DE102017218950A1 - Elektrolytkondensator - Google Patents

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Tatsuji Aoyama
Kazuyo Saito
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Abstract

Ein Elektrolytkondensator umfasst: einen Anodenkörper mit einer dielektrischen Schicht; eine solide Elektrolytschicht in Kontakt mit der dielektrischen Schicht des Anodenkörpers; und eine Elektrolytlösung. Die solide Elektrolytschicht enthält ein π-konjugiertes leitendes Polymer. Die Elektrolytlösung enthält ein Lösungsmittel und einen Lösungsstoff, und das Lösungsmittel enthält eine Glykolverbindung und eine Sulfonverbindung. Der Anteil der Glykolverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 10 Massenprozent oder mehr. Der Anteil der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 30 Massenprozent oder mehr. Der Gesamtanteil der Glykolverbindung und der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 70 Massenprozent oder mehr.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator, der eine solide Elektrolytschicht und eine Elektrolytlösung enthält.
  • Stand der Technik
  • Als Kondensatoren mit einer kleinen Größe, einer großen Kapazität und einem kleinen Serienersatzwiderstand (Equivalent Series Resistance bzw. ESR) sind Elektrolytkondensatoren vorteilhaft, die einen Anodenkörper, auf dem eine dielektrische Schicht ausgebildet ist, eine solide Elektrolytschicht, die derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens einen Teil der dielektrischen Schicht bedeckt, und eine Elektrolytlösung enthalten. Die solide Elektrolytschicht enthält ein π-konjugiertes leitendes Polymer.
  • Um den ESR des Elektrolytkondensators zu reduzieren, schlägt die PTL 1 vor, dass die Elektrolytlösung als ein Lösungsmittel Ethylenglykol und γ-Butyrolacton enthält. Zum Beispiel schlägt die PTL 1 eine Elektrolytlösung vor, die ein Lösungsmittel enthält, das Ethylenglykol, γ-Butyrolacton und Sulfolan im Verhältnis von jeweils 20 Massenprozent, 40 Massenprozent und 40 Massenprozent enthält.
  • Referenzliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Internationale PCT-Veröffentlichung Nr. 2014/021333.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Elektrolytkondensator der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Anodenkörper mit einer dielektrischen Schicht; eine solide Elektrolytschicht in Kontakt mit der dielektrischen Schicht des Anodenkörpers; und eine Elektrolytlösung. Die solide Elektrolytschicht enthält ein π-konjugiertes leitendes Polymer. Die Elektrolytlösung enthält ein Lösungsmittel und einen Lösungsstoff. Das Lösungsmittel enthält eine Glykolverbindung und eine Sulfonverblndung. Der Anteil der Glykolverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 10 Massenprozent oder mehr. Der Anteil der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 30 Massenprozent oder mehr. Der Gesamtanteil der Glykolverbindung und der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 70 Massenprozent oder mehr.
  • Gemäß der Erfindung kann ein Elektrolytkondensator vorgesehen werden, der einen kleinen Leckstrom und eine hervorragende Hitzebeständigkeit aufweist und einen niedrigen ESR aufrechterhalten kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Elektrolytkondensator gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration eines Kondensatorelements gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
    • 3 ist ein Kurvendiagramm, das die Durchdringung verschiedener Lösungsmittel durch ein Dichtungsglied in einer Umgebung mit 105 °C zeigt.
    • 4 ist ein Kurvendiagramm, das die Durchdringung der verschiedenen Lösungsmittel durch das Dichtungsglied in einer Umgebung mit 125 °C zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
  • Bevor im Folgenden eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben wird, werden zuerst die Probleme einer herkömmlichen Technik kurz erläutert. Ein Lösungsmittel einer Elektrolytlösung durchdringt ein Dichtungsglied und verdampft aus dem Elektrolytkondensator nach außen. Dies kann eine Reduktion der Elektrolytlösung im Inneren des Elektrolytkondensators verursachen. Die Reduktion der Elektrolytlösung im Inneren des Elektrolytkondensators kann eine Reduktion des Anteils einer durch die Elektrolytlösung bedeckten Elektrolytschicht veranlassen, sodass eine Oxidationsverschlechterung der soliden Elektrolytschicht (π-konjugiertes leitendes Polymer) auftritt und eine Vergrößerung des ESR verursacht. Insbesondere reduziert eine Aussetzung des Elektrolytkondensators an eine Umgebung mit einer hohen Temperatur wahrscheinlich die Elektrolytlösung in dem Elektrolytkondensator weiter, sodass die Oxidationsverschlechterung der soliden Elektrolytschicht unter Umständen gefördert wird. Die Beziehung zwischen der Zusammensetzung des Lösungsmittels der Elektrolytlösung und der Stärke des Verdampfens des Lösungsmittels der Elektrolytlösung aus dem Elektrolytkondensator nach außen wurde jedoch noch nicht ausreichend untersucht.
  • Und um den Leckstrom des Elektrolytkondensators zu reduzieren, ist es wichtig, dass die Elektrolytlösung eine Funktion zum Wiederherstellen eines defektiven Teils einer dielektrischen Schicht (Oxidfilm) aufweist.
  • Angesichts der vorstehend geschilderten Umstände sieht die vorliegende Erfindung einen Elektrolytkondensator vor, der einen kleinen Leckstrom und eine hervorragende Hitzebeständigkeit aufweist und außerdem einen niedrigen ESR aufrechterhalten kann.
  • Der Elektrolytkondensator gemäß der Erfindung umfasst: einen Anodenkörper, der eine dielektrische Schicht aufweist; eine solide Elektrolytschicht in Kontakt mit der dielektrischen Schicht; und eine Elektrolytlösung. Die solide Elektrolytschicht enthält ein π-konjugiertes leitendes Polymer, und die Elektrolytlösung enthält ein Lösungsmittel und einen Lösungsstoff. Das Lösungsmittel enthält eine Glykolverbindung und eine Sulfonverbindung. Der Anteil der Glykolverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 10 Massenprozent oder mehr, der Anteil der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 30 Massenprozent oder mehr und der Gesamtanteil der Glykolverbindung und der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 70 Massenprozent oder mehr.
  • Die Elektrolytlösung, die das Lösungsmittel mit der oben genannten Zusammensetzung enthält, kann die Reduktion der Elektrolytlösung, die dadurch verursacht wird, dass das Lösungsmittel das Dichtungsglied durchdringt und aus dem Elektrolytkondensator nach außen verdampft, unterdrücken. Weiterhin kann die Oxidationsverschlechterung der soliden Elektrolytschicht (π-konjugiertes leitendes Polymer), die mit der Reduktion der Elektrolytlösung einhergeht, unterdrückt werden. Auch wenn der Elektrolytkondensator einer Umgebung mit einer hohen Temperatur über eine lange Zeitdauer hinweg ausgesetzt wird, kann die Elektrolytlösung, die das Lösungsmittel mit der oben genannten Zusammensetzung enthält, eine Oxidationsverschlechterung der soliden Elektrolytschicht unterdrücken, sodass die Hitzebeständigkeit des Elektrolytkondensators verbessert werden kann.
  • Es wird davon ausgegangen, dass das π-konjugierte leitende Polymer durch die Glykolverbindung geschwollen wird. Ein geschwollenes π-konjugiertes leitendes Polymer verursacht wahrscheinlich eine Neuanordnung, sodass davon ausgegangen wird, dass die Ausrichtung oder Kristallinität des π-konjugierten leitenden Polymers verbessert ist. Das Lösungsmittel enthält 10 Massenprozent oder mehr der Glykolverbindung, um die Ausrichtung oder die Kristallinität des π-konjugierten leitenden Polymers in der soliden Elektrolytschicht zu vergrößern. Eine Vergrößerung der Ausrichtung und der Kristallinität des π-konjugierten leitenden Polymers verbessert die Leitfähigkeit der soliden Elektrolytschicht und reduziert den ESR des Elektrolytkondensators.
  • Das Lösungsmittel, das 30 Massenprozent oder mehr der Sulfonverbindung enthält, kann die Freisetzbarkeit des Lösungsstoffs (Salz) In der Elektrolytlösung vergrößern. Ein freigesetzter Lösungsstoff (insbesondere eine Säurekomponente) kann zu der Bildung eines Oxidfilms in einem defektiven Teil der dielektrischen Schicht beitragen, sodass die Funktion der Elektrolytlösung zum Wiederherstellen der dielektrischen Schicht verbessert werden kann. Folglich kann der Leckstrom des Elektrolytkondensators reduziert werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher anhand einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die im Folgenden beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt.
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Elektrolytkondensator gemäß der beispielhaften Ausführungsform zeigt. Und 2 ist eine schematische Ansicht, die erhalten wird, indem ein Teil eines Kondensatorelements des Elektrolytkondensators entwickelt wird.
