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Description
313667 經濟部屮央櫺準局Μ工消货合作社印製 五、發明説明（3) 發 背 明 解 電 此 用 使 及 質 解 電 之 器 容 電 解 電 種 1 於 〇 關器 傜容 明電 畳發解 本電 之 質 ， 物 片電 極介 陽為 屬作 金膜 閥化 謂氧 所緣 之絶 鉅層 和一 鋁成 如形 種法 一 化 用氣 使極 器陽 容以 電 上 解極 電 陽 該 在 板 質質要電之 為該水過 離 解解主響性 作；成超 Β 隔. 電電之影特 質 在 一 此；性會器 解解會法 入。因能待此容 P 電 無 放器，功電，電 監之11#質 間容積之之害解 酸器力解 1衍 中電面極器損電-'容 電 S 極解表陰容之制 醇電型 電電其真電膜控 二之big該 兩成高為解物為 乙特^f 得 , 形提作電化質 的伏！^使 側可以有定氧解 謂高行 ， 「 隹 反 ，理具決復電 所或，、 高 極板處而成修以 種度^太 陽離蝕觸變可所 一中D®力 於隔刻接性質， 用是-ί壓 置於行面特解命 。使其醇部 放置進表度電赛素傺尤二 内 極留極凸溫，和要術，乙於 陰質陽 及和外電成技 器當由 .解於凹性此漏組前容質 ， 將電由使導.，之要先電解此 .，將 著電素器重 解電因 質， 藉的因容最 電型 .，
點 缺 其 為 此 用 使 下 溫 高 之 V 酸 度 羧解 二 溶 癸的 、 醇 酸 二 二 乙 癸如 、 劑 酸溶 二 對 壬質 用物 使等 曽 此 , 是 〇 點但足 缺，不 述類亦 上塩性 服之定 克酸穩 為些熱 該且 或差 法 C 方ί 9 之第| /1性請 15定申 68穩利 1 熱專 第和開 請度公 申解本 利溶日 專善 ； 開改足 公酸不 本羧尚 日單 Sc 级力 三能 示 掲 曽 號 陽 但
成 用 掲 形 使 曾 睽 種II號 . 極 C (請先閲讀背而之注意事項再填寫矣， 裝· 訂_ 線- 本紙張尺度逍用中a a家楳準(CNS)肀4規格（210x297公龙) S1. 2. 20,000 3 A6 B6 五、發明説明（4 ) 示使用一種三级雙羧酸，但此化合物含有易於斷裂之酯鍵 ，並導致電解質的變質。 發明槪沭 本發明目的之一係改善傳統電解質的熱穩定性和溶質 的溶解度，以提供具有優異性質之電解電容器。 本發明對使用於電解質之溶質進行研究，而發現可滿 足下列條件之三级二羧酸之塩為化合物。 (1 )藉著併入分枝碳鏈结構（特別是非對稱结構）可改 善溶解度，因而改菩電導性； (2) 藉著併入二個羧基可改善膜形成能力； (3) 在鄰接羧基之位置導入取代基，Μ抑制與乙二醇 之位阻酯化反應；及 (4) 除了二個羧基外，骨架可僅藉亞甲基鏈形成，而 不導入任何會引起變質之官能基；因而完成本發明。 本發明係關於一種電解電容器所使用之電解質，該電 解質包括下式（I)或（II)所表示之在鄰接羧基之碳原子上 具有取代基之三级二羧酸之塩； R1 HOOC-C-(CH2)π-C-COOH R2 r4 (I) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局具工消費合作社印製 其中n'係2至 之碳原子之烷基； 之整數，R1至R4各代表含有4個K下 HOOC^C^(CH2) n^C-COOHC >r5( >rs (II) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 4 (修正頁） 82.3. 