专利名称：阻燃电解质电解电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电解电容器，特别地阻燃电解电容器。
背景技术：
电解电容器是使用如下方式形成的氧化物层作为电介质的电容器通过将金属箔如铝或钽的表面进行电解氧化处理以形成绝缘氧化物层，由于可使用的电极区域和绝缘膜的介电常数大，而使得电容增大。
使用铝的通常铝电解电容器组件是其中通过隔片圆柱形卷绕含有通过阳极氧化形成的绝缘氧化物层的带形正电极箔和不合有绝缘氧化物层的带形负电极箔的结构，或其中隔片夹在正电极和负电极之间和它们交替层压或折迭得结构。将电解电容器组件采用电解质浸渍和放入铠装盒和另外将铠装盒的开口端口采用密封材料气密封以形成电解电容器。作为电解质通常使用通过在有机溶剂如乙二醇、N，N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯等中溶解硼酸或羧酸，或其铵盐获得的溶液。
在以上电解电容器中，当由于热量、超电势等组件的内部压力升高时，可以引起电解质从密封端口泄露出的情况，或启动防曝阀以喷出电解质。在此情况下，存在如下可能性由于电解电容器自身的短路或来自其它电子部件的火花，点燃泄漏的电解质以损害设备或引起火灾。近来，采用电解电容器的电子设备甚至在通用家庭用具中广泛使用。对此目的，需要开发即使由于电解电容器的原因，电解质泄漏到外部，仍具有高安全性的电解质。然而，硼酸或羧酸或其铵盐在有机溶剂中的上述溶液具有安全性不足够的问题。
另一方面，由于塑料用阻燃剂是已知的磷化合物、卤素化合物、氧化锑等，但赋予电解质阻燃性时，重要的是不降低电解质的基本性能(服务温度范围，电导率，火花电压，对电极的兼容性等)。例如，一般考虑固体材料降低电导率和卤化物腐蚀电极和因此它们不能包括在电解质中。考虑到此情况，提出将非卤素磷酸酯加入到电解质中以改进电解电容器阻燃性的技术(参见日本专利No.2611262)。然而，甚至在此电解电容器中根据使用环境阻燃性不足够，使得需要开发进一步改进阻燃性的电解电容器。
发明公开本发明的目的是通过向电解质给予比常规阻燃性高的阻燃性，提供即使电解质泄漏到外部，仍具有高安全性的含有阻燃电解质的电解电容器。
本发明人进行各种研究以达到以上目的和发现与常规电解质相比，通过加入磷腈衍生物和/或其异构体向电解质中进一步改进电解质的阻燃性和因此相当改进电解电容器的安全性，和结果是，完成本发明。
即，本发明的电解电容器是一种电解电容器，该电容器包括具有通过阳极氧化形成的绝缘氧化物层的正电极，负电极，隔片和包含有机溶剂中的溶质的电解质，其特征在于电解质包含不小于3质量％磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
在本发明电解电容器的优选实施方案中，电解质包含不小于5质量％磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
进一步优选电解质包含不小于10质量％磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
磷腈衍生物优选在25℃下的粘度不大于100mPa·s(100cP)和由如下通式(I)或(II)表示 (其中R1，R2和R3独立地是单价取代基或卤素元素，X1是包含至少一种选自碳、硅、锗、锡、氮、磷、砷、铌、锑、铋、氧、硫、硒、碲和钋的元素的取代基，和Y1，Y2和Y3独立地是二价连接基团、二价元素或单键)(NPR42)n……(II)(其中R4独立地是单价取代基或卤素元素，且n是3-15)。
