铝电解电容器用电解液及使用该电解液的铝电解电容器制造技术

技术编号:3122837 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供将在30℃下的电解液的比电导率维持在4~25mS/cm且火花电压高、无需担心电容器部件腐蚀的铝电解电容器用电解液及使用该电解液的铝电解电容器。即,本发明专利技术的电解液的特征在于,含有电解质(C)及有机溶剂(D),所述电解质(C)由上述通式(1)或(2)表示的烷基磷酸酯阴离子(A)和阳离子(B)构成,该电解液中所含的磷酸的含量为1重量%以下。R↑[1]是碳原子数为1~10的烷基,R↑[2]是氢原子或碳原子数为1~10的烷基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电解电容器用电解液及使用该电解液的电解电容器。
技术介绍
近年,随着车载电装用电源或数码家电的使用电压上升,人们越来越要求将电解液的比电导率维持在4mS/cm以上且电解液的火花电压高的 电解液。作为上述铝电解电容器用电解液,已知含有电解质和有机溶剂的电解 液,所述电解质由具有N, N, N'—取代脒基的化合物{例如l一甲基咪 唑、1, 2—二甲基咪唑啉等}季盐和苯二甲酸构成(专利文献l)。还已知含有由四氟铝酸离子构成的电解质和有机溶剂的电解液(专利 文献2)。专利文献1国际公开第95 / 15572号小册子专利文献2特开2003 — 14234
技术实现思路
前者的电解液具有火花电压过低的问题。另外,后者的电解液虽然火花电压高,但具有下述问题四氟铝酸水 解产生氟化氢,腐蚀作为电解电容器的阳极箔的氧化铝。本专利技术的课题在于提供将在3(TC下的电解液的比电导率维持在4 25mS/cm且火花电压高、无需担心电容器部件腐蚀的铝电解电容器用电解 液及使用该电解液的铝电解电容器。本专利技术人等为了解决上述课题而进行了潜心研究,结果完成了本发 明。即,本专利技术是一种电解液以及使用该电解液的铝电解电容器,其特征在于,所述电解液含有电解质(C)及有机溶剂(D),所述电解质(C)由下述通式(1)或(2)表示的垸基磷酸酯的阴离子(A)和阳离子(B)构成,其中,该电解液中所含的磷酸的含量为1重量%以下。01R'-0-P-(T (1)01R'-0-P-0-R2 (2) i本专利技术的电解液将30°C下的电解液的比电导率维持在4 25mS/cm并 且火花电压高,无需担心电容器部件腐蚀。具体实施例方式<烷基磷酸酯的阴离子(A) >从比电导率和火花电压的观点考虑,垸基(R1、 R2)的碳原子数为l 10,优选为1 8,更优选为1 6,特别优选为1 4。需要说明的是,碳 原子数越小,比电导率和火花电压越高。由于磷酸腐蚀电容器部件(特别是作为铝电解电容器的阳极的氧化铝 箔},所以需要在垸基磷酸酯阴离子中具有至少1个烷基。与电容器的使 用的同时(包括在125'C下的负荷试验),垸基磷酸酯阴离子(A)水解, 有磷酸增加的倾向,所以垸基磷酸酯阴离子(A)优选为通式(2)表示的 阴离子,更优选为W及RS均是烷基的阴离子。导致电容器部件(特别是氧化铝箔)腐蚀的磷酸相对于电解液的重量 为1重量% (以下也将重量%记载为wt%)以下,优选为0.5wt^以下, 更优选为0.1wt^以下。