本发明涉及使用了具备弹性部件的封口部件的电解电容器。
背景技术：
电解电容器具备电容器元件、容纳电容器元件的壳体和将壳体的开口部进行封口的封口部件。封口部件具备嵌入壳体开口部的弹性部件，该弹性部件由橡胶、橡胶状高分子等弹性材料构成。有时向弹性部件添加例如填充剂、硫化剂、增强剂、防老化剂等添加剂(专利文献1和专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-274011号公报
专利文献2：国际公开第2008/136175号单行本
技术实现要素：
发明要解决的课题
在高温环境下使用电解电容器时，弹性部件的热劣化变得显著。以往的弹性部件有时难以充分抑制高温环境下的热劣化，弹性部件产生裂纹。为了抑制裂纹的发生，降低弹性部件的硬度是有利的。但是，若降低弹性部件的硬度，则回流焊时弹性部件容易膨胀。
用于解决课题的手段
本发明的一个侧面所述的电解电容器具备电容器元件、壳体和封口部件。壳体具有开口部，且容纳上述电容器元件。封口部件将上述开口部进行封口。上述封口部件具有嵌入到上述开口部的弹性部件。上述弹性部件包含高分子成分和粒子成分。上述高分子成分至少包含丁基橡胶。上述粒子成分至少包含高岭土粒子。上述高岭土粒子的平均粒径为4μm以下。
发明效果
具备上述构成的电解电容器能够抑制弹性部件的热劣化，且能够抑制回流焊时的弹性部件的膨胀。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式所述的电解电容器的截面示意图。
图2为用于说明上述实施方式所述的电容器元件的构成的概略图。
附图标记说明
10：电容器元件、11：壳体、11a：缩径区域、12：弹性部件、13：座板、14a和14b：引线、15a和15b：引线接头、21：阳极部、22：阴极部、23：间隔件、24：封卷胶带
具体实施方式
设想电解电容器有时在例如汽车的发动机房内等高温环境下使用。容纳电容器元件的壳体的开口部通过嵌入弹性部件而被封口，但弹性部件由丁基橡胶等高分子成分构成，因此耐热性不充分，在高温环境下发生氧化劣化。具体而言，在高温环境下，因热的作用而由构成弹性部件的高分子成分(丁基橡胶等有机聚合物等)产生自由基，并加成氧，该加成体进一步将有机聚合物转换成自由基。随着它们的反复进行，有机聚合物的聚合物链变短。已变短的有机聚合物因热的作用而蒸散，因此，弹性部件变脆。
若向弹性部件中添加防老化剂，则由防老化剂供给质子自由基，因此，能够捕获有机聚合物的自由基而抑制氧化劣化。但是，在高温环境下，防老化剂挥发，得不到充分的自由基捕获效果。尤其是，由于丁基橡胶容易发生氧化劣化，因此，包含丁基橡胶的弹性部件通过添加防老化剂来抑制热劣化的效果有限。
此外，在电解电容器中，将电容器元件容纳于壳体并封口时，由于向壳体的开口部嵌入弹性部件，因此对弹性部件施加较大的应力。在对弹性部件施加有应力的状态下，若弹性部件发生热劣化，则容易产生裂纹。
有时向弹性部件中添加填充剂。若使包含丁基橡胶的弹性部件含有平均粒径较大的填充剂，则与使用平均粒径小的填充剂的情况相比容易发生裂纹。可认为这是因为：通过存在平均粒径较大的填充剂，从而在形成弹性部件时，丁基橡胶的交联密度不易提高，因氧化分解而导致聚合物链容易变短。可以认为：即使在使用平均粒径较大的填充剂的情况下，只要减少填充剂的含量，就容易提高交联密度，在某种程度上抑制交联密度的降低。但是，由于填充剂的含量变少，因此，在回流焊时弹性部件容易膨胀。需要说明的是，作为弹性部件的填充剂，已知的是滑石。但是可知：在滑石的情况下，裂纹的抑制与回流焊时的弹性部件的膨胀的抑制存在此消彼长的关系，难以抑制两者。通常，若增加弹性部件中的填充剂的含量，则弹性部件的硬度提高，回流焊时的膨胀也受到抑制。但是可知：在滑石的情况下，即使增加弹性部件中的滑石的含量，也无法充分提高弹性部件的硬度，难以抑制回流焊时的膨胀。
