电解电容器制造技术

电解电容器包含电容器元件和液状成分，电容器元件具备在表面具有电介质层的阳极体、及覆盖电介质层的至少一部分的导电性高分子化合物。液状成分包含酸成分、碱成分、溶剂和抗氧化剂。溶剂包含水和多元醇化合物。酸成分包含配位化合物，该配位化合物包含中心原子、及具有键合于中心原子的多个配位原子的有机分子，多个配位原子中的至少一个是键合于羰基的氧原子。原子。原子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解电容器


[0001]本专利技术涉及具备导电性高分子化合物和液状成分的电解电容器。

技术介绍

[0002]电解电容器包含电容器元件和液状成分(电解液)。电容器元件具备在表面具有电介质层的阳极体、及覆盖电介质层的至少一部分的导电性高分子化合物。液状成分包含酸成分、碱成分和溶剂。对于液状成分，进行了各种研究。
[0003]在专利文献1中，提出了液状成分的酸成分使用硼二水杨酸等有机酸与无机酸的复合酸化合物。通过使用复合酸化合物，由热引起的酸成分的劣化得以抑制。另外，在专利文献2中，提出了在电解液中包含苯酚等抗氧化剂。抗氧化剂出于抑制由导电性高分子化合物的氧化引起的劣化的目的而使用。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2020/022471号小册子
[0007]专利文献2：日本特开2006
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114540号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]在液状成分包含水的情况下，向阳极体供给氧，易于发挥液状成分的修复电介质层的缺陷的功能。但是，在液状成分包含水和复合酸化合物的情况下，复合酸化合物因液状成分中所含的水而水解，由于分解所产生的酸(例如水杨酸)的影响，有时阳极体腐蚀，等效串联电阻(ESR)增大。另外，由于阳极体的腐蚀的影响，有时电介质层的缺陷的修复变得不充分，漏电流增大。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本专利技术的一方面涉及一种电解电容器，其包含电容器元件和液状成分，上述电容器元件具备在表面具有电介质层的阳极体、及覆盖上述电介质层的至少一部分的导电性高分子化合物，上述液状成分包含酸成分、碱成分、溶剂和抗氧化剂，上述溶剂包含水和多元醇化合物，上述酸成分包含配位化合物，该配位化合物包含中心原子、及具有键合于上述中心原子的多个配位原子的有机分子，上述多个配位原子中的至少一个是键合于羰基的氧原子。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术，能够抑制电解电容器的ESR和漏电流的增大。
[0014]本专利技术的新的特征记载于随附的权利要求书中，本专利技术涉及构成和内容这两者，结合本专利技术的其它目的和特征，通过参照附图的以下的详细说明可以进一步更好地理解。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一个实施方式的电解电容器的截面示意图。
[0016]图2是用于说明该实施方式的电容器元件的构成的概略图。
具体实施方式
[0017]本专利技术的一个实施方式的电解电容器包含电容器元件和液状成分。电容器元件具备在表面具有电介质层的阳极体、及覆盖电介质层的至少一部分的导电性高分子化合物。液状成分包含酸成分、碱成分、溶剂和抗氧化剂。溶剂包含水和多元醇化合物。酸成分包含配位化合物。配位化合物包含中心原子、及具有键合于中心原子的多个配位原子的有机分子。多个配位原子中的至少一个是键合于羰基的氧原子。
[0018]关于配位化合物，中心原子与配位原子牢固地键合，热稳定性优异，因此包含配位化合物的液状成分有利于提高电解电容器的耐热性。另外，在液状成分包含水的情况下，向阳极体供给氧，电介质层的修复功能提高。例如，在阳极体包含铝的情况下，向阳极体供给的氧可有助于电介质层的缺陷部分处的氧化铝的生成。
[0019]另一方面，配位化合物包含具有键合于羰基的氧原子作为配位原子的有机分子，通过液状成分中所含的水而水解，可产生具有羧基或者羧基和羟基的酸。有时因该分解酸的影响而导致阳极体腐蚀，伴随于此，在阳极体表面生成杂质(例如铝的螯合物)，阳极体与导电性高分子化合物的界面电阻上升，ESR增大。有时由于杂质的影响，电介质层的缺陷未被充分修复，漏电流增大。
