專利名稱：：電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于長(zhǎng)壽命電解電容器，其將用于電子裝置且在高頻區(qū)域具有低阻抗。
背景技術(shù)：
：電解電容器是指一種電容器，其采用所謂的閥金屬如鋁、鉭或鈮當(dāng)作電極，且采用經(jīng)由陽(yáng)極氧化所形成的氧化膜層當(dāng)作介電質(zhì)。鋁電解電容器通常具有圖l和2所示的結(jié)構(gòu)。電容器元件6通過(guò)將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔l和陰極箔2經(jīng)隔片3間隔巻繞而形成。然后，電容器元件經(jīng)電解液所浸漬，并包含于具有封閉端的圓筒形外殼8內(nèi)。其次，將陽(yáng)極和陰極引線4和5插穿過(guò)彈性密封體7上所形成的通孔及從該通孔抽引出。由具有彈性的材料所形成的密封體(彈性密封體)7附著于外殼8的開口端，因此提供經(jīng)由拉取所密封的結(jié)構(gòu)。另一種鋁電解電容器具有圖3和4所示的結(jié)構(gòu)。電容器元件6通過(guò)將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔l和陰極箔2經(jīng)隔片3間隔巻繞而形成。然后，電容器元件經(jīng)電解液所浸漬，并包含于具有封閉端的圓筒形外殼8內(nèi)。密封體9附著于外殼8的開口端，因此提供經(jīng)由拉取所密封的結(jié)構(gòu)。鋁電解電容器可陽(yáng)極端子13和陰極端子14形成在密封體9的外端表面上，而且當(dāng)作陽(yáng)極內(nèi)部端子15和陰極內(nèi)部端子16的端子13和14的下端各電接連至從電容器元件6所抽引出的陽(yáng)極翼片端子ll和陰極翼片端子12。所用的陽(yáng)極翼片端子ll經(jīng)歷氧化膜形成處理，但是所用的陰極翼片端子12沒有經(jīng)歷氧化膜形成處理。各翼片端子11和12采用沒有經(jīng)歷表面加工的鋁箔。隨著電子構(gòu)件的尺寸和厚度的減小以及高密度表面安裝技術(shù)的進(jìn)展，鋁電解電容器已經(jīng)需要晶片形狀，而且晶片鋁電解電容器具有圖5所示的結(jié)構(gòu)。電容器元件6通過(guò)將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔和陰極箔經(jīng)隔片間隔巻繞而形成。然后，電容器元件經(jīng)電解液所浸漬，并包含于具有封閉端的圓筒形外殼8內(nèi)。開口端使用彈性密封體7來(lái)密封，因此形成鋁電解電容器。安排鋁電解電容器，以便與引線端子18的抽引端表面直接接觸，而且附著絕緣片19，該絕緣片設(shè)有讓引線端子18通過(guò)的通孔，因此形成穩(wěn)定附著于基板的結(jié)構(gòu)。鋁電解電容器各包含一被電解液所浸漬的在陽(yáng)極箔和陰極箔之間的隔片。電解液的功能為當(dāng)作真實(shí)陰極，而且具有特征為當(dāng)氧化膜由于電應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力等而遭受電擊穿時(shí)，該具有氧化膜形成能力的電解液會(huì)修復(fù)該氧化膜。電解液因此為重要的成分，其對(duì)于鋁電解電容器的性質(zhì)有大的影響。傳統(tǒng)上，已知一種具有高導(dǎo)電性的電解液，其主要含有y-丁內(nèi)酯當(dāng)作溶劑，且含有羧酸如苯二甲酸或馬來(lái)酸的四烷基季銨鹽當(dāng)作溶質(zhì)，以用于在高頻區(qū)域具有低阻抗的鋁電解電容器(例如見JP-A-62-145713)。然而，該基于季銨鹽的電解液具有低的可靠性，因?yàn)槠鋲A成分可能從陰極密封部件滲出。為了避免此滲出問(wèn)題及滿足電解電容器所需要的低阻抗，已知所謂基于脒的電解液，其含有當(dāng)作電解質(zhì)的具有經(jīng)烷基取代脒基的化合物的季羧酸鹽(例如見W095/15572)。該基于脒的電解液具有抑制電解液的滲出的較佳效果，但是與四烷基季銨鹽比較下，具有類似的導(dǎo)電性。通常，基于脒的電解液具有約50V的耐電壓且僅可用于35V以下額定電壓的鋁電解電容器。該基于脒的電解液必須具有減低的溶質(zhì)濃度及明顯減低的導(dǎo)電性，以便用于具有50V以上額定電壓的鋁電解電容器。隨著近來(lái)電子裝置的尺寸減小、性質(zhì)改良、及增高的使用溫度，鋁電解電容器必須滿足低能量損失、在寬廣溫度范圍中的良好阻抗性、高耐電壓性、及長(zhǎng)壽命性。然而，尚未有鋁電解電容器滿足這些性質(zhì)。鑒于上述狀況，需要一種高耐電壓和高導(dǎo)電性的化合物當(dāng)作鋁電解電容器中所用的電解液的電解質(zhì)。離子液在室溫下是一種液體，其具有高導(dǎo)電性，因此可有效地當(dāng)作電解質(zhì)。然而，四氟硼酸陰離子、雙(三氟曱石黃?；?酰亞胺陰離子等的咪唑鑰鹽或吡咬総鹽含有氟離子。因此，該咪唑鏺鹽或吡啶鑰鹽具有問(wèn)題如電極的腐蝕，其不是用于鋁電解電容器的化合物。當(dāng)作非氟基離子液的N-烷基-N-甲基吡咯烷鑰或l-烷基-3-甲基咪唑総的二氰胺(dicyanoamide)鹽的熱性質(zhì)、粘度及定性電穩(wěn)定性被研究，而有揭示該二氰胺鹽有效地當(dāng)作具有低翁度的離子液(室溫熔融鹽)(例如見DouglasR.MacFarlane等人的Chem.Commun.,2001,第1430-1431頁(yè)及US2004/0002002)。