CN1711616A - 电解电容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有低阻抗特性、且具有100V级的高耐电压特性、漏液特性、高温寿命特性也良好的电解电容器。通过用含有四氟化铝盐的电解液、在阴极引出装置或铆钉与封口部件接触的部分上，形成陶瓷涂敷层或绝缘性合成树脂层，或者使用在由异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物中，添加作为交联剂的过氧化物而得的过氧化物部分交联丁基橡胶作为封口体，可以提供一种具有低阻抗特性和高耐电压特性，漏液特性和高温寿命特性也良好的电解电容器。

Description

电解电容器

技术领域

本发明涉及电解电容器，特别涉及一种具有低阻抗特性、高耐电压特性的电解电容器。

背景技术

电解电容器一般具有如图1所示的结构。也就是，对带状的高纯度的铝箔进行化学或者电化学的蚀刻处理，在使铝箔表面扩大的同时，将该铝箔在硼酸铵水溶液等化学转化液中进行化学转化处理后，在表面形成氧化薄膜层的阳极电极箔2和由仅经过蚀刻处理的高纯度铝箔形成的阴极电极箔3，通过由马尼拉纸等形成的隔板11将其卷绕形成电容器元件1。然后，该电容器元件1中充满电解电容器驱动用电解液后，收装在由铝等制成的有底筒状的外装壳体10内。在外装壳体10的开口部安装由弹性橡胶构成的封口体9，通过深冲加工密封外装壳体10。

如图2所示，在阳极电极箔2、阴极电极箔3上，通过缝焊、超声波焊接等方法分别连接着引出线4、5，作为用于将各两极的电极引出至外部的的电极引出装置。作为各电极引出装置的引出线4、5是由：由铝制成的圆棒部6和与两极电极箔2、3抵接的连接部7构成的，进而由可焊接金属形成的外部连接部8通过焊接等方法固定在圆棒部6的前端。

其中，作为在电容器元件中充满的具有高电导率的电解电容器驱动用的电解液，目前使用以γ-丁内酯为主溶剂，以作为将环状脒化合物季盐化而形成的阳离子的咪唑啉阳离子和咪唑阳离子为阳离子成分、以酸的共轭碱为阴离子成分的盐作为溶质溶解于其中的电解液。(参照特开平08-321440号公报和特开平08-321441号公报)。

然而，近年来，电子信息设备正被数字化，进而作为这些电子信息设备的心脏部的微处理器的驱动频率的高速化也在不断进展。与此相应地，周边电路的电子部件消耗的电力的增大化也在发展，由此纹波电流的增大化变得显著，用于该电路中的电解电容器要求具有低阻抗特性。

此外，特别是在车载领域中，伴随着汽车性能的高机能化，对于前述低阻抗特性的要求较高。另外，车载用电路的驱动电压为14V，但是随着消耗电力的增大，其正向着42V发展，对应于该驱动电压的电解电容器的耐电压特性必须要在28V、84V以上。进而，该领域中有高温使用的要求，因此对于电解电容器要求具有高温寿命特性。

另外，前述电解电容器不能对应这种低阻抗特性，此外，其耐电压为30V，虽然可以对应28V，但是不能满足84V以上的高耐电压的要求。此外，还具有电解液容易从封口体9上用于引出阴极用的引出线5的贯通孔中漏液的倾向，由于电解液漏液，引起电解电容器的电容量降低等电学特性的恶化，结果就具有电解电容器的寿命缩短的缺点。

以上对小型的电解电容器的问题所在进行了描述，对于大型的电解电容器也具有同样的问题。即，对于如图3所示的电解电容器，具有从阴极侧的铆钉15与封口部件13接触部分上发生漏液的问题。

因此，本发明旨在提供一种具有低阻抗特性、且具有100V级的高耐电压特性，漏液特性、高温寿命特性也良好的电解电容器。

发明内容

本发明的第一电解电容器是如下的一种电解电容器：其具有通过用隔板将具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔卷绕起来、充满电解液而形成的电容器元件，收装该电容器元件的外装壳体，以及对该外装壳体的开口部进行封口的封口体，其使用含有四氟化铝盐的电解液作为前述电解液，且在阴极引出装置与封口体接触的部分上，形成陶瓷涂敷层。

附图说明

图1为显示电解电容器的结构的内部剖面图。

图2为显示电容器元件的分解侧视图。

图3为显示大型电解电容器的结构的内部剖面图。

具体实施方式

铝电解电容器的结构如图1、2所示，具有与以往相同的结构。电容器元件1是通过隔板11将阳极电极箔2和阴极电极箔3卷绕而形成的。如图2所示，在阳极电极箔2、阴极电极箔3上分别连接着引出线4、5，作为阳极用引出装置和阴极引出装置。这些引出线4、5是由：与各箔连接的连接部7、与连接部7连接的圆棒部6、以及焊接在圆棒部6上的外部连接部8构成的。另外，各箔和引出线通过缝焊法、超声波焊接等机械地连接在一起。阳极电极箔2采用的是，在酸性溶液中对纯度99％以上的铝箔进行化学或者电化学蚀刻的扩面化处理后，在硼酸铵或己二酸铵等水溶液中进行化学转化处理，在其表面上形成阳极氧化薄膜层的电极箔。