  • Der Elektrolytkondensator umfasst zum Beispiel ein Kondensatorelement 10, ein mit einem Boden versehenes Gehäuse 11, in dem das Kondensatorelement 10 aufgenommen ist, ein Dichtungsglied 12, das eine Öffnung des mit einem Boden versehenen Gehäuses 11 abdichtet, eine Basisplatte 13, die das Dichtungsglied 12 bedeckt, Anschlussdrähte 14A, 14B, die von dem Dichtungsglied 12 nach außen geführt sind und sich durch die Basisplatte 13 erstrecken, Anschlusslaschen 15A, 15B, die die Anschlussdrähte mit Elektroden des Kondensatorelements 10 verbinden, und eine Elektrolytlösung (nicht gezeigt). Das mit einem Boden versehene Gehäuse 11 ist an einem Teil in der Nähe eines Öffnungsendes durch Ziehen nach innen gebogen und an dem Öffnungsende gekrümmt, um das Dichtungsglied 12 zu halten.
  • Das Dichtungsglied 12 ist aus einem elastischen Material ausgebildet, das eine Kautschukkomponente enthält. Als die Kautschukkomponente kann ein Butylkautschuk (IIR), ein Nitrilkautschuk (NBR), ein Ethylenpropylenkautschuk, ein Ethylenpropylendienkautschuk (EPDM), ein Chloroprenkautschuk (CR), ein Isoprenkautschuk (IR), ein Hypalon (Marke)-Kautschuk, ein Silikonkautschuk und ein fluorhaltiger Kautschuk verwendet werden. Das Dichtungsglied 12 kann Füller wie etwa Ruß und Siliziumdioxid enthalten.
  • Das Kondensatorelement 10 ist aus einem gewundenen Körper wie in 2 gezeigt ausgebildet. Der gewundene Körper ist ein halbfertiges Produkt des Kondensatorelements 10 und Ist ein Kondensatorelement, in dem noch keine solide Elektrolytschicht zwischen einem Kathodenkörper 22 und einem Anodenkörper 21, auf dessen Fläche eine dielektrische Schicht vorgesehen wird, ausgebildet ist. Der gewundene Körper umfasst den Anodenkörper 21, der mit der Anschlusslasche 15A verbunden ist, den Kathodenkörper 22, der mit der Anschlusslasche 15B verbunden ist, und das Trennglied 23.
  • Der Anodenkörper 21 und der Kathodenkörper 22 sind mit dem Trennglied 23 zwischen dem Anodenkörper und dem Kathodenkörper gewunden. Der Außenumfang des gewundenen Körpers ist durch ein Befestigungsband 24 fixiert. 2 zeigt einen teilweise entwickelten, gewundenen Körper vor dem Fixieren des Außenumfangs des gewundenen Körpers.
  • Der Anodenkörper 21 umfasst eine Metallfolie, deren Fläche aufgeraut ist, sodass sie Vorsprünge und Vertiefungen aufweist. Und die dielektrische Schicht ist auf der Metallfolie mit den Vorsprüngen und Vertiefungen ausgebildet. Ein leitendes Polymer wird auf wenigstens einem Teil der Oberfläche der dielektrischen Schicht aufgetragen, um die solide Elektrolytschicht zu bilden. Die solide Elektrolytschicht kann wenigstens einen Teil der Oberfläche des Kathodenkörpers 22 und/oder wenigstens einen Teil der Oberfläche des Trennglieds 23 bedecken, Das Kondensatorelement 10, in dem die solide Elektrolytschicht ausgebildet wurde, wird in dem mit einem Boden versehenen Gehäuse 11 zusammen mit der Elektrolytlösung (nicht gezeigt) aufgenommen.
  • Die in dem mit einem Boden versehenen Gehäuse 11 aufgenommene Elektrolytlösung enthält ein Lösungsmittel und einen Lösungsstoff. Und das Lösungsmittel enthält eine Glykolverbindung und eine Sulfonverbindung. Der Anteil der Glykolverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 10 Massenprozent oder mehr, der Anteil der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 30 Massenprozent oder mehr und der Gesamtanteil der Glykolverbindung und der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel beträgt 70 Massenprozent oder mehr.
  • 3 und 4 zeigen die Ergebnisse einer Untersuchung der Durchdringung des Lösungsmittels durch das Dichtungsglied. 3 zeigt die Durchdringung verschiedener Lösungsmittel in einer Umgebung mit 105 °C. 4 zeigt die Durchdringung der verschiedenen Lösungsmittel in einer Umgebung mit 125 °C. Als eine Kautschukkomponente in dem Dichtungsglied wird ein Butylkautschuk verwendet. Es wurden Untersuchungen für drei Lösungsmittel durchgeführt, nämlich für Ethylenglykol (EG), Sulfolan (SL) und γ-Butyrolacton (GBL).
  • Weiterhin wurde ein Bewertungstest für die Durchdringung des Lösungsmittels durch das Dichtungsglied mit einem weiter unten beschriebenen Verfahren durchgeführt. Wenn der Elektrolytkondensator von 1 erzeugt wird, wird eine vorbestimmte Menge der oben genannten Lösungsmittel in dem mit einem Boden versehenen Gehäuse 11 anstelle der Elektrolytlösung aufgenommen. Dann wird das mit einem Boden versehene Gehäuse 11 mit dem Dichtungsglied 12 abgedichtet, um einen Elektrolytkondensator für eine Bewertung zu erzeugen. Der Elektrolytkondensator wird für die Bewertung in einer vorbestimmten Temperaturumgebung stehen gelassen und auf eine Änderung im Gewicht über die Zeitdauer des Stehenlassens des Elektrolytkondensators hinweg geprüft. Für das Prüfen der Änderung ist das reduzierte Gewicht des Elektrolytkondensators über die Zeitdauer als die Menge des Lösungsmittels, die durch das Dichtungsglied 12 gedrungen ist, definiert.
  • EG und SL weisen eine geringe Durchdringung in den Umgebungen mit 105 °C und 125 °C auf. Insbesondere weist EG auch in der Umgebung mit der hohen Temperatur von 125 °C eine geringe Durchdringung auf. Im Gegensatz dazu weist GBL eine höhere Durchdringung als EG und SL auf und weist eine viel höhere Durchdringung in der Umgebung mit der hohen Temperatur von 125 °C auf als in der Umgebung mit 105 °C. Der Grund für diese Ergebnisse ist nicht deutlich, wobei jedoch davon ausgegangen wird, dass die in dem Dichtungsglied enthaltene Kautschukkomponente, der Löslichkeitsparameterwert des Lösungsmittels und der Dampfdruck des Lösungsmittels eine Rolle spielen. In einer Umgebung mit einer hohen Temperatur von 125°C oder mehr wird die Durchdringung von γ-Butyrolacton weiter vergrößert.
  • Um auf der Basis der oben beschriebenen Ergebnisse die Durchdringung des Lösungsmittels auch in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur von 125 °C oder mehr zu reduzieren, ist es vorteilhaft, als das Lösungsmittel eine Glykolverbindung wie etwa EG und eine Sulfonverbindung wie etwa SL zu verwenden. Es ist insbesondere vorteilhaft, eine Glykolverbindung zu verwenden. Um die Funktion der Elektrolytlösung für das Wiederherstellen der dielektrischen Schicht zu vergrößern, ist es vorteilhaft, als das Lösungsmittel eine Sulfonverbindung wie etwa SL zu verwenden. Um außerdem den ESR zu reduzieren, ist es vorteilhaft, als das Lösungsmittel eine Glykolverbindung wie etwa EG zu verwenden.
  • Die Erfinder der Erfindung haben die vorstehenden Bedingungen intensiv untersucht und herausgefunden, dass ein Elektrolytkondensator, der einen kleinen Leckstrom und eine hervorragende Hitzebeständigkeit aufweist und den niedrigen ESR aufrechterhalten kann, erhalten werden kann, wenn die Elektrolytlösung, die das Lösungsmittel mit der oben beschriebenen Zusammensetzung enthält, verwendet wird. Weiterhin kann die Verwendung einer derartigen Elektrolytlösung die Reduktion der Elektrolytlösung (Lösungsmittel) auch in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur von 125 °C oder mehr unterdrücken, sodass der Leckstrom reduziert werden kann und der ESR des Elektrolytkondensators niedrig gehalten werden kann. Die Verwendung des Lösungsmittels mit der oben beschriebenen Zusammensetzung kann also die Durchdringung des Lösungsmittels durch das Dichtungsglied 12 auch in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur von 125 °C oder mehr ausreichend unterdrücken.
  • Um den ESR zu reduzieren und die Hitzebeständigkeit des Elektrolytkondensators zu verbessern, beträgt der Anteil der Glykolverbindung in dem Lösungsmittel vorzugsweise zwischen 10 Massenprozent und 70 Massenprozent und noch besser zwischen 30 Massenprozent und 60 Massenprozent.
  • Um die Funktion zum Wiederherstellen der dielektrischen Schicht zu verbessern, beträgt der Anteil der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel vorzugsweise zwischen 30 Massenprozent und 90 Massenprozent und noch besser zwischen 40 Massenprozent und 70 Massenprozent.
  • Um den ESR zu reduzieren und die Hitzebeständigkeit des Elektrolytkondensators zu verbessern, beträgt der Gesamtanteil der Glykolverbindung und der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel vorzugsweise 80 Massenprozent oder mehr und noch besser 90 Massenprozent oder mehr.
  • Beispiele für die Glykolverbindung sind Alkylenglykol und ein Polyalkylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von weniger als 300. Die hier genannte Glykolverbindung enthält kein Polyalkylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 300 oder mehr. Spezifischere Beispiele für die Glykolverbindung sind Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Pentylenglykol, Hexylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Pentaethylenglykol und Hexaethylenglykol. Diese Glykolverbindungen können alleine oder in einer Verbindung von zwei oder mehr Glykolverbindungen verwendet werden.