本发明的一个侧面所述的电解电容器具备电容器元件、壳体和封口部件。壳体具有开口部，且容纳电容器元件。封口部件将开口部进行封口。封口部件具备嵌入到开口部的弹性部件。弹性部件包含高分子成分和粒子成分。高分子成分至少包含丁基橡胶。粒子成分至少包含高岭土粒子。高岭土粒子的平均粒径为4μm以下。
通过在包含至少包含丁基橡胶的高分子成分的弹性部件中使用平均粒径为4μm以下的高岭土粒子，能够提高包含丁基橡胶的高分子成分的交联密度。因此，即使在高温环境下高分子成分发生氧化分解，也能够确保某种程度的交联密度。由此，能够抑制弹性部件的热劣化。其结果，能够抑制弹性部件产生裂纹。此外，通过使弹性部件含有高岭土，也能够抑制回流焊时的膨胀。尤其是，通过使用平均粒径较小的高岭土粒子，也能够提高弹性部件中的高岭土粒子的填充量，因此，对于回流焊时的膨胀能够确保较高的抑制效果。
以下，基于实施方式更具体地说明本发明。其中，本发明不限定于以下的实施方式。
图1为本实施方式所述的电解电容器的截面示意图，图2为将该电解电容器所述的电容器元件的一部分展开得到的概略图。
电解电容器例如具备：电容器元件10；容纳电容器元件10的圆筒状的壳体11；封堵壳体11的开口部且由弹性部件12形成的封口部件；与弹性部件12相对的座板13；从弹性部件12的贯通孔12a导出且贯通座板13的引线14a、14b；以及将引线与电容器元件10的电极连接的引线接头15a、15b。壳体11的开口端附近向内侧进行了拉深加工，开口端以铆接于弹性部件12的方式进行了卷边加工。此外，在壳体11的与弹性部件12的侧壁相对的部分形成有壳体11通过拉深加工(具体为横向拉深加工)而缩径的区域11a。
电容器元件10由图2所示那样的卷绕体制作。卷绕体具备与引线接头15a连接的阳极部21、与引线接头15b连接的阴极部22和间隔件23。图2所示的卷绕体是不具备电解质的半成品。
阳极部21与阴极部22隔着间隔件23进行了卷绕。卷绕体的最外周被封卷胶带24固定。需要说明的是，图2示出将卷绕体的最外周封止前的部分展开的状态。
阳极部21具备以表面具有凹凸的方式进行了粗面化的金属箔，在具有凹凸的金属箔上形成有化成覆膜。电容器元件10中，在化成覆膜的至少一部分表面附着有固体电解质。固体电解质可以覆盖阴极部22的表面和/或间隔件23的表面的至少一部分。电解电容器通过将形成有固体电解质的电容器元件10容纳于壳体11，并将壳体11的开口用封口部件进行封口来制作。在使用电解液的情况下，电解液与电容器元件10一同被容纳于壳体11。
(封口部件)
封口部件具备弹性部件12，在容纳电容器元件10的壳体的开口部嵌有弹性部件12的状态下将开口部进行封口。弹性部件12包含高分子成分和粒子成分。粒子成分至少包含高岭土粒子，高岭土粒子的平均粒径为4μm以下。
高分子成分只要至少含有丁基橡胶(第一高分子成分)即可，也可以进一步包含丁基橡胶之外的高分子成分(第二高分子成分)。作为高分子成分，使用绝缘性的高分子成分。通过使用丁基橡胶，能够抑制弹性部件中的气体和/或液体的透过，能够确保高密封性。需要说明的是，如专利文献1那样，若弹性部件的高分子成分主要使用乙丙橡胶，则存在气体和液体容易透过、电解电容器的电特性劣化之虞。
弹性部件12中的丁基橡胶的含有比例例如为10质量％以上，优选为20质量％以上。丁基橡胶的含有比例例如为70质量％以下，优选为60质量％以下。这些下限值与上限值可以任意组合。在丁基橡胶的含有比例为这种范围的情况下，能够抑制气体和/或液体的透过，能够确保高密封性。
作为第二高分子成分，可列举出例如异戊二烯橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶(hypalontm橡胶等)等。第二高分子成分可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。第二高分子成分在高分子成分整体(第一高分子成分和第二高分子成分的总质量)中所占的比率例如小于50质量％，优选为30质量％以下，可以为10质量％以下或5质量％以下。
