本发明涉及通过电介质覆膜的电介质极化作用而获得静电电容并进行电荷的蓄电及放电的电解电容器。
背景技术:
1、利用钽或铝等阀作用金属的电解电容器将作为阳极侧相向电极的阀作用金属设为烧结体或蚀刻箔等形状而将电介质扩面化,由此获得小型且大容量。关于此种电解电容器,为了使阳极的电介质氧化覆膜与相向电极密接,利用电解液填埋空隙。
2、电解液与电介质氧化覆膜直接接触而作为真正的阴极起作用,并且具有电介质覆膜的修复作用。但是,电解液随着时间经过而发生向电解电容器的外部漏出的蒸发挥散。因此,电解电容器面临干燥而静电电容经时性下降,最终到达寿命终点。
3、电容器元件被收容于有底的外装壳体中,利用封口体对外装壳体的开口进行密封,由此将浸渍于电容器元件的电解液密闭而抑制电解液的蒸发挥散,实现了长寿命化。其中,电解液并不能完全封闭在壳体内,而是透过封口体,逐渐地向电解电容器的外部挥散。
4、因此,提出了在电解液中使用沸点高的溶剂(例如参照专利文献1)。作为沸点高的溶剂,已知有沸点为203℃的γ-丁内酯、沸点为230℃的丁二醇、沸点为285℃的环丁砜、沸点为198℃的乙二醇、沸点为244℃的聚乙二醇等。
5、专利文献1:国际公开第2013/094462号
技术实现思路
1、近年,对于电解电容器,如车载用途等,要求例如170℃等高温环境下的良好的性能。具体地说,对于电解电容器,要求即使在高温环境下也长期维持一定以上的静电电容的长寿命。另一方面,本发明者等人确认到即使由如沸点超过170℃那样的高溶剂组成电解液,在如上所述的高温环境下也无法抑制电解液的蒸腾,存在电解电容器容易迎来干燥的风险。
2、本发明就是为了解决上述课题而提出的,其目的在于,提供一种即使在高温环境下电解液的蒸腾也得到抑制的电解电容器。
3、为了解决上述课题,本实施方式的电解电容器具有:电容器元件,其具有阳极箔、阴极箔、电解液和固体电解质层;壳体,其收容所述电容器元件;以及封口体,其对所述壳体进行封口,所述封口体包含丁基橡胶,关于所述电解液,在该电解液的溶剂中包含60wt%以上的甘油、二甘油或此二者。
4、由此,即使电解电容器暴露于170℃等高温环境下,电解液的蒸腾也得到抑制,能够长期维持一定以上的静电电容。
5、在这里,作为封口体而存在乙烯丙烯橡胶。该乙烯丙烯橡胶与丁基橡胶相比耐热性高,因此在高温环境下不易破裂,但电解液的透过性高。因此,即使使用包含甘油、二甘油在内的沸点高的溶剂,在高温环境下也无法抑制电解液的蒸腾。另一方面,丁基橡胶与乙烯丙烯橡胶相比,电解液的透过性低。但是,即使在封口体中包含丁基橡胶,在使用包含具有与甘油、二甘油相同的甘油骨架的聚甘油在内的甘油或二甘油以外的溶剂的情况下,在高温环境下封口体也会产生破裂,无法抑制电解液的蒸腾。
6、如上所述,发明者等人努力研究,其结果获得如下见解,即,与电解液中的溶剂的沸点的高度相比,另外与封口体的电解液的透过性、破裂的容易度相比,封口体和电解液的溶剂的组合及组成比对电解液的蒸腾带来更大的影响这一见解,从而完成了本发明。
7、封口体可以还包含乙烯丙烯橡胶。如果含有丁基橡胶,则即使在封口体中含有乙烯丙烯橡胶,也可发挥抑制电解液蒸腾的效果。所述丁基橡胶(a)和所述乙烯丙烯橡胶(b)的重量比可通过下述(式1)表示。即,丁基橡胶相对于弹性体全部量可含有10wt%以上。
8、(式1)
9、a/(a+b)×100≥10
10、所述电解液可以还包含乙二醇、聚乙二醇或这两者。除了甘油或二甘油以外,在作为电解液的溶剂而使用乙二醇或聚乙二醇的情况下,与作为电解液的溶剂而使用γ-丁内酯或环丁砜的情况相比,能够利用更低浓度的甘油或二甘油发挥同等程度的电解液蒸腾抑制效果,能够进一步增强电解液蒸腾抑制效果,或者降低甘油或二甘油的浓度。特别地,在兼用乙二醇的情况下,能够利用更低浓度的甘油或二甘油发挥同等程度的电解液蒸腾抑制效果。
11、此外,通过设为在所述电容器元件中具有固体电解质层,从而甘油或二甘油的粘度高且比电阻高,但能够降低电解电容器的电阻成分。
12、在所述固体电解质层中可以包含沸点为150℃以上且具有羟基的液体状化合物。
13、所述液体状化合物可以是乙二醇。
14、所述电解液可以包含从1,6-癸烷二羧酸、壬二酸、己二酸、邻苯二甲酸及苯甲酸的群组中选择的1种以上。
15、所述电解液可以包含氨。
16、发明的效果
17、根据本发明,在170℃等高温环境下电解液的蒸腾得到抑制,从而能够实现长时间维持一定的静电电容的长寿命化。
1.一种电解电容器,其特征在于,具有:
2.根据权利要求1所述的电解电容器,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的电解电容器,其特征在于,
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的电解电容器,其特征在于,
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
8.根据权利要求1至3中任一项所述的电解电容器,其特征在于,
