CN100382212C - 电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解电容器,其特征在于,使用导电性高分子和有机酸络合盐作为电解质。这种电解电容具有下列效果:(1)漏电电流小,耐电压值增高;(2)阻抗特性优良;(3)稳定性优良;(4)可以在简易工程下制造。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解电容器,尤其是使用导电性高分子和有机酸络合盐的电解电容器。
背景技术
近年来,伴随着电子器件的数字化,要求电容器具有小型,大容量,并且在高周波领域具有低阻抗的特性。以前在高周波领域使用的电容器,多为塑料薄膜电容器,叠层式陶瓷电容器等。这一类的电容器通常形状较大,要达到大容量比较困难。另一方面,作为大容量电容器,有干式铝电解电容器,以及铝或钽固体电解电容器。这样的电解电容器必须在以金属作为阀门的阳极表面形成阳极氧化薄膜(电介质),同时还要在其内部有兼作阴极的电解质。例如,在干式铝电解电容器上用蚀刻法制成阳极,在阴极铝箔和阳极之间,放置隔离物质并将其卷曲,隔离物质完全浸泡在驱动电解液中。
但是,作为干式铝电解电容器,如果发生电解质液体泄漏或蒸发等情况,就会造成其特性劣化等严重问题。液态电解质因为其离子传导的电阻率比较大,因此会造成电容损失较大,阻抗周波数特性显著劣化等问题。为了改善上述问题,就产生了使用固体电解质的铝或钽固体电解电容器。作为固体电解电容器的电解质有锰氧化物,7-7-8-8-四氰基对醌二甲烷盐(TCNQ),聚吡咯,聚噻吩,及聚苯胺等导电性高分子物质。
发明内容
本发明要解决的技术问题:虽然以锰氧化物作为电解质的固体电解电容器,它可以改善其温度特性,容量以及电容损失等情况随使用时间不断变化的问题,但因为锰氧化物的电阻率比较高,因此对于阻抗周波数特性的提高就没有办法了。另外,以锰氧化物作为电解质,当经过多次热分解处理后电介质的氧化薄膜就会引起损伤。而使用TCNQ盐作为电解质的固体电解电容器上,当TCNQ涂抹上去时会引起电阻率上升,这样会造成与阴极箔的接触性下降的问题。
另一方面,利用吡咯,噻吩或者苯胺等单体,通过化学氧化聚合反应形成的导电性高分子表面,氧化剂会影响电介质氧化薄膜,使其性能劣化,同时导电性高分子基本上没有化学合成性(电介质氧化薄膜的损伤部位修复能力),因此生产额定电压超过35V的电解电容器是相当困难的。另外具有这种结构的电解电容器,当进行老化处理和高温试验的时候,由于漏电电流的增大而造成阴极-阳极间发生短路现象。
本发明正是解决了上述问题,以提供阻抗特性,漏电电流特性,稳定性都很优良的耐高电压的电解电容器为目的。
本发明的技术方案:本发明者为了解决上述问题进行了专门研讨,得出如下结论:以导电性高分子(A)和有机酸络合盐(B)作为电解质的电解电容器,其电解电容器的阻抗特性,漏电电流特性,稳定性都很优良,并能实现耐高电压特性。
因此本发明主要描述:使用导电性高分子(A)和有机酸络合盐(B)作为电解电容器的电解质;该电解质的构成物质;该电解电容器上使用的有机酸络合盐。其中,所述导电性高分子(A)为共轭双键聚合物(A-1)或向该聚合物中加入添加剂后得到的化合物;所述有机酸络合盐(B)由络合阳离子和有机酸阴离子组成,其中络合阳离子是从4级铵、3级磺胺、4级磷以及3级水合氢的族群中选择的至少1种阳离子,有机酸阴离子是从羧酸、磺酸、苯酚类单体或者二烃基磷酸酯、硼络化物等有机酸族群中选择的至少1种除去质子的阴离子;所述导电性高分子(A)和所述有机酸络合盐(B)的重量比为(A)∶(B)=1∶0.1~5。
其中,所述有机酸络合盐(B)的络合阳离子为4级铵阳离子。所述电解质中的4级铵阳离子是从三甲基乙铵、二乙基二甲铵、三乙基甲铵、1,2,3,4-四甲基咪唑啉、1,2-二甲基-3-乙基咪唑啉、1-乙基-3-甲基咪唑、以及1-甲基-3-乙基咪唑中选择至少1种构成。其中,所述的有机酸络合盐(B)的有机酸阴离子是从羧酸、芳香族磺酸中选择除去质子的阴离子构成。或者,所述的有机酸络合盐(B)的有机酸阴离子是从多环式芳香族磺酸中选择除去质子的阴离子构成。
其中,所述的有机酸络合盐(B)中的络合阳离子和有机酸阴离子的当量比为1∶0.2~3。
其中,所述共轭双键聚合物(A-1)是从聚吡咯、聚噻吩、聚乙烯二羟基噻吩、聚苯胺的族群中选择至少1种构成。
本发明的电解电容器可以是具有固体形态的电解电容器。
本发明的效果:本发明中所描述的以导电性高分子(A)和有机酸络合盐(B)共同组成的物质作为电解质的电解电容器,它具有下列效果:
(1)漏电电流小,耐电压值增高,
(2)阻抗特性优良,
(3)稳定性优良,
(4)可以在简易工程下制造。
本发明的具体实施方式
本发明的特别之处在于:导电性高分子(A)是,共轭双键聚合物(A-1),或者是向该聚合物内混合入添加剂(A-2)后得到的化合物。
(A-1)是形成共轭双键聚合物的1种单体(a-1)或者2种以上的聚合物。形成(A)的过程可以在(a-1)聚合后添加(A-2),也可以在聚合反应中加入,但比较好的方法是在(a-1)聚合反应中添加入(A-2),使其参加聚合反应过程,因为当聚合反应中添加(A-2)时,它可以作为氧化剂(a-2),这样(a-2)在作为氧化剂参加聚合反应的同时还起到混合吸收剂的作用。
作为(a-1),下面列举出含碳原子数2~30或者以上的化合物:
(1)脂肪族系三键聚合物:乙炔,1,6-庚二炔等。
(2)芳香族共轭化合物:苯,萘,蒽等。
(3)含杂链原子的共轭化合物:吡咯,噻吩,呋喃,乙烯二羟基噻吩等多元素环类化合物;苯胺,硫代苯胺,联苯硫醚等非多元素环类化合物。