在通式(II)的磷腈衍生物中，特别优选是由如下通式(III)或(IV)表示的磷腈衍生物(NPF2)n……(III)(其中n是3-13)(NPR52)n……(IV)(其中R5独立地是单价取代基或氟，条件是所有R5的至少一个是含氟单价取代基或氟，且不是所有的R5均为氟，且n是3-8)。
作为磷腈衍生物，它也优选是在25℃下为固体和由如下通式(V)表示的磷腈衍生物(NPR62)n……(V)(其中R6独立地是单价取代基或卤素元素且n是3-6)。
作为磷腈衍生物的异构体，它优选是由如下通式(VI)表示，且是由如下通式(VII)表示的磷腈衍生物异构体 (在通式(VI)和(VII)中，R7，R8和R9独立地是单价取代基或卤素元素，X2是包含至少一种选自碳、硅、锗、锡、氮、磷、砷、铌、锑、铋、氧、硫、硒、碲和钋的元素的取代基，Y7和Y8独立地是二价连接基团、二价元素或单键)。
在本发明电解电容器的另一个优选实施方案中，电解质包含在25℃下的介电常数不小于30的有机溶剂。特别地，电解质优选包含γ-丁内酯和/或乙二醇。
在本发明电解电容器的其它优选实施方案中，在正电极中选自铝、钽和铌的元素的总比例不小于95质量％。
本发明的最佳实施方式以下详细描述本发明。本发明的电解电容器包括具有通过阳极氧化形成的绝缘氧化物层的正电极，负电极，隔片和包含有机溶剂中的溶质的电解质。在此情况下，电解质包括有机溶剂，溶质和磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
为什幺电解质包含磷腈衍生物和/或其异构体的原因如下。即，在常规技术中存在的危险是当电解电容器的内部压力由于热量、超电势等升高时，电解质从密封端口泄漏出来或启动防曝阀以喷出电解质和泄漏的电解质点燃或着火。相反，构成磷腈衍生物或其异构体的磷具有抑制构成电解电容器的高分子量材料链分解的作用，使得通过向常规电解质包括磷腈衍生物和/或其异构体可以有效降低点燃-着火的危险。同样，含卤素(如氟)的磷腈衍生物和/或其异构体用作捕捉最坏燃烧中活性基的试剂和由于在燃烧中有机取代基在隔片表面上形成碳化物(炭)而具有屏蔽氧的效应。
作为磷腈衍生物及其异构体，优选在它的分子结构中含有包括卤素元素的取代基。当包括卤素元素的取代基在分子结构中存在时，可以更有效地改进电解质的安全性。另外，已经考虑到由于它腐蚀电极，不能将卤化物加入到直接与电极接触的电解质中。然而在磷腈衍生物及其异构体的情况下，分子结构中的磷元素捕捉卤素基以形成稳定的磷卤化物而没有卤素的离解，使得不引起电极的腐蚀。同样，磷腈衍生物及其异构体的分解电势高和取宽的电势范围，使得当它们用于电解电容器时，电解质不分解和电特性不下降。
磷腈衍生物及其异构体中卤素元素的数量优选是2-80质量％，更优选2-60质量％，进一步优选2-50质量％。当含量小于2质量％时，通过包括卤素元素的效应不足够显现，而当超过80质量％时，电导率可下降。作为卤素元素，优选是氟、氯、溴等，和特别优选是氟。
作为磷腈衍生物，它优选是在25℃下的粘度不大于100mPa·s(100cP)，更优选不大于10mPa·s和由通式(I)或(II)表示的磷腈衍生物。
在通式(I)中，R1，R2和R3不特别限制只要它们是单价取代基或卤素元素。作为单价取代基，提及烷氧基、苯氧基、烷基、羧基、酰基、芳基等。作为卤素元素，优选提及氟、氯、溴等。所有的R1-R3可以是相同种类的取代基，或它们的一些可以是不同种类的取代基。
作为烷氧基，提及例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基、和丁氧基等，或者是烷氧基取代的烷氧基，如甲氧乙氧基、甲氧乙氧乙氧基等。在它们之中，对于所有的R1-R3特别优选是甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基或甲氧乙氧乙氧基，对于粘度降低，甲氧基、乙氧基是特别优选的。