  • Insbesondere ist die Glykolverbindung vorzugsweise Ethylenglykol. Ethylenglykol weist innerhalb der Glykolverbindungen eine niedrige Viskosität auf, sodass Ethylenglykol einen Lösungsstoff einfach löst. Weiterhin weist Ethylenglykol eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine hervorragende Wärmeableitung auf, wenn ein Welligkeitsstrom aufgetreten ist, sodass Ethylenglykol eine große Wirkung zum Verbessern der Hitzebeständigkeit aufweist.
  • Die Sulfonverbindung ist eine organische Verbindung, die eine Sulfonylgruppe (-SO2-) in einem Molekül der organischen Verbindung aufweist. Beispiele für die Sulfonverbindung sind ein Kettensulfon und ein zyklisches Sulfon. Beispiele für das Kettensulfon sind Dimetyhlsulfon, Diethylsulfon, Dipropylsulfon und Diphenylsulfon. Beispiele für das zyklische Sulfon sind Sulfolan, 3-Methylsulfolan, 3,4-Dimethylsulfolan und 3,4-Diphenylmethylsulfolan. Insbesondere was die Freisetzbarkeit und die thermische Stabilität eines Lösungsstoffs betrifft, ist die Sulfonverbindung vorzugsweise ein Sulfolan. Sulfolan weist innerhalb der Sulfonverbindungen eine niedrige Viskosität auf, sodass Sulfolan einen Lösungsstoff einfach löst.
  • Das Lösungsmittel kann auch eine andere Komponente als die Glykolverbindung und die Sulfonverbindung mit einem Anteil von 30 Massenprozent oder weniger enthalten. Beispiele für eine andere Komponente sind eine Lactonverbindung und eine Carbonatverbindung. Beispiele für die Lactonverbindung sind γ-Butyrolacton (GBL) und γ-Valerolacton. Beispiele für die Carbonatverbindung sind Dimethylcarbonat (DMC), Dlethylcarbonat (DEC), Ethylmethylcarbonat (EMC), Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC) und Fluorethylencarbonat (FEC). Diese anderen Komponenten können alleine oder in Kombination mit zwei oder mehr anderen Komponenten verwendet werden. Insbesondere was die thermische Stabilität betrifft, ist die andere Komponente vorzugsweise eine Lactonkomponente und noch besser GBL. Obwohl GBL einfach verdampft, kann die Verwendung eines Lösungsmittels, das GBL mit einem Anteil von 30 Massenprozent oder weniger enthält, eine Oxidationsverschlechterung der soliden Elektrolytschicht und einen Montagedefekt des Elektrolytkondensators, der durch eine Verzerrung des Dichtungsglieds aufgrund einer Zunahme des Innendrucks des Elektrolytkondensators verursacht wird, im Vergleich zu einer Verwendung eines Lösungsmittels, das GBL mit einem Anteil von mehr als 30 Massenprozent enthält, unterdrücken. Der Anteil von GBL in dem Lösungsmittel beträgt vorzugsweise 10 Massenprozent oder weniger, und insbesondere enthält das Lösungsmittel kein GBL.
  • Weiterhin kann das Lösungsmittel als die andere Komponente ein Polyalkylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen ungefähr 300 und ungefähr 1000 enthalten. Das Lösungsmittel, das ein derartiges Polyalkylenglykol enthält, kann eine Erzeugung eines Kurzschlusses in dem Elektrolytkondensator unterdrücken. Beispiele für das Polyalkylenglykol sind Polyethylenglykol, Polypropylenglykol und Polybutylenglykol. Der Anteil des Polyalkylenglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen ungefähr 300 und ungefähr 1000 in dem Lösungsmittel beträgt vorzugsweise zwischen 5 Massenprozent und 30 Massenprozent. In dieser beispielhaften Ausführungsform muss kein Polyalkylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mehr als 1000 in dem Lösungsmittel der Elektrolytlösung enthalten sein, weil ein derartiges Polyalkylenglykol einen Lösungsstoff weniger wahrscheinlich löst. Und um eine Vergrößerung des ESR des Elektrolytkondensators in einer Umgebung mit einer niedrigen Temperatur zu unterdrücken, weist das Polyalkylenglykol vorzugsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht von 600 oder weniger auf.
  • Der Lösungsstoff enthält vorzugsweise als eine Säurekomponente eine organische Carboxylsäureverbindung. Und der Lösungsstoff enthält vorzugsweise als eine Basenkomponente eine Aminverbindung, eine quaternäre Amidiniumverbindung oder eine quaternäre Ammoniumverbindung. Der Lösungsstoff enthält vorzugsweise ein primäres bis tertiäres Ammnoniumsalz einer organischen Carboxylsäure, ein quaternäres Amidiniumsalz einer organischen Carboxylsäure oder ein quaternäres Ammoniumsalz einer organischen Carboxylsäure. Die Elektrolytlösung, die einen derartigen Lösungsstoff enthält, weist eine hervorragende Funktion zum Wiederherstellen eines defektiven Teils der dielektrischen Schicht (Oxidfilm) des Anodenkörpers auf, sodass der Leckstrom reduziert werden kann. Weiterhin weist die Elektrolytlösung, die einen derartigen Lösungsstoff enthält, eine hervorragende thermische Stabilität auf und wird eine Reduktion der Elektrolytlösung wie oben beschrieben unterdrückt. Deshalb wird die Funktion zum Wiederherstellen eines defektiven Teils der dielektrischen Schicht ausreichend über eine lange Zeitdauer hinweg auch In einer Umgebung mit einer hohen Temperatur vorgesehen, sodass der Leckstrom des Elektrolytkondensators niedrig gehalten werden kann. Die oben genannten Basenkomponenten und die Lösungsstoffe können alleine oder in einer Kombination von zwei oder mehr Basenkomponenten und Lösungsstoffen verwendet werden.
  • Der Anteil des Lösungsstoffes in der Elektrolytlösung beträgt vorzugsweise zwischen 5 Massenprozent und 40 Massenprozent und noch besser zwischen 10 Massenprozent und 35 Massenprozent, wobei der Lösungsstoff als die Säurekomponente eine organische Carboxylsäureverbindung enthält und der Lösungsstoff als die Basenkomponente eine Aminverbindung, eine quaternäre Amidiniumverbindung oder eine quaternäre Ammoniumverbindung enthält. Die Elektrolytlösung, die den Lösungsstoff in diesen Bereichen enthält, weist ausreichend die Funktion zum Wiederherstellen eines defektiven Teils der dielektrischen Schicht auf.
  • Beispiele für die organische Carboxylsäureverbindung sind aromatische Carboxylsäuren wie etwa Phthalsäure (Ortho), Isophthalsäure (Meta), Terephthalsäure (Para), Maleinsäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Trimellitsäure und Pyromellitsäure sowie aliphatische Carboxylsäuren wie etwa Adipinsäure. Insbesondere was die Funktion der Elektrolytlösung für das Wiederherstellen der dielektrischen Schicht und die thermische Stabilität der Elektrolytlösung betrifft, ist Phthalsäure zu bevorzugen.
  • Die Aminverbindung enthält vorzugsweise wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe, die eine primäre Aminverbindung, eine sekundäre Aminverbindung und eine tertiäre Aminverbindung umfasst. Eine derartige Aminverbindung kann die Hitzebeständigkeit der Elektrolytlösung vergrößern, um die thermische Stabilität des Elektrolytkondensators zu vergrößern. Als die Aminverbindung kann ein aliphatisches Amin, ein aromatisches Amin und ein heterozyklisches Amin verwendet werden. Jedoch ist ein aliphatisches Amin mit einem Molekulargewicht zwischen 72 und 102 zu bevorzugen, weil ein derartiges aliphatisches Amin einen hohen Dissoziationsgrad aufweist.
  • Beispiele für die primäre bis tertiäre Aminverbindung sind Methylamin, Dimethylamin, Monoethyldimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Ethylendiamin, N,N-Diisopropylethylamin, Tetramethylethylendiamin, Hexamethylendiamin, Spermidin, Spermin, Amantadin, Anilin, Phenethylamin, Toluidin, Pyrrolidin, Piperidin, Piperazin, Morpholin, Imidazol, Imidazolin, Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin und 4-Dimethylaminopyridin. Diese Aminverbindungen können alleine oder in einer Kombination von zwei oder mehr Aminverbindungen verwendet werden. Innerhalb dieser Aminverbindungen sind insbesondere tertiäre Amine wie etwa Triethylamin und Monoethyldimethylamln zu bevorzugen.
  • Die quaternäre Amidiniumverbindung ist vorzugsweise eine quaternisierte zyklische Amidinverbindung und enthält vorzugsweise wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe, die eine quaternäre Imidazoliniumverbindung und eine quaternäre Imidazoliumverbindung umfasst. Die quaternäre Amidiniumverbindung ist ein Amidiniumkation. Eine derartige quaternäre Amidiniumverbindung kann die elektrische Leitfähigkeit der Elektrolytlösung erhöhen und den ESR weiter reduzieren.