然后，将充满电解液的电容器元件1收装在由铝等制成的有底筒状的外装壳体10内，在外装壳体10的开口端部上，插入具有用于导出引出线4、5的贯通孔的封口体9，再通过收紧外装壳体10的端部进行电解电容器的封口。

还有，在本发明中，在制作电极引出装置时，首先，将间歇加压加工的铝线材剪断成为规定的尺寸，制成由圆棒部6和平坦部7形成的铝导体，然后进行化学转化处理，在表面上形成阳极氧化薄膜。其后在该铝导体的端面上，焊接由CP线形成的外部连接部8，构成引出线4、5。

其中，对于作为阴极引出装置的铝导体，进行陶瓷涂层。即，向如上述在表面上形成阳极氧化薄膜的铝导体的圆棒部6上，喷射由金属醇盐系陶瓷组成的涂敷剂，进行涂敷，然后热处理，接着再次喷射前述涂敷剂，进行涂敷后，再次通过热处理，在铝导体上形成涂敷层。

作为用于金属醇盐系陶瓷中的陶瓷，可以列举Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、TiO₂、MgO、H₂BO₃、Cr₂O₃、BaTiO₃、PbTiO₃、KTaO₃等。另外，作为这里使用的陶瓷，若考虑到涂敷特性，优选选自Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂中的一种或两种以上，进而，若考虑到强度，优选由Al₂O₃、SiO₂组成的混合物。

此外，作为涂敷方法，可以列举将圆棒部6浸渍在涂敷剂中进行涂敷的方法。也就是，将铝导体浸渍在涂敷剂中，然后热处理，接着再次浸渍在前述涂敷剂中后，再次热处理，由此在铝导体上形成涂敷层。然后，将平坦部7浸渍在甲醇溶液中，通过超声波等除去涂敷层，仅在圆棒部6上残留涂敷层的方法。然而，通过该方法，除去涂敷层时的调整不容易进行，为了在圆棒部上高精确度地形成涂敷层，优选前述喷射、涂敷的方法。

如上制成的引出线4、5的平坦部7通过缝焊法、超声波焊接等与电极箔2、3机械地连接在一起。其中，也可以在引出线5和阴极电极箔3连接后，进行陶瓷涂层，但是若考虑到涂敷精确度，陶瓷涂敷层优选在电容器制造工序之前预先形成。进而，为了得到充分的防漏液效果，其必须在引出线5的至少圆棒部6上形成。

本发明中所用的电解电容器电解液含有四氟化铝盐。

四氟化铝盐是以四氟化铝为阴离子成分的盐，对于该盐来说，可以以铵盐、胺盐、季铵盐或季盐化环状脒离子作为阳离子成分。作为构成胺盐的胺，可以列举伯胺(甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙二胺、单乙醇胺等)、仲胺(二甲胺、二乙胺、二丙胺、甲乙胺、二苯胺、二乙醇胺等)、叔胺(三甲胺、三乙胺、三丁胺、三乙醇胺等)。此外，作为构成季铵盐的季铵，可以列举四烷基铵(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)。

进而，在以季盐化环状脒离子为阳离子成分的盐中，作为阳离子成分的季盐化环状脒离子是将具有N，N，N’-取代脒基的环状化合物季盐化的阳离子，作为具有N，N，N’-取代脒基的环状化合物，可以列举以下的化合物。咪唑单环化合物(1-甲基咪唑、1-苯基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1-乙基-2-甲基咪唑、2-乙基-1-甲基咪唑、1，2-二乙基咪唑、1，2，4-三甲基咪唑等咪唑同系物，1-甲基-2-甲氧基咪唑、1-甲基-2-乙氧基咪唑等烷氧基衍生物，1-甲基-4(5)-硝基咪唑等硝基衍生物，1，2-二甲基-5(4)-胺基咪唑等胺基衍生物等)、苯并咪唑化合物(1-甲基苯并咪唑、1-甲基-2-苄基苯并咪唑、1-甲基-5(6)-硝基苯并咪唑等)、具有2-咪唑啉环的化合物(1-甲基咪唑啉、1，2-二甲基咪唑啉、1，2，4-三甲基咪唑啉、1-甲基-2-苯基咪唑啉、1-乙基-2-甲基咪唑啉、1，4-二甲基-2-乙基咪唑啉、1-甲基-2-乙氧基甲基咪唑啉等)、具有四氢嘧啶环的化合物(1-甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶、1，2-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶、1，8-二氮杂双环[5，4，0]-7-十一碳烯，1，5-二氮杂双环[4，3，0]-5-壬烯等)等。