(4)所述(1)~(3)的碳原子数1~20的烷基置换化合物(例如甲基,乙基,月桂基,硬脂酰基等),芳烃基置换化合物(苯基,萘基等)。
所述单体(a-1)使用1种或者2种以上都可以。这些物质中比较好的是(3)的含异链原子的共轭化合物,更好的是多元素环类化合物及苯胺,最理想的是吡咯,噻吩,乙烯二羟基噻吩及苯胺。
下面(1)~(7)中所列举的是作为(a-2)氧化剂:
(1)转化金属盐:
无机酸盐:硫酸铁,硝酸铁,氯化铁,过氯酸铁,磷酸铁,溴化铁,氢氧化铁,硝酸铜,硫酸铜,氯化铜等,
有机酸盐:草酸盐(草酸铁,草酸铜等),碳原子数1~30的脂肪族类磺酸铁(甲磺酸铁,丙磺酸铁等),碳原子数7~30的芳香族磺酸铁(苯磺酸铁,p-甲苯磺酸铁等),碳原子数1~30的脂肪族类磺酸铜(甲磺酸铜,丙磺酸铜等),碳原子数7~30的芳香族磺酸铜(安息香酸铜,邻苯二甲酸铜等),
复合盐:镍铬酸钠,镍铬酸钾,镍铬酸铵,过锰酸钠,过锰酸钾,磷酸钼钠等。
(2)质子酸及其质子盐[除去(1)中的转化金属盐]:盐酸,硫酸,硝酸,氟硫酸,氯硫酸,氢氟酸,磷氟化氢酸等,以及上述质子酸的碱金属盐(钠,钾等),铵盐,碳元素数3~10的有机胺盐(三甲基胺,三乙基胺等)。
(3)重氮异胺盐:氢硫酸苯重氮嗡盐,氢硫酸o-甲苯重氮嗡盐等。
(4)卤素及其卤化物:溴,碘,溴化碘,五氟化砷,五氟化锑,四氟化硅,五氯化磷,五氟化磷,氯化铝,溴化铝等。
(5)过酸及其盐类:过氢氧酸,过无机酸(过氯酸,过碘酸等),过有机酸(过醋酸,过安息香酸等),以及上述过酸的碱金属盐(钠,钾等),铵盐,碳原子数3~10的有机胺盐(三甲基胺,三乙基胺等)。
(6)醌类:苯醌,萘醌等
(7)其他氧化剂:三氧化硫,二氧化氮,臭氧等。
这些氧化剂中比较理想的是转化金属盐,质子酸及其盐类,更好一些的是磺酸转化金属盐,氯化铁,盐酸,硫酸,最理想的氧化剂是碳原子数1~30的脂肪族磺酸铁,碳原子数7~30的芳香族磺酸铁,氯化铁,硫酸。
另外,(a-2)可以使用1种也可以使用2种以上。
(A)或者(A-1)的形成方法,是按照下面(I)~(III)中所列举方法,在(a-1)中添加较理想的(a-2)进行反应:
(I)液态化学聚合反应法:
在进行该聚合反应时,首先将电容器芯浸泡在含有(a-1)的溶液中,使其进行氧化聚合反应。在此聚合反应过程中添加氧化剂(a-2)比较好。也可在此反应中添加溶剂用以调整溶液粘度和浓度。在该聚合反应中使用的聚合溶媒一般为大家所熟知的比较好,例如:水,纯酒精(甲醇,乙醇,丙醇,异丙醇等),乙二醇(乙烯乙二醇,二乙烯乙二醇,三乙烯乙二醇,三丙烯乙二醇等),纯***(甲基乙二醇***,乙基乙二醇***,甲基卡必醇,乙基卡必醇,丁基卡必醇,三乙烯乙二醇单甲醚,三乙烯乙二醇单丁醚,丙烯乙二醇单甲醚,丙烯乙二醇单丙醚,二丙烯乙二醇单甲醚,四氢化呋喃等),二***(乙烯乙二醇二甲醚,乙烯乙二醇二***,二甘醇乙基甲醚,甘油二酸酯,三氯环烷烃,四乙烯乙二醇二甲醚,1,3-二垩烷等),腈(乙腈,苯腈等),酮(丙酮,甲基乙酮等),酰胺(二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺等),碳酸酯(乙烯碳酸酯,丙烯碳酸酯等),酯(醋酸乙酯,顺丁烯二酸二乙酯等),内酯(γ-丁内酯,δ-戊内酰胺酯等),含硫磺溶液(二甲基亚砜胺,硫酰镧等),卤代烷烃(氯仿,二氯甲烷等),烷烃(己烷,甲苯等)。这里比较常用的是,水、纯酒精、无水***。这些溶剂通常也可以使用2种以上。
所述混合溶液中单体(a-1)较理想的摩尔浓度是0.01~10mol/l(摩尔/升),最佳比例是0.05~5mol/l,氧化剂(a-2)的适宜范围是0.0001~10mol/l比较理想,最佳范围是0.001~5mol/l。粘度(温度25℃时)的适宜范围是0.1~10,000mPa·s,最佳粘度范围是0.1~500mPa·s。
聚合反应条件在通常大家熟知的条件下比较好,适宜的温度范围在-100℃~200℃之间,反应时间在1分钟~48小时之间。最佳反应条件是,温度范围0℃~150℃,反应时间1~60分钟。该聚合反应按上述组合方式在电容器芯上进行,也可进行多次反复聚合反应。
(II)气态化学聚合反应法
该种反应方式,实际上是将(I)中的氧化聚合反应在气态中进行,预先将电容器芯浸泡在含有(a-2)的溶液中,然后将浸泡过的电容器芯放置在含有(a-1)的气体中进行氧化聚合反应。
(a-1),(a-2)和溶剂等可以使用与(I)中所列举相同的物质,最好是使用与(I)所列相同的物质。所述氧化剂溶液(a-2)比较理想的摩尔浓度为0.0001~10mol/l,最佳浓度比为0.001~5mol/l。
聚合反应条件在通常大家熟知的条件下比较好,适宜温度范围在-60℃~200℃之间,反应时间在1分~48小时之间。最佳反应条件是,温度范围-15℃~25℃,反应时间1~60分钟。该聚合反应按上述组合方式在电容器芯上进行,可以进行多次反复聚合反应。
(III)电解聚合反应法
该种聚合反应是,将(a-1)和电容器芯浸泡在与(a-1)相匹配的含有(a-2)的溶液中,同时使之通电进行聚合反应。(I)和(II)的聚合是化学氧化聚合反应,(III)是电解聚合反应。
(a-1),(a-2)和溶剂可以使用与上述(I)、(II)所列举相同的物质,(a-1)的理想物质是与(I)相同的物质。(a-2)的理想物质是质子酸及其盐类,过酸及其盐类,最佳物质是碳原子数7~30的芳香族磺酸钠,碳原子数7~30的芳香族磺酸铵,过氯酸铵。