  • Beispiele für die quaternäre Imidiazoliumverblndung sind 1,3-Dimethylimidazolium, 1,2,3-Trimethylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium, 1-Ethyl-2-3-dimethylimidazolium, 1,3-Diethylimidazolium, 1,2-Diethyl-3-methylimidazolium und 1,3-Diethyl-2-methylimidazolium. Insbesondere was die elektrochemische Stabilität betrifft, sind 1-Ethyl-3-methylimidazolium und 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium zu bevorzugen.
  • Beispiele für die quaternäre Imidazoliniumverbindung sind 1,3-Dimethylimidazolinium, 1,2,3-Trimethylimidazolinium, 1-Ethyl-3-methylimidazolinium, 1-Ethyl-2,3-Dimethylimidazolinium, 1,3-Diethylimidazolinium, 1,2-Diethyl-3-Methylimidazolinium, 1,3-Diethyl-2-Methylimidazolinium und 1,2,3,4-Tetramethylimidazolinium. Insbesondere was die elektrochemische Stabilität betrifft, sind 1,2,3-4-Tetramethylimidazolinium und 1-Ethyl-2,3-Dimethylimidazolinium zu bevorzugen. Beispiele für die quaternäre Ammoniumverbindung sind Diethyldimethylammonium und Monoethyltrimethylammonium.
  • Um eine Verschlechterung der soliden Elektrolytschicht weiter zu unterdrücken, sollte die Säurekomponente vorzugsweise in einer größeren Menge als die Basenkomponente enthalten sein. Die Säurekomponente vermindert zu Beginn den pH-Wert der Elektrolytlösung, um eine Entdotierung eines Dotierungsmittels von einem leitenden Polymer zu unterdrücken. Der Lösungsstoff, der die Säurekomponente in einer größeren Menge als die Basenkomponente enthält, kann eine Entdotierung eines Dotierungsmittels von einem leitenden Polymer und eine mit einer Entdotierung einhergehende Verschlechterung der soliden Elektrolytschicht unterdrücken. Und auch weil die Säurekomponente zu der Funktion der Elektrolytlösung für das Wiederherstellen der dielektrischen Schicht beiträgt, sollte der Lösungsstoff die Säurekomponente in einer größeren Menge als die Basenkomponente enthalten.
  • Um eine Verschlechterung der soliden Elektrolytschicht zu unterdrücken und die Funktion der Elektrolytlösung für das Wiederherstellen der dielektrischen Schicht zu verbessern, liegt das Molverhältnis der Säurekomponente zu der Basenkomponente (Säurekomponente/Basenkomponente) vorzugsweise zwischen 1,1 und 10,0.
  • Die Elektrolytlösung enthält vorzugsweise eine Borsäuresterverbindung. Eine Hydrolyse eines Borsäureesters kann die Feuchtigkeitsmenge in dem Elektrolytkondensator reduzieren. Eine Reduktion der Feuchtigkeitsmenge in dem Elektrolytkondensator kann eine Vergrößerung des Innendrucks des Elektrolytkondensators, die während eines Rückflusses auftritt und durch eine Verdampfung von Feuchtigkeit in dem Elektrolytkondensator verursacht wird, unterdrücken und kann weiterhin einen Montagedefekt des Elektrolytkondensators aufgrund einer Verzerrung des Dichtungsglieds, die durch die Vergrößerung des Innendrucks des Elektrolytkondensators verursacht wird, unterdrücken. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Borsäureesterverbindung nicht als der Lösungsstoff der Elektrolytlösung enthalten, weil die Borsäureesterverbindung beinahe keinen Lösungsstoff löst.
  • Die Borsäureesterverbindung enthält vorzugsweise wenigstens ein Kondensat von Borsäure mit einem Polyalkylenglykol und ein Kondensat von Borsäure mit Polyalkylenglykolmonalkylether. Beispiele des Polyalkylenglykols sind Polyethylenglykole wie etwa Diethylenglykol und Triethylenglykol. Das Molekulargewicht des Polyethylenglykols beträgt zum Beispiel zwischen 100 und 2000. Beispiele des Polyalkylenglykolmonoalkylethers sind Polyethylenmonoalkylether wie etwa Triethylenglykolmonomethylether und Tetraethylengiykolmonoethylether. Das Molekulargewicht des Polyethylenmonoalkylethers beträgt zum Beispiel zwischen 120 und 2000. Der Anteil der Borsäureesterverbindung in der gesamten Elektrolytlösung (einschließlich der Borsäureesterverbindung) beträgt vorzugsweise zwischen 5 Massenprozent und 40 Massenprozent und noch besser zwischen 10 Massenprozent und 30 Massenprozent.
  • Die solide Elektrolytschicht enthält ein π-konjugiertes leitendes Polymer. Das π-konjugierte leitende Polymer ist vorzugsweise Polypyrrol, Polythiophen oder Polyanilin. Diese π-konjugierten leitenden Polymere können alleine oder in einer Kombination aus zwei oder mehr π-konjugierten leitenden Polymeren verwendet werden, oder das π-konjugierte leitende Polymer kann ein Copolymer aus zwei oder mehr Monomeren sein.
  • In dieser Beschreibung sind unter Polypyrrol, Polythiophen, Polyanilin usw. Polymere zu verstehen, die als Grundgerüst Polypyrrol, Polythiophen, Polyanilin usw. aufweisen. Deshalb können Polypyrrol, Polythiophen, Polyanilin usw. auch jeweils Derivate von Polypyrrol, Polythiophen, Polyanilin usw. enthalten. Zum Beispiel enthält Polythiophen Poly (3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT) usw.
  • In Bezug auf das durchschnittliche Molekulargewicht des π-konjugierten leitenden Polymers werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, wobei dieses zum Beispiel zwischen 1000 und 100000 betragen kann.
  • Um die Entdotierung eines Dotierungsmittels aus dem π-konjugierten leitenden Polymer zu unterdrücken, enthält die solide Elektrolytschicht vorzugsweise ein Polymerdotierungsmittel. Beispiele für das Polymerdotierungsmittel sind ein Anion von zum Beispiel Polyvinylsulfonsäure, Polystyrensulfonsäure, Polyallylsulfonsäure, Polyacrylsulfonsäure, Polymethacrylsulfonsäure, Poly (2-acrylamido-2-methylpropansulfonsäure), Polylsoprensulfonsäure und Polyacrylsäure. Diese Polymerdotierungsmittel können alleine oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Polymerdotierungsmitteln verwendet werden. Diese Polymerdotierungsmittel können ein Homopolymer oder ein Copolymer aus zwei oder mehr Monomeren sein. Insbesondere ist Polystyrensulfonsäure PSS) zu bevorzugen.
  • In Bezug auf das durchschnittliche Molekulargewicht des Polymerdotierungsmittels werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, wobei dieses zum Beispiel zwischen 1000 und 500000 betragen kann, um die Bildung einer homogenen soliden Elektrolytschicht zu ermöglichen.
  • Die solide Elektrolytschicht kann durch ein Verfahren ausgebildet werden, in dem eine Lösung, die zum Beispiel ein Monomer, ein Dotierungsmittel und ein Oxidationsmittel enthält, auf die dielektrische Schicht aufgetragen wird, um eine chemische Polymerisierung oder eine elektrolytische Polymerisierung auf der dielektrischen Schicht zu veranlassen. Die solide Elektrolytschicht wird jedoch vorzugsweise durch ein Verfahren ausgebildet, in dem das π-konjugierte leitende Polymer auf die dielektrische Schicht aufgetragen wird, weil in diesem Fall hervorragende Stehspannungseigenschaften zu erwarten sind. Die solide Elektrolytschicht wird also vorzugsweise ausgebildet, indem die dielektrische Schicht mit einer Polymerdispersion imprägniert wird, die eine flüssige Komponente und das in der flüssigen Komponente dispergierte π-konjugierte leitende Polymer enthält (insbesondere eine Polymerdispersion, die das π-konjugierte leitende Polymer und das Polymerdotierungsmittel enthält, imprägniert wird, um einen Film zu bilden, der wenigstens einen Teil der dielektrischen Schicht bedeckt, und dann die flüssige Komponente aus dem Film verflüchtigt wird. Die oben beschriebene Elektrolytlösung ist besonders effektiv, um eine Verschlechterung des π-konjugierten leitenden Polymers in der Polymerdispersion zu unterdrücken, und ist auch effektiv, um die Ausrichtung des π-konjugierten leitenden Polymers zu verbessern.
  • Die Konzentration des π-konjugierten leitenden Polymers in der Polymerlösung beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 Massenprozent und 10 Massenprozent. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser D50 des π-konjugierten leitenden Polymers beträgt vorzugsweise zum Beispiel zwischen 0,01 µm und 0,5 µm. Dabei ist der durchschnittliche Partikeldurchmesser D50 ein mittlerer Durchmesser mit einer Volumenpartikelgrößenverteilung, die durch eine Partikelgrößenverteilung-Messvorrichtung in Entsprechung zu einer dynamischen Lichtstreuung erhalten wird. Die Polymerdispersion mit einer derartigen Konzentration ist geeignet, um eine solide Elektrolytschicht mit einer entsprechenden Dicke auszubilden, und kann einfach in die dielektrische Schicht imprägniert werden.
