電解電容器用電解液及電解電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種電解電容器用電解液、W及使用所述電解液的電解電容器相 關(guān)，所述電解液具有較高火花電壓，而且導(dǎo)電度及火花電壓的耐熱性高。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的電解電容器用電解液是采用將有機(jī)酸或無機(jī)酸或其鹽溶解于有機(jī)溶劑中 而成的。
[0003] 由于電解液的導(dǎo)電度與電解電容器的損耗、阻抗特性等直接相關(guān)，所W各廠商紛 紛開發(fā)具有較高導(dǎo)電度及火花電壓的電解電容器用電解液。
[0004] 如日本專利公報(bào)第特開2009-283581號(hào)所公開的，現(xiàn)有用于提高火花電壓的添加 劑具有：氨基橫酸、辛二酸、十二烷基憐酸、多孔性聚酷亞胺等。如上所述的在初期均具有較 高的火花電壓，但是，存在著在使用中很快發(fā)生劣化、耐熱性變差的問題。
[0005] 為了維持高導(dǎo)電度及提高火花電壓，日本專利公報(bào)第特開平05-6839號(hào)公開了采 用無機(jī)氧化膠體粒子即膠態(tài)娃來提高火花電壓的技術(shù)。然而含有膠態(tài)娃的電解液雖然初期 的火花電壓高，但是存在使用時(shí)發(fā)生膠化導(dǎo)致短路及耐熱性差的問題。
[0006] 如上所述，市場上期待具有高火花電壓，而且導(dǎo)電度和火花電壓的耐熱性高的電 解電容器用電解液W及使用所述電解液的電解電容器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有高火花電壓，而且導(dǎo)電度和火花電壓的耐熱性均 卓越的電解電容器用電解液W及使用所述電解液的電解電容器。
[0008] 本發(fā)明提供一種電解電容器用電解液W及使用所述電解液的電解電容器，所述電 解液至少含有娃系表面活性劑、膠態(tài)娃、電解質(zhì)鹽及有機(jī)溶劑。
[0009] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述娃系表面活性劑相對(duì)于膠態(tài)娃的重量比是0.Ol至 10。
[0010] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述娃系表面活性劑是聚酸改性娃樹脂。
[0011] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述聚酸改性娃樹脂是懸掛式聚合物或ABA型聚合物。 [001引在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在所述電解電容器用電解液中的娃系表面活性劑的含量 是0.01至20重量百分比。
[0013] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電解質(zhì)鹽是如W下的化學(xué)式的一般式（1)至（5)所 表示的化合物之一；
[0014] 化學(xué)式1 :
[0015]
[0017]其中在所述化學(xué)式（I)至巧）中，基Ri至R25分別是相同或不同的氨、碳原子數(shù)為 1至18的烷基、碳原子數(shù)為1至18的烷氧基或氨氧基；R哇R25中相鄰基之間也可結(jié)合形 成碳原子數(shù)2至6的伸烷基；及)r是簇酸負(fù)離子或棚酸化合物負(fù)離子。
[0018] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電解電容器用電解液還包含消泡劑，所述消泡劑包 含從由乙烘化合物及聚乙二醇組成的一群組中選擇至少其中一種。