上述文獻(xiàn)揭示應(yīng)用一種含有陰離子(具有氰基如二氰胺離子)的電解液于電化學(xué)裝置(如鋰二次電池)的電解液材料。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所要解決的問(wèn)題關(guān)于基于脒的電解液，通常使用一種減低溶質(zhì)濃度的技術(shù)以增加耐電壓性。然而，減低溶質(zhì)濃度會(huì)增加電解液的電阻率，因此該技術(shù)具有問(wèn)題為不能同時(shí)達(dá)到高耐電壓性和低電阻率。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人所進(jìn)行的研究，習(xí)用的二氰酰胺鹽在水中是不穩(wěn)定的，而且由于電解電容器的隔片中所含有的水或在長(zhǎng)期使用時(shí)從外部所進(jìn)入的水，其會(huì)明顯地劣化。產(chǎn)品含有大量的水時(shí)，則初始耐電壓性會(huì)有問(wèn)題，而且難以長(zhǎng)時(shí)間維持電性質(zhì)。為了解決上述問(wèn)題，已經(jīng)完成本發(fā)明。因此本發(fā)明的一目的在于提供一種電解電容器，其滿足低能量損失、低阻抗性、高耐電壓性及高可靠性。解決問(wèn)題的方式依照本發(fā)明的一實(shí)施方案的電解電容器具有如下結(jié)構(gòu)，其中電容器元件包含于一具有封閉端的圓筒形外殼內(nèi)，該電容器元件通過(guò)將陽(yáng)極蕩和陰極箔(各與電極引線連接)經(jīng)隔片間隔巻繞而形成，且經(jīng)驅(qū)動(dòng)電解液所浸漬；而且，外殼的開口端被彈性密封體所密封。該驅(qū)動(dòng)電解液含有如下化學(xué)式(l)所表示的三氰基曱基化物鹽，而且該驅(qū)動(dòng)電解液具有3.0重量％以下的水含量C^N其中，R表示與三氰基曱基化物離子作配對(duì)以形成三氰基甲基化物鹽的陽(yáng)離子。在本發(fā)明的一實(shí)施方案中，該在三氰基甲基化物鹽中與三氰基甲基化物離子作配對(duì)的陽(yáng)離子選自由以下所組成的族群1-曱基咪唑鑰；l-甲基咪唑啉鎗；l-乙基咪唑鐵；1-乙基咪唑啉鏺；l-正丙基咪唑鑰；l-正丙基咪唑啉鐵；1,3-二甲基咪哇鐵；1，3-二曱基咪唑啉鑰；1，2，3-三甲基咪唑鎗；1,2，3-三曱基咪唑啉鎗；l-乙基-3-曱基咪唑鎗；l-乙基-3-甲基咪唑啉鑰；1-乙基-2，3-二甲基咪唑鐵；l-乙基-2，3-二甲基咪唑啉鎗；1，2，3,4-四甲基咪唑鑰；1,2，3,4-四曱基咪唑啉総；1,3-二乙基咪唑鑰；1，3-二乙基咪唑啉鑰；l-甲基-3-正丙基咪唑鑰；l-甲基-3-正丙基咪唑啉鎗；2-乙基-l，3-二曱基咪唑鐵；2-乙基-l，3-二曱基咪唑啉錄；1,3-二甲基正丙基咪唑鑰；1，3-二甲基正丙基咪唑啉鑰；1，3,4-三曱基咪唑鑰；1，3，4-三甲基咪唑啉鎗；2-乙基-l，3，4-三甲基咪唑鎗；及2-乙基-l，3,4-三曱基咪唑啉鐵。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，三氰基甲基化物鹽包括以下之一l-乙基-3-曱基咪唑鑰三氰基曱基化物；1，3-二曱基咪唑鑰三氰基甲基化物；及1，2，3-三甲基咪唑鑰三氰基甲基化物。在本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)電解液含有一或多種溶劑，此溶劑選自由y-丁內(nèi)酯、環(huán)丁石風(fēng)、3-甲基環(huán)丁石風(fēng)、乙二醇、及聚亞烷基二醇和其共聚物所組成的族群。在本發(fā)明再一實(shí)施方案中，彈性密封體包括經(jīng)樹脂硫化的丁基橡膠及經(jīng)過(guò)氧化物硫化的丁基橡膠。在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，彈性密封體具有通孔，而電極引線插穿該通孔；而且電極引線和通孔被密封材料所密封，該密封材料選自由環(huán)氧樹脂、二甲苯樹脂、胍胺樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、硅氧烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅橡膠、及丁基橡膠所組成的族群。發(fā)明的效果本發(fā)明的電解電容器采用一種電解液，其含有三氰基曱基化物鹽當(dāng)作電解質(zhì)且具有3.0重量％以下的水含量。因此，可減低電阻率，同時(shí)抑制耐電壓性的減低。再者，可改良電解電容器的電性質(zhì)的長(zhǎng)期可靠性。如在水分容許度試驗(yàn)中，電解液的堿化發(fā)生在陰極引線周圍，而且由于密封橡膠的劣化而發(fā)生滲出。然而在本發(fā)明中，可通過(guò)用樹脂來(lái)密封至少密封橡膠的陰極引線插入口來(lái)防止?jié)B出。