40,000 313667 Α6 Β6 ύί/S ^ 五、發明説明（5 ) 其中n如上所述，ΜΠιπ各代表4或5之整數，R5和 R6各代表氫原子、甲基或乙基； 本發明亦關於一種包括電容器元件及Κ上述電解質浸 滿該元件之電解電容器。 龄住亘體例夕敘沭 Μ下將詳细敘述本發明。 上述化學式（I)中，R1至R4所代表之具有4個以下之 5炭原子之烷基，值得一提者為甲基、乙基、丙基、異丙基 、丁基和異丁基；且至R4可相同或相異。 式（I)所代表之三级二羧酸之實例可包含例如2, 2, 5, 5 -四甲基己二酸、2,2, 6 ,6 -四甲基庚二酸、2, 2,7,7 -四甲 基辛二酸、2,2,8,8 -四甲基壬二酸、2,2,5,5 -四乙基己二 酸、2, 2,6, 6 -四乙基庚二酸、2, 2 ,7,7 -四乙基辛二酸、2, 2, 8, 8 -四乙基壬二酸、2, 2, 5, 5 -四丙基己二酸、2, 2,6,6-ώ丙基庚二酸、2, 2,7, 7 -四丙基辛二酸、2 ,2,8,8 -四丙基 壬二酸、2, 2,5,5-四丁基己二酸、2, 2, 6,6-四丁基庚二酸 、2, 2,7, 7 -四 丁基辛二酸、2, 2, 8, 3 -四 丁基壬二酸、2,2, 5 -三甲基-5-乙基己二酸、2,2, 6 -三甲基-乙基庚二酸、 2, 2, 7-三甲基-7-乙基辛二酸、2, 2, 8-三甲基-8 -乙基壬二 酸、2, 2 -二甲基-5, 5 -二乙基己二酸、2, 2 -二甲基-6, 6 -二 乙基庚二酸、2, 2-二甲基-7, 7-二乙基辛二酸、2, 2-二甲 基-8, 8 -二乙基壬二酸、2,5 -二甲基-2, 5 -二乙基己二酸、 2, 6-二甲基-2, 6-二乙基庚二酸、2, 7-二甲基-2, 7-二乙基 辛二酸、2, 8-二甲基-2, 8 -二乙基壬二酸、2 -甲基-2, 4, 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 5 ( Ρ ΙΕ頁） 82.3. 40,000 Γ.,-ίI.------~ -------裝------訂----^ -冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 五、發明説明（ 酸二 庚 基 乙 三 基 甲 酸二 庚 基 乙 三 基 甲 基 酸二 壬 基 乙 三 酸二 庚 基 丙 I 6 - 基 甲 三 酸 A6 B6 酸二 己 基 乙 三 酸二 辛 基 乙 三 酸二 壬 基 丙 I 8- 基 甲 三 2 酸二 己 基 基 甲 酸二 辛 基 丙 基 甲 酸二 己 基 丙 酸二 基 甲 修正 基 甲 甲 酸二 己 基 丙 I 5- 基 甲 三 辛 基 丙 I 7- 基 甲 三 基 甲二 丙 酸二 庚 基 丙 基 甲 酸二 壬 基 丙 基 甲 酸二 辛 基 丙 基 甲 庚 基 丙 基 甲 I . . I (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 酸庚 二 基 壬丙 基三 丙6- 基 甲 酸 酸辛 二 基 己丙 基三 丙7- 三7’ 1 *. 5 2 , I 5,基 2 - 甲 基 甲 •裝_ 酸 甲 基 酸二 壬 基 丙 三 庚 基 酸 己 基 - 基 ο - 甲 -Τ基 一一 6 3 -I 甲 2 基三2, 甲 8 、 三2,酸 酸 壬 基 - 基 2 -T基甲、 -5甲二酸 基三2-二 FR- - ，寿 7 2 Ήδ 三 2’ 、基 - > 5 2 酸丁 酸二 己 基 辛 基 基 甲 訂. 