在该范围内时,即使长期使用电容器(包括长期 可靠性试验),也难以进一步发生电性不良的情况(电极箔腐蚀导致短路等)。作为烷基磷酸酯阴离子(A),包括(1)单垸基磷酸酯的单阴离子和 二阴离子以及(2) 二烷基磷酸酯的单阴离子。(1) 单垸基磷酸酯(对应于通式(1)表示的垸基磷酸酯阴离子(二 阴离子)及通式(2)表示的烷基磷酸酯(W为氢原子;单阴离子)。)单甲基磷酸酯、单乙基磷酸酯、单丙基磷酸酯[单(正丙基)磷酸酯、 单(异丙基)磷酸酯]、单丁基磷酸酯[单(正丁基)磷酸酯、单(异丁 基)磷酸酯、及单(叔丁基)磷酸酯]、单戊基磷酸酯、单己基磷酸酯、 单庚基磷酸酯、单辛基磷酸酯[单(2—乙基己基)磷酸酯等]等。(2) 二烷基磷酸酯(对应于通式(2)表示的垸基磷酸酯阴离子(单阴离子)。}二甲基磷酸酯、二乙基磷酸酯、二丙基磷酸酯[二 (正丙基)磷酸酯、 二 (异丙基)磷酸酯]、二丁基磷酸酯[二 (正丁基)磷酸酯、二 (异丁 基)磷酸酯及二 (叔丁基)磷酸酯]、二戊基磷酸酯、二己基磷酸酯、二庚基磷酸酯、二辛基磷酸酯[双(2 —乙基己基)磷酸酯等]等。烷基磷酸酯阴离子(A)可以用一种或并用二种以上,还可以为单阴离子和二阴离子的混合物。上述阴离子中,优选通式(2)中W及W是碳原子数为1 8的垸基 的单阴离子,更优选为二甲基磷酸酯阴离子、二乙基磷酸酯阴离子、二(正 丙基)磷酸酯阴离子、二 (异丙基)磷酸酯阴离子、二 (正丁基)磷酸酯 阴离子、二 (异丁基)磷酸酯阴离子、二 (叔丁基)磷酸酯阴离子及双(2 一乙基己基)磷酸酯阴离子。通常能工业获得的烷基磷酸酯为单烷基磷酸酯、二烷基磷酸酯及三垸 基磷酸酯的混合物,但本专利技术中,作为垸基磷酸酯阴离子(A),优选使用 二烷基磷酸酯。得到二垸基磷酸酯阴离子的方法没有特别限定,优选通过 混合咪唑鑰盐(单甲基碳酸盐、氢氧化物盐等)和能工业获得的三烷基磷 酸酯,进行水解,得到咪唑鐵阳离子和二垸基磷酸酯阴离子的盐的方法。 <阳离子(B) >作为阳离子(B),可以使用脒鎿阳离子(Bl)、辚阳离子及季铵阳离子等。作为脒鎿阳离子(Bl),包含(1)咪唑鎗阳离子及(2)咪唑鑰阳离子。(1) 咪唑鑰阳离子1, 2, 3, 4一四甲基咪唑錄、1, 3, 4一三甲基一2—乙基咪唑鐵、1, 3 —二甲基一2, 4—二乙基咪唑鎿、1, 2 —二甲基一3, 4—二乙基咪唑鐺、 1 —甲基一2, 3, 4—三乙基咪唑鐵、1, 2, 3, 4 —四乙基咪唑鐵、1, 2, 3 —三甲基咪唑錄、1, 3 — 二甲基一2 —乙基咪唑鎿、l一乙基一2, 3 —二 甲基咪唑鎿、1, 2, 3 —三乙基咪唑鎗、4一氰基一1, 2, 3—三甲基咪唑 鑰、3 —氰基甲基一1, 2 — 二甲基咪唑鎿、2 —氰基甲基一1, 3 — 二甲基咪 唑錄、4—乙酰基一1, 2, 3 —三甲基咪唑鐵、3 —乙酰基甲基一1, 2 —二 甲基咪唑鐵、4一甲基羧基甲基一1, 2, 3 —三甲基咪唑鐵、3 —甲基羧基 甲基一l, 2 — 二甲基咪唑鐺、4一甲氧基一1, 2, 3 —三甲基咪唑鎿、3 — 甲氧基甲基一l, 2 — 二甲基咪唑鑰、4一甲酰基一1, 2, 3 —三甲基咪唑鐺、 3 —甲酰基甲基一1, 2 — 二甲基咪唑鑰、3—羟基乙基一1, 2 — 二甲基咪唑 鐵、4 —羟基甲基一1, 2, 3 —三甲基咪唑錄、2 —羟基乙基一1, 3 — 二甲 基咪唑鎗等。