CN1261720A - 电解质溶液和使用该电解质溶液的电解质电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电解质电容器的电解质溶液,它包括(1)由20—80重量%的有机溶剂和80—20重量%的水组成的溶剂;(2)至少一种选自于羧酸、羧酸盐、无机酸和无机酸盐中的电解质;和(3)螯合物。优选地,混合使用有机酸或其盐和无机酸或其盐。螯合物可选自于亚乙基二胺－N,N,N’,N’－四乙酸等。本发明也公开了一种将所公开的电解质溶液用作其电解质溶液的电解质电容器。

Description

电解质溶液和使用该电解质溶液的电解质电容器
本发明涉及一种电解质电容器。特别是，本发明涉及一种用于具有较低的阻抗和良好的低温稳定性等特征的电解质电容器的电解质溶液。
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，可以使用各种类型的电容器。本发明涉及一种铝电解质电容器。典型的铝电解质电容器按以下方法制备：蚀刻高纯铝箔以增加其表面积、阳极化铝箔表面以提供介电表面膜、制备由阳极箔、阳极箔介电表面膜对面的并具有蚀刻表面的铝阴极箔和插入阳极箔和阴极箔之间的隔离物构成的层压物。将层压物卷曲以提供卷曲结构的元件、用电解质溶液浸渍该元件、将浸渍后的元件置入一壳体(典型地由铝构成)中、并用弹性密封胶将该壳体密封。也有具有非卷曲结构的电解质电容器。
在这样的电解质电容器中，电解质溶液的特性是决定电解质电容器性能的重要因素。特别是，电解质电容器的小型化导致使用通过蚀刻具有较高表面积的阳极和阴极，这致使电容器具有较高的电阻率。结果，总是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。
用于常规电解质电容器的典型电解质溶液包括由乙二醇(EG)主溶剂和大约不超过10重量％的附加水构成的溶剂、和溶解在溶剂中的电解质，电解质为羧酸，如已二酸、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。
电容器必须具有较低的阻抗(Z)。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。
尽管最近开发出具有较低比电阻的非质子传递型电解质溶液(γ-丁内酯等)(JP-A-62-145713，JP-A-62-145714，和JP-A-62-145715)，但与使用电子导体(其作为比电阻较低的电解质而为人所知)的固体电解质电容器相比，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，铝电解质电容器低温稳定性较差，而且，事实上，在100千兆(kHz)下，其-40℃时的阻抗与20℃时的阻抗之比(Z(-40℃)/Z(20℃))大约为40，其变化是明显的。
另一方面，在铝电解质电容器的电解质溶液中，作为溶剂一部分使用的水是对阳极和阴极箔来说为活性的物质，并且通常，通过与阳极和阴极箔发生反应(水合反应)导致电解质电容器的使用寿命减少。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于具有较小阻抗、优异低温稳定性(用低温和常温阻抗之比表示)和其它良好特性的铝电解质电容器的电解质溶液。
本发明的再一个目的是用本发明的电解质溶液提供一种具有较小阻抗、改进的低温稳定性和较长使用寿命的电解质电容器。
本发明的用于电解质电容器的电解质溶液特征在于：其包括(1)由20-80重量％有机溶剂和80-20重量％水组成的溶剂、(2)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和(3)螯合物化合物。
在本发明的电解质溶液中螯合物化合物通过阻止电极箔的水合反应防止铝电极箔受损，从而提供使用寿命得到延长的电容器。使用羧酸或其盐的有机电解质和无机酸或其盐的无机电解质的混合物可有效地向电容器提供更长的使用寿命。
本发明的电解质电容器的特征在于：将本发明的电解质溶液用作电容器的电解质溶液。特别是，电解质电容器包括密封的壳体和包含在壳体中的卷曲元件，元件包括由阳极箔、阴极箔和隔离物构成的层压物，阳极箔由通过阳极化使之形成介电表面模的铝箔形成，铝阴极箔位于阳极箔介电表面膜对面，而隔离物插入阳极箔和阴极箔之间，并且用电解质溶液浸渍该元件，其中电解质溶液包括：(1)由20-80重量％有机溶剂和80-20重量％水组成的溶剂、(2)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和(3)螯合物化合物。阳极箔在两个表面上都可有介电膜。
