[其他]电解电容器用电解液

说明书

本发明涉及电解电容器用电解液的改进。

电解电容器使用在铝、钽等的表面上会形成绝缘性氧化膜的所为阀金属为阳极电极，以上述氧化膜层为介质体，使此氧化膜层的表面与将成为电解质层的电解液接触，并配置通常称为阴极的集电用电极而构成。

由于电解电容器用电解液如上所述直接接触介质体层，起真正的阴极作用，故其特性成为决定电解电容器特性的一大重要原因。电解液介于电解电容器的介质体层和集电阴极之间，等于电解液的电阻部份串联地插入在电解电容器中。为此其缺点是一旦电解液的电导率低，则会使电解电容器内部的等效串联电阻部分增大，高频率特性和损耗特性都变差。

由于有这样的背景，故一直在寻求电导率高的电解液，已知的电导率高的电解液是将己二酸等的有机酸或其盐类溶解于1，2-乙二醇等的乙二醇类或醇类中的电解液。

近年来一直在寻求有更高的电气特性的电解电容器，现有的电解液的电导率还不能说已经十分高。特别是在现有的电解液场合，在未能得到所要的电导率的场合和使用溶解度低的溶质时等，通常是通过有意识地添水来设法提高电导率。

但是，如最近那样，在要求能在超过100℃的高温下使用的电解电容器的使用情况中，其缺点是电解液中的水分的存在会招来介质体被膜层的劣化、并提高电解电容器的内部蒸气压力以及因封口部分的破损和电解液的蒸发散失而引起的寿命缩短，而不能维持长时间的稳定特性。

本发明的目的在于通过改进了以前的电解液所存在的上述缺点，得到实质上是非水系的且能提供高电导率的电解液，使电解电容器的电气特性提高，且由于能长时期维持稳定的特性而使电解电容器的可靠性提高。

本发明是发现了在主要溶剂为非质子系溶剂的溶液中溶解有1，3-二酮的烯醇式酸的4级铵盐的电解液符合本发明的目的这一情况。

1，3-二酮烯醇式酸以一般式

（式中，R₁，R₂表示碳的数目为1～6的烷基或芳基、R₃表示氢、碳的数目为1～6的烷基或芳基）表示，以其作4级的铵盐，溶解于以非质子系为主体的溶剂而得出。

以前有机酸的铵盐或1～3级胺盐是作为电解液的溶质来使用的，即使将例如乙酰丙酮如以前那样溶解在铵盐或1～3级的胺盐的溶剂中，也几乎不能溶解，而完全不导电，或者即使导电，电导率也只有几个或几十个μs（微西门子）程度的极低值。这关于其他的1，3-二酮类也有相同的倾向。

一方面，如本发明那样，以1，3-二酮类的烯醇式酸为4级铵盐，则与前者相比，能得到高达1000倍的高电导率。

如例举1，3-二酮的烯醇酸的具体例的化合物名称（括弧内表示示性式），则有乙酰丙酮（CH₃COCH₂COCH₃）、苯甲酰丙酮（CH₃COCH₂COC₆H₅）、二苯甲酰甲烷（C₆H₅COCH₂COC₆H₅）、二-叔-丁基-乙酰丙酮[（CH₃）₃CCOCH₂COC（CH₃）₃]，3-甲基-2，4-戊二酮[CH₃COCH（CH₃）COCH₃]等。再者，本发明的1，3-二酮的烯醇酸并不限于这一些。

且能在本发明中使用的溶剂，有例如以N-甲基甲酰胺、N-二甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N-二乙基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-二甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N-二乙基乙酰胺、r-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、乙烯碳酸盐、丙烯碳酸盐、二甲基亚砜、乙腈等为首的各种非质子溶剂。且这些溶剂并不限于只使用一种，使用两种或两种以上的混合物亦可以，再者，也可以以适当混合使用质子系溶剂的形态出现。

以下根据实施例，对本发明作更详细地说明。

首先，作为本发明的实施例，将各种的1，3-二酮的4级铵盐溶解在非质子系的溶剂中制成电解液，来研究其电导率。

本发明的电解液的制造方法是将四烷基铵氢化二烯亚硫酸盐溶于乙酸甲脂和二氯甲烷等的溶剂中，按当量添加所要求的乙酰丙酮介质体。其次加2倍当量的碱金属氢氧化物，进行反应，除去析出物后，再进行减压干燥得到无水盐。然后将其调整为能得到所要的电导率的浓度上。