碌· 酸二 辛 基 基 甲 酸二 壬 基 基 甲 酸二 己 基 基 甲二 庚 基 酸 基 甲 酸 二 辛 基 基 甲 經濟部t央標準局®:工消费合作社印製 基 酸 酸庚 二 基 壬丁 基三 丁 6 基 甲 酸二 己 基 丁 三 基 甲 酸 棊 甲 酸二 辛 基 丁 三 甲 酸二 壬 基 丁 三 基 乙 三 酸二 庚 基 丙 I 6 - 基 乙 三 酸二 己 基 基 乙 三 芟 乙 、 基 酸丙 二 二 壬6-基6’ 丙- - 基 基乙 乙二 三2- 酸辛 二 基 己丙 基7-丙- 丙 庚 酸 基 乙二 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公* ) 6 (修正頁） 82.3. 40,000 Ύ A6 B6 五、發明説明（7 ) 酸二 辛 基 丙 基 乙 2 酸二 壬 基 丙 基 乙 酸二 己 基 丙 基 乙 庚 基 丙 酸二 基 乙 酸二 辛 基 丙 基 乙 酸庚 二 基 壬丙 基三 丙6- 基 乙 酸 酸 基 乙 基 酸 壬 、 二 基 酸庚丁 二基8-壬 丁 基6- 丙S 三基 - 乙 8 . , 三 基 乙 三 辛 -二基-5 己丙基 基三 乙 丙7-三 三 7’2- 基 乙 酸 乙 酸二 己 基 (諳先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 酸 酸 基 乙 三 辛 基 基 乙 酸二 己 基 基 乙 酸二 庚 基 基 乙 酸二 辛 基 基 乙 酸二 壬 基 --裝. 基 乙 酸二 己 基 基 乙 庚 基 酸 基 乙 酸二 辛 基 基 乙 酸二 壬 基 基 乙 酸二 己 基 丁 三 基 乙 訂 酸二 庚 基 丁 三 基 乙 乙 I 2 ' 酸二 辛 基 丁 三 基 酸二 壬 基 丁 三 基 丙 三 酸二 己 基 基 丙 三 酸二 庚 基 基 丙 三 辛 基 酸 基 丙 三 酸二 壬 基 基 丙 酸二 己 基 基 丙 酸二 庚 基 基 丙 經濟部中央標準局W：工消费合作社印製 基 酸二 辛 基 丙 基 丙 酸二 壬 基 基 丙 酸二 己 基 基 丙 庚 基 , 基 -_ 2 I I 7’ 基2--2丙、 基2-酸 丙 、二 二 酸庚 7-二基 2 壬丁 、 基三 酸丁6- 酸二 辛 基 丁 三 酸二 辛 基 丁 酸辛 二 基 己丁-2 基三基 丁 7 甲 三7,二 基 乙
ί, Ϊ 丙己 -2基2-基 基丙 、丙 丙 2 酸 LO 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公* ) 7 (修正頁） 82.3. 40,000 313667 、>Λ Α6 Β6 修- y-* 五、發明説明（ 二酸、2 -甲基-2-丁基-5-乙基-5-丙基己二酸，及2 -甲基-2-丙基-6-乙基-6-丁基庚二酸。 至於式（II)所代表之三级二羧酸之特定實例包含例如 2,2 -四亞甲基-5, 5 -四亞甲基己二酸、2,2 -四亞甲基- 6,6-四亞甲基庚二酸、2,2 -四亞甲基-7,7 -四亞甲基辛二酸、： ,2-四亞甲基-3,8-四亞甲基壬二酸、2,2-四亞甲基- 5,5-五亞甲基己二酸、2,2 -四亞甲基-6,6 -五亞甲基庚二酸、： ,2 -四亞甲基-7, 7-五亞甲基辛二酸、2, 2-四亞甲基-δ,8-五亞甲基壬二酸、2,2-五亞甲基-5,5-五亞甲基己二酸、2 ,2 -五亞甲基-6, 6 -五亞甲基庚二酸、2, 2 -五亞甲基-7,7-五亞甲基辛二酸、2, 2 -五亞甲基-8,8 -五亞甲基壬二酸； (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) •裝. 訂.