熟悉本领域现有技术的专业人员从以下详细的说明书和附图中能够很好地理解本发明的以上和其它目的和优点，其中：
图1说明本发明的电解质电容器。
在用于本发明电解质电容器的电解质溶液中，溶剂由有机溶剂和水组成。
作为有机溶剂，可使用质子转移(protic)或非质子传递的溶剂。作为质子转移的溶剂的典型实例，可以使用醇化合物。醇化合物典型实例包括一元醇如乙醇、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。非质子传递的溶剂的实例包括分子内部是极性的化合物如内酯化合物，例如γ-丁内酯等。在本发明中，可使用一种或多种选自于质子转移的和非质子传递的溶剂。可使用很多质子转移的溶剂，或很多非质子传递的溶剂。另外，也可使用质子转移的溶剂和非质子传递的溶剂的混合系统。
除了有机溶剂以外，本发明的电解质溶液还包括作为溶剂组分的水。因此，在本发明电解质溶液中，溶剂是有机溶剂和水的混合物。在本发明中，通过使用这样的混合溶剂可以降低溶剂的冰点，由此改善电解质溶液低温时的阻抗特性，以便获得良好的低温稳定性(用较小的低温和常温时的阻抗之比表示)。在溶剂中水的含量优选为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，电解质溶液冰点降低的程度不足，并且电解质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％。
作为电解质溶液中的电解质，可以使用一种或多种选自于有机酸(特别优选为羧酸、羧酸盐)、无机酸和无机酸盐中的电解质。可用于本发明中的羧酸包括一元羧酸、其代表为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、对-硝基苯甲酸、水杨酸和苯甲酸；和二元羧酸，其代表为乙二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸和壬二酸。另外，可使用具有官能团如OH基的羧酸，例如柠檬酸和羟基丁酸。可用于本发明中的无机酸包括磷酸、亚磷酸、次磷酸、硼酸、氨基磺酸等。作为羧酸盐或无机酸盐，可使用以上例举的酸的铵、钠、钾、胺、烷基铵盐，其中铵盐是优选的。使用无机酸或其盐作为电解质，电解质溶液的冰点可望由此降低，人们认为这将导致进一步改善电解质溶液的低温稳定性。
本发明电解质溶液中电解质的用量可是任意的，这取决于各工艺条件如电解质所要求的性能、所用溶剂的类型，所用电解质的类型等。然而通常，羧酸或其盐的数量优选为电解质溶液总重量的3-30重量％。在少于3重量％的情况下，无法充分地获得满意的电导率，而在大于30重量％的情况下，羧酸或其盐的作用接近或达到极限，并且酸或盐将变得难于溶解在溶剂中。对于无机酸或其盐来说，其用量优选为电解质溶液总重量的0.1-15重量％。在少于0.1重量％的情况下，无法充分地获得满意的电导率，而在大于15重量％的情况下，无机酸或其盐的作用接近或达到极限，并且酸或盐将变得难于溶解在溶剂中。还有，当混合使用羧酸或其盐和无机酸或其盐时，它们的用量也可在上述范围内。
本发明的电解质溶液包括螯合物添加剂，在本发明中使用的螯合物指与金属离子配位从而形成包括金属的环结构(作为“螯合环”而为人所知)的化合物。用于本发明的螯合物的典型实例是亚乙基二胺-N，N，N’，N’-四乙酸(EDTA)，
Figure A9912782500071
反-1，2-二氨基环己烷-N，N，N’，N’-四乙酸一水合物(CyDTA)，
Figure A9912782500072
N，N-双(2-羟乙基)甘氨酸(DHEG)，亚乙基二胺-N，N，N’，N’-四(亚甲基膦酸)(EDTPO)，二亚乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-戊乙酸(DTPA)，
Figure A9912782500075
1，3-二氨基-2-羟基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸(DPTA-OH)，亚乙基二胺-N，N’-二乙酸(EDDA)，
Figure A9912782500082
亚乙基二胺-N，N’-双(亚甲基膦酸)半水合物(EDDPO)，
Figure A9912782500083
O，O’-双(2-氨乙基)乙二醇-N，N，N’N’-四乙酸(GEDTA)，
Figure A9912782500084
N-(2-羟乙基)亚乙基二胺-N，N’，N’-三乙酸(EDTA-OH)，
Figure A9912782500085
