[发明专利]电解电容器用电解液及电解电容器

说明书

本发明提供一种提高耐电压、且此耐电压效果持续长时间、并且通过抑制电介质氧化皮膜的溶解来抑制电解电容器的特性变化、并使寿命特性良好的电解电容器用电解液及电解电容器。电解液包含溶质、由有机物进行了表面修饰的无机氧化物胶体粒子、以及硅烷偶合剂或硅烷基化剂。电解电容器是使所述电解液含浸于电容器元件中而成，且在电极箔的表面吸附有硅烷偶合剂或硅烷基化剂，进而在由有机物进行了表面修饰的无机氧化物胶体粒子彼此之间介隔存在有硅烷偶合剂或硅烷基化剂，因此胶体粒子稳定地分散。

技术领域

本发明涉及一种电解电容器用电解液及电解电容器。

背景技术

电解电容器包括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的形状而被扩面化，且在经扩面化的表面具有电介质氧化皮膜层。在阳极箔与阴极箔之间介隔存在有电解液。电解液与阳极箔的凹凸面密接，且作为真正的阴极发挥功能。

电解液介隔存在于阳极箔的电介质氧化皮膜层与阴极箔之间，在阳极箔与阴极箔之间进行电子的授受。因此，电解液的导电率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，电解液具有修复形成于阳极箔的电介质氧化皮膜的劣化或损伤等劣化部的化学性质，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导电率的电解液，若提高电解液的导电率，则存在火花电压下降的倾向，有损及电解电容器的耐电压特性之虞。就安全性的观点而言，理想的是即便在对电解电容器施加有超过额定电压的异常电压那样的严酷条件下，也具有高的耐电压，以不会引起短路或起火。

因此，为了维持高电导率并实现耐电压提高，进行有在电解液中添加各种无机氧化物胶体粒子的尝试(参照专利文献1)。无机氧化物胶体粒子典型而言为二氧化硅胶体粒子，除了二氧化硅以外，也提出有氧化锆、氧化钛、硅酸铝、硅酸铝被覆二氧化硅等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-241999号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在含有无机氧化物胶体粒子的电解液中，在时间经过的同时引起无机氧化物胶体粒子的沉淀或凝聚，确认到电解液的凝胶化。而且，伴随这一现象而确认到耐电压的下降。即，抑制无机氧化物胶体粒子的凝胶化或沉淀而稳定地保持胶体状态成为针对耐电压提高的课题。特别是，确认到由有机物进行了表面修饰的无机氧化物胶体粒子难以引起凝胶化或沉淀，但即便在选择乙二醇作为电解液的溶媒的情况下，也期望稳定的胶体状态持续更长的时间。另外，根据本发明人等人的研究，确认到：于在电解液中包含由有机物进行了表面修饰的无机氧化物胶体粒子的情况下，电介质氧化皮膜溶解。若电介质氧化皮膜溶解，则会对经过长时间后的电解电容器的各特性或寿命特性造成影响。

本发明是为了解决所述课题而提出，其目的在于提供一种提高耐电压、且使所述耐电压持续长时间的电解电容器用电解液及电解电容器。进而，通过抑制电极箔的电介质氧化皮膜的溶解，而抑制电解电容器的特性变化，并使寿命特性良好。

解决问题的技术手段

为了达成所述目的，本发明的电解电容器用电解液的特征在于包含：溶媒、溶质、由有机物进行了表面修饰的无机氧化物胶体粒子、以及硅烷偶合剂或硅烷基化剂。

所述硅烷基化剂或所述硅烷偶合剂可由下述通式(化1)表示。

[化1]