 比较例5 | IB-IP-DB | 0 | RE:5 | 含有 | AS | 4 |
| 比较例6 | IB-IP-DB | 4 | RE:5 | 含有 | AS | 3 |
| 比较例7 | IB-IP | 0 | PO:3 | 含有 | AS | 10 |
| 比较例8 | IB-IP | 10 | PO:3 | 含有 | AS | 4 |
| 比较例9 | IB-IP-DB | 0 | RE:10 | 含有 | AS | 7 |
| 比较例10 | IB-IP-DB | 6 | RE:10 | 含有 | AS | 5 |
| 弹性高分子异丁烯：IB异戊二烯：IP二乙烯基苯DB(100重量份) | 氧化镁(重量份) | 硫化剂交联剂过氧化物：PO树脂：RE(重量份) | 交联的复合材料的拉伸强度(N/cm3) | 交联的复合材料伸长率(％) |
| IB-IP-DB | 0 | PO:3 | 526 | 159 |
| IB-IP-DB | 0.5 | PO:3 | 486 | 163 |
| IB-IP-DB | 10 | PO:3 | 445 | 170 |
| IB-IP-DB | 3 | PO:3 | 489 | 172 |
| IB-IP-DB | 4 | PO:3 | 525 | 161 |
| IB-IP-DB | 5 | PO:3 | 506 | 157 |
| IB-IP-DB | 10 | PO:3 | 540 | 157 |
如从表1实施例1至实施例18所测得的结果可见，在使用其弹性高分子中含有氧化镁的复合材料的封口部件和，具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐作为电解质的电解电容器中，不发生漏液的试样在10个试样中是1个以下，其漏液比率很小。特别是，在使用其氧化镁的含量在1重量份以上的封口部件的电解电容器中，则完全无漏液现象发生。
相比之下，从比较例的测定结果可以明白，在使用不含有氧化镁的复合材料的封口部件和，使用具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐作为电解质的电解电容器中，在10个试样中有3个以上的试样发生漏液现象。
又，如从表2对从比较例1至比较例10所测得的结果可见，在不含有具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐但含有羧酸的季铵盐作为电解液的电解电容器中，每10个试样中有3个以上的试样发生漏液现象。又，在不含有具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐，但含有羧酸的季铵盐作为电解液，且具备含有氧化镁的封口部件的的电解电容器中，每10个试样中有3个以上的试样发生漏液现象。另外，电解电容器的漏液规象发生于引出线的贯通孔附近。
如此，在含有具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物的羧酸盐作为电解液、同时备有含氧化镁的复合材料制的封口部件的电解电容器中，完全不发生漏液现象。即，藉由含有弹性高分子材料和分散于所述弹性高分子材料中的氧化镁的复合材料制作的封口部件及，含有具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物和酸化合物的盐的电解液的铝电解电容器中，可以防止在高温、高湿的不利的气氛中的电解液的漏液现象发生。
又，从表3可见，其氧化镁的含量超过20重量份的复合材料的伸长率减小约30％。这原因可以推测是氧化镁促进了交联生成的复合材料的交联反应的进行。
又，如图2所示，溶剂的透过量随氧化镁的掺合比例的增加而减少。从其结果可以确认，氧化镁使得弹性高分子材料的交联密度增大，同时，也使得作为填充剂的效果增大。
根据表1、表2及图2的实验结果，使用相对于弹性高分子100重量份，氧化镁的含有是从约1重量份至约10重量份范围的封口部件最为理想。
从图3可以明白，含有脒基化合物的季铵盐的水溶液比起有机酸的季铵盐的水溶液来，其浸入复合材料中去的浸渗量小。由此可以推测：含有脒基化合物的季胺盐难以使复合材料劣化。因此，使用具有脒基化合物的季铵盐作为电解质的电解电容器，可以使得其封口部件不易劣化，不发生漏液现象。再有，藉由含有氧化镁的封口部件的使用，也可显著提高所述效果。