作为本发明的电解液中所用的溶剂，可以用质子性极性溶剂、非质子性溶剂及其混合物。作为质子性极性溶剂，可以代表性地列举，—元醇(乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、环丁醇、环戊醇、环己醇、苄醇等)、多元醇及羟基醇化合物(乙二醇、丙二醇、甘油、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲氧基丙二醇、二二甲氧基丙醇等)等。此外，作为非质子性极性溶剂，可以列举酰胺系(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、γ-戊内酯、δ-戊内酯等)、环丁砜系(环丁砜、3-甲基环丁砜、2，4-二甲基环丁砜等)、环状酰胺类(N-甲基-2-吡咯烷酮等)、碳酸酯类(乙二醇碳酸酯、丙二醇碳酸酯、异丙二醇碳酸酯等)、腈类(乙腈等)、亚砜类(二甲亚砜等)、2-咪唑啉酮系[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，若使用γ-丁内酯则可以提高低阻抗特性，因此优选，若使用环丁砜、3-甲基环丁砜、2，4-二甲基环丁砜则可以提升高温特性，因此优选，若使用乙二醇则可以提高耐电压特性，因此优选。

其中，对于用γ-丁内酯为溶剂、用季盐化环状脒鎓盐为溶质的电解液，其具有在寿命试验中电解液从封口体9和引出线的圆棒部6之间泄漏的这种问题，但是在本发明的电解电容器中，该漏液现象不会发生。即，由于通常电解电容器的阴极引出线5的自然浸渍电位与阴极电极箔3的自然浸渍电位相比显示为贵电位(阴极电位)，在直流负载状态下，与阴极电极箔相比，阴极电流更多地流向阴极引出线。此外，当在无负载状态下放置时，由阴极引出线与阴极电极箔构成局部电池，阴极电流流向阴极引出线。由此，在负载、无负载这两种情况下，阴极电流都流向阴极引出线，其结果是，在阴极引出线的圆棒部6与连接部7的电解液界面部分生成氢氧根离子。

然后，由此生成的氢氧根离子与季盐化环状脒鎓反应，季盐化环状脒鎓开环，成为仲胺。另一方面，若产生氢氧根离子，作为溶剂的γ-丁内酯也和氢氧根离子反应，生成γ-羟基丁酸，pH降低。若这样使pH降低，则由季盐化环状脒鎓开环生成的仲胺闭环，再次生成季盐化环状脒鎓盐，由于该季盐化环状脒鎓盐没有挥发性，且吸湿性高，在阴极引出线的圆棒部与封口体之间再次生成的季盐化环状脒鎓盐吸湿，成为漏液状态。

然而，在本发明中，还在阴极引出装置与封口体接触的部分上形成陶瓷涂敷层，用季盐化环状脒鎓化合物的四氟化铝盐作为溶质。因此，流向阴极引出装置的电流被抑制，在阴极引出装置附近几乎看不到氢氧根离子的生成。进一步地，认为季盐化环状脒鎓化合物的四氟化铝盐与氢氧根离子的反应性较低，由于这些协同的作用，可以防止漏液状态。同样也可以防止在无负载状态下的漏液。

下面对本发明的第二电解电容器进行说明。本发明的电解电容器具有：通过隔板将具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔卷绕起来、充满电解液而形成的电容器元件，收装该电容器元件的外装壳体，以及对该外装壳体进行封口的封口体，其特征在于：使用含四氟化铝盐的电解液作为前述电解液，且在阴极引出装置与封口体接触的部分上，形成绝缘性合成树脂层。

电解电容器的结构与第一电解电容器相同，在本发明中，对作为阴极引出装置的铝导体，进行绝缘性合成树脂层的涂敷。

作为绝缘性的树脂合成材料，可以列举例如，环氧树脂、酚树脂、呋喃树脂、三聚氰胺树脂、二甲苯树脂、胍胺树脂等热固性树脂；氟树脂、聚丁二烯、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚乙烯基甲缩醛、聚苯硫醚、液晶聚合物、酮树脂、香豆树脂、MBS树脂等热塑性树脂。另外，在这些树脂中，可以以10重量％以下的比例，加入例如硅烷系、钛酸酯系等偶联剂而使用。

也就是，将偶联剂涂敷在上述于表面上形成阳极氧化薄膜的铝导体的圆棒部6上，干燥形成偶联剂层以后，在铝导体上形成绝缘性合成树脂层；或者在不适用偶联剂时，由通过加热或用适当的溶剂调整的绝缘性合成树脂的液态熔融物形成的涂敷剂喷射在圆棒部6上，进行涂敷，然后通过干燥处理，在铝导体上形成绝缘性合成树脂层。

或者也可以将成形为热熔融性的合成树脂膜的薄膜应用在圆棒部6上，然后进行加热处理而形成。

此外，作为涂敷方法，还有将圆棒部6浸渍在涂敷剂中涂敷的方法。也就是，将铝导体浸渍在涂敷层中，然后干燥处理，在铝导体上形成涂敷层。然后将平坦部7浸渍在甲醇溶液中，通过超声波等除去涂敷层，仅在圆棒部6上残留涂敷层的方法。然而，通过该方法，除去涂敷层时的调整不容易进行，为了在圆棒部上高精确度地形成涂敷层，优选前述喷射、涂敷的方法。

如上制成的引出线4、5的平坦部7通过缝焊法、超声波焊接等与电极箔2、3机械地连接在一起。其中，也可以在引出线5和阴极电极箔3连接后，进行绝缘性合成树脂的涂敷，但是若考虑到涂敷精确度，绝缘性合成树脂层优选在电容器制造工序之前预先形成。进而，为了得到充分的防漏液效果，其必须在引出线5的至少圆棒部6上形成。