  • <Verfahren zum Erzeugen des Elektrolytkondensators>
  • Im Folgenden werden Schritte eines beispielhaften Verfahrens zum Erzeugen des Elektrolytkondensators gemäß der beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
  • Schritt zum Vorbereiten eines Anodenkörpers 21 mit der dielektrischen Schicht
  • Zuerst wird eine Metallfolie als ein Rohmaterial für den Anodenkörper 21 vorbereitet. In Bezug auf den Typ des Metalls werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, wobei jedoch vorzugsweise ein Ventilmetall wie etwa Aluminium, Tantal oder Niob oder eine Legierung mit einem darin enthaltenen Ventilmetall verwendet wird, um die Ausbildung der dielektrischen Schicht zu vereinfachen.
  • Dann wird eine Oberfläche der Metallfolie aufgeraut. Eine Vielzahl von Vorsprüngen und Vertiefungen werden auf der Oberfläche der Metallfolie durch das Aufrauen ausgebildet. Das Aufrauen wird vorzugsweise durchgeführt, indem die Metallfolie geätzt wird. Das Ätzen kann zum Beispiel durch ein elektrolytisches Gleichstromverfahren oder ein elektrolytisches Wechselstromverfahren durchgeführt werden.
  • Dann wird eine dielektrische Schicht auf der aufgerauten Oberfläche der Metallfolie ausgebildet. In Bezug auf das Verfahren zum Ausbilden der dielektrischen Schicht werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, wobei die dielektrische Schicht auch ausgebildet werden kann, indem die Metallfolie einer Anodisierungsbehandlung unterworfen wird. Die Anodisierungsbehandlung wird zum Beispiel durchgeführt, indem die Metallfolie in eine Anodisierungslösung wie etwa eine Ammoniumadipatlösung eingetaucht wird. Anschließend wird eine Wärmebehandlung durchgeführt. Die Anodisierungsbehandlung kann auch durchgeführt werden, indem eine Spannung an der in der Anodisierungslösung eingetauchten Metallfolie angelegt wird.
  • Gewöhnlich wird eine große Folie aus zum Beispiel einem Ventilmetall (Metallfolie) der Aufraubehandlung und der Anodisierungsbehandlung unterworfen, um eine Massenproduktivität zu ermöglichen. In diesem Fall wird die behandelte Folie zu einer gewünschten Größe geschnitten, um einen Anodenkörper 21 vorzubereiten.
  • Schritt zum Vorbereiten des Kathodenkörpers 22
  • Eine Metallfolie kann auch für den Kathodenkörper 22 in gleicher Weise wie für den Anodenkörper verwendet werden. In Bezug auf den Typ des Metalls werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, wobei jedoch vorzugsweise ein Ventilmetall wie etwa Aluminium, Tantal oder Niob oder eine Legierung mit einem darin enthaltenen Ventilmetall verwendet wird. Die Oberfläche des Kathodenkörpers 22 kann bei Bedarf aufgeraut werden.
  • Produktion des gewundenen Körpers (Kondensatorelement 10)
  • Dann werden der Anodenkörper 21 und der Kathodenkörper 22 verwendet, um einen gewundenen Körper zu erzeugen. Zuerst werden der Anodenkörper 21 und der Kathodenkörper 22 mit dem zwischen dem Anodenkörper und dem Kathodenkörper angeordneten Trennglied 23 gewunden. Dabei kann das Winden durchgeführt werden, während die Anschlusslaschen 15A, 15B in dem Anodenkörper, dem Kathodenkörper und dem Trennglied gerollt werden, um zu veranlassen, dass die Laschen 15A, 15B von dem gewundenen Körper wie in 2 gezeigt nach oben vorstehen.
  • Als Material für das Trennglied 23 kann ein nicht-gewebtes Textil verwendet werden, das als eine Hauptkomponente zum Beispiel natürliche Zellulose, synthetische Zellulose, Polyethylenterephthalat, Vinylon oder eine Aramidfaser enthält.
  • In Bezug auf das Material für die Anschlusslaschen 15A, 15B werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, solange das Material ein leitendes Material ist. Auch in Bezug auf das Material für die Anschlussdrähte 14A, 14B, die jeweils mit den Anschlusslaschen 15A, 15B verbunden sind, werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, solange das Material ein leitendes Material ist.
  • Dann wird ein Befestigungsband 24 an einer Außenfläche des Kathodenkörpers 22 an einer äußersten Windungsschicht des Anodenkörpers 21, des Kathodenkörpers 22 und des Trennglieds 23 angeordnet, um ein Ende des Kathodenkörpers 22 mit dem Befestigungsband 24 zu fixieren. Wenn der Anodenkörper 21 vorbereitet wird, indem eine große Metallfolie geschnitten wird, kann der gewundene Körper weiterhin einer Anodisierungsbehandlung unterworfen werden, um eine dielektrische Schicht auf einer geschnittenen Fläche des Anodenkörpers 21 vorzusehen.
  • (iv) Schritt zum Ausbilden des Kondensatorelements 10
  • Dann wird die dielektrische Schicht mit einer Polymerdispersion imprägniert, um einen Film zu bilden, der wenigstens einen Teil der dielektrischen Schicht bedeckt. Die Polymerdispersion enthält eine flüssige Komponente und ein in der flüssigen Komponente dispergiertes π-konjugiertes leitendes Polymer. Die Polymerdispersion kann eine Lösung sein, die durch das Lösen des π-konjugierten leitenden Polymers in der flüssigen Komponente erhalten wird, oder eine Dispersionsflüssigkeit, die durch das Dispergieren von Partikeln des π-konjugierten leitenden Polymers in der flüssigen Komponente erhalten wird. Dann wird der gebildete Film getrocknet, um die flüssige Komponente von dem Film zu verflüchtigen, wodurch eine dichte solide Elektrolytschicht gebildet wird, die wenigstens einen Teil der dielektrischen Schicht bedeckt. Die Polymerdispersion wird gleichmäßig in der flüssigen Komponente verteilt, um einfach eine gleichförmige solide Elektrolytschicht zu bilden. Auf diese Weise kann das Kondensatorelement 10 erhalten werden.
  • Die Polymerdispersion kann zum Beispiel durch ein Verfahren zum Dispergieren des π-konjugierten leitenden Polymers in der flüssigen Komponente oder ein Verfahren zum Polymerisieren eines Vorläufermonomers in der flüssigen Komponente und das Erzeugen von Partikeln des π-konjugierten leitenden Polymers erhalten werden. Ein bevorzugtes Beispiel der Polymerdispersion ist Poly (3,4-ethylendioxythiophen) (PEDOT), das mit Polystyrensulfonsäure (PSS) dotiert ist, d.h. PEDOT/PSS. Es kann ein Antioxidationsmittel für das π-konjugierte leitende Polymer hinzugefügt werden, wobei die Verwendung eines Antioxidationsmittels jedoch unnötig ist, weil eine Oxidation von PEDOT/PSS unwahrscheinlich ist.
  • Die flüssige Komponente kann Wasser, eine Mischung aus Wasser und einem nicht-wässrigen Lösungsmittel oder ein nicht-wässriges Lösungsmittel sein. In Bezug auf das nicht-wässrige Lösungsmittel werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht, wobei zum Beispiel ein protisches Lösungsmittel und ein aprotisches Lösungsmittel verwendet werden können. Beispiele für das protische Lösungsmittel sind Alkohole wie etwa Mehtanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Ethylenglykol und Polypropylenglykol, Fomaldehyd und Ether wie etwa 1,4-Dioxan. Beispiele für das aprotische Lösungsmittel sind Amide wie etwa N-Methylacetamid, N,N-Dimethylformamid und N-Metyhyl-2-pyrrolidin, Ester wie etwa Methylacetat und Ketone wie etwa Methylethylketon.
  • Das Verfahren zum Auftragen der Polymerdispersion auf eine Oberfläche der dielektrischen Schicht ist vorzugsweise ein Verfahren zum Eintauchen des gewundenen Körpers in der Polymerdispersion in einem Behälter, weil dieses Verfahren einfach ist. Die Eintauchdauer hängt von der Größe des gewundenen Körpers ab und beträgt zum Beispiel zwischen 1 Sekunde bis 5 Stunden und vorzugsweise zwischen 1 Minute und 30 Minuten. Außerdem wird vorzugsweise eine Imprägnierung unter einem reduzierten Druck in einer Atmosphäre von vorzugsweise 40 kPa bis 100 kPa durchgeführt. Weiterhin kann eine Ultraschallvibration auf den gewundenen Körper oder die Polymerdispersion angewendet werden, während der gewundene Körper in der Polymerdispersion eingetaucht ist. Das Trocknen nach dem Aufgreifen des gewundenen Körpers aus der Polymerdispersion wird bei einer Temperatur zwischen 50 °C und 300 °C und noch besser zwischen 100 °C und 200 °C durchgeführt.
  • Der Schritt zum Auftreten der Polymerdispersion auf der Fläche der dielektrischen Schicht und der Schritt zum Trocknen des gewundenen Körpers können zwei- oder mehrmals durchgeführt werden. Diese Schritte können mehrmals durchgeführt werden, um die Deckung der soliden Elektrolytschicht auf der dielektrischen Schicht zu vergrößern. In den Schritten kann die solide Elektrolytschicht nicht nur auf der Fläche der dielektrischen Schicht, sondern auch auf den Flächen des Kathodenkörpers 22 und des Trennglieds 23 durchgeführt werden.