又，将含有等量摩尔数具有脒基化合物的季铵盐的水溶液与有机酸的季铵盐的水溶液进行比较时，则可以看到，含有脒基化合物的季铵盐的水溶液pH值为12，相比之下，有机酸的季铵盐的水溶液pH值为14。由此可以推测：含有脒基化合物的季铵盐抑止了碱性化的进行。即，作为电解液以使用其在电解时的pH值在13以下的电解液为宜。具有优异的耐热性、气密性及耐药物性的封口部件和，具有其电解时的pH值在13以下的电解液的电解电容器，即使在高温、高湿的严酷环境下也可以防止电解液的漏液现象发生。
如上所述，根据本发明的组成，即使在高温、高湿的严酷环境下也可以防止电解液的漏液现象发生。其结果，可以得到使用寿命长、可靠性高的铝电解电容器。
Claims (14)
1．一种铝电解电容器，所述铝电解电容器包括：
电解液，
浸渍所述电解液的电容器元件，
内置所述电容器元件的盒体，
密封所述盒体开口部的封口部件，及
从上述电容器元件引出、且贯通所述封口部件，伸出于外的引出线；
所述封口部件由含有弹性高分子材料和、分散于所述弹性高分子材料中的氧化镁的复合材料制得；
所述电解液含有具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物和酸化合物的盐。
2．如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述电解液含有作为溶剂的γ-丁内酯，所述盐可溶解于上述溶剂中。
3．如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述弹性高分子材料包括可交联的弹性高分子材料；所述封口部件包括：
对由弹性高分子材料100重量份、填充剂50～100重量份、碳黑10～80重量份、硫化剂0.1～10重量份、氧化镁1～10重量份组成的混合材料进行交联反应而生成的所述复合材料。
4．如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述弹性高分子材料包括异丁烯、异戊二烯及二乙烯基苯的三元共聚体。
5．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述弹性高分子材料包括异丁烯和异戊二烯的共聚物。
6．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述电解液含有γ-丁内酯作为溶剂，所述盐可溶解于上述溶剂中，所述弹性高分子材料含有可交联的弹性高分子材料；所述封口部件包括：
对由上述可交联的弹性高分子材料100重量份、填充剂50～200重量份、碳黑10～80重量份、硫化剂0.1～10重量份、和氧化镁1～10重量份组成的混合材料进行交联反应而生成的所述复合材料。
7．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述封口部件还包括：
选自增强剂、填充剂、交联助剂、加工助剂及抗老化剂中的至少一种。
8．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述弹性高分子材料包括可交联的弹性高分子材料；所述封口部件包括：
藉由上述可交联的弹性高分子材料和过氧化物交联剂的交联反应而生成的上述复合材料。
9．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述弹性高分子材料包括可交联的弹性高分子材料；所述封口部件包括：
藉由上述可交联的弹性高分子材料和树脂交联剂的交联反应而生成的上述复合材料。
10．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述弹性高分子材料包括可交联的弹性高分子材料；所述封口部件包括：
藉由上述含有可交联的弹性高分子材料和交联剂、氧化镁的混合材料的交联反应而生成的上述复合材料。
11．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述盒体为有底的筒状体，所述开口部形成于所述盒体的一侧。
12．如权利要求1所示的铝电解电容器，其特征在于，所述电解液在电解时的pH值在13以下。
13．如权利要求1所示的铝电解电容器。其特征在于，所述具有N,N,N’-取代脒基的化合物的季胺化合物可以是选自甲基咪唑、二甲基咪唑、二甲基乙基咪唑、甲基苯并咪唑、二甲基咪唑啉、三甲基咪唑啉、二甲基乙基咪唑啉、二甲基四氢嘧啶、二氮双环十一碳烯、二氮双环壬烯等中的至少一种。
14．如权利要求1所示的铝电解电容器。其特征在于，所述酸化合物为选自羧酸、磷酸、及烷基磷酸酯中的至少一种。
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