等等。螯合物可以酸、盐、酯、酸酐等中的任何形式使用。
人们认为：在本发明电解质溶液中，螯合物阻止了铝电极箔的水合反应，从而防止了电极箔变坏，并且致使电解质电容器的使用寿命延长。还有，加入螯合物具有改善抗腐蚀性的附加作用。也可以使用两种或多种螯合物的混合物。在
本发明电解质溶液中，螯合物加入量优选为电解质溶液总重量的0.01-3重量％。在螯合物加入量小于0.01重量％的情况下，延长电解质电容器的作用几乎无望。而在大于3重量％的情况下，螯合物效果接近或达到极限，而且，螯合物导致溶液产生沉淀从而致使溶液的低温稳定性变差，并进一步大大增加了电解质溶液本身的成本。螯合物的加入量更优选为电解质溶液总重量的0.05-3重量％。
根据本发明，当上述混合溶剂与上述电解质和添加剂一起使用时，电解质溶液的比电阻可降低至例如20Ω·cm，换句话说，电解质电容器可获得较低的阻抗。如上所述，由于常规电解质溶液所获得的比电阻最好为150Ω·cm，因此可以说：本发明降低阻抗的效果是明显的。
本发明电解质溶液需要时可含有上述成分以外的组分作为附加的添加剂。合适的附加添加剂包括以下成分：
(a)葡糖酸和葡糖酸内酯。通常，这种添加剂的用量为电解质溶液总重量的0.01-5重量％。使用这种添加剂，能够达到通过阻止铝电极箔的水合反应使阻抗较低的电容器使用寿命延长、改善电解质电容器的低温稳定性、和改善抗腐蚀性的效果。本发明电解质溶液可同时含有葡糖酸和葡糖酸内酯。
(b)糖化物，如葡萄糖、果糖、木糖和半乳糖。糖化物通常的加入量优选为0.01-5重量％。糖化物通过阻止铝电极箔的水合反应可防止电极箔变坏，并便于延长电解质电容器的使用寿命。在将羧酸用作电解质的情况下，糖化物也可有效地阻止羧酸的分解。
(c)羟基苄醇(特别是2-羟基苄醇)、L-谷氨酸及其盐(例如Na，K，NH4，胺和烷基铵盐)等。通常，这种添加剂的加入量优选为0.01-5重量％。该添加剂通过阻止铝电极箔的水合反应防止电极箔变坏，从而致使电解质电容器的使用寿命延长。
(d)一种或多种选自于硝基苯酚、硝基苯甲酸、二硝基苯甲酸、硝基乙酰苯和硝基苯甲醚的硝基化合物，通常，该添加剂的用量为电解质溶液总重量的0.01-5重量％。当使用该添加剂时，可获得对氢气吸附的显著作用。
上述添加剂(a)-(d)可单独使用，也可混合使用。
除了这些添加剂外，还可加入另一种在铝电解质电容器或其它类型的电解质电容器中广泛使用的添加剂。另一种添加剂的实例包括甘露糖醇、硅烷耦合剂、水溶性硅氧烷、聚电解质等等。
与常规的电解质电容器相比，由于电导率等问题，无机酸基电解质主要用于中电压-高电压(160-500伏)型的电容器中。本发明人发现：在混合使用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，可显著地延长电解质电容器的使用寿命。另外，当混合使用有机酸基电解质和无机酸基电解质时，混合物可有利地用在低电压(小于160伏)型电容器中。
通过将电解质和螯合物溶解在有机溶剂和水的混合物中可很容易地制备本发明的电解质溶液。还有，当使用选自于上述(a)-(d)和/或另一种添加剂的附加添加剂时，将它们溶解在溶剂中就足以制备本发明的电解质溶液。
本发明的电解质电容器将本发明的电解质溶液用作其电解质溶液。参照图1，本发明电容器1具有与常规电解质电容器相近的结构，其包括密封的壳体3和包含在壳体3中的卷曲元件5。元件5包括由阳极箔9和铝阴极箔13和插入在阳极箔9和铝阴极箔13之间的隔离物15构成的层压物7，阳极箔9由通过阳极化而制备的具有介电表面模11的铝箔组成，而铝阴极箔13位于阳极箔9的介电表面膜11的对面。用上述本发明的电解质溶液浸渍元件7。层压物7和另一隔离物17一起卷曲从而提供卷曲元件5，并随后将其置入壳体3中。用弹性密封胶19密封壳体3。在图1中，阳极引线21和阴极引线23通过各自的接头(未示出)分别与阳极箔9和阴极箔13相连。本发明的电解质电容器使用本发明的电解质溶液，以便能够借助于有机溶剂和水的混合溶剂有效地改善低温稳定性，并通过加入螯合物阻止电极箔的水合反应有效地延长使用寿命、以及有效地降低阻抗。
下面通过实施例更详细地描述本发明，这些实施例仅对本发明进行示范，而不意味着以任何形式对本发明进行限制。
比较实施例A-C和实施例1-20
在此描述卷曲结构的铝电解质电容器的实施例，电化学蚀刻铝箔阳极，并使之阳极化从而在其表面上形成氧化膜。随后将一接头连到阳极化的箔上面。同样电化学蚀刻阴极铝箔，随后将一铅接头连到箔上面从而形成铝阴极箔。(阳极箔和阴极箔即可以化学蚀刻也可以电化学蚀刻)。接着，通过将隔离物插入阳极箔和阴极箔之间，并且将所获得的层压物与另一隔离物一起卷曲从而制备电容器元件。随后用组成如表1-表IV所示的各电解质溶液浸渍如此制备的各电容器元件，接着将它们置入铅接头从底部伸出的各铝壳中。用弹性密封胶密封各壳体的开口部位，从而形成卷曲结构的电解质电容器(10WV-1000μF)。