HOOC-C-(CH2)3^C-C00H
HOOC^C^(CH2) V^C^COOH \/^CH2CH3 HOOC-C-(CH2)3~C-C00H / \ /、ch3
ch3 經濟部中央標準局W：工消费合作社印製 中 基 烷 之 4 R 至 第 之 環 烷 己 環 或 環 烷 ί 戊 式環 在有 〇 具 用 ， 使中 合 η 混(I 或式 獨在 單或 可 酸異 羧相 述為 上可 合度 混解 之溶 物的 構佳 異較 學有 光具 為劑 可溶 - 對 者物 基合 烷化 有稱 代對 取非 上言 , 而 位般 3 I 第是 或但 位 ， 2 物 8 (修正頁）82.3. 40,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） nn - AIB(
/ * 7 V
L 差 0 於 易 度 解 溶 時 加 增 數 >子 9 原 Μ 碳 S當 明時 發同 '五 •’ 述 上 一 為 得 可 值 者 ， 提 。劑 一 塩溶 得銃之 值或塩 ， 塩 之 塩隣酸 之 、狻 酸塩二 羧銨级 二级三 级四之 三 、用 之塩所 用胺明 所 、發 明塩本 發銨解 本之溶 酸 羧 胺 醯 甲 基 甲 I N 如 劑 溶 胺 _ 如 例 者 胺 m 甲 基 乙 甲乙 基基 7 甲甲 、 κΚ 醯醯 戊 酯 、-7® 胺 7 乙 醯如酸 乙劑碳 基溶如 乙酯劑 H-内溶 、酯 胺嗣酸 醯烷碳 甲 塔 ·， 基吡酯 乙基内 二 甲戊 I I - N N , δ Ν 和 和 、、酯 提 二 二 酯 内 碳 甲劑 和溶 醇酯 三酸 丙磷 、 和 醇 ·’ 二 腈 乙戊 如和 劑腈 溶丙 類氧 醇 甲 I ; 3 酯如 烯劑 丁溶 酸類 碳腈 和 酯素 烯纖 丙溶 酸基 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂. 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 本紙張尺度通用中國國家捸準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 9 (修正頁）82.3. 40,000 Λ 6 Π 6 五、發明説明Χ〇 ) 經濟部中央標準局员工消费合作社印製 如 三 甲 基 磷 酸 酯 和 三 乙 基 m 酸 酯 9 或 是 上 述 溶 劑 之 混 合 物 0 三 级 二 羧 酸 之 塩 溶 解 於 上 述 溶 劑 之 量 視 欲 得 到 之 電 解 質 之 導 電 性 而 定 * 但 通 常 低 於 飽 和 濃 度 一 般 為 1 〜2 5 w t 〇 本 發 明 之 電 解 質 中 > 除 了 上 述 三 级 二 羧 酸 之 塩 和 溶 劑 外 » 所 添 加 各 種 添 加 物 如 酸 衍 生 物 和 硝 基 苯 衍 生 物 » 以 防 止 電 «7Τ m 腐 蝕 降 低 漏 電 和 吸 收 氫 氣 〇 再 者 9 若 需 要 > 在 不 抑 制 本 發 明 問 題 之 範 圍 内 » 可 加 入 1〜1 0 w t ? ί之水， 以改善導電性和膜形成能力。 本 發 明 中 使 用 作 .為 溶 質 之 三 级 二 羧 酸 之 塩 對 溶 劑 具 有 良 好 之 溶 解 度 I 且 含 有 此 塩 之 電 解 質 能 維 持 相 當 高 的 導 電 性 和 火 花 m 壓 並 且 具 有 商 的 熱 穩 定 性 1 因 此 可 得 到 具 有 長 壽 命 之 中 /高伏特電解電容器。 菁 例 本 發 明 將 以 下 述 實 例 和 參 考 例 加 以 說 明 > 但 本 發 明 並 不 侷 限 於 此 〇 菁 例 1 溶 ftTJ 10 w t % 2 , 2 , 6 , 6 - 四 甲 基 庚 二 酸 二 銨 化 物 於 乙 二 醇 中 以 製 備 電 解 質 〇 該 電 解 質 的 導 電 性 於 2 5 t： 時 為 1 . 