所述溶液中单体(a-1)的浓度在0.01~10mol/l之间,适宜的浓度范围是0.05~5mol/l。氧化剂(a-2)的适宜范围是0.00001~10mol/l,最佳浓度范围是0.0001~5mol/l。聚合反应条件使用通常大家熟知的条件比较好,适宜温度范围在-100℃~200℃之间,通电反应时间为1分~48小时,反应最佳温度范围是10℃~100℃,反应时间为1~60分钟。
该聚合反应按上述组合方式在电容器芯上进行,最好使用定电位法或者定电流法,利用电流分解作用使电容器芯上形成一个聚合层。定电位法的理想电位范围是0.1~5Vvs·SCE(饱和甘汞电极),定电流法的理想电流密度为0.01~100mA/cm2,在此条件下的聚合反应也可反复多次进行。
从(I)~(III)反应中得到的聚合物(A-1)是与电容器芯进行聚合反应后附着在电容器芯上的,实际上聚合反应是向电容器元件上导入物质而不是去除物质。
用这种方法聚合形成的聚合物是共轭双键聚合物(A-1),也可以向这个聚合物中再混入添加剂(A-2)。混合(或者搀杂)会引起(A-1)与(A-2)之间电荷移动,从而使(A-1)的导电性升高。添加剂是向(A-1)提供导电性电子,也就是说它是具有电子供给性的试剂。氧化剂(a-2)中既含有具有电子受容性的成份也含有具有电子给予性的成份,在进行聚合反应时它起到添加剂的作用,因此在上述聚合反应法中,在聚合的同时还有混合添加。例如,在使用氧化剂生成转化金属盐的时候,转化金属单体接受电子从而使其氧化性降低,平衡离子则向具有电子供给性的聚合物提供了导电性能。
作为(A-2)具体使用的物质,如下面所列举:
(1)质子酸:
无机质子酸:盐酸,硫酸,硝酸,氟硫酸,氯硫酸,磷酸,氢氟酸,磷氟化氢酸等;
分子量低于1,000的低分子有机酸:酚酮类(苯酚,萘酚等),碳原子数1~30的脂肪族羧酸(醋酸,质子酸等),碳原子数7~30的芳香族羧酸(安息香酸,邻苯二甲酸等),碳原子数1~30的脂肪族磺酸(甲磺酸,丙磺酸等),碳原子数7~30的芳香族磺酸(苯磺酸,p-甲苯磺酸等);
重均分子量1,000~1,000,000的高分子有机酸(聚苯乙烯磺酸,聚乙烯磺酸等)。
(2)卤素及其卤化物:溴,碘,溴化碘,五氟化砷,五氟化锑,四氟化硅,五氯化磷,五氟化磷,氯化铝,溴化铝,氯化铁,氯化铜等。
这些物质中比较理想的是质子酸,更好一些的是盐酸,硫酸,碳原子数1~30的脂肪族羧酸,碳原子数7~30的芳香族羧酸,碳原子数1~30的脂肪类磺酸,碳原子数7~30的芳香族磺酸,其中最好的是碳原子数1~30的脂肪类羧酸,碳原子数7~30的芳香族羧酸,碳原子数1~30的脂肪类磺酸,碳原子数7~30的芳香族磺酸。
另外,本发明中的添加剂(A-2)可以使用1种也可以使用2种以上。
一旦添加(A-2)并形成(A-1)后,就可以按照通常大家熟知的化学法或者电子化学法进行反应,如前所记,最理想的方法是当进行聚合反应的同时使用氧化剂,即聚合的同时混合添加剂。在化学反应法中使气态或者液态(A-2)与(A-1)相混合进行反应,在电解化学反应法中,将(A-1)浸泡在溶解有(A-2)的溶液中,以(A-1)作为电极通电,进行电解化学反应并混合搅拌,在电容器芯上形成(A)。这就是导电性高分子(A)的形成过程,它的理想导电性范围在10-5~105S/cm,最佳导电范围是10-2~105S/cm之间。
通过本发明描述了,有机酸络和盐(B)是由络和阳离子和有机酸阴离子反应形成的。也就是说(B)是络和阳离子的有机酸盐,具体分子结构是络和阳离子从4级铵,3级砜,4级磷,3级水和氢的阳离子族群中选择1种或者2种以上阳离子,有机酸阴离子从羧酸,磺酸,酚酮类单体或者二烃基磷酸酯,硼络化物等有机酸中,除去质子的阴离子族群中选择1种以上的阴离子,共同形成有机酸络和盐。
含有络合阳离子的(B)的具体实例列举如下:
(I)关于4级铵阳离子,如下列(I-1)~(I-10)中所列举:
(I-1)碳原子数4~30或者以上,含有烷基及/或炔基的脂肪族系4级铵:
四甲基铵,乙基三甲铵,二乙基二甲铵,三乙基甲铵,三甲基乙铵,四乙基铵,三甲基丙铵,二甲基二丙铵,乙基二丙铵,丁基三甲铵,二甲基二丁铵,四丁基铵,四己基铵,三甲基癸铵等。
(I-2)碳原子数6~30或者以上芳香族4级铵:
三甲基苯铵,二甲基乙基苯铵,三乙基苯铵等。
(I-3)碳原子数3~30或者以上,环式脂肪类4级铵:
N,N-二甲基二硝基苯、N-乙基-N-甲基嘧啶、N,N-二乙基吡咯、N,N-二甲基吗啉、N-乙基-N-甲基吗啉、N,N-二乙基吗啉、N,N-二甲基哌嗪、N,N-二乙基哌嗪等。
(1-4)碳原子数3~30或者以上的咪唑啉:
1,2,3-三甲基咪唑啉、1,2,3,4-四甲基咪唑啉、1,3,4-三甲基-2-乙基咪唑啉、1,3-二甲基-2,4-二乙基咪唑啉、1,2-二甲基-3,4-二乙基咪唑啉、1,2-二甲基-3-乙基咪唑啉、1,2,3,4-四乙基咪唑啉、1,2,3-三乙基咪唑啉、4-氰基-1,2,3-三甲基咪唑啉、2-氰甲基-1,3-二甲基咪唑啉、4-乙酰基-1,2,3-三甲基咪唑啉、3-乙酰甲基-1,2-二甲基咪唑啉、4-甲基甲氧羧基-1,2,3-三甲基咪唑啉、3-甲氧甲基-1,2-二甲基咪唑啉、4-甲酰基-1,2,3-三甲基咪唑啉、3-甲酰甲基-1,2-二甲基咪唑啉、3-羟乙基-1,2-二甲基咪唑啉、4-羟甲基-1,2,3-三甲基咪唑啉等。
(I-5)碳原子数3~30或者以上的咪唑:
1,3-二甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-甲基-3-乙基咪唑、1,2,3-三甲基咪唑、1,3-二甲基-2-乙基咪唑、1,2-二甲基-3-乙基咪唑、1,2,3-三乙基咪唑、1,2,3,4-四乙基咪唑、1,3-二甲基-2-苯基咪唑、1,3-二甲基-2-苄基咪唑、1-苄基-2,3-二甲基咪唑、4-氰基-1,2,3-三甲基咪唑、3-氰甲基-1,2-二甲基咪唑、4-乙酰基-1,2,3-三甲基咪唑、3-乙酰甲基-1,2-二甲基咪唑、4-甲基甲氧羧基-1,2,3-三甲基咪唑、3-甲基甲氧羧基-1,2-二甲基咪唑、4-甲氧基-1,2,3-三甲基咪唑、4-甲酰基-1,2,3-三甲基咪唑、3-甲酰甲基-1,2-二甲基咪唑、3-羟乙基-1,2-二甲基咪唑、2-羟乙基-1,3-二甲基咪唑、N,N’-二甲基苯咪唑、N,N’-二乙基苯咪唑、N-甲基-N’-乙基苯咪唑等。
(I-6)碳原子数4~30或者以上的四氢化嘧啶:
1,3-二甲基四氢化嘧啶、1,2,3-三甲基四氢化嘧啶、1,2,3,4-四甲基四氢化嘧啶、8-甲基-1,8-重氮异胺[5,4,0]-7-十一碳烯、5-甲基-1,5-重氮异胺[4,3,0]-5-壬烷、4-氰基-1,2,3-三甲基四氢化嘧啶、3-氰甲基-1,2-二甲基四氢化嘧啶、4-乙酰基-1,2,3-三甲基四氢化嘧啶、3-乙酰甲基-1,2-二甲基四氢化嘧啶、4-甲基甲氧羧基-1,2,3-三甲基四氢化嘧啶、4-甲氧基-1,2,3-三甲基四氢化嘧啶、3-甲氧甲基-1,2-二甲基四氢化嘧啶、4-羟甲基-1,2,3-三甲基四氢化嘧啶、2-羟乙基-1,3-二甲基四氢化嘧啶等。
(I-7)碳原子数4~30或者以上的二氢嘧啶:
1,3-二甲基-2,4-或者-2,6-二氢嘧啶[在此用1,3-二甲基-2,4(6)-二氢嘧啶表示,以下表示方法相同]、1,2,3-三甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、1,2,3,4-四甲基-2,4(6)二氢嘧啶、1,2,3,5-四甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、8-甲基-1,8-重氮异胺[5,4,0]-7,9(10)-十一碳烯、5-甲基-1,5-重氮异胺[4,3,0]-5,7(8)-壬烷、2-氰甲基-1,3-二甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、3-乙酰甲基-1,2-二甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、4-甲基甲氧羧基-1,2,3-三甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、4-甲氧基-1,2,3-三甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、4-甲酰基-1,2,3-三甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、3-羟乙基-1,2-二甲基-2,4(6)-二氢嘧啶、2-羟乙基-1,3-二甲基-2,4(6)-二氢嘧啶等。
(I-8)碳原子数3~30或者以上含有咪唑啉结构的胍:
2-二甲替氨基-1,3,4-三甲基咪唑啉、2-二乙替氨基-1,3,4-三甲基咪唑啉、2-二乙替氨基-1,3-二甲基-4-乙基咪唑啉、2-二甲替氨基-1-甲基-3,4-二乙基咪唑啉、2-二乙替氨基-1,3,4-四乙基咪唑啉、2-二甲替氨基-1,3-二甲基咪唑啉、2-二乙替氨基-1,3-二甲基咪唑啉、2-二乙替胺基-1,3-二乙基咪唑啉、1,5,6,7-四乙基-1,2-二甲基-2H-亚胺[1,2a]咪唑啉、1,5,6,7-四氢基-1,2-二甲基-2H-间二氮杂苯[1,2a]咪唑啉、1,5-二氢基-1,2-二甲基-2H-间二氮杂苯[1,2a]咪唑啉、2-二甲替氨基-3-氰甲基-1-甲基咪唑啉、2-二甲替氨基-4-乙酰基-1,3-二甲基咪唑啉、2-二甲替氨基-4-甲基甲氧羧基-1,3-二甲基咪唑啉、2-二甲替氨基-3-甲基甲氧羧基-1-甲基咪唑啉、2-二甲替氨基-3-甲氧甲基-1-甲基咪唑啉、2-二甲替氨基-4-甲酰基-1,3-二甲基咪唑啉、2-二甲替胺基-3-羟乙基-1-甲基咪唑啉、2-二甲替氨基-4-羟甲基-1,3-二甲基咪唑啉等。
(I-9)碳原子数3~30或者以上的含有咪唑结构的胍:
2-二甲替氨基-1,3,4-三甲基咪唑、2-二乙替氨基-1,3,4-三甲基咪唑、2-二乙替氨基-1,3-二甲基-4-乙基咪唑、2-二乙替氨基-1-甲基-3,4-二乙基咪唑、2-二乙替氨基-1,3,4-四乙基咪唑、2-二甲替氨基-1,3-二甲基咪唑、2-二甲替氨基-1-乙基-3-甲基咪唑、2-二乙替氨基-1,3-二乙基咪唑、1,5,6,7-四氢基-1,2-二甲基-2H-硫亚胺[1,2a]咪唑、1,5,6,7-四氢基-1,2-二甲基-2H-嘧啶[1,2a]咪唑、1,5-二氢基-1,2-二甲基-2H-间二氮杂苯[1,2a]咪唑、2-二甲替氨基-3-氰甲基-1-甲基咪唑、2-二甲替氨基-4-乙酰基-1,3-二甲基咪唑、2-二甲替氨基-4-甲基甲氧羧基-1,3-二甲基咪唑、2-二甲替氨基-4-甲氧基-1,3-二甲基咪唑、2-二甲替氨基-3-甲氧甲基-1-甲基咪唑、2-二甲替氨基-3-甲酰甲基-1-甲基咪唑、2-二甲替氨基-4-羟甲基-1,3-二甲基咪唑等。
(I-10)碳原子数4~30或者以上的含有四氢化嘧啶的胍:
2-二甲替氨基-1,3,4-三甲基四氢化嘧啶、2-二乙替氨基-1,3,4-三甲基四氢化嘧啶、2-二乙替氨基-1,3-二甲基-4-乙基四氢化嘧啶、2-二乙替氨基-1-甲基-3,4-二乙基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-1,3-二甲基四氢化嘧啶、2-二乙替氨基-1,3-二甲基四氢化嘧啶、2-二乙替氨基-1,3-二乙基四氢化嘧啶、1,3,4,6,7,8-己羟基-1,2-二甲基-2H-硫亚胺[1,2a]嘧啶、1,3,4,6,7,8-己羟基-1,2-二甲基-2H-嘧啶[1,2a]嘧啶、2,3,4,6-四羟基-1,2-二甲基-2H-嘧啶[1,2a]嘧啶、2-二甲替氨基-3-氰甲基-1-甲基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-4-乙酰-1,3-二甲基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-4-甲基甲氧羧基-1,3-二甲基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-3-甲基甲氧羧基-1-甲基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-3-甲氧甲基-1-甲基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-4-甲酰基-1,3-二甲基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-3-羟乙基-1-甲基四氢化嘧啶、2-二甲替氨基-4-羟甲基-1,3-二甲基四氢化嘧啶等。
(I-11)碳原子数4~30或者以上,含有二羟嘧啶结构的胍:
2-二甲替氨基-1,3,4-三甲基-2,4(6)-二羟嘧啶、2-二乙替氨基-1,3,4-三甲基-2,4(6)-二羟嘧啶、2-二甲替氨基-1-甲基-3,4-二乙基-2,4(6)-二羟嘧啶、2-二乙替氨基-1-甲基-3,4-二乙基-2,4(6)-二羟嘧啶、2-二乙替氨基-1,3,4-四乙基-2,4(6)-二羟嘧啶、2-二乙替氨基-1,3-二甲基-2,4(6)-二羟嘧啶、2-二甲替氨基-1-乙基-3-甲基-2,4(6)-二羟嘧啶、1,6,7,8-四羟基-1,2-二甲基-2H-硫亚胺[1,2a]嘧啶、1,6-二羟基-1,2-二甲基-2H-硫亚胺[1,2a]嘧啶、1,6-二羟基-1,2-二甲基-2H-硫亚胺[1,2a]嘧啶、2-二甲替氨基-4-氰基-1,3-二甲基-2,4(6)二羟嘧啶、2-二甲替氨基-4-乙酰基-1,3-二甲基-2,4(6)二羟嘧啶、2-二甲替氨基-3-乙酰甲基-1-甲基-2,4(6)二羟嘧啶、2-二甲替氨基-3-甲基甲氧羧基-1-甲基-2,4(6)二羟嘧啶、2-二甲替氨基-4-甲氧基-1,3-二甲基-2,4(6)二羟嘧啶、2-二甲替氨基-4-甲酰基-1,3-二甲基二羟嘧啶、2-二甲替氨基-3-甲酰甲基-1-甲基二羟嘧啶、2-二甲替氨基-4-羟甲基-1,3-二甲基-2,4(6)-二羟嘧啶等。
(II)含有3级磺胺阳离子的物质,具体如下列(II-1)~(II-3)中所列举:
(II-1)碳原子数1~30或者以上,含有烷基及/或炔基的脂肪族系3级磺胺:
三甲基磺胺,三乙基磺胺,乙基二甲基磺胺,二乙基甲基磺胺等。
(II-2)碳原子数6~30或者以上的芳香族3级磺胺:
苯二甲基磺胺,苯乙基甲磺胺,苯甲基苄磺胺等。
(II-3)碳原子数3~30或者以上的环式脂肪类3级磺胺:
甲基硫胺,苯基硫胺,甲基噻嗪等。
(III)关于4级磷阳离子,如下列(III-1)~(III-3)中所列举:
(III-1)碳原子数1~30或者以上,含有烷基及/或炔基的脂肪族系4级磷:
四甲基磷,四乙基磷,四丙基磷,四丁基磷,甲基三乙基磷,甲基三丙基磷,甲基三丁基磷,二甲基二乙基磷,三甲基乙基磷,三甲基丙基磷,乙基三丙基磷,乙基三丁基磷,二乙基三丁基磷,三乙基三丁基磷,丙基三丁基磷,二丙二丁基磷,三丙基三丁基磷等。
(III-2)碳原子数6~30或者以上,芳香族4级磷:
三甲苯甲基磷,二甲苯二甲基磷,三甲苯苄基磷等。
(III-3)碳原子数3~30或者以上,环式脂肪类4级磷:
1,1-二甲基磷酰胺,1-甲基-1-乙基磷酰胺,1,1-二乙基磷酰胺,1,1-二甲基磷酸乙酰胺,1-甲基-1-乙基磷酸乙酰胺,1,1-二乙基磷酸乙酰胺,1,1-环戊烷基磷酸乙酰胺等。
(IV)对于3级水合氢阳离子,如下列(IV-1)~(IV-3)中所列举:
(IV-1)碳原子数1~30或者以上,含有烷基及/或炔基的脂肪类3级氧嗡离子:
三甲基氧嗡,三乙基氧嗡,乙基二甲基氧嗡,二乙基甲基氧嗡等。
(IV-2)碳原子数6~30或者以上,芳香族系3级氧嗡离子:
苯二甲基氧嗡,苯乙基甲基氧嗡,苯甲基苄基氧嗡等。
(IV-3)碳原子数3~30或者以上,环式脂肪类3级氧嗡离子:
甲羟基喹啉,苯羟基喹啉,甲苯基垩嗪酮等。
这些离子中较理想的是4级铵阳离子,更好一些的是碳原子数4~30或者以上的脂肪类铵,碳原子数3~30或者以上的咪唑啉,碳原子数3~30或者以上的咪唑,最理想的是三甲基乙基铵,二甲基二乙基铵,三乙基甲基铵,1,2,3,4-四甲基咪唑啉,1,2-二甲基-3-乙基咪唑啉,1-乙基-3-甲基咪唑,1-甲基-3-乙基咪唑。这些络合阳离子可以使用1种也可以使用2种以上。
与所述(B)相对应的提供阴离子的有机酸,具体实例列举如下:
(I)下列(I-1)~(I-4)所列举的是羧酸:
(I-1)碳原子数1~30或者以上的饱和及不饱和脂肪类羧酸:
(I-1-1)1价的脂肪类羧酸:甲酸,醋酸,丙酸,丁酸,异丁酸,缬草酸,己酸,庚酸,癸酸,二正辛基甲酸,月桂酸,肉豆蔻酸,硬酯酸,俞树酸等饱和羧酸,丙烯酸,异丁烯酸,油酸等不饱和羧酸等。
(I-1-2)2价以上的脂肪类羧酸:
硝甘酸,丙二酸,琥珀酸,戊二酸,己二酸,壬二酸,癸二酸,1,10-癸烷基二羧酸,1,12-癸烷基二羧酸,正十酸,1,15-正戊二羧酸等直链饱和羧酸,甲基丙二酸,乙基丙二酸,丁基丙酸,3-甲基己二酸,1,6-癸烷基二羧酸,二乙基丙二酸,2,2-或2,3-二甲基琥珀酸,2-乙基-3-甲基琥珀酸,2,2-或2,3-或2,4-或3,3-二甲基戊二酸,3-乙基-3-甲基戊酸,2-丁基辛烷二酸,5,6-癸烷二羧酸等分链饱和羧酸,甲酰三氨基酸,1,6,11-或1,10,11-或5,6,11-正戊癸烷基三羧酸,1,2,34-丁烷基四羧酸,顺丁烯二酸(马来酸),反丁烯二酸,谷锱酸等不饱和二羧酸等。
(I-1-3)羟基脂肪类羧酸:二醇酸,乳酸,酒石酸等。
(I-1-4)脂肪类硫代羧酸:硫代二丙腈酸等。
(I-2)碳原子数7~30或者以上的芳香族羧酸:
(I-2-1)1价芳香族羧酸:安息香酸,桂树皮酸,萘甲酸等。
(I-2-2)2价以上芳香族羧酸:邻苯二甲酸,对苯二甲酸,偏苯二甲酸,连苯二甲酸等。
(I-2-3)羟基芳香族羧酸:水杨酸,扁桃酸等。
(I-3)碳原子数3~30或者以上的环式脂肪类羧酸:
环丁烷基-1,2-二羧酸、环戊醇基-1,2-二羧酸、1,2-或1,4-环己烷基二羧酸、2-或3-甲基-1,4-环己烷二羧酸、呋喃基-2,3-二羧酸、二环[2,2,1]庚烯基-2-烯烃-2,3-二羧酸、二环[2,2,1]庚烯基-2,5-二烯烃-2,3-二羧酸等。
(I-4)含有羧甲酸基的均聚物和共聚物:
含有羧甲酸基的均聚物(偏)丙烯酸,桂树皮酸,乙烯安息香酸等,以及含有聚合双键的碳原子数3~30的羧酸已经列举出来了。聚合条件以通常大家熟知的方法为宜,聚合度的适宜范围是:16~10,000,最佳范围在20~1000之间。
上述羧酸中最理想的酸是:己二酸,1,6-癸烷基二羧酸,邻苯二甲酸,安息香酸。
(II)关于磺酸,具体如下(II-1)~(II-3)中所列举:
(II-1)碳原子数1~30或者以上的饱和及不饱和脂肪类磺酸:
(II-1-1)1价脂肪类磺酸:
甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、异丙磺酸、丁磺酸、异丁磺酸、t-丁磺酸、戊磺酸、异戊磺酸、己磺酸、壬磺酸、癸磺酸、十一炭磺酸、十二炭磺酸、三癸磺酸、四癸磺酸、辛磺酸、月桂磺酸、十六炭磺酸、乙烯磺酸、1-丙烯-1-磺酸、苄醇磺酸、苯乙磺酸等不饱和磺酸等。
(II-1-2)2价以上的脂肪类磺酸:
甲二磺酸、1,1-乙二磺酸、1,2-乙二磺酸、1,1-丙磺酸、1,3-丙磺酸、聚乙烯磺酸等。
(II-1-3)羟基脂肪类磺酸:
异十六烷酸、3-羟基-丙磺酸等。
(II-1-4)硫代基脂肪类羧酸:
硫代醋酸、硫代琥珀酸等。
(II-2)碳原子数6~30或者以上的芳香族磺酸:
(II-2-1)1价单环式芳香族磺酸:
苯磺酸、p-甲苯磺酸、o-甲苯磺酸、m-甲苯磺酸、o-二甲苯-4-磺酸、m-二甲苯-4-磺酸、4-月桂苯磺酸、4-辛烷苯磺酸、2-甲基-5-异丙基苯磺酸等。
(II-2-2)1价多环式芳香族磺酸:
萘磺酸、三异丙萘磺酸、等烷基萘磺酸、蒽磺酸、菲磺酸等。
(II-2-3)2价以上芳香族磺酸:
m-苯二磺酸、1,4-萘磺酸、1,5-萘二磺酸、1,6-萘二磺酸、2,6-萘二磺酸、2,7-萘二磺酸、磺化聚苯乙烯等。
(II-2-4)羟基芳香族磺酸:
石碳酸基-2-磺酸、石碳酸基-3-磺酸、石碳酸基-4-磺酸、异构-o-磺酸、异构-m-磺酸、石碳酸基-o-磺酸、苯氧基-m-磺酸、石碳酸基-2,4-二磺酸、石碳酸基-2,4,6-三磺酸、异构-2,4-二磺酸、苯氧基-2,5-二磺酸、2-羟基三烯烃基-4-磺酸、邻苯二酚基-4-磺酸、邻二甲苯基-4-磺酸、间苯二酚基-4-磺酸、2-羟基-1-甲氧苯基-4-磺酸、1,2-二羟基苯基-3,5-二磺酸、间苯二酚基-4,6-二磺酸、氢醌磺酸、氢醌基-2,5-二磺酸、1,2,3-三羟基苯基-4-磺酸等。
(II-2-5)羟基芳香族磺酸:
o-硫代安息香酸、m-硫代安息香酸、p-硫代安息香酸、2,4-二硫代安息香酸、3-硫代邻苯二甲酸、3,5-二硫代邻苯二甲酸、4-硫代异邻苯二甲酸、2-硫代对苯二甲酸、2-甲基-4-硫代安息香酸、2-甲基-3,5-二硫代安息香酸、4-丙基-3-硫代安息香酸、2,4,6-三甲基-3-硫代安息香酸、2-甲基-5-硫代对苯二甲酸、5-硫代水杨酸、3-羟基-4-硫代安息香酸等。
(II-2-6)羟基芳香族磺酸:
硫代石碳酸基磺酸、硫代异构-4-磺酸、硫代苯氧基-4-磺酸等。
(II-2-7)具有其他官能团的芳香族磺酸:
苯酰基-o-磺酸、苯酰基-2,4-二磺酸、乙酰苯基-o-磺酸、乙酰苯基-2,4-二磺酸、苯酰苯酚基-o-磺酸、苯酰苯酚基-3,3′-二磺酸、4-氨基苯酚基-3-磺酸、蒽醌基-1-磺酸、蒽醌基-1,5-二磺酸、蒽醌基-1,8-二磺酸、蒽醌基-2,6-二磺酸、2-甲基蒽醌基-1-磺酸等。
(II-3)碳原子数3~30或者以上的环式脂肪类羧酸:
环戊烷基磺酸、环己烷基磺酸等。
在上述磺酸中,比较理想的酸是p-甲苯磺酸、三异丙基萘磺酸、萘磺酸、苯酚基-4-磺酸。
(III)下面(III-1)中所列举的是苯酚类。
(III-1)碳原子数6~30或者以上的置换或非置换苯酚:
(III-1-1)1价苯酚:
苯酚、萘酚、环己基苯酚、甲酚、二甲苯酚、乙基苯酚、n及异丙基苯酚、n及异戊烷基苯酚、异壬烷基苯酚、异月桂基苯酚、丁子香酚、邻苯氧基苯酚等。
(III-1-2)2价以上苯酚:
邻苯二酚、间苯二酚、连苯三酚及氟糖精等。
(IV)关于单体烷基磷酸酯的具体实例,如下(IV-1)~(IV-2)中所列举:
(IV-1)碳原子数1~30或者以上的单体烷基磷酸酯:
甲基磷酸酯、异丙基磷酸酯、丁基磷酸酯、2-乙基己烷基磷酸酯、异癸烷基磷酸酯等。
(IV-2)碳原子数2~30或者以上的二烃基磷酸酯:
二甲基磷酸酯、二异丙基磷酸酯、邻苯二甲酸基磷酸酯、(2-乙基己烷基)二磷酸酯、二乙癸烯基磷酸酯等。
(V)关于络合硼的具体实例,如下(V-1)~(V-2)中所列举:
(V-1)含有硼的乙醇性氢氧基络合物:
硼酸乙烯二醇络合物、硼酸环丙烷二醇络合物等。
(V-2)硼酸的磷酸络合物及/或磷酸酯络合物:
硼酸甲基磷酸脂络合物、硼酸乙基磷酸脂络合物。
关于硼酸络合物的详细说明可以参见专利2966451号公报中所记载内容。
这些物质中,比较理想的是羧酸,磺酸,更为理想的是羧酸,芳香族磺酸,最佳选择是,羧酸,多环式芳香族磺酸。这些有机酸阴离子使用1种或者2种以上都可以。
该(B)的制造方法没有特别限定,比如在制造4级铵的有机酸盐时,第3级铵利用烷基化剂(卤化烷,烷硫酸等)被4级化后,氢氧根离子立刻与有机酸发生反应,进一步生成卤素离子。这种制造方法的详细说明在国际专利公开号WO95/15572号,专利2964244号公报中都有记载,具体制造方法可以与此相同。
关于3级硫胺盐的生成是,硫醚利用烷基化剂(卤化烷,烷硫酸等)被3级化后,氢氧根离子立刻与有机酸发生反应,进一步生成卤素离子。这种制造方法的详细说明在J.P.Marino,“Topicsin Sulfur Chemistry”,vol.1,1976,p.1中有记载,制造方法与此相同.
关于4级磷盐的生成是,第3级磷化氢利用烷基化剂(卤化烷,烷硫酸等)被4级化后,氢氧离子立刻与有机酸发生反应,进一步生成卤素离子。这种制造方法的详细说明在P.Beck“Organic Phosphorus Compound”,vol.2,1972,Chapt.4,p.189中有记载,可以使用与此相同的制造方法.
关于3级水合氢盐的生成是,***利用烷基化剂(卤化烷,烷硫酸等)被3级化后,氢氧离子立刻与有机酸发生反应,进一步生成卤素离子。这种制造方法的详细说明在G,W.Wheland,“Advanced Organic Chemistry”1949,p.38中有记载,可以使用与此相同的制造方法.
用这种方法得到的(B)中的络合阳离子和有机酸阴离子的当量比,从耐电压和耐热性角度考虑,当量比通常在 络合阳离子∶有机酸阴离子=1∶0.2~3之间比较理想,最佳范围是1∶0.5~1.5.当有机酸阴离子在0.2以上时可以耐高压,在3以下时耐热性良好。
本发明中所描述的电解电容器使用的电解质是由(A)和(B)共同构成的。这里(A)和(B)的重量比从导电性和耐电压的角度考虑,比较合适的重量比是(A)∶(B)=1∶0.1~5之间。最佳重量范围是(A)∶(B)=1∶0.2~2之间。当(B)在0.1以上时耐电压性升高,在5以下时导电性良好。
在本发明中,当该导电性高分子(A)形成后,可以将使用以前电解液的电解电容器利用该有机酸络合盐(B)进行浸泡,从而将导电性高分子导入到电容器元件当中。在上述(A)形成的同时添加上述(B),使其在进行聚合的同时能导入到电容器元件当中。
在本发明中所描述的电容器,为了改善其火花电压,改善化学合成性,降低漏电电流,吸收甲烷气体,防止静电容量变化,防止短路,防止腐蚀,改善耐洗净性,改善难燃性、含浸性等特性,在电解质中可以添加1种以上添加剂,或者以其盐的形式添加。作为添加剂可以列举出:磷化物(磷酸,亚磷酸,次亚磷酸,磷酸脂类,磷酸盐等);硼化合物(硼酸,氧化硼,硼酸脂类,硼酸与含氢氧基及/或羧基的化合物形成的络合物等);硝基化合物(硝基安息香酸,硝基苯酚,硝基苯氧酸,硝基乙酰苯,芳香族硝基化合物等);硫磺化合物(磺酸类,硫醇类,含有硫醇基的多元素环式化合物等);安息香酸电介质(羟基安息香酸,四羟基安息香酸,安息香酸脂等);苯酚类(邻苯二酚,硝基邻苯二酚,3价苯酚等);含氧酸类(二醇酸,酒石酸,柠檬酸等);聚氧乙烯及/或聚氧丙烯电介质(聚氧乙烯基邻苯***,聚氧乙烯蓖麻油等);含有2个以上氢氧基的化合物类(甘露糖醇,己酰醇,赤丁四醇,山梨醇,多甘油,糖类,纤维素类,淀粉类等);高分子化合物(聚乙烯乙醇类,聚烷烃基二醇,聚烷烃基二醇酸,聚丙烯酰胺,变性硅油等);钨酸;杂多酸(硅钨酸,磷钨酸,磷钼酸等);微粒无机化合物(无水硅酸,氧化钛,水滑石类等);氨基酸等。添加剂的量从导电性角度考虑比较好的比例是电解质重量的10%以下,最佳比例是5%以下。
本发明中所描述的电解质,在不发生特性劣化的范围内可以含有溶媒,固体溶煤比较理想。
该电解质的理想含水比例在1%以下,最佳比例为0.3%以下,碱金属离子,卤素离子等腐蚀性离子含量的适宜范围在10ppm以下,最佳范围是1ppm以下。如果水份含量在1%以下时,电解质的性能不会下降,当腐蚀性离子含量在10ppm以下时电极不会被腐蚀。
本发明中所描述的电解质,使用在电解电容器芯上。对于上述电解电容器芯没有特别限定,例如,在卷曲式的铝电解电容器上有起阀门作用的金属阳极箔和阴极箔,其阳极箔表面已经形成了电介质氧化薄膜,将导电性高分子(A)和有机酸阴离子盐(B)形成的电解质介于其间用于分离阳极和阴极,以上述电容器芯为例,将其收入到有底筒状铝盒内后,将铝盒的开口部位用封口剂密封,这样就形成了一个铝电解电容器。这样的电解电容器,因为利用了导电性高分子(A)的高导电性,因此导电部分的极间电阻明显降低,这样该电解电容器在阻抗特性优良的同时,由于还使用了具有电介质氧化薄膜修复能力的有机酸阴离子盐(B),所以这样的电解电容器还兼具耐高压,低漏电电流的特性。
实施例
下面就本发明的具体实施例子进行说明,本发明不限于此范围内。
实施例1