圖l是鋁電解電容器元件的分解透視圖；圖2是鋁電解電容器的主要部分的正面剖視圖；圖3是具有與圖l和2的鋁電解電容器元件的結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)的鋁電解電容器元件的分解透視圖；圖4是具有與圖l和2的鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)的鋁電解電容器的主要部分的正面剖視圖；及圖5是具有與圖l至4的鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)的晶片(chip)鋁電解電容器的主要部分的正面剖視圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明1陽(yáng)極箔2陰極箔3隔片4陽(yáng)極引線5陰極引線6電容器元件7彈性密封體8外殼9密封體10填隙(或焊接)11陽(yáng)極翼片端子12陰極翼片端子13陽(yáng)極端子14陰極端子15陽(yáng)極內(nèi)部端子16陰極內(nèi)部端子17元件固定劑18引線端子19絕緣片具體實(shí)施方式本發(fā)明的電解電容器的驅(qū)動(dòng)電解液含有三氰基曱基化物鹽。此化合物由上述通式(l)所表示。與三氰基甲基化物離子作配對(duì)的陽(yáng)離子優(yōu)選季鎗離子。陽(yáng)離子的具體例子包括基于咪唑鑰的陽(yáng)離子、基于咪唑啉鑰的陽(yáng)離子、基于四氫嘧啶鐵的陽(yáng)離子、及基于二氫嘧啶鑰的陽(yáng)離子?；谶溥蜩€的陽(yáng)離子的具體例子包括1-曱基咪唑鎿、1-乙基咪唑総、1-正丙基咪唑鎗、1,3-二甲基咪唑鑰、1,2，3-三甲基咪唑鑰、l-乙基-3-曱基咪唑鎗、l-乙基-2，3-二曱基咪唑鑰、1，2，3，4-四甲基咪唑鑰、1，3-二乙基咪唑鎗、l-曱基-3-正丙基咪唑鑰、2-乙基-l，3-二曱基咪唑鎗、1,3-二甲基-2-正丙基咪唑総、1,3，4-三曱基咪唑鐵、及2-乙基-l，3，4-三曱基咪唑鎿?；谶溥蜻摰年?yáng)離子的具體例子包括l-曱基咪唑啉鎗、1-乙基咪唑啉鑰、1-正丙基咪唑啉鑰、1,3-二曱基咪唑啉鐺、1，2，3-三曱基咪唑啉総、l-乙基-3-曱基咪唑啉鎿、l-乙基-2，3-二曱基咪唑啉鎗、101,2，3,4-四曱基咪唑啉鑰、1，3-二乙基"^米唑啉鑰、l-曱基-3-正丙基咪唑啉鑰、2-乙基-l，3-二曱基咪唑啉鑰、1，3-二甲基-2-正丙基咪唑啉鐵、1,3,4-三甲基咪唑啉鐵、及2-乙基-l,3,4-三甲基咪唑啉鐵?；谒臍溧奏よ€的陽(yáng)離子的具體例子包括l，3-二甲基畫l,4,5，6-四氫嘧咬鐵、1，2,3-三曱基-l，4，5，6-四氬嘧啶鑰、1,2,3,4-四曱基-l，4，5,6-四氫嘧啶鑰、1，2，3，5-四曱基-l，4，5，6-四氫嘧咬鎗、l-甲基-l,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳烯-7、及1-曱基-1，5-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]壬烯-5?；诙溧奏よ€的陽(yáng)離子的具體例子包括l，3-二甲基-l,4-二氫嘧啶鑰、1,3-二曱基-l，6-二氫嘧啶鑰、1,2,3-三曱基-l，4-二氫嘧啶鎗、1，2,3-三曱基-l，6-二氫嘧啶鑰、1，2，3，4-四曱基-l,4-二氫嘧啶総、1，2,3，4-四曱基-l，6-二氬嗜啶鑰、1，2,3,5-四曱基-l，4-二氫嘧啶鎗、及l(fā)，2，3,5-四曱基-1，6-二氫嗜啶鑰。通式(l)所表示的三氰基曱基化物鹽的陽(yáng)離子的最佳結(jié)構(gòu)包括l-乙基-3-甲基咪唑鑰；1,3-二曱基咪唑総；及l(fā)，2，3-三曱基咪唑鑰。在本發(fā)明中所用的電解液中，通式(l)所表示且充當(dāng)溶質(zhì)的三氰基曱基化物鹽的濃度優(yōu)選5至99.99重量％。濃度低于5重量%不能提供所要的高導(dǎo)電性。發(fā)明中所用的驅(qū)動(dòng)電解液中的水含量為3.0重量％以下。電解液中的水含量超過(guò)3.0重量％則可能增加可靠性試驗(yàn)中的tan5的變化。本發(fā)明的電解液所用的溶劑的例子包括醇類、醚類、酰胺類、噁唑烷酮類、內(nèi)酯類、腈類、碳酸酯類、及砜類。溶劑可被單獨(dú)使用，亦可以組合使用。溶劑的具體例子如下所述。醇類的例子包括曱醇、乙醇、丙醇、丁醇、二丙酮醇、苯曱醇、戊醇、槺醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、己二醇、丙三醇、及己糖醇。醚類的例子包括乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、二甘醇單曱基醚、二甘醇單乙基醚、乙二醇苯基醚、四氫呋喃、3-曱基四氫呋喃、乙二醇二曱基醚、乙二醇二乙基醚、二甘醇二曱基醚及二甘醇二乙基醚。高分子量溶劑的例子包括聚亞烷基二醇如聚乙二醇或聚丙二醇；及其共聚物(以下總稱聚亞烷基二醇)。酰胺類的例子包括n-曱基曱酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、n-乙基曱酰胺、n，n-二乙基曱酰胺、n-甲基乙酰胺、n，n-二曱基乙酰胺、n-乙基乙酰胺、n,n-二乙基乙酰胺、及六曱基磷酰胺。噁唑烷酮類的例子包括n-曱基-2-噁唑烷酮及3,5-二曱基-2-噁唑烷酮。內(nèi)酯類的例子包括"丁內(nèi)酯、a-乙酰基-y-丁內(nèi)酯、P-丁內(nèi)酯、y-戊內(nèi)酯及s-戊內(nèi)酯。腈類的例子包括乙腈、丙烯腈、己二腈、及3-曱氧基丙腈。碳酸酯類的例子包括碳酸亞乙酯及碳酸亞丙酯。砜類的例子包括二曱基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、環(huán)丁砜、3-曱基環(huán)丁砜、及2，4-二曱基環(huán)丁砜。