在此处电解液漏液的机理与第一电解电容器相同，在本发明中，在阴极引出装置与封口体接触的部分上，形成绝缘性合成树脂层，用季盐化环状脒鎓化合物的四氟化铝盐作为溶质。因此，流向阴极引出装置的电流被抑制，在阴极引出装置附近几乎看不到氢氧根离子的生成。进一步地，认为季盐化环状脒鎓化合物的四氟化铝盐与氢氧根离子的反应性较低，由于这些协同的作用，可以防止漏液状态。同样也可以防止在无负载状态下的漏液。

下面对本发明的第三电解电容器进行说明。本发明的电解电容器具有：通过隔板将具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔卷绕起来、充满电解液而形成的电容器元件，和收装该电容器元件的外装壳体，以及对该外装壳体进行封口的封口体，其特征在于：使用含四氟化铝盐的电解液作为前述电解液，且使用在由异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物中，添加作为交联剂的过氧化物而得的过氧化物部分交联丁基橡胶作为封口体。

电解电容器的结构与第一电解电容器相同，在本发明中，使用在由异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物中，添加作为交联剂的过氧化物而得的过氧化物部分交联丁基橡胶作为封口体。作为在过氧化物硫化中使用的硫化剂，可以列举，酮过氧化物类、过氧化缩酮类、氢过氧化物类、二烷基过氧化物类、二酰基过氧化物类、过氧二碳酸酯类、过氧酯类等。具体可以列举，1，1-二叔丁基过氧-3，3，5-三甲基环己烷、正丁基-4，4-二叔丁基过氧戊酸酯、二枯基过氧化物、叔丁基过氧苯甲酸酯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、1，3-二(叔丁基过氧异丙基)苯、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧-3-己炔、叔丁基过氧化枯烯、α，α’-二(叔丁基过氧)二异丙基苯等。

如上所述，由于本发明的电解电容器使用在由异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物中，添加作为交联剂的过氧化物而得的过氧化物部分交联丁基橡胶作为封口体，使用含四氟化铝盐的电解液，所以具有低阻抗特性和100V级的高耐电压特性，由于本发明中所用的封口体和电解液所具有的良好的高温特性，因此本发明的电解电容器的高温寿命特性也是良好的。

进一步的，对于现有的季盐化环状脒化合物，其通过和在阴极引出装置的附近产生的氢氧根离子反应而具有漏液的倾向，而在本发明中，封口体的贯通孔与引出线之间具有良好的密封性，且认为本发明中所用的电解液和氢氧根离子的反应性低，通过其协同作用进一步提高漏液特性。

以上对小型的电解电容器进行了描述，接着对大型的第四电解电容器进行描述。

本发明的电解电容器是一种通过在将隔板插入到具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接前述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的电解电容器，其特征在于：在前述铆钉与封口部件的接触部分上，形成陶瓷涂敷层。

还有，对于在将隔板插入到具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接前述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的电解电容器，其特征在于：在前述阴极引出端子上，形成陶瓷涂敷层。

铝电解电容器的结构如图3所示，通过隔板将阳极箔和阴极箔卷绕起来形成电容器元件1。此外在阳极箔和阴极箔上分别连接着阳极引出端子18、阴极引出端子19。

阳极箔采用的是在酸性溶液中对纯度99.9％以上的铝箔进行化学或者电化学蚀刻的扩面化处理后，在硼酸铵或己二酸铵等水溶液中进行化学转化处理，在其表面上形成阳极氧化薄膜层的电极箔。

此外，阴极箔与阳极箔同样地，采用对纯度99.9％以上的铝箔进行蚀刻的电极箔。这里与阳极箔同样地，也可以进行1～2V的化学转化处理。

阳极引出端子18、阴极引出端子19分别使用纯度99％以上的铝箔。

然后，将由铝形成的铆钉14、15埋设在由酚树脂层压板等硬质绝缘板与橡胶板等弹性部件对向贴合而形成的封口部件13的中央部附近。这些铆钉14、15由圆棒部16和头部17形成。

在本发明中，在阴极侧的铆钉15上进行陶瓷涂敷层的涂敷。也就是，通过向铆钉15的圆棒部16喷射由金属醇盐系陶瓷组成的涂敷剂，进行涂敷，然后进行干燥处理，在铝导体上形成涂敷层。其中，若考虑到防止漏液效果，则必须在铆钉15的至少圆棒部16上形成涂层。此外，若在涂敷前，对铆钉进行化学转化处理，在表面上形成阳极氧化薄膜，则可以进一步更好地使用。

关于这里所用的陶瓷涂敷材料以及涂敷方法，与第一电解电容器相同。

按照上述方法制成的铆钉14、15埋设在由酚树脂层压板等硬质绝缘板与橡胶板等弹性部件贴合而形成的封口部件13的中央部附近。然后在铆钉14、15的头部17上设置外部端子20，通过收紧铆钉14、15的端部，固定该外部端子20。