在这些单价取代基中，氢元素优选由卤素元素取代。作为卤素元素，优选提及氟、氯、溴等。
在通式(I)中，作为由Y1，Y2和Y3显示的二价连接基团，例如提及CH2基团和每个包含至少一种选自氧、硫、硒、氮、硼、铝、钪、镓、钇、铟、镧、铊、碳、硅、钛、锡、锗、锆、铅、磷、钒、砷、铌、锑、钽、铋、铬、钼、碲、钋、钨、铁、钴和镍的元素的单价连接基团。在它们之中，优选是CH2基团和包含至少一种选自氧、硫、硒和氮的元素的二价连接基团。同样，Y1，Y2和Y3可以是二价元素如氧、硫、硒等，或单键。在相当改进电解质安全性的方面，特别优选是包含硫和/或硒、硫元素和硒元素的二价连接基团。所有的Y1-Y3可以相同，或它们的一些可以不同。
在通式(I)中，从毒性和环境意味的观点来看，X1优选是包含至少一种选自碳、硅、氮、磷、氧和硫的元素的有机基团。在这些有机基团中，它优选是具有由如下通式(VIII)、(IX)或(X)显示的结构的有机基团 条件是在通式(VIII)，(IX)和(X)中，R10-R14是单价取代基或卤素元素，Y10-Y14是二价连接基团、二价元素或单键，和Z是二价基团或二价元素。
在通式(VIII)，(IX)和(X)中，作为R10-R14，优选提及与在通式(I)的R1-R3中所述相同的单价取代基或卤素元素。同样，它们可以是相同有机基团中的相同种类，或它们的一些可以是不同种类。此外，通式(VIII)中的R10和R11，或通式(X)中的R13和R14可以彼此键合以形成环。
作为由通式(VIII)，(IX)和(X)中Y10-Y14显示的基团，提及与通式(I)的Y1-Y3中所述相同二价连接基团、二价元素等。相似地，由于降低电解质中点燃-着火的危险，特别优选是包含硫和/或硒元素的基团。它们可以是相同有机基团中的相同种类，或它们的一些可以不同。
作为通式(VIII)中的Z，例如提及CH2基团、CHR基团(R是烷基、烷氧基、苯基等，它们以下相同)、NR基团、和包含至少一种选自氧、硫、硒、硼、铝、钪、镓、钇、铟、镧、铊、碳、硅、钛、锡、锗、锆、铅、磷、钒、砷、铌、锑、钽、铋、铬、钼、碲、钋、钨、铁、钴和镍的元素的二价基团。在它们之中，优选是CH2基团、CHR基团、NR基团、和包含至少一种选自氧、硫和硒的元素的二价基团。特别地，由于降低电解质中点燃-着火的危险，特别优选是包含硫和/或硒元素的基团。同样，Z可以是二价元素如氧、硫、硒等。
在这些有机基团中，在可以有效降低点燃-着火的危险方面特别优选是如通式(VIII)中所示的含磷有机基团。同样，在降低电解质的界面阻力的方面特别优选是如通式(IX)中所示的含硫基团。
在通式(II)中，R4不特别限制只要它是单价取代基或卤素元素。作为单价取代基，提及烷氧基、苯氧基、烷基、羧基、酰基、芳基等。在它们之中，特别优选是烷氧基和苯氧基。作为卤素元素，优选提及氟、氯、溴等。作为烷氧基，提及例如，甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基、丙氧基等。在它们之中，特别优选是甲氧基、乙氧基和甲氧乙氧基。在这些取代基中，氢元素优选由卤素元素取代，和作为卤素元素，优选提及氟、氯、溴等。
可以通过合适地选择通式(I)，(II)和(VIII)-(X)中的R1-R4，R10-R14，Y1-Y3，Y10-Y14和Z合成具有更优选粘度，适于加料和混合等的溶解度的磷腈衍生物。这些磷腈衍生物可以单独使用或以两种或多种结合使用。