作为高岭土，使用含有铝的硅酸盐化合物。一般的高岭土(高岭石)可列举出al4si4o10(oh)8所示的三斜晶系的含水物，但不限定于此。此外，硅酸盐化合物可以是含水物，也可以是酸酐(例如烧成物)。酸酐(烧成高岭土等)的粒径小，不含水分。因此，若使用酸酐，则容易抑制弹性部件的热劣化，抑制裂纹发生的效果进一步提高。
如果高岭土的粒子的平均粒径为4μm以下，则能够抑制热劣化，能够抑制裂纹的发生。此外，回流焊时的弹性部件的膨胀也受到抑制。高岭土粒子的平均粒径例如为1μm以上。在平均粒径为1.5μm以上的情况下，在弹性部件中的分散性提高，因此，抑制热劣化的效果提高，能够进一步提高耐裂纹性。此外，还可确保回流焊时的高耐膨胀性。
本说明书中，平均粒径是使用激光衍射/散射方式的粒度分布测定装置而得的体积基准的粒度分布中的50％平均粒径(d50)。此外，平均粒径也可根据从弹性部件12取出的粒子的电子显微镜照片来求出。例如，首先使弹性部件12的除粒子之外的成分溶解于溶剂或者通过热将其去除，从而回收无机物的粒子。在所回收的粒子的电子显微镜照片中，选择任意的粒子，将面积与被粒子的外缘包围的区域的面积相同的圆的直径作为粒径来进行测量。同样操作，可通过求出任意选择的多个(例如10个)粒子的粒径，并将其平均化来求出平均粒径。需要说明的是，在弹性部件12包含2种以上粒子的情况下，高岭土粒子可通过利用例如能量分散型x射线分析(edx)对粒子的组成进行分析而与第二粒子加以区别。
弹性部件中的高岭土的含有率相对于高分子成分100质量份优选为70质量份以上，进一步优选为100质量份以上。在高岭土的含有率为这种范围的情况下，能够进一步提高抑制回流焊时的膨胀的效果。高岭土相对于高分子成分100质量份的含有率优选为150质量份以下，更优选为120质量份以下。在高岭土的含有率为这种范围的情况下，能够进一步提高抑制裂纹的效果。
弹性部件12可以在包含高岭土粒子(第一粒子)的基础上，包含其它填充剂(第二粒子)。作为第二粒子的材料，可列举出滑石、云母、二氧化硅、二氧化钛和/或氧化铝等。在弹性部件12包含第二粒子的情况下，也可根据高岭土的含量而得到上述那样的高岭土的效果。在第二粒子之中，若使用滑石粒子，则促进丁基橡胶的交联，因此，抑制高分子成分的热劣化的效果提高，能够更有效地抑制裂纹。因此，作为第二粒子，优选至少使用滑石粒子。
第二粒子在高岭土粒子(第一粒子)与第二粒子(滑石粒子等)的总量中所占的比率例如优选为50质量％以下，优选小于50质量％，更优选为40质量％以下，特别优选为30质量％以下。此外，在粒子成分中，还优选高岭土的比例最多。在这些情况下，更容易发挥出由高岭土实现的效果，既能够确保高的耐裂纹性，又能够进一步提高抑制回流焊时的弹性部件12膨胀的效果。由于单独利用高岭土即可获得高效果，因此，第二粒子的比率下限没有特别限定，可以设为例如1质量％以上。
弹性部件12可根据需要而包含添加剂(防老化剂、增强剂(炭黑等)、交联剂、交联促进剂、分散助剂、改性材料、硫化剂、硫化助剂和/或加工助剂等)。其中，在弹性部件12包含防老化剂的情况下，弹性部件12的热劣化进一步受到抑制，能够进一步提高耐裂纹性。
作为防老化剂，可以利用公知的防老化剂。作为防老化剂，可列举出例如受阻酚化合物、受阻胺化合物、磷系防老化剂等。防老化剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。从确保更高的耐裂纹性的观点出发，优选使用受阻酚化合物。