8 m S/ cm 9 在 施 加 5 m A/ cm 2的恆定電流左 >鋁電極下之火花電壓為430V。 實 例 2 同 實 例 1 之 相 同 方 法 製 備 電 解 質 9 但 以 2 , 2 , 8 , 8 _ 四 甲 (請先閲讀背而之注意 事項#填寫本~ 本紙乐尺度逍珀中租國家樣準(CNS)甲4規格（210x297公;¢) S1. 2. 20,000 裝- -06 _ 線· 10 313667 經濟部中央榀準局Α工消t合作社印製 五、發明説明dl) 基 壬 二 酸 二 銨 作 為 溶 質 9 測 量 導 電 性 及 火 花 電 壓 $ 導 電 度 為 1 . 7n iS/ c m 1 1 火 花 電 壓 為 440 V 0 實 例 3 同 實 例 1 之 相 同 方 法 製 備 電 解 質 9 但 以 2 , 6 - 二 乙 基 - 2 , 6 - 二 丁 基 庚 二 酸 二 銨 作 為 溶 質 測 量 導 電 性 及 火 花 電 壓 9 導 電 性 為 1 . 3 m S/ c m 1 火 花 電 壓 為 4 8 5 V 0 S. 例 斗 同 實 例 1 之 相 同 方 法 製 備 電 解 質 9 但 以 2 , 6 - 二 甲 基 - 2， 6 - 二 丁 基 庚 二 酸 二 銨 作 為 溶 質 9 測 量 導 電 性 及 火 化 電 壓 $ 導 電 性 為 1 . 2 m S/ cm 9 火 花 電 壓 為 47 0 V 〇 接 著 9 將 電 解 質 封 於 管 中 9 使 之 於 11 0 °C下靜置1 000 小 時 y 接 著 測 量 電 解 質 之 導 電 性 $ 導 電 性 為 1 . 2 m S/ cm t 且 m 解 質 未 産 生 變 質 0 例 5 同 實 例 1 之 相 同 方 法 製 備 電 解 質 9 但 以 2 , 7- 二 甲 基 • 2， 7 - 二 乙 基 辛 二 酸 二 銨 作 為 溶 質 9 測 量 導 电 性 及 火 辜 化 電 壓 導 電 性 為 1 . 2 m S/ cm I 火 花 •Sic* 电 壓 為 49 0 V 0 接 著 f 將 電 解 質 封 於 管 中 > 使 之 於 11 0 °C下靜置1 00 0 小 時 9 接 著 測 量 電 m 質 之 導 電 性 f 導 電 性 為 1 . 2 ίο S/ cm i 且 電 解 質 未 産 生 變 質 〇 實 例 6 溶 解 14 w t % 之 2 , 2 , 7 , 7- 四 甲 基 辛 二 酸 二 銨 於 乙 二 醇 中 以 製 備 電 解 質 y 電 解 質 的 導 電 性 為 1 . 9 m S/ cm » 火 花 電 壓 為 4 3 0 V 〇 本紙張尺度逍用中SH家楳準(CNS)T4規格(210x297公；¢) S1. 2. 20,000 11
(請先閲讀背而之注意事項#填寫本I Λ 6 Π 6 五、發明説明ί2 ) 窨例7 溶 UJ3 m 7 w t 5 «之2 ,2 -五亞甲基- .6 , 6 - ‘五 亞 甲 基庚二 酸 二 銨 於 乙 二 醇 溶 劑 中 以 製 備 電 解 質 f 電 解 質 的 導 電性為 1 . 0 m S/ c m 9 火 花 電 壓 為 46 0 V 〇 接 著 * 將 電 解 質 封 於 管 中 9 使 之 於 11 ου下靜置1 000 小 時 接 著 測 量 電 解 質 導 電 性 3 導 電 性 為 1 . 0 IB S / C ffl » 且 電 解 質 未 産 生 變 質 〇 卜丨 較 例 Γ 同 實 例 1 之 相 同 方 法 製 備 電 解 質 9 但 以 硼酸銨 作 為 溶 質 9 測 量 導 電 性 及 火 花 電 壓 t 導 電 性 為 1 . 1 m S / c in * 火 花 電 壓 為 45 0 V 〇 接 著 f 將 電 解 質 封 於 管 中 9 使 之 於 11 ου下靜置1000 小 時 測 量 電 解 質 導 m 性 導 電 性 為 0 . 