JPH01128418A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電解コンデンサ用の電解液に関する。

特には＠４４ｉ箔の陽極酸化皮膜に対し劣化防止作用を
有し、高温使用時の長期寿命を可能にする高圧用電解液
に関する。

従来の技術 近年、長府命でかつ電気的特性の優れたアルミ電解コン
デンサが通信機器やコンピュータ等の小型化、高性能化
が強く要求されている。特に、長時間稼＃ｌｌ器に使用
するアルミ電解コンデンサに−は高温長野命の性能が要
求されている。

一般的にコンデンサの損失に伴う発熱は、陽極酸化皮膜
セパレータ紙の密度や材質、電解液の比抵抗、及び電極
引出し栴造を要因とし寿命が決定づけられる。また、コ
ンデンサの損失は陽極酸化皮膜の抵抗と電解液の比抵抗
に大きく依存している。

発明が解決しようとする問題点 従来、高圧用電解液としてエチレングリコールとホウ酸
からなるホウ酸系電解液が用いられている。しかし１０
０℃を越えた環境下で使用すると、ホウ酸系電解液は多
量の水分を生じ、多量のガス発生があるためコンデンサ
の寿命を短縮する原因となっている。他方、長鎖有機酸
を主電解質とした高圧用有機酸系電解液の含水量は３〜
５ｗｔ％であり、ガス発生の心配はないが、１００℃以
上のｒｆ：ＩＪＱ下では電解液中に依存する水分によっ
て酸化皮膜の劣化が進行する。

ブチルオクタンニ酸のような長鎖右ｎ酸は、グリコール
類に対する溶解度が低く、アンモニア等のアルカリ成分
を加えることにより溶解能を高めている。有は酸系電解
液のｐ　ｆ−１は高く、酸化皮膜が溶は易い環境にあり
、特に水和劣化した酸化皮膜はＤＨの高い溶液に溶は易
く、酸化皮膜が溶出するときガスが光生じ、コンデンサ
の寿命を短くしていた。

問題点を解決するための手段 本発明の電解液はエチレングリコールと１．６ブヂルオ
クタン二酸又はその塩類からなる電解液に、次亜リン酸
又はその塩、ホウ酸又はその塩、及びマンニットを添加
する。

作用 エチレングリコールブチルオクタン二酸又はそのＪ、Ｉ
Ｑからなる電解液に次亜リン酸又はその塩を添加するこ
とにより電解液中でイオン化した次亜リン酸イオンが電
解質に作用し、電解液の電解度が上がる。このため電解
液の化成性が増し、切口部、酸化皮膜の欠陥部を充分に
補修することができる。

しかし、酸化皮膜の安定性は電解液のＤＨに太きく依存
し、エージング時の酸化皮膜を維持するために電解液を
弱酸性に保つ必要がある。ホウ酸及びイの塩と糖アルコ
ールは錯体を形成し、この錯体は極性溶媒中では比較的
強い酸性を示す。この性質に着目し、有橢酸電解液にホ
ウ酸又はその塩、及び糖アルコールを添加することによ
り電解液を弱酸性に保ち、長時間にわたり酸化皮膜を安
定に維持することができる。

糖アルコールとしては、トレイット、エリトリット、ア
ラビット、リビット、キシリット、ソルビット、マンニ
ット、イジツト、タリット、ガラクチット、アリットガ
ある。

実施例 本発明に係る実施例と比較例及び従来例に基づく電解液
の組成と火花電圧を表１に示す。

以下余白 表−１ 比較例１．２と従来例１，２を比較すると、ブチルオク
タンニ酸アンモニウムと次亜リン酸アンモニウムを組合
すことにより火花電圧が高く高圧用に適した電解液がえ
られることがわかる。従来例３にはリン酸を添加した公
知例を示した。高圧用右ｔｌ！酸系電解液においては次
亜リン酸アンモニウムはリン酸より耐圧向上に寄与する
こと大である。実施例１及び２が火花電圧が最も高い値
を示している。

第１図は、次り［リン酸と次亜リン酸アンモニウムの添
加量と火花電圧との関係を示す曲線図である。図におい
て、火花電圧は添加量が０．０１重量％から上昇し、０
．１〜１重量％の範囲で最高値に達し、以後下降傾向を
示す。特に５重間％以上になると火花電圧の向上効果は
全くない。添加量の上限は５重量％である。

第２図は電解液のｐＨと高温負荷試験におけるガス発生
量の関係を示したグラフである。定格電圧／ｌ５０Ｖ、
静電容量２２０μＦの素子のガス発生量を測定したもの
である。ρｌ−１５以下及び７以上でガス発生量が急増
している。酸性側のガス発生量増大の理由はホウ酸とマ
ンニットの添加吊厚多く、錯体形成により多量の水が生
じたことによる。また、アルカリ側では酸化皮膜の溶出
に伴いガス発生量が急増したと思われる。ガス発生量は
電解液のｐＨと密接に関係しており、高圧用有機酸系に
おいて、ホウ酸又はその塩とマンニットによりｐ　Ｈを
調整する場合ｐＨを５〜７の領域に調整することがよい
。

第３図及び第４図は定格電圧４５０Ｖ、静電容量２２０
μＦのアルミ電解コンデンサを製作し、高温負荷試験（
４５０Ｖ、１０５℃）を行い、コンデンサのｔａｎδと
漏れ電流の経時変化を示すグラフである。従来例２は時
間の経過と共にｔａｎδと漏れ電流の増加が著しいこと
がわかる。従来例３は１０００　Ｈｒまで良好であるが
、以後の変化が大きく長寿命の信頼性が欠ける。比較例
１，２は相当安定しているが実施例１．２はホウ酸アン
モニウム及びマンニットを添加したことにより、ｔａｎ
δ、ｍれ電流の経時変化を最少限にすることがでさ′だ
。

発明の効果 本発明の電解コンデンサ用の電解液は以Ｅに述べた如き
構成のものであって、コンデンサのｔａｎδ及び翻れ電
流の経時変化とガス発生が少なく長寿命のコンデンサが
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は次亜リン酸及び次亜リン酸アンモニウムの添加
量と火花電圧との関係を示す曲線図、第２図は電解液の
ｐｌ−１とガス発生１との関係を示す曲線図、第３図及
び第４図はｔａｎδと漏れ電流の経時変化を示す曲線図
である。 特許出願人　日立コンデンサ株式会社 ＄１図 漆加号（好％） ネ２図 Ｐ）−１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エチレングリコールを溶媒とし、ブチルオクタ
   ン二酸又はその塩からなる電解液に、次亜リン酸又はそ
   の塩、ホウ酸又はその塩及び糖アルコールを添加したこ
   とを特徴とする電解コンデンサ用電解液。