其它溶劑的例子包括n-曱基-2-吡咯烷酮、二曱亞砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、曱苯、二甲苯及石蠟。上述溶劑中優(yōu)選y-丁內(nèi)酯。溶劑的其它優(yōu)選例子包括環(huán)丁砜、3-曱基環(huán)丁砜、乙二醇、及聚亞烷基二醇。使用溶劑，從而抑制電容器的內(nèi)部壓力及表現(xiàn)穩(wěn)定的電性質(zhì)。結(jié)果，可獲得具有優(yōu)良熱穩(wěn)定性和高可靠性的鋁電解電容器。上述溶劑和y-丁內(nèi)酯可組合使用。根據(jù)目的而定，本發(fā)明中所用的電解液可以含有各種添加劑。添加添加劑的目的的例子包括改良熱穩(wěn)定性、抑制電極劣化如水合，及改良耐電壓性。添加劑的含量沒有特別的限制，且優(yōu)選為在0.01至20重量％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為在0.01至10重量%的范圍內(nèi)。添加劑的例子包括磷酸化合物如正磷酸、亞磷酸、次磷酸、焦磷酸、聚磷酸、磷酸曱酯、磷酸乙酯、磷酸丁酯、磷酸異丙酯、磷酸二丁酯及磷酸二辛酯；硼酸及硼酸化合物如硼酸的復(fù)合化合物；多元醇如甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、季戊四醇、及聚乙烯醇；及硅化合物如膠態(tài)硅石、鋁硅酸鹽、硅氧烷化合物(如經(jīng)羥基改性的硅氧烷、經(jīng)胺基改性的硅氧烷、經(jīng)羧基改性的硅氧烷、經(jīng)醇改性的硅氧烷、或經(jīng)環(huán)氧基改性的硅氧烷，其為反應(yīng)性硅氧烷)、或硅烷偶合劑(如3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基硅烷、乙烯基三曱氧基硅烷、或乙基三乙氧基硅烷)。本發(fā)明中所用的電解液可形成凝膠電解質(zhì)。凝膠電解質(zhì)通過(guò)以下形成通過(guò)用聚合引發(fā)劑(如二苯曱酰過(guò)氧化物或2,2'-偶氮雙異丁腈)來(lái)聚合自由基可聚合單體(如丙烯酸、基于丙烯酸酯的單體、或基于二乙烯基的單體如聚乙二醇二曱基丙烯酸酯)以形成凝膠物質(zhì)；及使用該凝膠物質(zhì)當(dāng)作溶劑。本發(fā)明的鋁電解電容器通常具有圖l和2中所示的結(jié)構(gòu)。電容器元件6通過(guò)將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔l和陰極箔2經(jīng)隔片3間隔巻繞而形成。然后，電容器元件經(jīng)電解液所浸漬，并包含于具有封閉端的圓筒形外殼8內(nèi)。其次，將陽(yáng)極和陰極引線4和5插穿過(guò)彈性密封體7上所形成的通孔及從該通孔抽引出。彈性密封體7附著于外殼的開口端，因此提供經(jīng)由拉取所密封的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的鋁電解電容器可具有圖3和4所示的結(jié)構(gòu)。電容器元件6通過(guò)將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔1和陰極箔2經(jīng)隔片3間隔巻繞而形成。然后，電容器元件經(jīng)電解液所浸漬，并包含于具有封閉端的圓筒形外殼8內(nèi)。密封體9附著于外殼8的開口端，因此提供經(jīng)由拉取所密封的結(jié)構(gòu)。鋁電解電容器包含一用于將電容器元件6固定在外殼8內(nèi)的元件固定劑17。陽(yáng)極端子13和陰極端子14形成在密封體9翼片端子ll和陰極翼片端子12。所用的陽(yáng)極翼片端子ll經(jīng)歷氧化膜形成處理，但是所用的陰極翼片端子12沒有經(jīng)歷氧化膜形成處理。本發(fā)明容許通過(guò)形成具有圖5所示的結(jié)構(gòu)的晶片鋁電解電容器的表面安裝。該鋁電解電容器具有與圖2的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，而且配置鋁電解電容器以便與引線端子18的抽引端表面直接接觸，而且附著絕緣片19,此絕緣片設(shè)有通孔以讓引線端子18穿過(guò)它，從而形成穩(wěn)定附著于基板的結(jié)構(gòu)。圖l至5各顯示鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)。基本結(jié)構(gòu)是共通的，因此將相同的附圖標(biāo)記用于相同的零件。本發(fā)明的鋁電解電容器的外殼采用鋁或鋁合金。再者，在形成本發(fā)明的鋁電解電容器的外殼的內(nèi)部，可提供正磷酸、磷酸鹽、次磷酸、亞磷酸、焦磷酸、聚磷酸、或其鹽；硅氧烷化合物(如經(jīng)羥基改性的硅氧烷、經(jīng)胺基改性的硅氧烷、經(jīng)羧基改性的硅氧坑、經(jīng)醇改性的硅氧烷、或經(jīng)環(huán)氧基改性的硅氧烷，其為反應(yīng)性硅氧烷)；或硅烷偶合劑(如3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基硅烷、乙烯基三曱氧基硅烷、或乙基三乙氧基硅烷)。