这里也可以对阴极引出端子19进行同样的涂敷，以代替阴极侧铆钉15。

然后，如上构成的电容器元件1中，充满电解电容器的驱动用电解液。电解液采用和第一电解电容器同样的电解液。

如上的充满电解液的电容器元件1的电极引出端子和铆钉14、15的下端部连接，通过有底筒状的由铝制成的外装壳体10收装电容器元件1。然后在外装壳体10的开口端部插入封口部件13，进而对外装壳体10的端部进行深冲加工和卷边加工，进行电解电容器的封口。

即使在这种大型的电解电容器中，对于在小型电解电容器中前述的阴极引出线5和阴极箔之间的电化学关系，认为也同样地存在于阴极侧铆钉15、或阴极侧引出端子19与阴极箔之间，从而发生漏液。与之相对的，认为在本发明中，由于在阴极侧铆钉15、或阴极侧引出端子19上，形成了陶瓷涂敷层，在负载、无负载两方的情况下，电流都不会流向阴极侧铆钉15、或阴极侧引出端子19，漏液得到了防止。

以上本发明的电解电容器具有低阻抗特性和100V级的高耐电压特性，漏液特性也良好。此外高温寿命特性也是良好的。

下面对大型的第五电解电容器进行描述。

本发明的电解电容器是一种通过在将隔板插入到具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接前述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的电解电容器，其特征在于：在前述铆钉与封口部件的接触部分上，形成绝缘性合成树脂层。

还有，对于在将隔板插入到具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接前述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的电解电容器，其特征在于：在前述阴极引出端子上，形成绝缘性合成树脂层。

电解电容器的结构与第四电解电容器相同，在本发明中，在阴极侧的铆钉15上，进行绝缘性合成树脂层的涂敷。也就是，通过向铆钉15的圆棒部16喷射由绝缘性的合成树脂材料组成的涂敷剂，进行涂敷，然后进行干燥处理，在铝导体上形成涂敷层。其中，若考虑到防止漏液效果，则必须在铆钉15的至少圆棒部16上形成涂层。此外，若在涂敷前，对铆钉进行化学转化处理，在表面上形成阳极氧化薄膜，则可以进一步更好地使用。

关于这里所用的绝缘性合成树脂材料以及涂敷方法，与第二电解电容器相同。

此处电解液的漏液的机理与第四电解电容器相同，在本发明中，由于在阴极侧铆钉15、或阴极侧引出端子19上，形成了绝缘性合成树脂层，在负载、无负载两方的情况下，电流都不会流向阴极侧铆钉15、或阴极侧引出端子19，漏液得到了防止。

以上本发明的电解电容器具有低阻抗特性和100V级的高耐电压特性，漏液特性也良好。此外高温寿命特性也是良好的。

进而，在本发明的第一至第五的电解电容器中，作为电极箔，使用经过磷酸处理的电极箔。虽然用阳极电极箔、阴极电极箔中的一者也具有本发明的效果，但是若使用两者则可以抑制两块电极箔的劣化，因此通常使用两者。通常对高纯度的铝箔进行化学或电化学蚀刻处理得到蚀刻箔，但是作为本发明的电极箔，使用通过在该蚀刻工序中的交流蚀刻的前处理、中间处理、或后处理过程中，进行磷酸盐水溶液浸渍处理而得到的蚀刻箔作为阴极电极箔。然后，将该蚀刻箔，或者通过对没有经过磷酸处理的蚀刻箔进行磷酸化学转化，且在化学转化前、中间、或后处理过程中进行磷酸浸渍而得的电极箔用作阳极电极箔。

此外，若在前述电解电容器用电解液中添加磷化合物可以提高本发明的效果。作为该磷化合物，可以列举以下的物质。正磷酸、亚磷酸、次磷酸及其盐，作为其盐，可以列举铵盐、铝盐、钠盐、钙盐、钾盐，此外，还可以列举磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸丁酯、磷酸二丁酯等磷酸化合物，1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、苯基膦酸等膦酸化合物等。此外，还可以列举，甲基次膦酸、次膦酸丁酯等次膦酸化合物。

进而，还可以列举如下的缩合磷酸或其盐。焦磷酸、三聚磷酸、四聚磷酸等直链状的缩合磷酸、偏磷酸、六偏磷酸等环状的缩合磷酸，或者由这些链状、环状的缩合磷酸结合而成的物质。另外，作为这些缩合磷酸的盐，可以使用铵盐、铝盐、钠盐、钙盐、钾盐等。

添加量为0.05～3wt％，优选0.1～2wt％。

以上的本发明的电解电容器具有低阻抗特性和100V级的高耐电压特性、高温寿命特性也良好。即，在使用四氟化铝盐进行高温寿命试验时，电解液中的水分对电解液和电极箔的反应性增大的特性产生影响，由于本发明的电解电容器使用经过磷酸处理的电极箔，电解液和电极箔的反应被抑制，高温寿命特性稳定。

(第1实施例)

下面通过列举实施例说明本发明的第一电解电容器。由于电解电容器的结构具有与以往相同的结构，如图1、图2所示，通过隔板11卷绕阳极电极箔2和阴极电极箔3形成电容器1。此外，如图2所示，在阳极电极箔2、阴极电极箔3上，分别连接着用于引出阳极的引出线4和用于引出阴极的引出线5。

