[发明专利]阻燃性电解电容器

说明书

技术领域

本发明涉及电解电容器，特别是涉及经过长时间后也能够保持良好的阻燃性的电解电容器。

背景技术

电解电容器具有小型、大容量的特征，作为各种电子设备、车辆搭载设备等的构成部件之一被广泛使用。电解电容器具备：在表面上具有氧化被膜的阳极箔、阴极箔以及隔膜，具有将在阳极箔与阴极箔之间夹着隔膜的状态下将它们卷绕而得到的元件浸渍于电解液中而成的结构。在此，作为电解液，使用在乙二醇、γ-丁内酯等可燃性的有机溶剂中溶解硼酸、羧酸、或其铵盐等而得到的溶液。

因此，对电解电容器施加过大的电应力而安全阀启动时，有可能因通过短路等产生的火花而使气化后的电解液着火，从而元件燃烧。因而，一直在研究对电解电容器赋予阻燃性。

专利文献1、专利文献2中公开了使用阻燃性的隔膜的方法。该方法虽然可抑制电解电容器自身的燃烧，但难以将从安全阀喷出的电解液成分阻燃。另一方面，专利文献3、专利文献4中公开了在电解液中添加磷酸三甲酯或磷酸三乙酯等磷酸酯而赋予阻燃性、抑制电解液成分的燃烧的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-243089号公报

专利文献2：日本特开2011-129773号公报

专利文献3：日本特开平1-95512号公报

专利文献4：日本特开平3-180014号公报

发明内容

发明所要解决的问题

通常，电解电容器在大气压下制造，但作为隔膜使用的天然纤维和电解液具有吸收大气中的水分的性质。因此，即使在作为电解液使用没有添加水的溶液的情况下，制造后的电解电容器的元件通常含有水分。以往，作为阻燃剂使用的磷酸三甲酯或磷酸三乙酯与元件中的水分反应，容易引起水解。因此，经过长时间后磷酸三甲酯或磷酸三乙酯发生分解，存在无法发挥阻燃效果的问题。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供具有良好的阻燃性、经过长时间后也能够保持阻燃效果的阻燃性电解电容器。

用于解决课题的手段

本发明者们为了解决上述课题，反复进行了深入的研究，结果发现，通过在电解液中含有磷酸酯酰胺，电解电容器具有良好的阻燃性，经过长时间也能够保持良好的阻燃效果，另外，显著改善耐电压特性，从而完成了本发明。

即，本发明的阻燃性电解电容器具有：在表面上设置有氧化被膜的阳极箔、阴极箔、隔膜、和在溶剂中含有溶质的电解液，其特征在于，在上述电解液中含有由下述通式(1)或下述通式(2)表示的磷酸酯酰胺。

(式中，n为1或2，R¹以及R²分别独立地表示碳原子数为1～10的直链或支链的烷基。Rf表示碳原子数为1～10的直链或支链的含氟烷基或碳原子数为1～10的直链或支链的烷基。)

(式中，n为1或2，A表示碳原子数为4～7的多亚甲基、碳原子数为4～7的多亚甲基中的C-C键的至少1个部位形成C-O-C键的基团、碳原子数为4～7的多亚甲基中的C-C键的至少1个部位形成C-NH-C键的基团、或碳原子数为4～7的多亚甲基中的C-C键的至少1个部位形成C-N(CH₃)-C键的基团。Rf表示碳原子数为1～10的直链或支链的含氟烷基或碳原子数为1～10的直链或支链的烷基。)

另外，本发明的阻燃性电解电容器的特征在于，在电解液中含有由下述通式(3)或下述通式(4)表示的磷酸酯酰胺。

(式中，R^1’以及R^2’分别独立地表示碳原子数为1～10的直链或支链的烷基。Rf^’表示碳原子数为1～10的直链或支链的含氟烷基。)

(式中，A表示碳原子数为4～7的多亚甲基、碳原子数为4～7的多亚甲基中的C-C键的至少1个部位形成C-O-C键的基团、碳原子数为4～7的多亚甲基中的C-C键的至少1个部位形成C-NH-C键的基团、或碳原子数为4～7的多亚甲基中的C-C键的至少1个部位形成C-N(CH₃)-C键的基团。Rf^’表示碳原子数为1～10的直链或支链的含氟烷基。)

另外，优选相对于电解液整体含有5～30重量％的由上述通式(1)至(4)中的任意一个表示的磷酸酯酰胺。

另外，本发明的阻燃性电解电容器可以在上述电解液中还含有由下述通式(5)表示的磷酸二酯阴离子。