本發(fā)明的鋁電解電容器中的陽(yáng)極箔采用一種陽(yáng)極箔，其通過(guò)以下來(lái)制備使具有純度99%以上的鋁箔在酸性溶液中進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)蝕刻處理，然后使所得物在己二酸、硼酸、磷酸或類似物的水溶液中進(jìn)行氧化膜形成處理，以形成介電層。本發(fā)明的鋁電解電容器中的陰極箔采用一種陰極箔，其通過(guò)以下來(lái)制備使具有純度99%以上的鋁箔在酸性溶液中進(jìn)行化學(xué)或電化學(xué)蝕刻處理。而且，陰極箔可以采用一種陰極蕩，其更在0.1至5V的形成電壓下進(jìn)行氧化膜形成處理。再者，陰極箔可以采用以適當(dāng)?shù)姆椒ㄈ缯舭l(fā)方法、鍍敷方法或涂布，經(jīng)金屬氮化物如氮化鈦、氮化鋯、氮化鉭、或氮化鈮、或金屬如鈦、鋯、鉭、或鈮所涂覆的陰極箔；或含銅的鋁合金箔。本發(fā)明的鋁電解電容器中的陽(yáng)極箔和陰極箔中至少之一的電極表面可提供有正磷酸、磷酸鹽、次磷酸、亞磷酸、焦磷酸、聚磷酸、或其鹽；硅氧烷化合物(如經(jīng)羥基改性的硅氧烷、經(jīng)胺基改性的硅氧烷、經(jīng)羧基改性的硅氧烷、經(jīng)醇改性的硅氧烷、或經(jīng)環(huán)氧基改性的硅氧烷，其為反應(yīng)性硅氧烷)；或硅烷偶合劑(如3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基硅烷、乙烯基三曱氧基硅烷、或乙基三乙氧基硅烷)。本發(fā)明的鋁電解電容器中的隔片通常采用馬尼拉麻、針茅草、棉花、紙如工藝紙、或類似物。更優(yōu)選地使用由馬尼拉麻或針茅草當(dāng)作原料形成的隔片。隔片優(yōu)選具有低密度和小厚度，其在不會(huì)導(dǎo)致短路故障的范圍內(nèi)，從而滿足低阻抗性。再者，也可采用由聚丙烯、聚乙烯、特富隆(注冊(cè)商標(biāo))、或其類似物、或紙或無(wú)紡布(各采用該聚合物的聚合物纖維)所形成的聚合物多孔膜。酸、磷酸鹽、次磷酸、亞磷酸、焦磷酸、聚磷酸、或其鹽；硅氧烷化合物(如經(jīng)羥基改性的硅氧烷、經(jīng)胺基改性的硅氧烷、經(jīng)羧基改性的硅氧烷、經(jīng)醇改性的硅氧烷、或經(jīng)環(huán)氧基改性的硅氧烷，其為反應(yīng)性硅氧烷)；或硅烷偶合劑(如3-縮水甘油氧基丙基三曱氧基硅烷、乙烯基三曱氧基硅烷、或乙基三乙氧基硅烷)。本發(fā)明的鋁電解電容器中的彈性密封體7優(yōu)選由丁基橡膠所形成，且特別優(yōu)選由經(jīng)樹脂硫化的丁基橡膠或經(jīng)過(guò)氧化物硫化的丁基橡膠(特別優(yōu)選為經(jīng)過(guò)氧化物部分硫化的丁基橡膠)所形成。丁基橡膠可通過(guò)以下來(lái)獲得將補(bǔ)強(qiáng)劑(如炭黑)、填料(如粘土或滑石)、硫化劑(如烷基酚曱醛樹脂、過(guò)氧化物(如過(guò)氧化二枯基、1，1-二-(叔丁基過(guò)氧)-3，3，5-三曱基環(huán)己烷或2,5-二甲基-2，5-二-(叔丁基過(guò)氧)己烷)、醌(對(duì)醌二肟或p，p'-二苯甲酰基醌二肟)、硫)、疏化加速助劑(如硬脂酸或氧化鋅)、穩(wěn)定劑(如堿式鎂-鋁-羥基-碳酸鹽-水合物、氧化鎂、或氧化鋁)等加到當(dāng)作橡膠原料的異丁烯和異戊二烯的共聚物中；將混合物捏合；及4i伸和形成生成物。除了上述丁基橡膠，也可使用通過(guò)使用乙烯-丙烯-二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、橡膠原料如丁二烯、異戊二烯、腈或氯丁二烯、或特殊橡膠如氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、環(huán)氧氯丙烷或硅氧烷而形成的彈性體當(dāng)作密封體。為了抑制水從外部環(huán)境進(jìn)入或減少溶劑蒸氣的滲透性，本發(fā)明的彈性密封體的表面可經(jīng)樹脂如特富隆(注冊(cè)商標(biāo))所涂覆或設(shè)有由酚醛樹脂或其類似物所形成的片。如圖2所示，本發(fā)明的電解電容器優(yōu)選為具有一種結(jié)構(gòu)，其中彈性密封體7具有通孔，電極引線4和5插穿過(guò)該通孔；而且電極引線和通孔被密封材料所密封，該密封材料選自于環(huán)氧樹脂、二曱苯樹脂、胍胺樹脂、酚趁樹脂、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、硅氧烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅橡膠和丁基橡膠。密封材料設(shè)置在通孔的內(nèi)壁部和通孔的外部開放周邊部(從彈性密封體所凸出的電極引線的基礎(chǔ)部)。圖4中所示的本發(fā)明的電解電容器中的密封體9可采用由樹脂如苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、聚苯硫醚、聚丙烯、或硅橡膠所形成的密封體；或通過(guò)將酚醛樹脂積層到上述樹脂上而形成的密封體。本發(fā)明中的陽(yáng)極引線、陰極引線及引線端子各由鍍銅鋼線、銅線、鋼線、或其類似物所形成，包括與電極箔接觸的連接部；與連接部一體成形及由高純度鋁所形成的圓桿部；及固定于圓桿部的尖端且經(jīng)歷錫鍍、銀鍍或類似物鍍的外連接部。各連接部和圓桿部的表面、或至少圓桿部的表面，可經(jīng)由陽(yáng)極氧化而經(jīng)歷氧化膜形成處理或可包含由具有Al203、Si02、Zr02、或其類似物的陶瓷涂料所形成的絕緣層。