这些引出线4、5是由与电极箔抵接的连接部7和与该连接部7成为一体的圆棒部6、以及固定在圆棒部6前端的外部连接部8构成的。此外，连接部7和圆棒部6是由99％的铝形成的，外部连接部8是由镀铜钢丝(以下称为CP线)形成的。在该引出线4、5的至少圆棒部6的表面上，由磷酸铵水溶液通过阳极氧化处理形成氧化铝的阳极氧化薄膜。该引出线4、5通过缝焊、超声波焊接等方法，使连接部7以可导电的方式分别与阳极电极箔2、阴极电极箔3相连。

阳极电极箔2采用的是，在酸性溶液中对纯度99.9％的铝箔进行化学或者电化学蚀刻的扩面化处理后，在己二酸铵水溶液中进行化学转化处理，在其表面上形成阳极氧化薄膜层的电极箔。

然后，充满了电解液的电容器元件1收装在由铝制成的外装壳体10内，在外装壳体10的开口部安装封口体9，同时通过对外装壳体10的端部进行深冲加工以密封外装壳体10。封口体9由例如丁基橡胶等弹性橡胶形成，且具有分别导出引出线4、5的贯通孔。

然后，在用于阴极引出装置的铝导体的圆棒部6的表面上，形成陶瓷涂敷层。通过向圆棒部6喷射Al₂O₃和SiO₂的金属醇盐系陶瓷组成的涂敷剂，在180℃下热处理10秒钟，然后再次喷射前述涂敷剂后，再次在180℃下热处理10秒钟，进而在在180℃下热处理20分钟后，形成该陶瓷涂敷层。

此外，对于电解液A，采用以γ-丁内酯(75份)作为溶剂，溶解了以1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓四氟化铝盐(25份)作为溶质的电解液，作为电解液B，以γ-丁内酯(80份)作为溶剂，溶解了以1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓四氟化铝盐(20份)作为溶质的电解液。另外，作为比较例的电解液C，采用以γ-丁内酯(75份)作为溶剂，溶解了以1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓邻苯二甲酸氢盐作为溶质的电解液。

如上构成的电解电容器的额定电压为，使用电解液A、C的为16V，使用电解液B的为100V。评价这些电解电容器的特性。试验条件为125℃，2000小时负载、105℃，2000小时无负载。其结果如(表1-1)～(表1～4)所示。

(表1-1)

	电解液	涂敷层	初期特性		125℃-2000小时负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例1	A	有	401						0.028	-12.1	0.043	0/25
比较例1	C	-					406	0.047	-10.1	0.141	6/25

(表1-2)

	电解液	涂敷层	初期特性		105℃-2000小时无负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例1	A	有	402						0.028	-5.4	0.034	0/25
比较例1	C	-					407	0.045	-4.3	0.051	7/25

(表1-3)

	电解液	涂敷层	初期特性		125℃-2000小时负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例2	B	有	22.8						0.011	-6.5	0.025	0/25

(表1-4)

	电解液	涂敷层	初期特性		105℃-2000小时无负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例2	B	有	22.7						0.012	-0.9	0.015	0/25

从(表1-1)、(表1-2)中可以看出，与比较例相比，实施例的电解电容器的tanδ较低，125℃的tanδ变化较小，高温寿命特性良好，还可以防止漏液。进而，由(表1-3)、(表1-4)中可以看出，额定电压100V时的初期特性、寿命特性也良好，实现了具有以往所没有的低阻抗特性的100V级的电解电容器。

(第2实施例)

下面通过列举实施例说明本发明的第二电解电容器。电解电容器的结构具有与第一电解电容器相同的结构，使用的电解液、特性评价内容也相同，在本发明中，在用作阴极引出装置的铝导体的圆棒部6的表面上，形成绝缘性合成树脂薄膜。在97重量份环氧树脂中，混合3重量份β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，通过喷射法，涂敷在圆棒部上后，干燥形成该绝缘性合成树脂层。其结果如(表2-1)～(表2～4)所示。

(表2-1)

	电解液	涂敷层	初期特性		125℃-2000小时负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例3	A	有	402						0.028	-12.1	0.042	0/25
比较例2	C	-					406	0.048	-10.2	0.141	6/25

(表2-2)

	电解液	涂敷层	初期特性		105℃-2000小时无负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例3	A	有	402						0.027	-5.4	0.033	0/25
比较例2	C	-					408	0.045	-4.3	0.053	7/25

(表2-3)

	电解液	涂敷层	初期特性		125℃-2000小时负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例4	B	有	22.9						0.011	-6.5	0.024	0/25

(表2-4)

	电解液	涂敷层	初期特性		105℃-2000小时无负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例4	B	有	22.8						0.012	-0.8	0.015	0/25

从(表2-1)、(表2-2)中可以看出，与比较例相比，实施例的电解电容器的tanδ较低，125℃的tanδ变化较小，高温寿命特性良好，还可以防止漏液。进而，由(表2-3)、(表2-4)中可以看出，额定电压100V时的初期特性、寿命特性也良好，实现了具有以往所没有的低阻抗特性的100V级的电解电容器。

(第3实施例)