表I-IV表示所用电解质溶液30℃时的比电阻。在120Hz和100kHz下测量所形成的各电容器的阻抗比(Z比，用低温(-40℃)和常温(20℃)时的阻抗比表示)，并将结果也表示在表I-IV中。表1表示对比实施例A-C，其中使用不含螯合物的电解质溶液，而表II-表IV表示本发明的实施例，其中使用向其中加入螯合物的电解质溶液。
还有，为了评估各电解质电容器的性能，初步测量其电容值、Tanδ和漏电电流，并在经过1000小时后在105℃下和在所施加的比电压下再次测量上述参数，其结果也表示在表I-IV中。
              表1
 对比实施例           组成  30℃时比电阻              Z比             最初值       1000小时后105℃下
    成分  重量％    [Ω·cm]     120Hz[-40/20℃]     100kHz[-40/20℃]   电容[μF]   tanδ[％]  漏电电流[μA]   电容[μF]   tanδ[％]  漏电电流[μA]
    A     乙二醇水己二酸铵    603010      85     1.3     36.1   1008   7.0     6.5     由于生成气体在经历500小时前打开所有安全孔
    B     乙二醇水己二酸铵    454015      40     1.1     9.7   1014   5.7     6.1     由于生成气体在经历250小时前打开所有安全孔
    C     乙二醇水己二酸铵    305020      20     1.0     7.9   1023   4.7     6.9     由于生成气体在经历250小时前打开所有安全孔
                 表II
    对比实施例           组成     30℃时比电阻                Z比             最初值       1000小时后105℃下
    成分     重量％     [Ω·cm]     120Hz[-40/20℃]     100kHz[-40/20℃]   电容[μF]   tanδ[％]   漏电电流[μA]     电容[μF]     tanδ[％]   漏电电流[μA]
    1     乙二醇水甲酸铵次磷酸EDTA     25.070.04.20.40.4     20     1.1     4.6   1044   5.2     7.8     919     6.0     2.5
    2     乙二酸水戊二酸铵氨基磺酸EDTA     20.060.018.01.60.4     25     1.1     4.4   1036   5.3     7.3     922     5.9     2.3
    3     乙二醇水已二酸铵EDDA     156024.60.4     22     1.1     3.9   1028   5.3     7.1     925     5.9     2.2
    4     乙二醇水琥珀酸铵苯磺酸DTPA     24.250.025.00.40.4     20     1.1     3.8   1021   5.2     6.9     930     5.8     2.2
    5     乙二醇水硼酸铵EDTA     50.040.09.60.4     160     1.2     5.6   1015   8.7     6.3     934     9.3     2.1
    6     乙二醇水氨基磺酸铵磷酸EDTA     55.030.014.20.40.4     28     1.0     3.7   1009   5.4     6.2     938     6.0     2.2
    7     乙二醇水已二酸铵硼酸EDDA     602019.20.40.4     56     1.0     3.6   1002   6.1     6.4     944     6.7     2.4