于本發(fā)明中，陽(yáng)極引線和陰極引線、陽(yáng)極翼片端子和陰極翼片端子或任何引線端子、及陽(yáng)極箔和陰極箔通過(guò)超聲波來(lái)填隙或焊接而電連接。絕緣片的例子包括由基于聚苯硫醚的硬質(zhì)塑料、基于尼龍的硬質(zhì)塑料或類似物所形成的片。本發(fā)明不僅可以采用圖5中所示的直立式晶片鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)，而且可以采用水平式晶片鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)，該水平式晶片鋁電解電容器通過(guò)以下來(lái)制備通過(guò)將圖2中所示的鋁電解電容器包含于具有適合于電容器外形的儲(chǔ)存空間的外殼內(nèi)，該外殼由耐熱性樹脂如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、或聚酰亞胺樹脂、陶瓷材料、或類似物所形成；及沿著外殼的開口端表面和底部表面來(lái)折迭從電容器所抽引出的引線。本發(fā)明的鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)可用于新提出的鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)。鋁電解電容器的一例子是具有將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔和陰極箔積層隔片的結(jié)構(gòu)的鋁電解電容器。實(shí)施例本發(fā)明的鋁電解電容器經(jīng)由如下所述的程序來(lái)制造。本發(fā)明可應(yīng)用于任何結(jié)構(gòu)。然而，在實(shí)施例中，為了清晰起見，將使用圖1和2中所示的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。以下，實(shí)施例中將使用的鋁電解電容器具有相同的結(jié)構(gòu)。首先，制備具有表1至3中所述各組成的電解液。此時(shí)，進(jìn)行預(yù)定的脫水處理，以便將添加純水之前的電解液的水含量調(diào)整為大體上為0。然后，添加表1至3中所述量的純水。其次，將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔和陰極箔經(jīng)過(guò)基于馬尼拉麻的隔片間隔巻繞，以形成電容器元件(額定電壓為6.3V-l,000nF((|)10xl2.5mmL))。電容器元件經(jīng)電解液所浸漬，并包含于具有封閉端和由鋁所形成的圓筒形外殼內(nèi)。其次，將陽(yáng)極和陰極引線插穿過(guò)丁基橡膠形成的彈性密封體上所形成的通孔及從該通孔抽引出。丁基橡膠所形成的彈性密封體附著于外殼的開口端，用于經(jīng)由拉取來(lái)密封，從而產(chǎn)生具有圖2所示剖面結(jié)構(gòu)的鋁電解電容器。然后，在30。C測(cè)量電解液的電阻率。注意，表1至3的電解液包括具有不同濃度的l-乙基-3-甲基咪唑総三氰基甲基化物的實(shí)施例1至4的電解液；各含有1-乙基-3-曱基咪唑総三氰基甲基化物和純水的實(shí)施例5和6及比較例1的電解液；各含有1，3-二曱基咪唑鑰三氰基曱基化物的實(shí)施例7至9及比較例2的電解液；以及各含有1,2，3-三曱基咪唑鎿三氰基甲基化物的實(shí)施例10至12和比較例3的電解液。其它電解液包括各不含有三氰基曱基化物的傳統(tǒng)例1至4的電解液；各含有上述的三氰基甲基化物和硅烷的實(shí)施例13至18及比較例4的電解液；各含有上述的三氰基曱基化物和環(huán)丁砜的實(shí)施例19至26及比較例5的電解液；以及各含有上述的三氰基甲基化物和聚亞烷基二醇的實(shí)施例27至35及比較例6的電解液。傳統(tǒng)例5為對(duì)應(yīng)于實(shí)施例19至26的傳統(tǒng)例，而且傳統(tǒng)例6是對(duì)應(yīng)于實(shí)施例27至35的傳統(tǒng)例。實(shí)施例27至35、比較例6及傳統(tǒng)例6中所用的聚亞烷基二醇為以下化學(xué)式(2)所表示的化合物。在式中，m和n各表示l以上的自然數(shù)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>表l電<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>實(shí)施例35y-丁內(nèi)酯47.0電解液4586聚亞烷基二醇(m:n=7:3,m+n=60)15.0l-乙基-3-曱基咪唑鑰三氰基曱基化物35.0純水.3.0比4交例6y-丁內(nèi)酯46.0電解液4685聚亞烷基二醇(m:n=7:3，m+n=60)15.0l-乙基-3-曱基咪唑鎗三氰基曱基化物35.0純水4.0傳統(tǒng)例6y-丁內(nèi)酯50.0電解液47130聚亞烷基二醇(m:n=7:3,m+n=60)15,01,2，3,4-四甲基咪唑啉総鄰苯二曱酸氫鹽35.0表1至3顯示本發(fā)明各實(shí)施例的電解液(實(shí)施例1至12),與不含三氰基甲基化物的傳統(tǒng)電解液(傳統(tǒng)例1至4)比較，表現(xiàn)低的電阻率。