[0019] 本發(fā)明提供一種電解電容器，所述電解電容器包含上述的電解電容器用電解液。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明能獲得具有高火花電壓，而且導(dǎo)電度和火花電壓的耐熱性均卓越的電 解電容器用電解液W及使用所述電解液的電解電容器。
【具體實(shí)施方式】
[0021]W下將說明本發(fā)明的電解電容器用電解液。
[0022] 經(jīng)本發(fā)明的申請(qǐng)人敏銳的觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)至少含有娃系表面活性劑、膠態(tài)娃、電解 質(zhì)鹽、有機(jī)溶劑的電解電容器用電解液、W及使用所述電解液的電解電容器能夠解決上述 問題，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
[0023] 娃系表面活性劑：
[0024] 娃系表面活性劑中包含W硅氧烷鍵（Si- 0 -Si)為主鏈并具有Si-C鍵的化 合物，具體可舉例如下：二甲基娃樹脂、甲基苯基娃樹脂、氯苯基娃樹脂、烷基改性娃樹脂、 氣基改性娃樹脂、氨基改性娃樹脂、醇基改性娃樹脂、酪基改性娃樹脂、簇基改性娃樹脂、環(huán) 氧基改性娃樹脂、脂肪酸醋改性娃樹脂或聚酸改性娃樹脂等。
[00巧]所述娃系表面活性劑的分子量W100至100000為優(yōu)選。采用所述范圍的分子量 的娃系表面活性劑能夠防止膠態(tài)娃的電荷失衡，所W膠態(tài)娃長期不會(huì)發(fā)生膠化。因此能獲 得具有高火花電壓及高耐熱性的電解電容器用電解液。
[0026] 所述烷基改性娃指具有碳原子數(shù)6W上的烷基或2 -苯丙基等的改性娃樹脂；醇 基改性娃指具有醇式氨氧基的改性娃樹脂；環(huán)氧基改性娃指具有縮水甘油基或脂環(huán)族環(huán)氧 基等的改性娃樹脂；氨基改性娃指具有氨基丙基或N- (2 -胺乙基）氨基丙基等氨基的 改性娃樹脂；脂肪酸醋娃指具有脂肪酸醋基的改性娃樹脂；聚酸改性娃指具有聚氧伸烷基 (例如：聚氧乙締基、聚氧丙締基、聚氧乙締基氧化丙締基等）的改性娃樹脂。
[0027] 所述娃系表面活性劑可W單獨(dú)使用，也可W兩種W上同時(shí)使用。上述在防止電解 液膠化方面，尤其W聚酸改性娃樹脂為優(yōu)選。
[002引所述聚酸改性娃樹脂可舉例如為懸掛式聚合物、ABA型聚合物、（AB)n型聚合物、 分枝狀聚合物等，其中尤其W懸掛式聚合物或ABA型聚合物為優(yōu)選。
[0029] 懸掛式中典型的是W化學(xué)式的一般式（A)所表達(dá)的化合物，ABA型典型的是W化 學(xué)式的一般式度）所表達(dá)的化合物。
[0030] 化學(xué)式2 :
[0031]
[0032] 上述W化學(xué)式（A)、度）所表達(dá)的化合物中的Ra或Re表示碳原子數(shù)為I至20的燒 基，Y或Z表示氨原子或碳原子數(shù)為1至10的烷基。m為0至1000的整數(shù)，n或P為1至 1000的整數(shù)。a、b、c、d分別獨(dú)立，且為0至100的整數(shù)。
[0033] Y或Z為氨原子或碳原子數(shù)為1至10的烷基，而Y或Z若為氨原子則分散性更佳。
[0034] 電解質(zhì)鹽：
[0035] 本發(fā)明中所用的電解質(zhì)鹽，可采用通常用于電解電容器中的任意電解質(zhì)鹽。電解 質(zhì)鹽中尤其W如W下的化學(xué)式的一般式（1)至（5)所表達(dá)的化合物之一為優(yōu)選。
[003引化學(xué)式3 :
[0037]