其中，受阻酚化合物优选在苯酚骨架中的与酚性羟基邻接的2个取代位置(第一取代位置和第二取代位置)分别具有第一受阻基和第二受阻基。这些受阻基分别包含至少1个叔碳，各受阻基中的1个叔碳键合于上述取代位置，在受阻酚化合物中形成季碳。具体而言，第一受阻基和第二受阻基的1个叔碳分别直接键合于第一取代位置和第二取代位置。这种结构的受阻酚化合物与在第一取代位置、第二取代位置键合有氢原子或取代基的伯碳或仲碳的情况相比，耐热性高，即使在高温(例如155℃)下也会抑制分解，质量几乎不变。因此，即使在高温环境下，受阻酚化合物也会残留在弹性部件中，发挥自由基捕获功能，因此，能够抑制高分子成分的热劣化。因而，对于弹性部件12而言，在壳体的开口端被挤压而对弹性部件12施加应力或者因壳体的拉深加工等而对弹性部件12施加应力的状态下，即使暴露在高温环境下也能够抑制裂纹的发生。
第一受阻基和第二受阻基分别是立构位阻大的取代基，只要包含至少1个叔碳即可，也可以包含2个以上的叔碳。作为各受阻基，可例示出叔丁基、1，1-二甲基丙基、2，4，6-三甲苯基等。从容易获取受阻酚化合物、能够获得高的抑制热劣化的效果的观点出发，优选第一受阻基和第二受阻基两者为叔丁基的情况。
弹性部件12所含的受阻酚化合物可如下鉴定：利用索氏萃取器将弹性部件12在加热下(例如以80℃)用溶剂(丙酮等)进行萃取处理，并对所得萃取物进行气相色谱质谱分析(gc-ms分析)来鉴定。需要说明的是，分子量较高的化合物可利用液相色谱质谱分析(lc-ms分析)代替gc-ms分析来进行鉴定。
受阻酚化合物的分子量优选为300以上且3000以下、进一步优选为400以上且2000以下或者450以上且1500以下。分子量为这种范围的受阻酚化合物容易均匀分散，且高温(例如155℃)下的重量变化少。通过使高温下的质量变化少，从而即使弹性部件12暴露于高温环境下也不挥发，能够发挥出防老化效果，进一步提高抑制弹性部件12热劣化的效果。
需要说明的是，分子量可通过gc-ms分析或lc-ms分析来求出。需要说明的是，分子量较高的化合物只要平均分子量(重均分子量)为上述分子量范围即可。
若受阻酚化合物容易产生质子自由基，则捕获由包含丁基橡胶的高分子成分生成的自由基的效果提高。通过从受阻酚化合物脱除质子自由基而生成的酚自由基越稳定，则越容易产生质子自由基，此时，抑制高分子成分热劣化的效果提高。从这种观点出发，受阻酚化合物的酚自由基生成反应热优选为82kcal/mol(≈343kj/mol)以下，进一步优选为81kcal/mol(≈339kj/mol)以下或80kcal/mol(≈335kj/mol)以下。
需要说明的是，受阻酚化合物的酚自由基生成反应热(hr)通过下式来算出。
hr(kcal/mol)＝er-(e0 ep)
(式中，er为受阻酚化合物的自由基状态的能量，e0为受阻酚化合物形成自由基之前的状态的能量，ep为质子自由基的能量。)
er、e0、和ep的各能量分别利用密度泛函数法求出。密度泛函数的计算中使用gaussian公司制的第一原理分子轨道法计算程序gaussian09、revisione.01。作为密度泛函数，可使用becke、lee.yang和parr提出的b3lyp密度泛函数(a.d.becke、j.chem.phys.98(1993)5648；c.lee、w.yang、r.g.parr、phys.rev.b37(1988)785)。作为基底函数，可以使用6-31g*基底函数(r.ditchfield、w.j.hehre和j.a.pople、j.chem.phys.，54(1971)724.)。需要说明的是，处于开壳状态的自由基的能量使用基于制限开壳法的值。
稳定化能量可通过将各能量的单位ha换算成kcal/mol来求出。