在通式(II)的磷腈衍生物中，特别优选是由通式(III)表示的磷腈衍生物。在通式(III)中，n优选是3-4，更优选3。当n的数值小时，沸点低和可以改进在接近火焰中防止点燃的性能。另一方面，当n的数值变大时，混点变得更高，使得它可以甚至在更高温度下稳定使用。为通过采用这样的性能获得目标表现，可以合适地选择和使用多种磷腈衍生物。
同样，在通式(II)的磷腈衍生物中，优选是由通式(IV)表示的磷腈衍生物。作为通式(IV)中的单价取代基，提及烷氧基、苯氧基、烷基、羧基、酰基、芳基等。在它们在电解质的安全性改进中特别优异的方面，优选是烷氧基。作为烷氧基，提及甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、丁氧基等，或烷氧基取代的烷氧基如甲氧乙氧基等。在它们之中，在它们在电解质的安全性改进中特别优异的方面，特别优选是甲氧基、乙氧基和正丙氧基。同样，在使电解质的粘度变小方面，优选是甲氧基。在通式(IV)中，在可以向电解质给予优异的安全性方面n优选是3-4。单价取代基优选由氟取代。当通式(IV)中的不是所有的R5均为氟时，至少一个单价取代基包含氟。通式(IV)的磷腈衍生物中氟的含量优选是3-70wt％，更优选7-45wt％。
作为以上的磷腈衍生物，它优选是在25℃下为固体和由通式(V)表示的磷腈衍生物。在通式(V)中，R6不特别限制只要它是单价取代基或卤素元素。作为单价取代基，提及烷氧基、烷基、羧基、酰基、芳基等。作为卤素元素，优选提及卤素元素如氟、氯、溴、碘等。在它们之中，在可以抑制电解质中粘度上升的方面优选是烷氧基。作为烷氧基，在可以抑制电解质中粘度上升的方面优选是甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基、丙氧基(异丙氧基，正丙氧基)、苯氧基、三氟乙氧基等，特别地甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基、丙氧基(异丙氧基，正丙氧基)、苯氧基、三氟乙氧基。单价取代基优选包含上述卤素元素。在通式(V)中，在可以抑制电解质中粘度上升的方面n特别优选是3-4。
作为通式(V)的磷腈衍生物，在可以抑制电解质中粘度上升的方面，特别优选是其中R6是甲氧基且n是3的通式(V)的结构、其中R6至少是甲氧基或苯氧基且n是4的通式(V)的结构、其中R6是乙氧基且n是4的通式(V)的结构、其中R6是异丙氧基且n是3或4的通式(V)的结构、其中R6是异丙氧基且n是3或4的通式(V)的结构、其中R6是三氟乙氧基且n是3或4的通式(V)的结构、和其中R6是苯氧基且n是3或4的通式(V)的结构。
作为磷腈衍生物的异构体，它优选是由通式(VI)表示的异构体，且是由如下通式(VII)表示的磷腈衍生物异构体。在通式(VI)中，R7，R8和R9不特别限制只要它们是单价取代基或卤素元素，和优选包括与通式(I)的R1-R3中所述相同的单价取代基或卤素元素。作为通式(VI)的Y7和Y8中所示的二价连接基团或二价元素，优选提及与通式(I)的Y1-Y3中所述相同的二价连接基团和二价元素。作为通式(VI)的X2中所示的取代基，优选提及与通式(I)的X2中所述相同的取代基。
由通式(VI)表示的异构体是由通式(VII)表示的磷腈衍生物的异构体，和可以例如在由通式(VII)表示的磷腈衍生物的形成中调节真空度和/或温度生产。电解质中异构体的含量(体积％)可以由如下测量方法测量。
《测量方法》它可以由如下方式测定通过凝胶渗透色谱(GPC)或高速液相色谱测量样品的峰面积，比较此峰面积与先前测量的每mol异构体的面积以获得摩尔比，和此外考虑到比重按体积转化比例。
