[发明专利]电解电容器用电解液和使用其的电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及具有特别出色的耐热特性、高波纹电流特性的长寿命的电解电容器和用于其的电解液。

背景技术

近年来，随着电子设备的小型化、高性能化的进展，对于在电子设备的电源电路中使用的电解电容器，也要求具有所谓高耐热性、高波纹电流特性、长寿命的高可靠性。特别是对于作为电解电容器的主要构成要素之一的电解液，要求针对高温环境下的使用具有出色的特性。

图3表示作为以往的电解电容器之一的径向导线型的铝电解电容器的剖视图。该铝电解电容器是由电容器元件102、有底筒状的壳体103、封口材料104和未图示的电解液构成。

电容器元件102是通过卷绕分别被外部引出用的导线101连接的阳极箔和阴极箔、以及介于阳极箔和阴极箔之间的隔离件(未图示)而成的。壳体103收容有浸含电解液的电容器元件102。在封口材料104上设置有使导线101插通的贯通孔104A。封口材料104对壳体103的开口部进行密封。

另外，电解液如通式(A)所示构成为含有在主链的碳的两个末端具有羧基和作为取代基的烷基的羧酸。

(m为自然数)

在通常的电解液的构成中，有时会含有具有羧基的化合物作为电解质。在这样的情况下，在高温环境下，该羧基和作为溶剂的乙二醇等醇容易发生酯化反应。该产物继续与在通常的电解液中含有的氨或胺等发生酰胺化反应。通过如此生成的化合物，电解液的电导率经时地大幅度降低。其结果，电解电容器的等效串联电阻(以下称为ESR)明显增大，无法提高波纹电流特性，或长寿命化。

与此相对，通式(A)所示的构成的羧酸在主链的碳的两个末端具有羧基和作为取代基的烷基(R1、R2)。由此，在含有这样的羧酸作为电解质的电解液中，烷基近邻羧基而出现空间位阻，抑制羧基和作为溶剂的乙二醇等醇的反应。由此，上述的酯化反应以及酰胺化反应受到抑制，可以防止高温环境下电解液的经时电导率降低。其结果，可以提供抑制电解电容器的ESR的增大且具有高耐热特性、高波纹电流特性的长寿命的电解电容器。这样的以往的技术在例如特开2005—5336号公报中被公开。

但是，即便在使用了含有如通式(A)所示的构成的羧酸作为电解质的电解液的情况下，也无法充分抑制高温环境下ESR的经时性增大。特别是每50～120Hz的低频区域下的ESR变化依然较大，无法实现具有高耐热特性、高波纹电流特性的长寿命的电解电容器。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种抑制高温环境下的ESR的经时性增大且具有高耐热特性、高波纹电流特性的长寿命的电解电容器和实现其的电解液。

本发明的电解电容器用电解液含有溶剂和溶解于该溶剂的电解质。该电解质含有结合有羧基和至少一个以上的取代基的羧酸、和该羧酸的盐中的至少任意一种。该羧酸具有含两个末端的碳的直链状的主链，末端的碳上结合有取代基。该取代基是亲水性的，以及/或在构成主链的碳的两个末端以外的碳的至少任意一个上结合有亲水性的取代基。

在使用了该电解液的本发明的电解电容器中，在构成主链的末端的碳上结合的取代基近邻羧基而会发生空间位阻，抑制羧基的酯化反应以及酰胺化反应。由此，可以防止高温环境下电解液的经时性电导率降低。进而，在构成主链末端的碳上结合的取代基是亲水性的，以及/或在构成主链的碳的两个末端以外的碳的至少任意一个上结合有亲水性的取代基。即，在构成主链的碳的至少任意一个结合有亲水性的取代基。由此，可以降低在羧基的酯化反应以及酰胺化反应的进行中生成的化合物的疏水性。由此，该化合物不会在电解液中析出，不会在电极箔界面发生堆积。其结果，在电解电容器中，可以抑制高温环境下的ESR的经时性增大。

附图说明

图1是作为本发明的实施方式的电解电容器的一例的径向导线型的铝电解电容器的剖视图。

图2是图1所示的铝电解电容器的电容器元件的展开立体图。

图3是作为以往的电解电容器的一例的径向导线型的铝电解电容器的剖视图。

具体实施方式

图1是表示作为本发明的第一实施方式的电解电容器的一例的径向导线型的铝电解电容器的构成的剖视图。图2是该铝电解电容器的电容器元件的展开立体图。