    8     乙二醇水已二酸铵EDTPOEDTA     61027.09.50.10.4     91     1.0     3.8   1003   7.0     6.5     942     7.6     2.4
       表IIII
    对比实施例              组成     30℃时比电阻              Z比                最初值          1000小时后105℃下
    成分     重量％       [Ω·cm]     120Hz[-40/20℃]     100kHz[-40/20℃]   电容[μF]   tanδ[％]   漏电电流[μA]     电容[μF]   tanδ[％】   漏电电流[μA]
    9     乙二醇水戊二酸铵EDTPA     40.040.019.60.4          38      1.0      3.6    1018    5.8     6.3     937     6．4     2.1
    10     乙二醇水已二酸铵氨基磺酸EDTA     50.040.09.20.40.4          67      1.0      3.7    1014    6.4     6.2     940     7．0     2.2
    ll     乙二醇水甲酸铵次磷酸葡糖酸内酯EETA     25.070.04.00.40.20.4          21      1.1      4.6    1044    5.2     7.8     919     5．8     2.5
    12     乙二醇水戊二酸铵苯磺酸葡糖酸内酯EDTA     20.060.017.81.60.20.4          26      1.1      4.4    1036    5.4     7.3     922     6．0     2.3
    13     乙二醇水已二酸铵葡糖酸内酯EDDA     15.060.024.40.20.1          23      1.1      3.9    1028    5.3     7.1     925     5．9     2.2
    14     乙二醇水琥珀酸铵苯磺酸铵葡糖酸内酯DTPA     24.250.024.80.40.20.4          21      1.1      3.8    1021    5.2     6.9     930     5．8     2.2
    15     乙二醇水硼酸铵葡糖酸内酯EDTA     50.040.09.40.20.4         161      1.2      5.6    1015    8.7     6.3     934     9．3     2.1
                  表IV
   实施例             组成  30℃时比电阻              Z比               最初值       1000小时后105℃下
    成分   重量％    [Ω·cm]     120Hz[-40/20℃]    100kHz[-40/20℃]     电容[μF]   tanδ[％]  漏电电流[μA]   电容[μF]    tanδ[％]  漏电电流[μA]
    16     乙二醇 55.030.014.02.00.20.4       29       1.0     3.7     1009    5.4     6.2    938     6.0     2.2
    水
    氨基磺酸铵
    磷酸
    葡糖酸内酯
    EDTA
    17     乙二醇 60.020.019.00.40.20.4       57       1.0     3.6     1002    6.1     6.4    944     6.7     2.4
    水
    己二酸铵
    硼酸
    葡糖酸内酯
    EDDA
    18     乙二醇 63.027.09.30.10.20.4       92       1.0     3.8     1003    7.0     6.5    942     7.6     2.4
    水
    己二酸铵
    EDTPO
    葡糖酸内酯
    EDTA
    19     乙二醇 40.040.019.60.20.4       39       1.0     3.6     1018    5.8     6.3    937     6.4     2.1