[0038] 在所述化學(xué)式（I)至巧）中，基Ri至R25分別是可相同也可不相同的氨、碳原子數(shù) 為1至18的烷基、碳原子數(shù)為1至18的烷氧基或氨氧基；R哇R25中相鄰基之間也可結(jié)合 形成碳原子數(shù)2至6的伸烷基；是簇酸負(fù)離子或棚酸化合物負(fù)離子。
[0039] 由一般式（1)所表達(dá)的化合物的正離子部的具體可舉例如下：錠正離子；四甲基 錠正離子、四乙基錠正離子、四丙基錠正離子、四異丙基錠正離子、四下基錠正離子、=甲基 乙基錠正離子、=乙基甲基錠正離子、二甲基二乙基錠正離子、二甲基乙基甲氧基乙基錠正 離子、二甲基乙基甲氧基甲基錠正離子、二甲基乙基乙氧基乙基錠正離子、=甲基丙基錠正 離子、二甲基乙基丙基錠正離子、S乙基丙基錠正離子、螺環(huán)一(i，r)-聯(lián)化晚正離子、贓 晚一1 -螺環(huán)一r-比咯燒淀正離子、螺環(huán)一(i，r)-二狐晚正離子等的4級(jí)錠正離子； =甲基胺正離子、=乙基胺正離子、=丙基胺正離子、=異丙基胺正離子、=下基胺正離子、 二乙基甲基胺正離子、二甲基乙基胺正離子、二乙基甲氧基胺正離子、二甲基甲氧基胺正離 子、二甲基乙氧基胺正離子、二乙基乙氧基胺正離子、甲基乙基甲氧基胺正離子、N-甲基化 咯晚正離子、N-乙基化咯晚正離子、N-丙基化咯晚正離子、N-異丙基化咯晚正離子、N-下基化咯晚正離子、N-甲基贓晚正離子、N-乙基贓晚正離子、N-丙基贓晚正離子、N-異丙基贓晚正離子、N-下基贓晚正離子等的3級(jí)錠正離子；二甲基胺正離子、二乙基胺正 離子、二異丙基胺正離子、二丙基胺正離子、二下基胺正離子、甲基乙基胺正離子、甲基丙基 胺正離子、甲基異丙基胺正離子、甲基下基胺正離子、乙基異丙基氨基正離子、乙基丙基胺 正離子、乙基下基胺正離子、異丙基下基胺正離子或化咯晚正離子等的2級(jí)錠正離子等。
[0040] 上述的說明中，鑒于火花電壓及/或?qū)щ姸忍嵘Ч澳蜔嵝蕴嵘Ч?，尤?W采用錠正離子、四乙基錠正離子、=乙基甲基錠正離子、螺環(huán)一(i，r)-聯(lián)化晚正離子、 N-甲基化咯晚正離子、二甲基乙基胺正離子、二乙基甲基胺正離子、=甲基胺正離子、=乙 基胺正離子或二乙基胺正離子等為優(yōu)選。
[0041] 由一般式（2)所表達(dá)的化合物的正離子部的具體可舉例如下：四甲基咪挫正 離子、四乙基咪挫正離子、四丙基咪挫正離子、四異丙基咪挫正離子、四下基咪挫正離子、 1，3 -二甲基咪挫正離子、1，3 -二乙基咪挫正離子、1，3 -二丙基咪挫正離子、1，3 -二 異丙基咪挫正離子、1，3 -二下基咪挫正離子、1 -甲基一3 -乙基咪挫正離子、1 -乙 基一 3 -甲基咪挫正離子、1 -下基一3 -甲基咪挫正離子、1 -下基一3 -乙基咪挫正離 子、1，2, 3 -S甲基咪挫正離子、1，2, 3 -S乙基咪挫正離子、1，2, 3 -S丙基咪挫正離子、 1，2, 3 -S異丙基咪挫正離子、1，2, 3 -S下基咪挫正離子、1，3 -二甲基一2 -乙基咪挫正 離子、1，2-二甲基一3 -乙基一咪挫正離子等。上述說明中，鑒于表現(xiàn)出高導(dǎo)電度、耐熱性 提升效果高，尤其W使用四甲基咪挫正離子、四乙基咪挫正離子、1，3 -二甲基咪挫正離子、 1，3 -二乙基咪挫正離子或1 -乙基一3 -甲基咪挫正離子等為優(yōu)選。
[0042] 由一般式（3)所表達(dá)的化合物的正離子部的具體可舉例如下：四甲基咪挫嘟正離 子、四乙基咪挫嘟正離子、四丙基咪挫嘟正離子、四異丙基咪挫嘟正離子、四下基咪挫嘟正 離子、1，3, 4 -S甲基_ 2 _乙基咪挫嘟正離子、1，3 _二甲基_ 2, 4 _二乙基咪挫嘟正離 子、1, 2 -二甲基一3, 4 -二乙基咪挫嘟正罔子、1 -甲基一2, 3, 4 乙基咪挫嘟正罔子、 1，2, 3 -S甲基咪挫嘟正離子、1，2, 3 -S乙基咪挫嘟正離