[发明专利]凝胶电解电容器

说明书

本发明提供一种能够进一步提高耐电压的凝胶电解电容器。凝胶电解电容器具备阳极箔、阴极箔、以及配置在阳极箔与阴极箔之间的凝胶电解质。凝胶电解质包含具有三维网状结构的聚合物、及保持在所述聚合物中的电解液。聚合物是甲基丙烯酸‑2‑羟乙酯或甲基丙烯酸聚合而成。电解液包含胺或四级环状脒鎓。

技术领域

本发明涉及一种使用凝胶电解质的电容器。

背景技术

电解电容器具备如钽或铝等那样的阀作用金属作为阳极箔及阴极箔。阳极箔通过将阀作用金属制成烧结体或蚀刻箔等形状而扩面化，且在扩面化后的表面具有电介质氧化皮膜。使用液态电解液作为电解质时，在阳极箔和阴极箔之间介存电解液。电解液与阳极箔的凹凸面密接，作为真正的阴极发挥作用。

电解液介存于阳极箔的电介质氧化皮膜层和阴极箔之间，在阳极箔和阴极箔之间进行离子传导。因此，电解液的传导度及温度特性等对阻抗、介电损耗(tanδ)及等效串联电阻(Equivalent Series Resistance，ESR)等电解电容器的电气特性产生大的影响。另外，电解液修复阳极箔上形成的电介质氧化皮膜的劣化和损伤等劣化部，对电解电容器的泄漏电流(Leakage Current，LC)或寿命特性产生影响。

因此，电解电容器中适当的是至少高电传导度的电解液。但是，如果提高电解液的电传导度，则有火花电压下降的倾向，有可能损害电解电容器的耐电压特性。从安全性的观点出发，理想的是即使在对电解电容器施加超过额定电压的异常电压这样严酷的条件下，也具有高的耐电压，以不会引起短路或起火。另外，使用电解液的电解电容器有漏液的危险。如果电解液从电解电容器泄漏，最坏的情况是会损坏周边的电子设备。

为了避免电解液的缺点，可以选择聚合物制成的固体电解电容器。例如，有从作为溶剂的乙二醇、电解质盐、作为聚合物的聚丙烯酸以及胺化合物得到固体电解质，而具备所述固体电解质的电容器(例如参照专利文献1)。所述固体电解电容器的离子传导度高，而且火花电压高。但是，很难说所述固体电解电容器与液体电解质相比具有高电传导度。

因此，研究了同时具有液体和固体性质的凝胶电解质。但是，乙二醇和聚丙烯酸的组合很难使电解液凝胶化。另外，γ-丁内酯和聚丙烯酸的组合也难以使电解液凝胶化。因此，提出了通过添加聚乙烯醇代替聚丙烯酸使电解液凝胶化(高粘度化)，使流动性降低的电解电容器(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平5-175083号公报

专利文献2：日本专利特开平4-73922号公报

发明内容

发明所要解决的问题

使用聚乙烯醇的凝胶电解电容器具有与以电解液为主的电解电容器同等的导电率，并且漏液的可能性降低。然而，很难说示出了与耐电压相关的令人满意的值。因此，要求进一步提高耐电压的凝胶电解电容器。

本发明是为了解决上述课题而提出，其目的在于提供一种能够进一步提高耐电压的凝胶电解电容器。

解决问题的技术手段

为了解决上述课题，本发明的凝胶电解电容器的特征在于具备阳极箔、阴极箔以及配置在所述阳极箔与所述阴极箔之间的凝胶电解质，所述凝胶电解质包含具有三维网状结构的聚合物和保持在所述聚合物中的电解液，所述具有三维网状结构的聚合物是甲基丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸聚合而成，所述电解液含有胺或四级环状脒鎓。

所述电解液可含有羧酸和乙二醇。

可为：所述电解液含有γ-丁内酯，所述聚合物为甲基丙烯酸-2-羟乙酯。

所述电解液可含有阻燃剂。

所述单体相对于所述凝胶电解质总量可以占2.5wt％以上55wt％以下的量。