  • Wie oben beschrieben, wird die solide Elektrolytschicht zwischen dem Anodenkörper 21 und dem Kathodenkörper 22 ausgebildet, um das Kondensatorelement 10 zu erzeugen. Die auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht ausgebildete solide Elektrolytschicht funktioniert tatsächlich als ein Kathodenmaterial.
  • Schritt zum Vorbereiten einer Elektrolytlösung und Imprägnieren des Kondensatorelements 10 mit der Elektrolytlösung
  • Anschließend wird ein Lösungsstoff (eine Säurekomponente und eine Basenkomponente) In einem Lösungsmittel gelöst, um eine Elektrolytlösung vorzubereiten, wobei dann das Kondensatorelement 10 mit der Elektrolytlösung imprägniert wird. In Bezug auf das Verfahren zum Imprägnieren des Kondensatorelements 10 mit der Elektrolytlösung werden hier keine besonderen Vorgaben gemacht. Zum Beispiel ist das Verfahren zum Eintauchen des Kondensatorelements 10 in der Elektrolytlösung in einem Behälter einfach und zu bevorzugen. Die Eintauchdauer hängt von der Größe des Kondensatorelements 10 ab und liegt zum Beispiel zwischen 1 Sekunde und 5 Minuten. Das Eintauchen wird vorzugsweise unter einem reduzierten Druck in einer Atmosphäre von zum Beispiel zwischen 10 kPa und 100 kPa und noch besser zwischen 40 kPa und 100 kPa durchgeführt.
  • (vi) Schritt zum Einkapseln des Kondensatorelements
  • Anschließend wird das Kondensatorelement 10 eingekapselt. Insbesondere wird das Kondensatorelement 10 zuerst In einem mit einem Boden versehenen Gehäuse 11 aufgenommen, sodass Anschlussdrähte 14A, 14B an einer offenen oberen Fläche des mit einem Boden versehenen Gehäuses 11 angeordnet sind. Als Material für das mit einem Boden versehene Gehäuse 11 können Metalle wie etwa Aluminium, Edelstahl, Kupfer, Eisen und Messing oder Legierungen aus diesen Metallen verwendet werden.
  • Dann wird das Dichtungsglied 12, das derart ausgebildet ist, dass sich die Anschlussdrähte 14A, 14B durch das Dichtungsglied erstrecken können, über dem Kondensatorelement 10 angeordnet, um das Kondensatorelement 10 in dem mit einem Boden versehenen Gehäuse 11 einzukapseln. Dann wird das mit einem Boden versehene Gehäuse 11 an einem Teil in der Nähe eines Öffnungsendes durch ein Querziehen verarbeitet und an dem Öffnungsende gekrümmt, um das Dichtungsglied 12 zu halten. Dann wird die Basisplatte 13 auf einem gekrümmten Teil des mit einem Boden versehenen Gehäuses angeordnet, um den Elektrolytkondensator von 1 fertigzustellen. Anschließend kann eine Alterungsbehandlung durchgeführt werden, während eine Nennspannung angelegt wird.
  • In der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform wurde ein gewundener Elektrolytkondensator beschrieben. Der Anwendungsbereich der Erfindung ist jedoch nicht auf einen gewundenen Elektrolytkondensator beschränkt und kann auch auf andere Elektrolytkondensatoren wie etwa einen Chip-Elektrolytkondensator, der einen Metallsinterkörper als einen Anodenkörper enthält, und auf einen laminierten Elektrolytkondensator, der eine Metallplatte als einen Anodenkörper enthält, angewendet werden.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher anhand von Beispielen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die hier beschriebenen Beispiele beschränkt.
  • <Beispiele 1 bis 16 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6>
  • In diesem Beispiel wurde ein gewundener Elektrolytkondensator (Ø 10,0 mm × L (Länge) 10,0 mm) mit einer Nennspannung von 25 V und eine elektrostatischen Nennkapazität von 330 µF produziert. Im Folgenden wird ein spezifisches Verfahren zum Erzeugen des Elektrolytkondensators beschrieben.
  • (Vorbereitung des Anodenkörpers)
  • Eine 105 µm dicke Aluminiumfolie wurde einem Ätzen unterworfen, um eine Oberfläche der Aluminiumfolie aufzurauen. Dann wurde eine dielektrische Schicht auf der Oberfläche der Aluminiumfolie durch eine Anodisierungsbehandlung ausgebildet. Die Anodisierungsbehandlung wurde durchgeführt, indem die Aluminiumfolie in einer Ammoniumadipatlösung eingetaucht wurde und eine Spannung von 45 V an der Aluminiumfolie angelegt wurde. Dann wurde die Aluminiumfolie zu einer Größe von 5,3 mm (Länge) × 180 mm (Breite) geschnitten, um einen Anodenkörper vorzubereiten.
  • (Vorbereitung des Kathodenkörpers)
  • Eine 50 µm dicke Aluminiumfolie wurde einem Ätzen unterworfen, um eine Oberfläche der Aluminiumfolie aufzurauen. Dann wurde die Aluminiumfolie zu einer Größe von 5,3 mm (Länge) × 180 mm (Breite) geschnitten, um einen Kathodenkörper vorzubereiten.
  • (Erzeugen des gewundenen Körpers)
  • Eine Anodenanschlusslasche und eine Kathodenanschlusslasche wurden jeweils mit dem Anodenkörper und dem Kathodenkörper verbunden, und der Anodenkörper und der Kathodenkörper wurden mit einem zwischen dem Anodenkörper und dem Kathodenkörper angeordneten Trennglied gewunden, wobei die Anschlusslaschen in dem Anodenkörper, dem Kathodenkörper und dem Trennglied gerollt wurden. Die von dem gewundenen Körper vorstehenden Enden der Anschlusslaschen wurden jeweils mit einem Anodenanschlussdraht und einem Kathodenanschlussdraht verbunden. Dann wurde der erzeugte gewundene Körper erneut einer Anodisierungsbehandlung unterworfen, um eine dielektrische Schicht an einem geschnittenen Ende des Anodenkörpers zu bilden. Anschließend wurde ein Ende einer äußeren Fläche des gewundenen Körpers mit einem Befestigungsband fixiert, um den gewundenen Körper fertigzustellen.
  • (Vorbereitung der Polymerdispersion)
  • Eine gemischte Lösung wurde vorbereitet, indem 3,4-Ethylendioxythiophen und ein Polymerdotierungsmittel, z.B. Polystyrensulfonsäure (PSS, durchschnittliches Molekulargewicht 100000), in Ionenaustauschwasser (flüssige Komponente) gelöst wurden. Während die gemischte Lösung gerührt wurde, wurde Eisen (III)-Sulfat (Oxidationsmittel), das in Ionenaustauschwasser gelöst wurde, zu der gemischten Lösung hinzugefügt, um eine Polymerisationsreaktion zu veranlassen. Nach der Reaktion wurde eine resultierende Reaktionslösung dialysiert, um nicht-reagierte Monomere und ein übermäßiges Oxidationsmittel zu entfernen, sodass eine Polymerdispersion erhalten wurde, die ungefähr 5 Massenprozent Poly (3,4-ethylendioxythiophen), das mit PSS (PEDOT/PSS) dotiert ist, enthält.
  • (Bildung der soliden Elektrolytschicht)
  • Der gewundene Körper wurde in der Polymerdispersion in einem vorbestimmten Behälter in einer Atmosphäre mit reduziertem Druck (40 kPa) für 5 Minuten eingetaucht, wobei der gewundene Körper dann aus der Polymerdispersion aufgegriffen wurde. Anschließend wurde der gewundene Körper, der in der Polymerdispersion eingetaucht wurde, In einem Trockenofen bei 150 °C für 20 Minuten getrocknet, um eine solide Elektrolytschicht zu bilden, die wenigstens einen Teil der dielektrischen Schicht bedeckt.
  • (Vorbereitung der Elektrolytlösung)
  • Ethylenglykol (EG) als eine Glykolverbindung, Sulfolan (SL) als eine Sulfonverbindung und γ-Butyrolacton (GBL) als eine Lactonverbindung wurden als ein Lösungsmittel einer Elektrolytlösung verwendet. Für eine Säurekomponente eines Lösungsstoffs wurde eine Phthalsäure (Ortho) als eine organische Carboxylsäureverbindung verwendet. Als eine Basenkomponente des Lösungsstoffs wurde Triethylamin (tertiäre Aminverbindung) als eine Aminverbindung verwendet. Das Lösungsmittel und der Lösungsstoff wurden verwendet, um eine Elektrolytlösung vorzubereiten.
  • Das Verhältnis von EG, SL und GBL in dem Lösungsmittel wurde auf die in den Tabellen 1 bis 3 angegebenen Werte gesetzt. Der Anteil des Lösungsstoffs in der gesamten Elektrolytlösung wurde auf 25 Massenprozent gesetzt. Das Molverhältnis zwischen der Säurekomponente und der Basiskomponente (Säurekomponente/Basenkomponente) wurde auf 2,5 gesetzt. Wenigstens ein Teil der Säurekomponente (Phthalsäure) wurde als ein Salz (Triethylaminphthalat) mit der Basenkomponente (Triethylamin) hinzugefügt.