作为受阻酚化合物，可列举出例如季戊四醇四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]、3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸硬脂酯、2，4，6-三(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苄基)均三甲基苯、1，3，5-三[[3，5-双(1，1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]-1，3，5-三嗪-2，4，6(1h，3h，5h)三酮、2，2’-硫代二乙基双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等。
受阻酚化合物可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
弹性部件12所包含的防老化剂(受阻酚化合物等)的含有率相对于高分子成分100质量份优选为0.5质量份以上且6.0质量份以下、进一步优选为0.5质量份以上且4.0质量份以下。在防老化剂的含有率为这种范围的情况下，容易发挥出由防老化剂实现的自由基捕获效果，能够进一步提高抑制弹性部件12热劣化的效果。此外，容易确保适度的硬度，能够抑制在回流焊时弹性部件12发生膨胀或者形成弹性部件12时硫化受阻。
弹性部件12具有与壳体11的开口部的形状相对应的形状(例如圆盘状等盘状等)。壳体11的开口部通过对开口端进行卷边加工，并将开口端直接或间接挤压至弹性部件12来封口。
弹性部件12以封堵壳体11开口的方式形成，通常具备贯穿导引件的贯通孔12a，所述导引件包括用于从电容器元件10取出电流的引线14a、14b以及引线接头15a、15b。对于贯通孔12a部分而言，由于需要使弹性部件12与导引件之间不形成间隙，因此，弹性部件12的贯通孔12a的周围受到导引件挤压而被施加应力。因此，一般来说，具有这种贯通孔的弹性部件在高温环境下容易产生裂纹。本实施方式中，通过使弹性部件12含有具有上述平均粒径的高岭土粒子，从而抑制高分子成分的热劣化，因此，即使在弹性部件12具有贯通孔12a的情况下，也能够抑制裂纹的发生。
封口部件可以仅由弹性部件12构成，也可以在包含弹性部件12的基础上包含其它部件。例如，弹性部件可以在外侧的表面形成有树脂层。此时，封口部件包含弹性部件和树脂层。
(壳体11)
作为容纳电容器元件10的壳体11的材料，可列举出例如铝、不锈钢、铜、铁、黄铜等金属或它们的合金。在容纳电容器元件10后，壳体11的开口部被封口部件密封。壳体11为圆筒形等筒型，如图示例那样，可以具有底部。在使用有底壳体的情况下，将1个开口部用封口部件密封即可。此外，在筒型壳体的两端部(换言之，筒型的长度方向(或轴方向)的两端部)开口的情况下，也可以将两端的开口部用封口部件进行密封。
向壳体11中容纳电容器元件10，并向壳体11的开口部嵌入封口部件的弹性部件12后，壳体11相对于弹性部件12的侧壁进行缩径而呈现被挤压的状态。通过该缩径，封口部件得以固定，且能够提高弹性部件12与壳体11的侧壁之间的密闭性。缩径通过将筒状的壳体11从外侧对于弹性部件12的侧壁进行拉深加工(具体为横向拉深加工)来进行。由于缩径而弹性部件12受到应力，在受到应力的状态下，若弹性部件12被暴露于高温，则弹性部件12的热劣化变得显著。本实施方式中，即使在这样因缩径而弹性部件12容易受到应力的情况下，通过使弹性部件12包含具有上述那样的平均粒径的高岭土粒子，高分子成分的热劣化也受到抑制，因此能够抑制裂纹的发生。
需要说明的是，对于嵌入有弹性部件12的部分而言，若使壳体11相对于弹性部件12的侧壁发生缩径，则在该缩径后的区域11a中，壳体11的外径与其它部分相比变小。将与该弹性部件12的侧壁相对应且壳体11的外径与其它部分相比变小的区域记作缩径区域。
(电容器元件10)
电容器元件10具备：具有电介质层(化成覆膜)的阳极部、阴极部、夹在阳极部与阴极部之间的间隔件、以及与电介质层接触的电解质。