作为通式(VII)的磷腈衍生物，优选是粘度相对低和能够较好溶解载体盐的那些。作为通式(VII)中的R7-R9，Y7-Y9和X2，优选提及与通式(VI)的R7-R9，Y7-Y9和X2中所述相同的。
磷腈衍生物或其异构体的闪点不特别限制，便优选低小于100℃，更优选不小于150℃，进一步优选不小于230℃，最优选无点燃。在此使用的术语“闪点”具体表示火焰在物质表面上扩展至少75％物质表面的温度，它是检查与空气形成可燃混合物的倾向的量度。当磷腈衍生物或其异构体的闪点不小于100℃时，抑制着火等，和也可以降低在电解质表面上铺展点燃火焰的危险。
在电解质中磷腈衍生物和/或其异构体占据的的比例根据电解电容器要求的性能而不同，但当溶剂的总数量是磷腈衍生物和/或其异构体时，获得具有最高阻燃性的电解电容器。同样，为通过加入到常规电解质中作为助溶剂而改进阻燃性，它的要求使用数量不小于3质量％，优选不小于5质量％，进一步优选不小于10质量％。
作为用于电解质的有机溶剂，提及醇溶剂如乙二醇、丙二醇、甘油、甲氧基乙醇等；酰胺溶剂如N-甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-乙基乙酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等；内酯溶剂如γ-丁内酯、β-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯等；碳酸酯溶剂如碳酸乙二醇酯、碳酸丙二醇酯、碳酸丁二醇酯等；腈溶剂如3-甲氧基丙腈等；氨基甲酸酯溶剂如N-甲基噁唑烷酮(oxazolidinone)等；脲溶剂如N，N’-二甲基咪唑啉酮；环丁砜溶剂如环丁砜和三甲基环丁砜等。在本发明的电解电容器中，除以上有机溶剂以外可以将不大于10质量％的水加入到电解质中。在以上的有机溶剂中，它在25℃下的介电常数不小于30，和特别优选是γ-丁内酯和乙二醇。
作为用于电解质的溶质，可以使用无机酸和有机酸的碱金属盐、铵盐、胺盐、季铵盐、季磷鎓盐等。作为无机酸，提及硼酸、碳酸、硅酸、磷酸、亚磷酸、次磷酸、硝酸、硫酸、氢硫酸、硫氰酸、氰酸、硼氢氟酸、磷氢氟酸、砷氢氟酸、锑氢氟酸、高氯酸等。作为有机酸，提及甲酸、乙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十五烷二酸、二甲基丙二酸、二乙基丙二酸、二丙基丙二酸、3，3-二甲基戊二酸、3-甲基己二酸、1，6-癸烷二羧酸、1，2-环己烷二羧酸、马来酸、柠康酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、1，2，4-苯三酸、均苯四酸、水杨酸、γ-间羟基苯甲酸、对硝基苯甲酸、酚酸、苦味酸、甲磺酸、苯磺酸、三氟甲磺酸等。
作为碱金属，提及锂、钠、钾等。作为胺，提及甲胺、乙胺、丙胺、乙二胺、单乙醇胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、乙基甲基胺、二苯胺、二乙醇胺、三甲胺、三乙胺、三丁胺、1，8-二氮杂双环(5，4，0)-十一碳烯-7、三乙醇胺等。作为季铵，提及二乙基铵、三乙基铵、三丙基铵、乙醇铵、二乙醇铵、三乙醇铵、环己基铵、哌啶鎓、1，5-二氮杂双环(4，3，0)壬烯鎓、5，1，8-二氮杂双环(5，4，0)十一碳烯鎓-7、四甲基铵、甲基三乙基铵、二甲基二乙基铵、三甲基乙基铵、四乙基铵、四丁基铵、N，N-二甲基吡咯烷鎓、N-甲基-N-乙基吡咯烷鎓、N，N-二甲基哌啶鎓、苄基三甲基铵、N-乙基吡啶鎓、N，N’-二甲基咪唑鎓等。作为季磷鎓，提及四甲基磷鎓、甲基三乙基磷鎓、四乙基磷鎓、四丙基磷鎓、四丁基磷鎓等。溶质的数量不大于饱和浓度，优选0.1-40质量％。