  • (Imprägnierung mit Elektrolytlösung)
  • Das Kondensatorelement wurde in der Elektrolytlösung für 5 Minuten in einer Atmosphäre mit einem reduzierten Druck (40 kPa) eingetaucht, um das Kondensatorelement mit der Elektrolytlösung zu imprägnieren.
  • (Verkapselung des Kondensatorelements)
  • Das Kondensatorelement, das mit der Elektrolytlösung imprägniert wurde, wurde verkapselt, um einen Elektrolytkondensator fertigzustellen. Insbesondere wurde das Kondensatorelement in einem mit einem Boden versehenen Gehäuse aufgenommen, sodass die Anschlussdrähte an einer Öffnungsseite des mit einem Boden versehenen Gehäuses angeordnet wurden, und wurde ein Dichtungsglied (ein elastisches Material, das Butylkautschuk als eine Kautschukkomponente enthält), das derart ausgebildet war, dass sich die Anschlussdrähte durch das Dichtungsglied erstrecken können, über dem Kondensatorelement angeordnet, sodass das Kondensatorelement in dem mit einem Boden versehen Gehäuse eingekapselt wurde. Das mit einem Boden versehene Gehäuse wurde an einem Teil in der Nähe eines Öffnungsendes durch Ziehen verarbeitet und weiterhin an dem Öffnungsende gekrümmt. Und eine Basisplatte wurde an einem gekrümmten Teil angeordnet, um den Elektrolytkondensator wie in 1 gezeigt fertigzustellen. Dann wurde eine Alterungsbehandlung bei 100 °C für 2 Stunden durchgeführt, während eine Spannung von 39 V angelegt wurde.
  • (Bewertung)
  • Messung des ESR
  • Ein ESR-Wert (anfänglicher ESR-Wert: X0) (mΩ) mit einer Frequenz von 100 kHz wurde in einer Umgebung mit 20 °C für den Elektrolytkondensator mit einem LCR-Messgerät für eine 4-Anschluss-Messung gemessen. Um weiterhin die langfristige Stabilität zu bewerten, wurde die Nennspannung an dem Elektrolytkondensator bei einer Temperatur von 145 °C für 500 Stunden angelegt und wurde dann der ESR-Wert (X1) (mΩ) durch das gleiche Verfahren wie oben beschrieben gemessen. Dann wurde die Erhöhungsrate des ESR (ΔESR) durch die folgende Gleichung erhalten. Δ ESR ( % ) = ( X 1 − X 0 ) /X 0 × 100
    Figure DE102017218950A1_0001
  • Messung der Häufigkeit eines Schwellens im Elektrolytkondensator
  • Es wurden zehn Elektrolytkondensatoren für die Beispiele und Vergleichsbeispiele vorbereitet. Dann wurde jeder der Elektrolytkondensatoren mit einem Mikromessgerät für die Längen α1 und β1 in 1 gemessen. Dann wurde der Elektrolytkondensator für 5 Minuten stehen gelassen, während er bei 200°C erhitzt wurde, und wurde der erhitzte Elektrolytkondensator für die Längen α2 und β2 in 1 gemessen. Anschließend wurde die Schwellgröße des Dichtungsglieds durch die folgende Gleichung erhalten. Schwellgröße ( mm ) = ( β 2 − β 1 ) − ( α 2 − α 1 )
    Figure DE102017218950A1_0002
  • Es wurde ein Durchschnittswert von 10 Schwellgrößen erhalten.
  • Messung des Leckstroms
  • Die Nennspannung wurde an dem Elektrolytkondensator in einer Umgebung mit 20 °C angelegt, und ein (anfänglicher) Leckstrom wurde 2 Minuten nach dem Anlegen gemessen. Um weiterhin die langfristige Stabilität zu bewerten, wurde die Nennspannung an dem Elektrolytkondensator bei einer Temperatur von 145 °C für 500 Stunden angelegt und wurde dann der Leckstrom (nachdem der Elektrolytkondensator bei der hohen Temperatur stehen gelassen wurde) durch das gleiche Verfahren wie oben beschrieben gemessen. Die Tabellen 1 bis 3 zeigen die Bewertungsergebnisse. [Tabelle 1]
    Zusammensetzung der Elektrolytlösung Bewertung
    Anteil der Komponenten in dem Lösungsmittel Anfänglicher ESR ΔESR durchschnittl. Schwellgröße (mm) Leckstrom (anfänglich) (µA) Leckstrom (nach Stehen bei einer hohen Temperatur) (µA)
    EG SL EG + SL GBL
    Vergleichsbeispiel 1 - - - 100 0,25 178 0,36 3,19 3,46
    Vergleichsbeispiel 2 100 - - - 0,10 15 0,07 3,21 35,51
    Vergleichsbeispiel 3 - 100 - - 0,25 108 0,08 3,23 3,65
    Vergleichsbeispiel 4 20 40 60 40 0,015 75 0,18 3,15 3,36
    Beispiel 1 25 45 70 30 0,013 40 0.10 3.08 3,18
    Beispiel 2 30 50 80 20 0,012 34 0,09 3,30 3,25
    Beispiel 3 35 55 90 10 0.012 22 0,07 3,11 3,26
    Beispiel 4 40 60 100 - 0,010 20 0,08 3,21 3,18
    EG: Ethylenglykol, SL: Sulfolan, GBL: γ-Butyrolacton
    [Tabelle 2]
    Zusammensetzung der Elektrolytlösung Bewertung
    Anteil der Komponenten in dem Lösungsmittel Anfänglicher ESR ΔESR durchschnittl. Schwellgröße (mm) Leckstrom (anfänglich) (µA) Leckstrom (nach Stehen bei einer hohen Temperatur) (µA)
    EG SL EG + SL GBL
    Vergleichsbeispiel 5 5 65 70 30 0,025 112 0,13 3,36 3,33
    Beispiel 5 10 60 70 30 0,018 73 0,12 328 325
    Beispiel 6 15 55 70 30 0,015 72 0,11 3,12 3,18
    Beispiel 7 20 50 70 30 0,014 70 0.10 3,33 3,12
    Beispiel 1 25 45 70 30 0,013 40 0,10 3,08 3,18
    Beispiel 8 30 40 70 30 0,013 31 0.10 2,98 3,21
    Beispiel 9 35 35 70 30 0,012 24 0,09 3,06 3,18
    Beispiel 10 40 30 70 30 0,010 22 0,009 3,12 3,17
    Vergleichsbeispiel 6 45 25 70 30 0,012 23 0,08 3,20 5,18
    EG: Ethylenglykol, SL: Sulfolan, GBL: γ-Butyrolacton
    [Tabelle 3]
    Zusammensetzung der Elektrolytlösung Bewertung
    Anteil der Komponenten in dem Lösungsmittel Anfänglicher ESR ΔESR durchschnittl. Schwellgröße (mm) Leckstrom (anfänglich) (µA) Leckstrom (nach Stehen bei einer hohen Temperatur) (µA)
    EG SL EG + SL GBL
    Beispiel 11 10 90 100 - 0,19 27 0,08 3,12 3,23
    Beispiel 12 20 80 100 - 0,15 24 0,08 3,21 3,24
    Beispiel 13 30 70 100 - 0,13 22 0,08 3,36 3,11
    Beispiel 4 40 60 100 - 0,010 20 0,08 3,21 3,18
    Beispiel 14 50 50 100 - 0,010 19 0,07 3,22 3,25
    Beispiel 15 60 40 100 - 0,010 18 0,07 3,32 3,36
    Beispiel 16 70 30 100 - 0,010 17 0,07 3,29 4,01
    EG: Ethylenglykol, SL: Sulfolan, GBL: γ-Butyrolacton
  • In den Beispielen 1 bis 16 wurden ein niedriger ESR und ein kleiner Leckstrom über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten und wurde eine hervorragende Hitzebeständigkeit erzielt. Außerdem war die durchschnittliche Schwellgröße in den Beispielen 1 bis 16 klein.
  • In dem Vergleichsbeispiel 1, in dem nur GBL, das einfach verdampft werden kann, als das Lösungsmittel verwendet wurde, wurde die durchschnittliche Schwellgröße vergrößert. In dem Vergleichsbeispiel 1 wurde der Elektrolytkondensator der hohen Temperatur ausgesetzt, um die reduzierte Menge des Lösungsmittels zu vergrößern, sodass die Oxidationsverschlechterung der soliden Elektrolytschicht die ΔESR vergrößert, In den Vergleichsbeispielen 1 und 3, in denen EG nicht für das Lösungsmittel verwendet wurde, wurden der anfängliche ESR und die ΔESR vergrößert. In dem Vergleichsbeispiel 2, in dem SL nicht für das Lösungsmittel verwendet wurde, wurde die Funktion zum Wiederherstellen eines defektiven Teils der dielektrischen Schicht verschlechtert, sodass der Leckstrom vergrößert wurde, nachdem der Elektrolytkondensator bei der hohen Temperatur stehen gelassen wurde.