(阳极部)
作为阳极部，可列举出例如表面经粗面化的金属箔、金属烧结体。构成阳极部的金属的种类没有特别限定，从容易形成电介质层的观点出发，优选使用铝、钽、铌、钛等阀作用金属或者包含阀作用金属的合金。
金属箔表面的粗面化可通过公知的方法来进行。通过粗面化而在金属箔的表面形成多个凹凸。粗面化优选通过例如对金属箔进行蚀刻处理来进行。蚀刻处理也可通过例如直流电解法或交流电解法等来进行。
(电介质层)
电介质层形成于阳极部的表面。具体而言，电介质层形成于经粗面化的金属箔的表面，因此，沿着阳极部的表面的孔、凹坑(pit)的内壁面形成。
电介质层的形成方法没有特别限定，可通过将阳极部进行化成处理来形成。化成处理也可通过例如将金属箔浸渍于己二酸铵溶液等化成液来进行。在化成处理中，可以根据需要在将金属箔浸渍于化成液的状态下施加电压。
通常，从量产性的观点出发，对于由大张的阀作用金属等形成的金属箔进行粗面化处理和化成处理。此时，通过将处理后的箔裁切成期望的大小，从而准备形成有电介质层的阳极部。
(阴极部)
阴极部使用例如金属箔。金属的种类没有特别限定，优选使用铝、钽、铌等阀作用金属或包含阀作用金属的合金。可根据需要对阴极部进行粗面化和/或化成处理。粗面化和化成处理可通过例如针对阳极部记载的方法等来进行。
(间隔件)
作为间隔件，没有特别限定，可以使用例如包含纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、维尼纶、聚酰胺(例如脂肪族聚酰胺、芳族聚酰胺等芳香族聚酰胺)纤维的无纺布等。
电容器元件可通过公知的方法来制作。例如，电容器元件可通过将形成有电介质层的阳极部与阴极部隔着间隔件进行重合后，在阳极部与阴极部之间形成导电性高分子层来制作。通过将形成有电介质层的阳极部与阴极部隔着间隔件进行卷绕，从而形成图2所示那样的卷绕体，并在阳极部与阴极部之间形成导电性高分子层，由此也可以制作。在形成卷绕体时，通过一边卷入引线接头15a、15b一边进行卷绕，也可以如图2所示那样地使引线14a、14b从卷绕体中竖起。
阳极部、阴极部和间隔件之中，位于卷绕体最外层的部件(图2中为阴极部22)的外侧表面的端部被封卷胶带固定。需要说明的是，通过裁切大张的金属箔来准备阳极部时，为了在阳极部的裁切面设置电介质层，可以对卷绕体等状态的电容器元件进一步进行化成处理。
作为电解质，可以使用电解液、固体电解质，也可以将固体电解质与电解液组合使用。
固体电解质包含例如锰化合物、导电性高分子。作为导电性高分子，可以使用例如聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺和它们的衍生物等。包含导电性高分子的固体电解质可通过例如将原料单体在电介质层上进行化学聚合和/或电解聚合来形成。或者，可通过将溶解有导电性高分子的溶液或者分散有导电性高分子的分散液涂布于电介质层来形成。
作为电解液，可以为非水溶剂，也可以为非水溶剂与溶解于其中的离子性物质(溶质、例如有机盐)的混合物。非水溶剂可以为有机溶剂，也可以为离子性液体。作为非水溶剂，可以使用例如乙二醇、丙二醇、环丁砜、γ-丁内酯、n-甲基乙酰胺等。作为有机盐，可列举出例如马来酸三甲基胺、硼二水杨酸三乙基胺、邻苯二甲酸乙基二甲基胺、邻苯二甲酸单1，2，3，4-四甲基咪唑啉鎓、邻苯二甲酸单-1，3-二甲基-2-乙基咪唑啉鎓等。
弹性部件12具有与壳体11的开口部的形状相对应的形状(例如圆盘状等盘状等)。壳体11的开口部通过对开口端进行卷边加工，并将开口端直接或间接挤压至弹性部件12来封口。