在溶剂和溶质的结合物中，除醇以外的有机溶剂，和用于本发明的磷腈衍生物及其异构体仅溶解略微数量的碱金属和铵盐。因此，在使用除醇以外的有机溶剂和磷腈衍生物和/或其异构体的混合溶剂的情况下，优选使用胺盐、季铵盐和季磷鎓盐。在它们之中，从溶解度和导电性的角度来看，特别优选使用季铵盐或季磷鎓盐作为溶质。
通过阳极氧化在基层金属如铝、钽等的表面上布置绝缘氧化物层形成电解电容器中的正电极，铝等用于负电极。这些电极可以经受蚀刻、烧结等用于增加与电解质的接触面积。在此情况下，正电极中铝、钽和铌的总数量优选不小于95质量％。
同样，在正电极和负电极之间布置隔片用于防止短路。作为隔片，提及纸隔片如马尼拉纸、牛皮纸等，聚烯烃隔片如聚丙烯、聚乙烯等，工程塑料隔片如聚苯硫醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。
本发明的电解电容器可以由公知方法生产。例如，可以采用如下方式生产本发明的电解电容器将电解质浸渍入卷绕元件，该卷绕元件由通过表面氧化变成电介质的铝制的正电极箔制成，铝的负电极与正电极箔的电介质表面相对，隔片位于正电极箔和负电极箔之间，在盒中密封它们。在本发明的电解电容器中，必须包括在电解质中包括上述磷腈衍生物。
给出如下实施例以说明本发明而不希望限制本发明。
<实施例>
根据表1所示的配混配方制备电解质，和然后由如下方法测量可燃性和粘度和由公知方法测量闪点。另外，关于不包含载体盐的溶液评价和测量可燃性和粘度。结果见表1。
(可燃性的评价)它由如下方式评价通过采用UL(保险业试验室)标准的UL94HB方法的方法测量在大气环境下点燃的火焰的燃烧长度和燃烧时间。在此情况下，也根据UL测试标准观察点燃性，可燃性，碳化物的形成和第二次点燃中的现象。具体地，通过将1.0mL每种电解质渗入不可燃石英纤维以制备127mm×12.7mm的试件进行评价。不燃性，阻燃性，自熄性能和可燃性的评价标准显示如下。
·不燃性的评价甚至通过加入试验火焰不引起点燃的情况(燃烧长度0mm)评价为不燃性。
·阻燃性的评价点燃的火焰不达到设备的25mm线和在从网下落物体中观察不到点燃的情况评价为阻燃性。
·自熄性能的评价点燃的火焰在25-100mm的线之间熄灭和在从网下落物体中观察不到点燃的情况评价为自熄性能。
·可燃性的评价点燃的火焰超过100mm线和的情况评价为可燃性。
(粘度)粘度由如下方式测定通过使用粘度测量设备(R类型粘度计型号RE500-SL，由Toki Sanyo Co.，Ltd.制造)和在1rpm，2rpm，3rpm，5rpm，7rpm，10rpm，20rpm和50rpm的每种旋转速率下进行测量120秒以在当指示数值是50-60％时的旋转速率作为分析条件下测量粘度。
同样，将电解质浸入用于电解电容器的元件，将它放入外部盒和采用密封材料进一步密封外部盒的开口端口以制备铝电解电容器。在制备的铝电解电容器中，铝电极的质量是1.18g，和隔片的质量是0.36g，和电解质的质量是0.82g，和电解电容器的尺寸是12.5mm×20mm。关于这样制备的铝电解电容器，火花电压，静电容，介电正切和漏电流由公知方法测量。结果见表1。
表1
*1 GBLγ-丁内酯，在25℃下的介电常数＝39.1*2 EG乙二醇，在25℃下的介电常数＝37.7*3 TEAM马来酸四乙基铵*4 TEP磷酸三乙酯*5 EO通式(I)的链磷腈衍生物，其中Y1-Y3是O，R1-R3是-CH2CH3和X1是-P(O)(OCH2CH3)2，在25℃下的粘度5.8mPa·s*6 PhOF苯氧基五氟环三磷腈，通式(II)的链磷腈衍生物，其中n是3和六个R4之一是苯氧基(PhO-)和剩余五个是氟，在25℃下的粘度1.7mPa·s*7 TFEOF四氟乙氧基五氟环三磷腈，通式(II)的链磷腈衍生物，其中n是3和六个R4之一是四氟乙氧基和剩余五个是氟，在25℃下的粘度1.8mPa·s如可以从表1看出的那样，可以通过包括磷腈入电解质极大地改进电解质的安全性和因此可以相当改进电解电容器的安全性。
