JPH0158648B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0158648B2 JPH0158648B2 JP56126430A JP12643081A JPH0158648B2 JP H0158648 B2 JPH0158648 B2 JP H0158648B2 JP 56126430 A JP56126430 A JP 56126430A JP 12643081 A JP12643081 A JP 12643081A JP H0158648 B2 JPH0158648 B2 JP H0158648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic
- ethylene glycol
- electrolytic solution
- electrolyte
- salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
本発明は電解コンデンサ駆動用電解液に関し、
その目的とするところは比抵抗が小さく、耐電圧
が大きく、含水量が少なく、しかも高温下の長期
に亘る使用によつても電気特性が損なわれること
のない中高圧電解コンデンサ用電解液を提供する
ことにある。 一般に乾式電解コンデンサに用いられる電解コ
ンデンサ駆動用電解液（以下単に「電解液」とい
う）の特性が電解コンデンサの性能を決定する大
きな要因となることはよく知られた事実である。 従つて、一般家庭でも多種多様の電気製品が利
用されている現状にあつては、電解コンデンサ用
駆動用電解液としては、比抵抗が小さく、耐電圧
が大きく、含水量が少なく、かつ高温下での使用
によつても長期間安定した電気特性を維持し得る
ものが望まれている。 従来電解液としては例えばエチレングリコール
を主体とした溶媒に硼酸もしくはそのアンモニウ
ム塩を溶解した所謂エチレングリコール―硼酸系
電解液、エチレングリコールを主体とした溶媒に
アジピン酸もしくはそのアンモニウム塩を溶解し
た所謂エチレングリコール―アジピン酸系電解液
等が知られている。しかしながらこれら従来の電
解液には種々の欠点がある。即ちエチレングリコ
ール―硼酸系電解液はその比抵抗が大きく、それ
故損失もしくは等価直列抵抗の大きい電解コンデ
ンサしか得ることができない。また該電解液は各
薬品中に本来含まれている水分の他にエチレング
リコールと硼酸とのエステル化反応で生ずる多量
の水分をも含有しており、そのため陽極電極箔表
面に形成された誘電体酸化皮膜の劣化が激しく、
長期間安定した特性を維持することが極めて困難
である。さらに、多量の水が高温下で多量の蒸気
を発生し、電解コンデンサ内圧を上昇させるため
に、105℃を越える高温下での使用により防爆弁
部の膨みや外観変形を起こす。またエチレングリ
コール―アジピン酸系電解液は、耐電圧が低く、
それ故これを中高圧電解コンデンサ駆動用電解液
として用いることは不可能である。 また、近年エチレングリコール―ブチルオクタ
ン二酸系電解液が開発されている（特開昭56―
45014号公報参照）。しかしながら、この電解液
は、比抵抗の点で上記欠点をある程度解消し得る
ものの、耐電圧がせいぜい430V程度と低く、
500Vを超える高電圧領域での使用に耐え得るも
のではなく、また、含水量も1.8％とやや高いた
め、高温下における長期間の安定性に欠ける。 この様に比抵抗が小さく、耐電圧が500V以上
と大きく、含水量が少なく、しかも高温下の長期
に亘る使用によつても電気特性が損なわれること
のない中高圧電解コンデンサ駆動用電解液が未だ
開発されていないのが現状である。 本発明者は上記現状を考慮しつつ、種々の研究
を行つた結果、数多くの多塩基酸の中から特に下
記に示される多塩基酸を溶質として用いた場合に
限り、上記欠点を悉く解消し得る電解コンデンサ
駆動用電解液が得られることを見い出した。 即ち、本発明は、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩及び もしくはその塩からなる群から選ばれた少なくと
も１種を溶質とし、これをエチレングリコールを
主体とした溶媒に溶解してなることを特徴とする
電解コンデンサ駆動用電解液に係わる。 本発明の電解液は比抵抗が小さくまたその含水
量も極めて少ない。溶質である上記の多塩基酸
（化合物１〜６）はカルボキシル基を３〜６個有
するために、特にアンモニウム塩とした場合、エ
チレングリコール等の溶媒に対する相溶性に優
れ、かつイオン量が多く、動き易いため、比抵抗
が極めて少ない電解液を得ることができる。本発
明の電解液の比抵抗が小さいために、電解コンデ
ンサの損失もしくは等価直列抵抗（以下「ESR」
という）の低減に寄与することができる。電解コ
ンデンサのインピーダンス―周波数特性において
は、インピーダンスは前記ESRによりその大判
が律せられる。従つて前記ESRの低減により高
周波におけるインピーダンスを下げることがで
き、高周波低インピーダンスの電解コンデンサを
得ることができる。また本発明の電解液の含水量
は極めて少ないために、電解コンデンサの電極表
面に形成された誘電体酸化皮膜の劣化を抑制する
ことができると共に、高温下の使用においても電
解コンデンサ内部の蒸気圧の上昇が少なく外形の
変形を来たすことがないので、高温下で長期間特
性の安定した電解コンデンサを得ることができ
る。更に、本発明の電解液は、溶質として分子量