(2) 咪唑鎿阳离子1, 3 — 二甲基咪唑鐵、1, 3 — 二乙基咪唑鑰、l一乙基一3 —甲基咪唑 総、1, 2, 3 —三甲基咪唑鐵、1, 2, 3, 4一四甲基咪唑鐺、1, 3 — 二甲 基一2 —乙基咪唑鐵、l一乙基一2, 3 —二甲基一咪唑鐺、1, 2, 3 —三乙 基咪唑鐺、1, 2, 3, 4—四乙基咪唑鑰、1, 3 — 二甲基一2—苯基咪唑錄、 1, 3 —二甲基一2 —苄基咪唑鎗、1 —苄基一2, 3_二甲基一咪唑鑰、4 — 氰基一l, 2, 3 —三甲基咪唑錄、3 —氰基甲基一1, 2 — 二甲基咪唑鐵、2 一氰基甲基一l, 3 — 二甲基一咪唑錄、4一乙酰基一1, 2, 3 —三甲基咪唑 錄、3 —乙酰基甲基一1, 2 — 二甲基咪唑鎿、4—甲基羧基甲基一1, 2, 3 —三甲基咪唑鐵、3—甲基羧基甲基一1, 2 — 二甲基咪唑鑰、4—甲氧基一 1, 2, 3 —三甲基咪唑鐵、3—甲氧基甲基一1, 2 —二甲基咪唑鎗、4—甲 酰基一1, 2, 3 —三甲基咪唑鎗、3—甲酰基甲基一1, 2 — 二甲基咪唑鑰、3 —羟基乙基一1, 2 — 二甲基咪唑鐵、4一羟基甲基一1, 2, 3 —三甲基咪 唑鑰、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解液,其特征在于,其为含有电解质(C)及有机溶剂(D)的电解液,所述电解质(C)由下述通式(1)或(2)表示的烷基磷酸酯阴离子(A)和阳离子(B)构成,所述电解液中所含的磷酸的含量为1重量%以下, R↑[2]-O-*-O↑[-]  (1) R↑[1]-O-*-O-R↑[2] (2) 式中,R↑[1]是碳原子数为1~10的烷基,R↑[2]是氢原子或碳原子数为1~10的烷基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-6-20 169553/2006;JP 2006-10-27 291883/20061、一种电解液,其特征在于,其为含有电解质(C)及有机溶剂(D)的电解液,所述电解质(C)由下述通式(1)或(2)表示的烷基磷酸酯阴离子(A)和阳离子(B)构成,所述电解液中所含的磷酸的含量为1重量%以下,式中,R1是碳原子数为1~10的烷基,R2是氢原子或碳原子数为1~10的烷基。2、 如权利要求1所述的电解液,其中,通式(1)及(2)中,W是 碳原子数为1 4的烷基,W是氢原子或碳原子数为1 4的烷基。3、 如权利要求l所述的电解液,其中,垸基磷酸酯阴离子(A)为通 式(2)表示的阴离子。4、 如权利要求1 3中任一项所述的电解液,其中,阴离子(A)为 从由二甲基磷酸酯阴离子、二乙基磷酸酯阴离子、二一异丙基磷酸酯阴离 子、二一正丙基磷酸酯阴离子、二一正丁基...

【专利技术属性】
技术研发人员:龟尾梓笹田信也田口真也
申请(专利权)人:三洋化成工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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