在阳极铝箔和阴极铝箔之间,用分隔物介于其中并卷曲,就得到一个电容器芯。这个电容器芯在含有乙烯二羟基噻酚0.5g及p-甲苯磺酸铁2.0g的水和乙醇(1∶2)的溶液5ml里,在室温下浸泡10分钟,浸泡完成取出后在105℃下进行10分钟的干燥聚合反应,这样的反应重复10次。在电极箔片上形成由聚乙烯二羟基噻酚构成的导电性高分子层后,将电容器元件进行水洗-干洗(105℃、10分钟)。然后将该电容器芯浸泡在含邻苯二甲酸1,2,3,4-四甲基咪唑盐1g(邻苯二甲酸∶1,2,3,4-四甲基咪唑盐的官能团当量比=1∶1)的溶液中,这样就得到一个额定电压50V,静电容量220μF的铝电解电容器芯。将该电容器芯放入铝制金属盒内,进行绝缘处理后用封口材料密封,这样一个铝电解电容器就制成了(尺寸:Φ10mm×L10.2mm)。
实例2~8是将实例1中的导电性高分子和有机酸阴离子盐用表1中所列举的物质取代。表1中所记载的导电性高分子和有机酸阴离子盐以外的物质,使用方法与实例1相同。
比较例1
阳极铝箔与阴极铝箔之间介入分隔物使之分离并卷曲,得到电容器芯。然后将该电容器芯浸泡在电解液1中,这样就得到额定电压50V,静电容量220μF的铝电解电容器芯。将该电容器芯放入铝制金属盒内,绝缘处理后用封口材料密封,这样就制造出铝电解电容器(尺寸:Φ13mm×L10.2mm)。
电解液1:含有邻苯二甲酸1,2,3,4-四甲基咪唑盐的25%γ-丁内酯溶液。
比较例2
与本发明实施例1相比,除不在有机酸阴离子盐中浸泡以外,其他与实施例1都相同。
表2是本发明中实施例1~8和比较例1~2中所描述的电解电容器,用于比较它们的初期特性[静电容量120Hz,阻抗100kHz,漏电电流值以及在老化处理中的短路(不良)发生率]。任意选取50个试验品,初期特性取它们的平均值(短路不良品除外)。
通过表2可以明显看出,比较例1中的只使用电解液的铝电解电容器,与本发明所描述的实施例1~8相比较,阻抗明显增大。
在比较例子2中,虽然阻抗特性比较良好,但因为氧化薄膜的修复能力明显较小,因此在老化过程中的短路发生率比较高。
表1
表2
静电容量(μF at 120Hz) | 阻抗(mΩat 100kHz) | 漏电电流(μA) | 短路发生率(个) | |
实施例1 | 221 | 28 | 13 | 0 |
实施例2 | 219 | 24 | 17 | 0 |
实施例3 | 222 | 23 | 14 | 0 |
实施例4 | 225 | 25 | 13 | 0 |
实施例5 | 223 | 26 | 15 | 0 |
实施例6 | 221 | 25 | 16 | 0 |
实施例7 | 225 | 23 | 13 | 0 |
实施例8 | 220 | 24 | 16 | 0 |
比较例1 | 218 | 145 | 12 | 0 |
比较例2 | 207 | 22 | 152 | 23 |
Claims (10)
1.一种电解电容器,其特征是,所述电解电容器以导电性高分子A和有机酸络合盐B作为电解质;所述导电性高分子A为共轭双键聚合物(A-1)或向该聚合物中加入添加剂后得到的化合物;所述有机酸络合盐B由络合阳离子和有机酸阴离子组成,其中络合阳离子是从4级铵、3级磺胺、4级磷以及3级水合氢的族群中选择的至少1种阳离子,有机酸阴离子是从羧酸、磺酸、苯酚类单体或者二烃基磷酸酯、硼络化物等有机酸族群中选择的至少1种除去质子的阴离子;所述导电性高分子A和所述有机酸络合盐B的重量比为A∶B=1∶0.1~5。
2.根据权利要求1的电解电容器,其特征是,所述有机酸络合盐B的络合阳离子为4级铵阳离子。
3.根据权利要求2的电解电容器,其特征是,所述电解质中的4级铵阳离子是从三甲基乙铵、二乙基二甲铵、三乙基甲铵、1,2,3,4-四甲基咪唑啉、1,2-二甲基-3-乙基咪唑啉、1-乙基-3-甲基咪唑、以及1-甲基-3-乙基咪唑中选择至少1种构成。
4.根据权利要求1的电解电容器,其特征是,所述的有机酸络合盐 B 的有机酸阴离子是从羧酸、芳香族磺酸中选择除去质子的阴离子构成。
5.根据权利要求1的电解电容器,其特征是,所述的有机酸络合盐B的有机酸阴离子是从多环式芳香族磺酸中选择除去质子的阴离子构成。
6.根据权利要求1的电解电容器,其特征是,所述的有机酸络合盐B中的络合阳离子和有机酸阴离子的当量比为1∶0.2~3。
7.根据权利要求1的电解电容器,其特征是,所述共轭双键聚合物(A-1)是从聚吡咯、聚噻吩、聚乙烯二羟基噻吩、聚苯胺的族群中选择至少1种构成。
8.根据权利要求1~7中任意一项的电解电容器,其特征是,所述电容器为具有固体形态的电解电容器。
9.一种电解电容器用电解质组成物,其特征是,所述组成物是由具有所述导电性高分子A结构的单聚物和所述有机酸络合盐B共同组成的混合物质;所述导电性高分子A为共轭双键聚合物(A-1)或向该聚合物中加入添加剂后得到的化合物;所述有机酸络合盐B由络合阳离子和有机酸阴离子组成,其中络合阳离子是从4级铵、3级磺胺、4级磷以及3级水合氢的族群中选择的至少1种阳离子,有机酸阴离子是从羧酸、磺酸、苯酚类单体或者二烃基磷酸酯、硼络化物等有机酸族群中选择的至少1种除去质子的阴离子;所述导电性高分子A和所述有机酸络合盐B的重量比为A∶B=1∶0.1~5。
10.一种用于形成电解电容器用电解质的有机酸络合盐,其特征是,所述的有机酸络合盐是由从4级铵、3级磺胺、4级磷、3级水合氢的族群中选择的至少1种络合阳离子以及从羧酸、磺酸、苯酚类单体或者二羟基磷酸酯、硼络化物的有机酸族群中选择的至少1种除去质子的有机酸阴离子共同组成。
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