工业实用性根据本发明，可以通过向电解质中包括磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体，即使电解质泄漏到外部可以提供具有高安全性的电解电容器。
权利要求
1.一种电解电容器，包括具有通过阳极氧化形成的绝缘氧化物层的正电极，负电极，隔片和包含有机溶剂中的溶质的电解质，其特征在于电解质包含不小于3质量％磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
2.根据权利要求1的电解电容器，其中电解质包含不小于5质量％磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
3.根据权利要求2的电解电容器，其中电解质包含不小于10质量％磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
4.根据权利要求1的电解电容器，其中磷腈衍生物在25℃下的粘度不大于100mPa.s(100cP)和由如下通式(I)或(II)表示 (其中R1，R2和R3独立地是单价取代基或卤素元素，X1是包含至少一种选自碳、硅、锗、锡、氮、磷、砷、锑、铋、氧、硫、硒、碲和钋的元素的取代基，和Y1，Y2和Y3独立地是二价连接基团、二价元素或单键)(NPR42)n……(II)(其中R4独立地是单价取代基或卤素元素，且n是3-15)。
5.根据权利要求4的电解电容器，其中通式(II)的磷腈衍生物由如下通式(III)表示(NPF2)n……(III)(其中n是3-13)。
6.根据权利要求4的电解电容器，其中通式(II)的磷腈衍生物由如下通式(IV)表示(NPR52)n……(IV)(其中R5独立地是单价取代基或氟，条件是所有R5的至少一个是含氟单价取代或或氟和不是所有的R5均为氟，且n是3-8)。
7.根据权利要求1的电解电容器，其中磷腈衍生物在25℃下为固体和由如下通式(V)表示(NPR62)n……(V)(其中R6独立地是单价取代基或卤素元素且n是3-6)。
8.根据权利要求1的电解电容器，其中异构体由如下通式(VI)表示，且是由如下通式(VII)表示的磷腈衍生物异构体 (在通式(VI)和(VII)中，R7，R8和R9独立地是单价取代基或卤素元素，X2是包含至少一种选自碳、硅、锗、锡、氮、磷、砷、锑、铋、氧、硫、硒、碲和钋的元素的取代基，Y7和Y8独立地是二价连接基团、二价元素或单键)。
9.根据权利要求1的电解电容器，其中电解质包含在25℃下的介电常数不小于30的有机溶剂。
10.根据权利要求1的电解电容器，其中电解质包含γ-丁内酯和/或乙二醇。
11.根据权利要求1的电解电容器，其中在正电极中，选自铝、钽和铌的元素的总比例不小于95质量％。
全文摘要
本发明涉及含有阻燃电解质和即使电解质泄露到外部时具有高安全性的电解电容器，和更特别地涉及包括如下部分的电解电容器具有通过阳极氧化形成的绝缘氧化物层的正电极，负电极，隔片和包含有机溶剂中的溶质的电解质，其特征在于电解质包含不小于3质量％磷腈衍生物和/或磷腈衍生物的异构体。
文档编号H01G9/022GK1720597SQ20038010489
公开日2006年1月11日 申请日期2003年11月26日 优先权日2002年12月3日
发明者菅野裕士, 大月正珠 申请人:株式会社普利司通