    水
    戊二酸铵
    葡糖酸内酯
    EDTPO
    20     乙二醇 50.040.09.20.40.20.4       68       1.0     3.7     1014    6.4     6.2    943     7.0     2.2
    水
    己二酸铵
    氨基磺酸
    葡糖酸内酯
    EDDA
这些结果表明：除了实施例5和15外，本发明电解质溶液的比电阻与对比实施例中的比电阻相当，并且可以看到：本发明中的这些比电阻值小于现有技术中的常规电解质溶液的数值。尽管实施例5和实施例15中的比电阻数值如果仅从表II-IV中的数据来看较高，但因该注意：由于传统的常规电解质溶液具有150Ω·cm的比电阻，实施例5和15中的电解质溶液的比电阻数值无论如何也不会比这些常规电解质电容器差，并可达到充分实用的程度，本发明电解质溶液与常规电解质溶液相比阻抗较低。因而，使用本发明电解质溶液的电容器与现有技术中的电容器相比阻抗特别低，并且即使不是这样，也能够达到与现有技术一样低的阻抗。
应该看到：使用本发明电解质溶液的电容器具有较低的Z比。特别是，应该看到：它们在100kHz下仍然具有比对比实施例低的Z比。这意味着：使用本发明电解质溶液的电解质电容器在宽广的频率范围内表现出良好的低温稳定性。
在使用螯合物添加剂的本发明实施例中，在经历1000小时后和在105℃下，电容器表现出稳定的特性，并且没有观察到由生成气体所导致的电容器自身的损坏。相反，在使用不含螯合物添加剂的电解质溶液的对比实施例中，所有的电容器由于在经历1000小时前生成大量气体，从而不得不打开安全孔，并且电容器变得无法再使用。因此，可以看出：本发明可以较容易地延长电解质电容器的使用寿命。
实施例21-26
使用组成如表V所示的电解质溶液制备电解质电容器，并按与前述实施例相同的方法测量其各性能。在这些实施例中，评估性能变化的数据是在5000小时后和105℃下测量的。
                表V
实施例             组成   30℃时比电阻              Z比             最初值         5000小时后105℃下
    成分   重量％     [Ω·cm]     120Hz[-40/20℃]     100kHz[-40/20℃]   电容[μF]   tanδ[％]  漏电电流[μA]   电容[μF]    tanδ[％]   漏电电流[μA]
    21     乙二醇 25.070.04.20.40.4        20     1.1     4.6   1044   5.2     7.8    877     6.0     2.3
    水
    甲酸铵
    次磷酸
    EDTA
    22     乙二醇 20.060.018.01.60.4        25     1.1     4.4   1036   5.3     7.3    860     6.2     2.2
    水
    戊二酸铵
    氨基磺酸
    EDTA
    23     乙二醇 156024.60.4        22     1.1     3.9   1028   5.3     7.1    617     7.9     1.5
    水
    己二酸铵
    EDDA
    24     乙二醇 50.040.09.60.4        160     1.2     5.6   1015   8.7     6.3    460     15.4     1.6
    水
    硼酸铵
    EDDA
    25     乙二醇 60.020.019.20.40.4        56     1.0     3.6   1002   6.1     6.4    860     7.2     2.1
    水
    己二酸铵
    硼酸
    EDDA
    26     乙二醇 40.040.019.60.4        38     1.0     3.6   1018   5.8     6.3    490     8.2     1.2
    水
    戊二酸铵
    EDTPO
如上所述，在其中使用不含螯合物的电解质溶液的对比实施例A-C中，所有的电容器在经历250-500小时前都变得无法再使用，而实施例21-26中的电容器在经历5000小时后，尽管观察到电容值有所下降，但其仍然能够使用。