8 m S/ cm, 且 電 解 質 産 生 變 質 〇 hh 較 例 2 同 實 例 1 之 相 同 方 法 製 備 電 解 質 9 但 以 日本公 開 專 利 (請先閲讀背而之注意事項再填寫本< 裝- 線- 經濟部中央榣準局员工消费合作社印製 申請案第103821/1989號所示之下式三级二羧酸二銨塩作 為溶質： CH3 〒Η3 HOOC-C-CH2〇〇C (CH2)11-COOCH2-C-COOH CH3 CH3 ，測量導電性及火花電壓，導電性為1 . 0 m S / c m ,火花電壓 為 49 5 V 〇 接著，將電解質封於管中，使之於ιιου下靜置1000 本紙张尺度边用中a國家樣準(CNS)肀4規格（210X297公;a：) S1. 2. 20,000 12 313667 五、發明説明1(3 ) 小時，且當冷却至室溫時，發現産生變質而固化。 以1H-NMR分析儀分析變質之物質時，發現溶質分子之 酯鍵完全被打斷。 窨例8 使用實例4所製備之電解質，製備·直徑l〇mm,高度 2 0 m in ,額定操作電壓為4 5 0 V ,公稱容量為2 . 2 w F之鋁電解 電容器；電容器之容量、介電損失（tanS)和漏電（5分鐘 之值）分別為 2.34w F, 0.055 和 41/z A。 閲 讀 ft Γδ; 意 項 再- % 經濟部中央櫺準局A工消费合作社印製 S1. 2. 20,000 b紙尺度边ffl中國Η家榣準(CNS)T4規格(210x297公;St) 13
Claims (1)
- 313667附件 第81101333號專利申請案 申諝専利範園修正本 (85年7月29日） 1. 一種電解電容器之電解質，該霣解質包括下式（I)或（ II)所示之在鄰接羧基之硪原子上具有取代基之三€兰 羧酸之二銨塩： Rl R3 I I HCOC-C- (CH2) π-C-COOH (I) 其中η傜2至5之整數.R1至R4各代表含有4個或4 個以下之磺原子之烷基； HGOC-C-(CH2) r^Cr -COO Η J— =6 (II) 其中n如上所述，k和b各代表4或5之整數，R5和R6 各代表氫原子、甲基或乙基。 2. 如申請專利範園第1項之霣解質，其中式（I)化合物中 的R1至R4各代表甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基或 異丁基。 3. 如申誚專利範園第1項之《解質，其中該塩之含:為1 〜2 0 w t允〇 4. 一種包括«容器元件和浸潰於霣容器中之霄解質的霣 解霣容器，其中15解質包括一種琛自由乙二酵、丙三 酵和甲基溶繼素所組成之組群的有機極性溶_以及溶 於溶劑中之溶質；該溶質偽下式（I)或（II)所代表之在 本紙張尺度適用中a國家標準（CNS )Α4規格（210 X 297公釐）1 313667 ___H3_ 鄰接羧基之碩原子上具有取代基之三级二羧酸之二銨 塩： R】 R， I HCOC-C-(CH2) n-C-CCOH (I) 其中η代表2至5之整數，R1至R4各代表含有4個或4 値以下之磺原子之烷基； HOOC^C-(CH2) rpC^COQH(tr\. ~rS (II) 其中n如上所述，k和B各代表4或5之整數，Rs和R6 各代表氫原子、甲基或乙基。 如申請專利範圍第4項之《解霣容器，其中式（I)化合 物中的R1至R4各代表甲基、乙基、丙基、異丙基、丁 基或異丁基。 如申請專利範園第4項之《解霣容器，其中該塩之含 董為1〜。 經濟部中央標準局3：工福利委Μ會印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )Α4規格（210 X 297公釐）2
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