  • In dem Vergleichsbeispiel 4, in dem viel GBL, das einfach verdampft, für das Lösungsmittel verwendet wurde, wurde der Elektrolytkondensator der hohen Temperatur ausgesetzt, um die reduzierte Menge des Lösungsmittels zu vergrößern, sodass die Oxidationsverschlechterung der soliden Elektrolytschicht die ΔESR vergrößert. In dem Vergleichsbeispiel 5 war die Menge von EG klein, um die ΔESR zu vergrößern. Weil in dem Vergleichsbeispiel 6 die Menge von SL klein war, wurde die Funktion zum Wiederherstellen eines defektiven Teils der dielektrischen Schicht beeinträchtigt, sodass der Leckstrom vergrößert wurde, nachdem der Elektrolytkondensator bei der hohen Temperatur stehen gelassen wurde.
  • <Beispiele 17 bis 22>
  • Es wurde ein Elektrolytkondensator in gleicher Weise wie in dem Beispiel 1 erzeugt, wobei jedoch die Komponenten des Lösungsmittels wie in der Tabelle 4 angegeben geändert wurden, und die Bewertung wurde in gleicher Weise durchgeführt. PG, DEG und DMS in der Tabelle 4 geben jeweils Propylenglykol, Diethylenglykol und Dimethylsulfon wieder. PEG300, PEG400 und PEG600 in der Tabelle 4 geben Polyethylenglykole mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von jeweils 300, 400 und 600 wieder. Die Tabelle 4 zeigt die Bewertungsergebnisse. [Tabelle 4]
    Zusammensetzung der Elektrolyt-lösung Bewertung
    Glykolverbind ung Sulfonverbind ung andere Komponente anfänglicher ESR (Ω) ΔES R (%) durchschnittliche Schwellgröße (mm) Leckstro m (anfänglich) (µA) Leckstro m (nach Stehen bei einer hohen Temperatur) (µA)
    Beispiel 1 EG SL GBL 0,013 40 0,10 3,08 3,18
    Beispiel 17 PG SL GBL 0,017 52 0,11 3,25 3,16
    Beispiel 18 DEG SL GBL 0,015 43 0,09 3,33 3,22
    Beispiel 19 EG DMS GBL 0,011 38 0,08 2,99 3.15
    Beispiel 20 EG SL PEG300 0,011 25 0.07 3,18 3.20
    Beispiel 21 EG SL PEG400 0,013 28 0,07 3,21 3.33
    Beispiel 22 EG SL PEG600 0,016 29 0,07 3.25 3,35
    EG: Ethylenglykol, SL: Sulfolan, GBL: γ-Butyrolacton, PG: Propylenglykol, DEG: Diethylenglykol, DMS: Dimethylsulfon, PEG300: Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 300, PEG400: Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400, PEG600: Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 600
  • In allen Beispielen wurden ein niedriger ESR und ein kleiner Leckstrom über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten und wurde eine hervorragende Hitzebeständigkeit erzielt. In allen Beispielen war die Schwellgröße klein.
  • <Beispiele 23 bis 27>
  • Es wurde ein Elektrolytkondensator in gleicher Weise wie in dem Beispiel 1 erzeugt, wobei jedoch die Basenkomponente des Lösungsstoffs wie in der Tabelle 5 geändert wurde, und die Bewertung wurde in gleicher Weise durchgeführt. Als eine primäre Aminverbindung wurde Ethylamin verwendet. Als eine sekundäre Aminverbindung wurde Diethylamin verwendet. Als eine quaternäre Imidazoliumverbindung wurde 1-Ethyl-3-methylimidazolium verwendet. Als eine quaternäre Imidazoliniumverbindung wurde 1,2,3,4-Tetramethylimidazolium verwendet. Als eine quaternäre Ammoniumverbindung wurde Diethyldimethylammonium verwendet. Die Tabelle 5 zeigt die Bewertungsergebnisse. [Tabelle 5]
    Zusammensetzung der Elektrolytlösung Bewertung
    Basiskomponente des Lösungsstoffs anfänglicher ESR (Ω) ΔESR durchschnittliche Schwellgröße (mm) Leckstrom (anfänglich) (µA) Leckstrom (nach Stehen bei hoher Temperatur) (µA)
    Beispiel 23 primäre Aminverbindung 0,014 45 0,11 3,16 3,23
    Beispiel 24 sekundäre Aminverbindung 0,013 43 0,11 3,32 3,31
    Beispiel 1 tertäre Aminverbindung 0,013 40 0,10 3,08 3,18
    Beispiel 25 quaternäre Imidazoliumverbindung 0,014 68 0,09 3,25 3,08
    Beispiel 26 quaternäre Imidazoliniumverbindung 0,014 66 0,09 3,40 3,11
    Beispiel 27 quaternäre Ammoniumverbindung 0,014 70 0,09 3,22 3,37
  • In allen Beispielen wurden ein niedriger ESR und ein kleiner Leckstrom über eine lange Zeitdauer aufrechterhalten und wurde eine hervorragende Hitzebeständigkeit erzielt. In allen Beispielen war die Schwellgröße klein.
  • <Beispiele 28 bis 33>
  • Ein Elektrolytkondensator wurde in gleicher Weise wie in dem Beispiel 1 erzeugt, wobei jedoch weiterhin die in der Tabelle 6 angegebene Borsäureesterverbindung zu der Elektrolytlösung hinzugefügt wurde, und die Bewertung wurde in gleicher Weise durchgeführt. Der Inhalt der Borsäureesterverbindung in der gesamten Elektrolytlösung wurde auf 10 Massenprozent, 20 Massenprozent oder 30 Massenprozent gesetzt.
  • Die Tabelle 6 zeigt die Bewertungsergebnisse. [Tabelle 6]
    Zu der Eleklrolytlösung hinzugefügter Zusatz Bewertung
    Borsäureesterverbindun g Anteil in der Elektrolytlösung (Massen prozent) Anfänglicher ESR (Ω) ΔES R durchschnittliche Schwellgröße (mm) Leckstrom (anfänglich) (µA) Leckstrom (nach dem Stehen bei einer hohen Temperatur) (µA)
    Beispiel 1 kein Zusatz 0 0,013 40 0,10 3,08 3,18
    Beispiel 28 Kondensat aus Borsäure mit Triethylglykol 10 0,014 42 0,05 3,26 3,41
    Beispiel 29 20 0,013 39 0,03 3,33 3,16
    Beispiel 30 30 0,013 37 0,03 3,33 3,25
    Beispiel 31 Beispiel 32 Kondensat aus Borsäure mit Triethylglykol monoethylether 10 0,012 39 0,06 3,15 3,21
    20 0,013 40 0,04 3,42 3,36
    Beispiel 33 30 0,012 41 0,04 3,25 3,22
  • In den Beispielen 28 bis 33, in denen die Borsäureesterverbindung zu der Elektrolytlösung hinzugefügt wurde, wurde die durchschnittliche Schwellgröße weiter verkleinert.
  • Die vorliegende Erfindung kann für einen Elektrolytkondensator verwendet werden, der eine solide Elektrolytschicht, die wenigstens einen Teil einer dielektrischen Schicht bedeckt, und eine Elektrolytlösung enthält.

Claims (10)

  1. Elektrolytkondensator, der umfasst: einen Anodenkörper, der eine dielektrische Schicht aufweist, eine solide Elektrolytschicht in Kontakt mit der dielektrischen Schicht des Anodenkörpers, und eine Elektrolytlösung, wobei: die solide Elektrolytschicht ein π-konjugiertes leitendes Polymer enthält, die Elektrolytlösung ein Lösungsmittel und einen Lösungsstoff enthält, das Lösungsmittel eine Glykolverbindung und eine Sulfonverbindung enthält, der Anteil der Glykolverbindung in dem Lösungsmittel 10 Massenprozent oder mehr beträgt, der Anteil der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel 30 Massenprozent oder mehr beträgt, und der Gesamtanteil der Glykolverbindung und der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel 70 Massenprozent oder mehr beträgt.
  2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, wobei der Anteil der Glykolverbindung in dem Lösungsmittel zwischen 10 Massenprozent und 70 Massenprozent beträgt.
  3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anteil der Sulfonverbindung in dem Lösungsmittel zwischen 30 Massenprozent und 90 Massenprozent beträgt.
  4. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Glykolverbindung Ethylenglykol enthält.
  5. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sulfonverbindung Sulfolan enthält.
  6. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Lösungsmittel weiterhin eine Lactonverbindung mit einem Anteil von 30 Massenprozent oder weniger enthält.
  7. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: der Lösungsstoff als eine Säurekomponente eine organische Carboxylsäureverbindung enthält und als eine Basenkomponente eine Aminverbindung, eine quaternäre Amidiniumverbindung oder eine quaternäre Ammoniumverbindung enthält, und der Anteil des Lösungsstoffs in der Elektrolytlösung zwischen 5 Massenprozent und 40 Massenprozent beträgt.
  8. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Aminverbindung wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe enthält, die eine primäre Aminverbindung, eine sekundäre Aminverbindung und eine tertiäre Aminverbindung umfasst.
  9. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die quaternäre Amidiniumverbindung wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe enthält, die eine quaternäre Imldazoliniumverbindung und eine quaternäre Imidazoliumverbindung umfasst.
  10. Elektrolytkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Elektrolytlösung weiterhin eine Borsäureesterverbindung enthält.
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