还应注意：使用有机电解质和无机电解质混合物的实施例21，22，和25与仅使用有机电解质和无机电解质其中之一的实施例23，24，和26相比，前者表现出5000小时后的电容值的降低量比后者小。从这一点看出：使用本发明有机电解质和无机电解质的混合物可导致进一步改善电解质电容器的各种性能。
如上所述，本发明可生产具有较低阻抗、良好低温稳定性和其它性能的高安全性电解质电容器。

Claims (20)

1.一种用于电解质电容器的电解质溶液，它包括：(1)由20-80重量％的有机溶剂和80-20重量％的水组成的溶剂；(2)至少一种选自于羧酸、羧酸盐、无机酸和无机酸盐中的电解质；和(3)螯合物。
2.权利要求1的电解质溶液，其中有机溶剂是至少一种选自于质子转移和非质子传递的溶剂中的溶剂。
3.权利要求1的电解质溶液，其中，电解质选自于一元羧酸、二元羧酸及其盐。
4.权利要求3的电解质溶液，其中电解质选自于甲酸、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的电解质溶液，其中电解质是选自于磷酸、亚磷酸、次磷酸、硼酸、和氨基磺酸、及其铵、钠、钾、胺和烷基铵盐中的无机酸或其盐。
6.根据权利要求1的电解质溶液，其中有机酸或其盐和无机酸或其盐可以混合使用。
7.根据权利要求1的电解质溶液，其中螯合物选自于亚乙基二胺-N，N，N’，N’-四乙酸，反-1，2-二氨基环己烷-N，N，N’，N’-四乙酸一水合物，N，N-双(2-羟乙基)甘氨酸，亚乙基二胺-N，N，N’，N’-四(亚甲基膦酸)，二亚乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-戊乙酸，1，3-二氨基-2-羟基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸，亚乙基二胺-N，N’-二乙酸，亚乙基二胺-N，N’-双(亚甲基膦酸)半水合物，O，O’-双(2-氨基乙基)乙二醇-N，N，N’N’-四乙酸，N-(2-羟乙基)亚乙基二胺-N，N’，N’-三乙酸。
8.根据权利要求7的电解质溶液，其中螯合物是酸、盐、酯或酸酐。
9.根据权利要求1的电解质溶液，其含有电解质溶液总重量的0.01-3重量％螯合物。
10.根据权利要求1的电解质溶液，其还含有葡糖酸和葡糖酸内酯。
11.一种电容器，包括密封的壳体和包含在该壳体中的卷曲元件，该元件包括由阳极箔和铝阴极箔和插入在阳极箔和阴极箔之间的隔离物组成的层压物，阳极箔由通过阳极化使之具有介电表面膜的铝箔组成，阴极箔位于阳极箔介电表面膜的对面，用电解质溶液浸渍该元件，其中，电解质溶液包括：(1)由20-80重量％的有机溶剂和80-20重量％的水组成的溶剂；(2)至少一种选自于羧酸、羧酸盐、无机酸和无机酸盐中的电解质；和(3)螯合物。
12.根据权利要求11的电解质电容器，其中有机溶剂是至少一种选自于质子转移和非质子传递的溶剂中的溶剂。
13.根据权利要求11的电解质电容器，其中电解质选自于一元羧酸、二元羧酸、及其盐。
14.根据权利要求13的电解质电容器，其中电解质选自于甲酸、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。
15.根据权利要求11的电解质电容器，其中电解质是选自于磷酸、亚磷酸、次磷酸、硼酸、和氨基磺酸、及其铵、钠、钾、胺和烷基铵盐中的无机酸或其盐。
16.根据权利要求11的电解质电容器，其中电解质溶液包括有机酸或其盐和无机酸或其盐的混合物。
17.根据权利要求11的电解质电容器，其中螯合物选自于亚乙基二胺-N，N，N’，N’-四乙酸，反-1，2-二氨基环己烷-N，N，N’，N’-四乙酸一水合物，N，N-双(2-羟乙基)甘氨酸，亚乙基二胺-N，N，N’，N’-四(亚甲基膦酸)，二亚乙基三胺-N，N，N’，N”，N”-戊乙酸，1，3-二氨基-2-羟基丙烷-N，N，N’，N’-四乙酸，亚乙基二胺-N，N’-二乙酸，亚乙基二胺-N，N’-双(亚甲基膦酸)半水合物，O，O’-双(2-氨乙基)乙二醇-N，N，N’N’-四乙酸，和N-(2-羟乙基)亚乙基二胺-N，N’，N’-三乙酸。
18.根据权利要求17的电解质电容器，其中螯合物是酸、盐、酯或酸酐。
19.根据权利要求11的电解质电容器，其中电解质溶液含有电解质溶液总重量0.01-3重量％的螯合物。
20.根据权利要求11的电解质溶液，其中电解质溶液还含有葡糖酸和/或葡糖酸内酯。
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