含硅烷或環(huán)丁石風(fēng)的本發(fā)明各實(shí)施例的電解液(實(shí)施例13至18及19至26),與不含三氰基曱基化物的傳統(tǒng)電解液(傳統(tǒng)例5)比較下，也表現(xiàn)低的電阻率。再者，含聚亞烷基二醇的本發(fā)明各實(shí)施例的電解液(實(shí)施例27至35),與不含三氰基曱基化物而含有15.0重量％聚亞烷基二醇的傳統(tǒng)電解液(傳統(tǒng)例6)比較，也表現(xiàn)低的電阻率。使用表1至3的電解液來(lái)制造各具有6.3V-l,000iaF((M0xl2.5mmL)的額定電壓的十個(gè)鋁電解電容器。測(cè)量各鋁電解電容器的在120Hz的電容及初始tan5性質(zhì)，然后進(jìn)行高溫應(yīng)用試一驗(yàn)(105。C,3,000小時(shí)，夕卜加DC6.3V)。測(cè)量鋁電解電容器在20。C和100kHz的阻抗。表4和5顯示結(jié)果。25表4<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>使用乙烯-丙烯橡膠當(dāng)作密封橡膠。與在電解液中含有大量純水的各比較例1至3的鋁電解電容器比較，本發(fā)明的各實(shí)施例1至6、實(shí)施例7至9、及實(shí)施例10至12的鋁電解電容器(其在電解液中具有經(jīng)控制的水含量)表現(xiàn)明顯經(jīng)抑制的tanS增加量。再者，與釆用傳統(tǒng)電解質(zhì)的各傳統(tǒng)例l至4的鋁電解電容器比較，本發(fā)明的各實(shí)施例1至6、實(shí)施例7至9、及實(shí)施例10至12的鋁電解電容器(其采用三氰基甲基化物鹽當(dāng)作電解質(zhì))表現(xiàn)顯著減低的阻抗。含硅烷偶合劑、環(huán)丁砜或聚亞烷基二醇且在電解液中具有3.0重量％以下的經(jīng)控制水含量的各實(shí)施例13至35的鋁電解電容器，表現(xiàn)穩(wěn)定的tanS變化，但是含4.0重量％純水的各比較例4至6的鋁電解電容器表現(xiàn)大的tan5增加量。與采用傳統(tǒng)電解質(zhì)的傳統(tǒng)例6的鋁電解電容器比較，采用三氰基甲基化物鹽當(dāng)作電解質(zhì)的本發(fā)明各實(shí)施例25至35的鋁電解電容器表現(xiàn)顯著減低的阻抗。電容器元件(額定電壓為6.3V-l，000jLiF((J)10xl2.5mmL))通過(guò)將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔和陰極箔經(jīng)過(guò)基于馬尼拉麻的隔片間隔巻繞而形成。電容器元件經(jīng)本發(fā)明的實(shí)施例的各電解液1、6和8以及傳統(tǒng)例1的電解液(電解液16)所浸漬，并包含于具有封閉端和由鋁所形成的圓筒形外殼內(nèi)。其次，制備由乙烯-丙烯橡膠、經(jīng)樹脂硫化的橡膠、經(jīng)硫所硫化的丁基橡膠、或經(jīng)過(guò)氧化物部分硫化的丁基橡膠所形成的彈性密封體當(dāng)作密封體。將陽(yáng)極和陰極引線插穿過(guò)彈性密封體上所形成的通孔及從該通孔抽引出，使彈性密封體附著外殼的開口端，用于經(jīng)由拉取來(lái)密封。因此，制造十個(gè)各自具有圖2所示剖面結(jié)構(gòu)的鋁電解電容器。測(cè)量具有6.3V-l,000nF的額定電壓的各所制得的鋁電解電容器在120Hz的電容及初始tan5性質(zhì)，然后進(jìn)行高溫應(yīng)用試驗(yàn)(105。C或125。C，3，000小時(shí)，夕卜力口DC6.3V)。表6顯示結(jié)果。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表6中所顯示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在使用傳統(tǒng)例的電解液的情況中，初始tan5性質(zhì)和高溫應(yīng)用試驗(yàn)后的tanS增大。再者，在使用乙烯-丙烯橡膠或經(jīng)硫硫化的丁基橡膠當(dāng)作密封體的情況中，初始tan5性質(zhì)和/或高溫應(yīng)用試-驗(yàn)后的tanS增大。與這些電解電容器比較，采用由經(jīng)樹脂硫化的丁基橡膠或經(jīng)過(guò)氧化物部分硫化的丁基橡膠所形成的彈性密封體的本發(fā)明的電解電容器具有小的初始tan5和高溫應(yīng)用試驗(yàn)后小的tan5。電容器元件(額定電壓為6.3V-l，000^F((|)10xl2.5mmL))通過(guò)將各經(jīng)過(guò)蝕刻處理和氧化膜形成處理的陽(yáng)極箔和陰極箔經(jīng)過(guò)基于馬尼拉麻的隔片間隔巻繞而形成。電容器元件經(jīng)本發(fā)明的電解液6、比較例1的電解液(電解液7)、及傳統(tǒng)例3的電解液(電解液18)所浸漬，然后包含于具有封閉端和由鋁所形成的圓筒形外殼內(nèi)。將陽(yáng)極和陰極引線插穿過(guò)丁基橡膠形成的彈性密封體上所形成的通孔及從該通孔抽引出，并使彈性密封體附著于外殼的開口端，用于經(jīng)由拉取來(lái)密封。因此，制造三十個(gè)各自具有圖2所示剖面結(jié)構(gòu)的鋁電解電容器，而且各電解電容器的電極引線和通孔被表7中所述的密封材料所密封。評(píng)估所制造的各電解電容器中，有無(wú)滲出現(xiàn)象。表7顯示結(jié)果。