が大きく、側鎖を有する上記多塩基酸を含有する
ため、耐電圧が500V以上と高く、従来電解液で
は適用できなかつた450〜500Vの高電圧領域のコ
ンデンサ駆動用電解液として用いることができ
る。 本発明において溶質として用いる上記多塩基性
酸（化合物１〜６）は、いずれも、特開昭56―
38127号公報等に記載されるか、該公報に記載の
方法に準じて製造される。 上記多塩基性酸の塩としては例えばアンモニウ
ム塩を挙げることができる。 本発明においては溶媒としてエチレングリコー
ルが使用される。上記多塩基性酸又はその塩とエ
チレングリコールとの使用割合としては特に限定
がなく広い範囲内で適宜選択することができる
が、通常前者：後者を５〜30：95〜70（Ｗ／Ｗ）
なる割合で使用するのがよい。本発明では、溶媒
としてエチレングリコールに例えばメチルセロソ
ルブ等の他の溶媒を適宜添加してもよく、また溶
質として前記多塩基性酸もしくはその塩に硼酸、
アジピン酸等を適宜添加することもできる。 以下に実施例を挙げる。 実施例 １ 化合物１ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ２ 化合物２ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ３ 化合物３ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ４ 化合物４ ８（重量部） 硼酸 １ アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ５ 化合物５ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 80 メチルセロソルブ 10 実施例 ６ 化合物６ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 80 メチルセロソルブ 10 比較例 １ 硼酸 16.5（重量部） 硼酸アンモニウム 16.5 エチレングリコール 67 比較例 ２ アジピン酸アンモニウム 10（重量部） エチレングリコール 90（重量部） 比較例 ３ ブチルオクタン二酸 ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 上記実施例１〜６及び比較例１〜３で得られた
電解液について、比抵抗、火花発生電圧（耐電
圧）及び含水量を測定し、結果を下記表に示す。
その目的とするところは比抵抗が小さく、耐電圧
が大きく、含水量が少なく、しかも高温下の長期
に亘る使用によつても電気特性が損なわれること
のない中高圧電解コンデンサ用電解液を提供する
ことにある。 一般に乾式電解コンデンサに用いられる電解コ
ンデンサ駆動用電解液（以下単に「電解液」とい
う）の特性が電解コンデンサの性能を決定する大
きな要因となることはよく知られた事実である。 従つて、一般家庭でも多種多様の電気製品が利
用されている現状にあつては、電解コンデンサ用
駆動用電解液としては、比抵抗が小さく、耐電圧
が大きく、含水量が少なく、かつ高温下での使用
によつても長期間安定した電気特性を維持し得る
ものが望まれている。 従来電解液としては例えばエチレングリコール
を主体とした溶媒に硼酸もしくはそのアンモニウ
ム塩を溶解した所謂エチレングリコール―硼酸系
電解液、エチレングリコールを主体とした溶媒に
アジピン酸もしくはそのアンモニウム塩を溶解し
た所謂エチレングリコール―アジピン酸系電解液
等が知られている。しかしながらこれら従来の電
解液には種々の欠点がある。即ちエチレングリコ
ール―硼酸系電解液はその比抵抗が大きく、それ
故損失もしくは等価直列抵抗の大きい電解コンデ
ンサしか得ることができない。また該電解液は各
薬品中に本来含まれている水分の他にエチレング
リコールと硼酸とのエステル化反応で生ずる多量
の水分をも含有しており、そのため陽極電極箔表
面に形成された誘電体酸化皮膜の劣化が激しく、
長期間安定した特性を維持することが極めて困難
である。さらに、多量の水が高温下で多量の蒸気
を発生し、電解コンデンサ内圧を上昇させるため
に、105℃を越える高温下での使用により防爆弁
部の膨みや外観変形を起こす。またエチレングリ
コール―アジピン酸系電解液は、耐電圧が低く、
それ故これを中高圧電解コンデンサ駆動用電解液
として用いることは不可能である。 また、近年エチレングリコール―ブチルオクタ
ン二酸系電解液が開発されている（特開昭56―
45014号公報参照）。しかしながら、この電解液
は、比抵抗の点で上記欠点をある程度解消し得る
ものの、耐電圧がせいぜい430V程度と低く、
500Vを超える高電圧領域での使用に耐え得るも
のではなく、また、含水量も1.8％とやや高いた
め、高温下における長期間の安定性に欠ける。 この様に比抵抗が小さく、耐電圧が500V以上
と大きく、含水量が少なく、しかも高温下の長期
に亘る使用によつても電気特性が損なわれること
のない中高圧電解コンデンサ駆動用電解液が未だ
開発されていないのが現状である。 本発明者は上記現状を考慮しつつ、種々の研究
を行つた結果、数多くの多塩基酸の中から特に下
記に示される多塩基酸を溶質として用いた場合に
限り、上記欠点を悉く解消し得る電解コンデンサ
駆動用電解液が得られることを見い出した。 即ち、本発明は、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩及び もしくはその塩からなる群から選ばれた少なくと