下面通过列举实施例说明本发明的第三电解电容器。电解电容器的结构具有与第一电解电容器相同的结构，在本发明中，使用在由异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物中，添加作为交联剂的过氧化物而得的过氧化物部分交联丁基橡胶作为封口体。作为比较例，使用对由异丁烯和异戊二烯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物进行醌式硫化的丁基橡胶。

此外，电解液与第一电解电容器相同。

如上构成的电解电容器的额定电压为，使用电解液A、C的为16V，使用电解液B的为100V。评价这些电解电容器的特性。试验条件为125℃，1000小时负载、105℃，1000小时无负载。其结果如(表3-1)～(表3～4)所示。

(表3-1)

	电解液	封口体	初期特性		125℃-1000小时负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例5	A	过氧化物	400						0.028	-7.6	0.034	0/25
比较例3	A	醌式					401	0.028	-7.8	0.038	5/25
			比较例4	C	过氧化物	405						0.047	-6.1	0.060	0/25

(表3-2)

	电解液	封口体	初期特性		105℃-1000小时无负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例5	A	过氧化物	400						0.028	-6.0	0.032	0/25
比较例3	A	醌式					400	0.028	-6.6	0.036	7/25
			比较例4	C	过氧化物	400						0.028	-4.2	0.048	0/25

(表3-3)

	电解液	封口体	初期特性		125℃-1000小时负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例6	B	过氧化物	22.8						0.011	-2.1	0.019	0/25

(表3-4)

	电解液	封口体	初期特性		105℃-1000小时无负载		漏液
								Cap(μF)	tanδ	ΔCap(％)	tanδ
			实施例6	B	过氧化物	22.9						0.011	-0.9	0.014	0/25

从(表3-1)、(表3-2)中可以看出，与比较例相比，实施例的电解电容器的tanδ较低，125℃的tanδ变化较小，高温寿命特性良好，还可以防止漏液。进而，由(表3-3)、(表3-4)中可以看出，额定电压100V时的初期特性、寿命特性也良好，实现了具有以往所没有的低阻抗特性的100V级的电解电容器。

(第4实施例)

下面通过列举实施例说明大型的第四电解电容器。作为实施例7的电解电容器的结构如图3所示，通过将隔板插入到阳极电极箔和阴极电极箔之间并卷绕起来形成电容器元件1。此外，阳极电极箔、阴极电极箔分别和阳极引出端子18、阴极引出端子19连接。

阳极电极箔采用的是在酸性溶液中对纯度99.9％以上的铝箔进行化学或者电化学蚀刻的扩面化处理后，在己二酸铵水溶液中进行化学转化处理，在其表面上形成阳极氧化薄膜层的电极箔。

此外，阴极电极箔与阳极电极箔同样地，采用对纯度99.9％的铝箔进行蚀刻，在1V下进行化学转化处理的电极箔。

阳极引出端子18、阴极引出端子19采用99％的铝箔。

在如上述构成的电容器元件1中，充满电解电容器驱动用的电解液。

然后形成由99％的铝制成的、含有圆棒部16和头部17的铆钉14、15。

然后在阴极侧的铆钉15圆棒部16的表面上形成实施例3的陶瓷涂敷层。

接着，铆钉14、15埋设在由酚树脂层压板等硬质绝缘板与橡胶板等弹性部件贴合而形成的封口部件13的中央部附近。然后在头部17上设置外部端子20，通过收紧铆钉14、15的端部，固定该外部端子20。

此外，作为实施例8，在阴极引出端子19的表面上形成陶瓷涂敷层，以代替阴极侧铆钉15的圆棒部16。

另外，关于上述的电解液和陶瓷涂敷层，与第一电解电容器相同。

然后，电容器元件1的电极引出端子和铆钉14、15的下端部连接后，通过有底筒状的由铝制成的外装壳体10收装电容器元件1。

然后在外装壳体10的开口端部插入封口部件13，进而对外装壳体10的端部进行深冲加工和卷边加工，进行电解电容器的封口。

如上构成的电解电容器与作为比较例5的、在铆钉上没有形成陶瓷涂敷层的电解电容器进行比较。条件为在105℃下负载16V达到2000小时，之后对电解液的漏液的有无进行评判。其结果如表(4-1)所示。此外，在105℃下放置2000小时，同样地对电解液的漏液的有无进行评判。其结果如表(4-2)所示。

(表4-1)

	电解液	涂敷层	漏液
				实施例7	A	阴极铆钉	0/25
实施例8	A	阴极引出端子	0/25
				比较例5	C	-	5/25

(表4-2)

	电解液	涂敷层	漏液
				实施例7	A	阴极铆钉	0/25
实施例8	A	阴极引出端子	0/25
				比较例5	C	-	5/25

从(表4-1)、(表4-2)中可以看出，在负载、无负载两方面的情况下，本发明都没有发生漏液。

(第5实施例)

下面通过列举实施例说明大型的第五电解电容器。电解电容器的结构和第四电解电容器相同，在本发明中，在阴极侧的铆钉15圆棒部16的表面上，形成实施例9的绝缘性合成树脂层。

此外，作为实施例10，在阴极引出端子19的表面上形成绝缘性合成树脂层，以代替阴极侧铆钉15的圆棒部16。作为比较例6，除了在铆钉上没有形成绝缘性合成树脂层以外，其余和实施例9、10同样地构成电解电容器，用于比较。