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>使用乙烯-丙烯橡膠當(dāng)作密封橡膠。表7中的"-"意指電解電容器的電極引線和通孔未被密封材料所密封。如表7中所示，在含有經(jīng)密封材料所密封的電極抽引部分的本發(fā)明的電解電容器中，沒有看到滲出。對(duì)照下，在含有未經(jīng)密封材料所密封的電極抽引部分的電解電容器中，看到沉積物(推測(cè)由滲出物所形成)。本發(fā)明不限于實(shí)施例的范圍內(nèi)，而且采用將上述各種化合物單獨(dú)地或組合地溶解而制備的電解液的任何結(jié)構(gòu)，可以獲得同樣的效果。評(píng)估結(jié)果顯示本發(fā)明的電解電容器表現(xiàn)低阻抗性和低的等效串聯(lián)電阻，已經(jīng)抑制電容的減低及抑制tan5的增加，即使在高溫應(yīng)用試驗(yàn)中，而且具有長(zhǎng)壽命和高可靠性，不會(huì)減少耐電壓性。權(quán)利要求1.一種電解電容器，在具有如下結(jié)構(gòu)其中電容器元件包含于具有封閉端的圓筒形外殼內(nèi)，該電容器元件由將各與電極引線連接的陽(yáng)極箔和陰極箔經(jīng)隔片間隔卷繞而形成，且經(jīng)驅(qū)動(dòng)電解液所浸漬；而且，外殼的開口端被彈性密封體所密封，其中該驅(qū)動(dòng)電解液含有如下化學(xué)式(1)所表示的三氰基甲基化物鹽；及該驅(qū)動(dòng)電解液具有3.0重量％以下的水含量；其中，R表示與三氰基甲基化物離子作配對(duì)以形成三氰基甲基化物鹽的陽(yáng)離子。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的電解電容器，其中該在三氰基曱基化物鹽中與三氰基甲基化物離子作配對(duì)的陽(yáng)離子選自由以下所組成的族群l-甲基咪唑鑰；l-曱基咪唑啉鎗；1-乙基咪唑鎿；l-乙基咪唑啉鎗；l-正丙基咪唑鐵；l-正丙基咪唑啉鑰；1，3-二甲基咪唑鐵；1，3-二甲基咪唑啉鑰；1,2,3-三曱基咪唑鑰；1，2，3-三甲基咪唑啉鑰；l-乙基-3-甲基咪唑鑰；l-乙基-3-甲基咪唑啉鑰；l-乙基-2，3-二曱基咪唑鑰；1-乙基-2，3-二曱基咪唑啉鏺；1,2,3,4-四曱基咪唑総；1,2，3，4-四甲基咪唑啉総；1，3-二乙基咪唑鑰；1，3-二乙基咪唑啉鑰；l-甲基-3-正丙基咪唑鑰；l-甲基-3-正丙基咪唑啉鎗；2-乙基-l，3-二甲基咪唑鑰；2-乙基-1,3-二甲基咪唑啉鑰；1,3-二曱基正丙基咪唑鑰；1，3-二曱基正丙基咪唑啉鎗；1，3，4-三曱基咪唑鎗；1，3，4-三曱基咪唑啉錄；2-乙基-l，3，4-三甲基咪唑鐡；及2-乙基-l，3,4-三甲基咪唑啉鐵。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解電容器，其中該三氰基曱基化物鹽包含以下之一l-乙基-3-曱基咪唑鎗三氰基曱基化物；1，3-二曱基咪唑鑰三氰基曱基化物；及l(fā)，2，3-三甲基咪唑鐵三氰基曱基化物。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的電解電容器，其中該驅(qū)動(dòng)電解液含有一或多種選自由y-丁內(nèi)酯、環(huán)丁砜、3-曱基環(huán)丁砜、乙二醇、及聚亞烷基二醇和其共聚物所組成族群的溶劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電解電容器，其中該彈性密封體包括經(jīng)樹脂疏化的丁基橡膠及經(jīng)過(guò)氧化物硫化的丁基橡膠。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電解電容器，其中該彈性密封體具有通孔，而電極引線插穿該通孔；而且電極引線和通孔被密封材料所密封，該密封材料選自由環(huán)氧樹脂、二甲苯樹脂、胍胺樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、硅氧烷樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅橡膠、及丁基橡膠所組成的族群。全文摘要提供一種鋁電解電容器，其表現(xiàn)低電阻率及低阻抗性質(zhì)而且實(shí)現(xiàn)高可靠性。電解電容器具有如下結(jié)構(gòu)其中電容器元件(6)包含于一具有封閉端的圓筒形外殼內(nèi)，該電容器元件(6)由將各與電極引線(4，5)連接的陽(yáng)極箔(1)和陰極箔(2)經(jīng)隔片(3)間隔卷繞而形成，且其經(jīng)驅(qū)動(dòng)電解液所浸漬；而且，外殼的開口端被彈性密封體所密封，其中驅(qū)動(dòng)電解液含有上述化學(xué)式(1)所表示的三氰基甲基化物鹽；及該驅(qū)動(dòng)電解液具有3.0重量％以下的水含量；其中，R表示與三氰基甲基化物離子作配對(duì)以形成三氰基甲基化物鹽的陽(yáng)離子。文檔編號(hào)H01G9/00GK101326599SQ200680045990公開日2008年12月17日申請(qǐng)日期2006年12月7日優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日發(fā)明者上田隆之,尾上清太朗,橋本浩伸,水田圭一郎,笠原泰祐,谷智之申請(qǐng)人:尼吉康株式會(huì)社;株式會(huì)社日本觸媒