[0020]与此相对，本专利技术使包含水和配位化合物的液状成分含有抗氧化剂和多元醇化合物。由此，由上述分解酸引起的阳极体的腐蚀被抑制，与阳极体的腐蚀相伴的ESR和漏电流的增大被抑制。特别是在高温下的使用和长期的使用中，可显著得到抑制ESR和漏电流的增大的效果。
[0021]在将抗氧化剂和多元醇化合物与包含水和配位化合物的液状成分组合使用的情况下，可显著得到抑制ESR等的增大的效果。其详细理由尚不明确，但推测如下。分解酸的COOH(羧基)通过抗氧化剂的作用而进行CHO化(转化为醛基)。具有羧基的分解酸与具有羟基的多元醇化合物反应而进行酯化。推测分解酸的CHO化与酯化的作用相结合，可显著得到上述效果。
[0022]以下，对液状成分进行详述。
[0023](液状成分)
[0024]液状成分直接与电介质层接触或者经由导电性高分子化合物与电介质层接触。液状成分与导电性高分子化合物一起存在于阳极体的电介质层与阴极体之间即可。在液状成分中，酸成分和碱成分可分别作为阴离子和阳离子而存在。因此，液状成分可作为具有高电导率的电解液发挥作用。液状成分具有提高电介质层与导电性高分子化合物的接触性、并且修复电介质层的缺陷的功能。
[0025](第1酸成分)
[0026]酸成分包含配位化合物作为第1酸成分。配位化合物在液状成分中所占的比例例如为0.5质量％以上，可以为3质量％以上，可以为0.5质量％以上且30质量％以下，也可以为3质量％以上且30质量％以下。
[0027]配位化合物包含中心原子和有机分子。有机分子具有与中心原子键合的多个配位原子。从可与配位原子形成牢固的键合的方面出发，配位化合物的中心原子优选包含选自硼原子、铝原子和硅原子中的至少一种。有机分子可以与中心原子一起形成络阴离子。此时，有机分子例如可以以键合于配位原子的质子进行脱质子而成的有机基团的方式存在。配位于每一个中心原子的有机分子的分子数可以为1分子，也可以为2分子以上。从络阴离子的稳定性的观点出发，可以选择每两个中心原子配位2分子以上(例如，2分子或3分子)的有机分子这样的有机分子。
[0028]络阴离子的定量定性分析例如可以通过以下方法进行。
[0029]<定性分析>
[0030]首先，将液状成分30mL称量到具有密闭盖的玻璃制容器，用规定的测定装置(IRSprit[岛津制作所(株)制])测定容器内的液状成分的红外线吸收光谱(IR)。接着，将收纳有液状成分的容器密闭，在高温环境下保持一定时间。其后，将容器内的液状成分放冷后再次测定IR。可以利用中心原子
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配位原子间的键的伸缩振动光谱的变化来评价络阴离子的稳定性。可以说光谱变化越小，络阴离子的稳定性越高。
[0031]<定量分析>
[0032]首先，将液状成分30mL称量到具有密闭盖的玻璃制容器，用规定的测定装置([AVANCE III HD[BRUKER制])测定容器内的液状成分的核磁共振谱(NMR)，根据峰强度求得初始的络阴离子的生成比(G0)。接着，将收纳有液状成分的容器密闭，在高温环境下保持一定时间。其后，将容器内的液状成分放冷后再次测定NMR，求得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电解电容器，其包含电容器元件和液状成分，所述电容器元件具备在表面具有电介质层的阳极体、及覆盖所述电介质层的至少一部分的导电性高分子化合物，所述液状成分包含酸成分、碱成分、溶剂和抗氧化剂，所述溶剂包含水和多元醇化合物，所述酸成分包含配位化合物，该配位化合物包含中心原子、及具有键合于所述中心原子的多个配位原子的有机分子，所述多个配位原子中的至少一个是键合于羰基的氧原子。2.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述中心原子是选自硼原子、铝原子和硅原子中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述配位化合物包含选自硼二水杨酸、硼二甘醇酸和硼二草酸中的至少一种。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电解电容器，其中，所述抗氧化剂包含选自酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、硫系抗氧化剂和脂肪族系抗氧化剂中的至少一种。5.根据权利要求1～4中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：椿雄一郎，齐藤佳津代，青山达治，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：