弹性部件12以封堵壳体11开口的方式形成，通常具备贯穿导引件的贯通孔12a，所述导引件包括用于从电容器元件10取出电流的引线14a、14b以及引线接头15a、15b。对于贯通孔12a部分而言，由于需要使弹性部件12与导引件之间不形成间隙，因此，弹性部件12的贯通孔12a的周围被导引件挤压而受到应力。因此，一般来说，具有这种贯通孔的弹性部件在高温环境下容易产生裂纹。本实施方式中，通过使弹性部件12含有上述那样的受阻酚化合物，从而抑制高分子成分的热劣化，因此，即使在弹性部件12具有贯通孔12a的情况下，也能够抑制裂纹的发生。
封口部件可以仅由弹性部件12构成，也可以在包含弹性部件12的基础上包含其它部件。例如，弹性部件可以在外侧的表面形成有树脂层。此时，封口部件包含弹性部件和树脂层。
实施例
以下，基于实施例和比较例具体地说明本发明，但本发明不限定于以下的实施例。
《样品a1～a4和b1～b4》
本样品中，制作额定电压为35v、额定静电容量为270μf的卷绕型的电解电容器(直径10mm×长度10mm)。以下，针对电解电容器的具体制造方法进行说明。
(电容器元件的制作)
使用己二酸铵溶液，对表面经粗面化的al箔进行化成处理，形成电介质层。将所得阳极部裁切成规定尺寸。对阳极部和作为阴极部的al箔分别连接引线接头，将阳极部与阴极部隔着间隔件进行卷绕，并将外侧表面用封卷胶带进行固定，由此制作卷绕体。此时，在引线接头以及与引线接头一体化的引线从卷绕体引出的状态下，一边卷入引线接头一边进行卷绕。进一步使用己二酸铵溶液再次对卷绕体进行化成处理。
将卷绕体在容纳至规定容器中的包含聚乙烯二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸和水的导电性高分子分散体中浸渍5分钟，其后，从导电性高分子分散体中提起卷绕体。接着，将浸渗有高分子分散体的卷绕体在150℃的干燥炉内干燥20分钟，使导电性高分子附着于卷绕体的阳极部与阴极部之间。如此操作，完成电容器元件，并容纳至直径10mm×长度10mm的有底圆筒状的壳体。
(电解液的浸渗)
向壳体内注入电解液，在减压气氛(40kpa)中使电解液对电容器元件浸渗5分钟。电解液是通过使邻苯二甲酸和三乙基胺溶解于包含γ-丁内酯和乙二醇的溶剂来制备。
(电容器元件的密封)
使从电容器元件10导出的引线接头15a、15b贯穿图1所示那样由弹性部件12形成的封口部件的贯通孔12a，将分别与引线接头15a、15b一体化的引线14a、14b向弹性部件12的外侧引出。在该状态下，将弹性部件12嵌入至壳体11的开口部，实施横向拉深加工，将弹性部件12固定。通过对壳体11的开口端部进行卷边加工，从而将电容器元件10用由弹性部件12形成的封口部件进行密封。
作为弹性部件12，将丁基聚合物、受阻酚化合物、表1所示的粒子成分、交联剂和添加剂进行混炼，使用模具硫化成形为具有贯通孔12a的圆盘状后再进行使用。作为添加剂，使用了增强剂(炭黑)、交联促进剂、分散助剂(硬脂酸)和改性材料(硅烷偶联剂)。需要说明的是，关于弹性部件12的各成分的含有率，相对于作为高分子成分的丁基橡胶100质量份，设为受阻酚化合物1质量份、粒子成分100质量份。作为受阻酚化合物，使用了季戊四醇四[3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯](hr＝76.8kcal/mol(≈321.3kj/mol)、分子量为1178)。
《评价》
(热劣化(耐裂纹))
按照下述步骤，评价弹性部件的热劣化。
将作为样品的电解电容器在165℃的环境下静置，经过500小时后，求出弹性部件的裂纹长度。裂纹长度如下求出：针对弹性部件12的在从壳体11露出至外部的表面中观察到的最长裂纹，计测两端部之间的直线距离来求出。关于裂纹的发生状态，基于裂纹长度的大小，利用下述基准进行评价。
○：裂纹长度为0.2mm以下。
△：裂纹长度超过0.2mm且为0.7mm以下。
×：裂纹长度超过0.7mm。
(回流焊时的耐膨胀性)