另外，关于上述电解液和绝缘性合成树脂层，与第二电解电容器相同，特性评价内容和第四电解电容器相同。其结果如(表5-1)、(表5～2)所示。

(表5-1)

	电解液	涂敷层	漏液
				实施例9	A	阴极铆钉	0/25
实施例10	A	阴极引出端子	0/25
				比较例6	C	-	5/25

(表5-2)

	电解液	涂敷层	漏液
				实施例9	A	阴极铆钉	0/25
实施例10	A	阴极引出端子	0/25
				比较例6	C	-	5/25

从(表5-1)、(表5-2)中可以看出，在负载、无负载两方面的情况下，本申请的发明都没有发生漏液。

由此，在以上的第一至第五电解电容器中，当使用经过磷酸处理的电极箔作为阳极电极箔或阴极电解箔时，高温寿命特性进一步提高，而且若向电解液中添加磷化合物还可以进一步提高高温寿命特性。

工业实用性

通过本发明的第一和第二电容器，由于在阴极引出装置或铆钉与封口部件接触的部分上，形成陶瓷涂敷层，且使用含有四氟化铝盐的电解液，可以提供一种具有低阻抗特性和高耐电压特性，漏液特性和高温寿命特性也良好的电解电容器。

此外，通过本发明的第三电容器，使用在由异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物中，添加作为交联剂的过氧化物而得的过氧化物部分交联丁基橡胶作为封口体，且使用含有四氟化铝盐的电解液，可以提供一种具有低阻抗特性和高耐电压特性，高温寿命特性也良好，进而漏液特性也良好的电解电容器。

此外，通过本发明的第四和第五电容器，由于在阴极引出装置或铆钉与封口部件接触的部分上，形成绝缘性合成树脂层，且使用含有四氟化铝盐的电解液，可以提供一种具有低阻抗特性和高耐电压特性，漏液特性和高温寿命特性也良好的电解电容器。

Claims (11)

1.一种电解电容器，其具有通过用隔板将具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔卷绕起来、且充满电解液而形成的电容器元件，收装该电容器元件的外装壳体，以及对该外装壳体的开口部进行封口的封口体，其使用含有四氟化铝盐的电解液作为所述电解液，且在阴极引出装置与封口体接触的部分上，形成陶瓷涂敷层。

2.如权利要求1所述的电解电容器，其中阴极引出装置含有由圆棒部和平坦部形成的铝导体，在电容器制造工序之前，在所述圆棒部上预先形成陶瓷涂敷层。

3.如如权利要求1所述的电解电容器，其中陶瓷涂敷层是用选自Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂中的一种或两种以上的金属醇盐系陶瓷组成的涂敷剂而形成的。

4.一种电解电容器，其具有通过用隔板将具有阳极引出装置的阳极电极箔和具有阴极引出装置的阴极电极箔卷绕起来、且充满电解液而形成的电容器元件，收装该电容器元件的外装壳体，以及对该外装壳体的开口部进行封口的封口体，其使用含有四氟化铝盐的电解液作为所述电解液，且在阴极引出装置与封口体接触的部分上，形成绝缘性合成树脂层。

5.权利要求4所述的电解电容器，其中阴极引出装置含有由圆棒部和平坦部形成的铝导体，在电容器制造工序之前，在所述圆棒部上预先形成绝缘性合成树脂层。

6.一种电解电容器，其具有将阳极电极箔、阴极电极箔和隔板卷绕起来、且充满电解液而形成电容器元件，收装该电容器元件的外装壳体，以及对该外装壳体的开口部进行封口的封口体，其使用含有四氟化铝盐的电解液作为所述电解液，且使用在由异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的共聚物形成的丁基橡胶聚合物中，添加作为交联剂的过氧化物而得的过氧化物部分交联丁基橡胶作为封口体。

7.一种电解电容器，其是通过在将隔板插入到具有阳极引出端子的阳极箔和具有阴极引出端子的阴极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接所述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的，其特征在于：在所述铆钉与封口部件的接触部分上，形成陶瓷涂敷层。

8.一种电解电容器，其是通过在将隔板插入到具有阳极引出端子的阳极箔和具有阴极引出端子的阴极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接所述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的，其特征在于：在所述阴极引出端子上，形成陶瓷涂敷层。

9.一种电解电容器，其是通过在将隔板插入到具有阳极引出端子的阳极箔和具有阴极引出端子的阴极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接所述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的，其特征在于：在所述铆钉与封口部件的接触部分上，形成绝缘性合成树脂层。

10.一种电解电容器，其是通过在将隔板插入到具有阳极引出端子的阳极箔和具有阴极引出端子的阴极箔之间并卷绕起来形成的电容器元件中，充满含有四氟化铝盐的电解液，将该电容器元件收装在有底筒状的外装壳体中，用设有连接所述阴极引出端子与外部端子的铆钉的封口部件对该壳体的开口端部进行封口而形成的，其特征在于：在所述阴极引出端子上，形成绝缘性合成树脂层。

11.如权利要求1至10中任一项所述的电解电容器，其中使用经过磷酸处理的电极箔作为阳极电极箔或阴极电极箔。

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