针对各样品的电解电容器各准备10个。并且，针对各电解电容器，利用测微计测定图1中的α1和β1的长度。其后，将电解电容器在加热至200℃的状态下放置5分钟，测定加热后的图1中的α2和β2的长度。并且，利用下述式求出封口部件的膨胀量。
膨胀量(mm)＝(β2-β1)-(α2-α1)
求出10个膨胀量的平均值，按照下述基准评价耐膨胀性。
○：膨胀量为0.2mm以下。
△：膨胀量超过0.2mm且为0.3mm以下。
×：膨胀量超过0.3mm。
将结果示于表1。
【表1】
《样品a5～a7》
如表2所示那样地变更粒子(烧成高岭土)相对于丁基橡胶100质量份的含有率。除此之外，与样品a1同样地制作弹性部件和电解电容器，并进行评价。
将样品a5～a7的结果示于表2。表2还一并示出样品a1的结果。
【表2】
《样品a8～a10》
作为粒子成分，以表3所示的质量比使用烧成高岭土的粒子和滑石的粒子(d50：20.0μm)。除此之外，与样品a1同样地制作弹性部件和电解电容器，并进行评价。
将样品a8～a10的结果示于表3。表3还一并示出样品a1和b2的结果。
【表3】
《样品a11～a15》
如表4所示那样地变更受阻酚化合物(防老化剂)相对于丁基橡胶100质量份的含有率，除此之外，与样品a1同样地制作弹性部件和电解电容器，并进行评价。
将样品a11～a15的结果示于表4。表4还一并示出样品a1的结果。
【表4】
产业上的可利用性
本发明所述的电解电容器中，构成将壳体开口进行密封的封口部件的弹性部件的热劣化受到抑制，且回流焊时的弹性部件的膨胀也受到抑制。因此，电解电容器适合于在汽车发动机房内的利用等在高温(例如超过100℃、150℃那样的温度)中利用的用途。
1.一种电解电容器，其具备：
电容器元件；
具有开口部且容纳所述电容器元件的壳体；以及
将所述开口部进行封口的封口部件，
其中所述封口部件具有嵌入到所述开口部的弹性部件，
所述弹性部件包含高分子成分和粒子成分，
所述高分子成分至少包含丁基橡胶，
所述粒子成分至少包含高岭土的粒子，
所述高岭土的粒子的平均粒径为4μm以下。
2.根据权利要求1所述的电解电容器，其中，所述高岭土的粒子的平均粒径为1.5μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的电解电容器，其中，所述高岭土的含有率相对于所述高分子成分100质量份为70质量份以上且150质量份以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电解电容器，其中，所述高岭土为烧成高岭土。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电解电容器，其中，所述弹性部件中的所述丁基橡胶的含有比例为20质量％以上且60质量％以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电解电容器，其中，所述粒子成分还包含滑石的粒子。
7.根据权利要求6所述的电解电容器，其中，所述滑石在所述高岭土和所述滑石的总量中所占的比例为30质量％以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电解电容器，其中，在所述粒子成分中，所述高岭土的比例最多。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电解电容器，其中，所述弹性部件还包含防老化剂，
所述防老化剂的含有率相对于所述高分子成分100质量份为0.5质量份以上且6.0质量份以下。
10.根据权利要求9所述的电解电容器，其中，所述防老化剂包含受阻酚化合物。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的电解电容器，其中，所述电容器元件具备包含导电性高分子的固体电解质。
技术总结