も１種を溶質とし、これをエチレングリコールを
主体とした溶媒に溶解してなることを特徴とする
電解コンデンサ駆動用電解液に係わる。 本発明の電解液は比抵抗が小さくまたその含水
量も極めて少ない。溶質である上記の多塩基酸
（化合物１〜６）はカルボキシル基を３〜６個有
するために、特にアンモニウム塩とした場合、エ
チレングリコール等の溶媒に対する相溶性に優
れ、かつイオン量が多く、動き易いため、比抵抗
が極めて少ない電解液を得ることができる。本発
明の電解液の比抵抗が小さいために、電解コンデ
ンサの損失もしくは等価直列抵抗（以下「ESR」
という）の低減に寄与することができる。電解コ
ンデンサのインピーダンス―周波数特性において
は、インピーダンスは前記ESRによりその大判
が律せられる。従つて前記ESRの低減により高
周波におけるインピーダンスを下げることがで
き、高周波低インピーダンスの電解コンデンサを
得ることができる。また本発明の電解液の含水量
は極めて少ないために、電解コンデンサの電極表
面に形成された誘電体酸化皮膜の劣化を抑制する
ことができると共に、高温下の使用においても電
解コンデンサ内部の蒸気圧の上昇が少なく外形の
変形を来たすことがないので、高温下で長期間特
性の安定した電解コンデンサを得ることができ
る。更に、本発明の電解液は、溶質として分子量
が大きく、側鎖を有する上記多塩基酸を含有する
ため、耐電圧が500V以上と高く、従来電解液で
は適用できなかつた450〜500Vの高電圧領域のコ
ンデンサ駆動用電解液として用いることができ
る。 本発明において溶質として用いる上記多塩基性
酸（化合物１〜６）は、いずれも、特開昭56―
38127号公報等に記載されるか、該公報に記載の
方法に準じて製造される。 上記多塩基性酸の塩としては例えばアンモニウ
ム塩を挙げることができる。 本発明においては溶媒としてエチレングリコー
ルが使用される。上記多塩基性酸又はその塩とエ
チレングリコールとの使用割合としては特に限定
がなく広い範囲内で適宜選択することができる
が、通常前者：後者を５〜30：95〜70（Ｗ／Ｗ）
なる割合で使用するのがよい。本発明では、溶媒
としてエチレングリコールに例えばメチルセロソ
ルブ等の他の溶媒を適宜添加してもよく、また溶
質として前記多塩基性酸もしくはその塩に硼酸、
アジピン酸等を適宜添加することもできる。 以下に実施例を挙げる。 実施例 １ 化合物１ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ２ 化合物２ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ３ 化合物３ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ４ 化合物４ ８（重量部） 硼酸 １ アンモニア １ エチレングリコール 90 実施例 ５ 化合物５ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 80 メチルセロソルブ 10 実施例 ６ 化合物６ ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 80 メチルセロソルブ 10 比較例 １ 硼酸 16.5（重量部） 硼酸アンモニウム 16.5 エチレングリコール 67 比較例 ２ アジピン酸アンモニウム 10（重量部） エチレングリコール 90（重量部） 比較例 ３ ブチルオクタン二酸 ９（重量部） アンモニア １ エチレングリコール 90 上記実施例１〜６及び比較例１〜３で得られた
電解液について、比抵抗、火花発生電圧（耐電
圧）及び含水量を測定し、結果を下記表に示す。
【表】
上記実施例１〜６で得られる本発明の電解液は
いずれも低い抵抗値（405Ω・cm以下、30℃にて
測定）を示し、また含水量も0.6％以下と極めて
少ない。更に該電解液の電解コンデンサとしての
耐電圧はいずれも500V以上であり、中高圧電解
コンデンサ駆動用の電解液として極めて好適であ
る。これに対して比較例１の電解液は、電解コン
デンサとしての耐電圧は400Vであるが、高い抵
抗値（1000Ω・cm）を示し、含水量も26％以下で
ある。比較例２の電解液は、低い抵抗値
（300Ω・cm）を示し、含水量も１％以下である
が、電解コンデンサとしての耐電圧は100Vであ
り、中高圧電解コンデンサ駆動用の電解液として
は不適当である。また、比較例３の電解液は、耐
電圧及び含水量の点で本発明電解液に劣り、450
〜500V以上の高電圧電解コンデンサ駆動用電解
液としては不適当である。 次に本発明の電解液、従来の電解液を用いて電
解コンデンサを製作し、その特性比較を行なう。 試供電解コンデンサは、陽極側電極として、エ
ツチングされたアルミニウム箔表面に690Vで誘
電体酸化膜を化成形成したものを用い、陰極側電
極は、化成処理を施さないエツチングされたアル
ミニウム箔を用い、前記陽極側電極と陰極側電極
とを対面させ、その間にセパレータ紙を介在させ
た上で巻回して成るコンデンサ素子に実施例１〜
５、比較例１の電解液を各々含浸せしめた上で外
装ケース内に前記コンデンサ素子を収納し、外装
ケース開口部を弾性体封口部材で密閉してなるも
のである。なお、この試供電解コンデンサの定格
は400V、10μFであり、ケースサイズは16φ×30
である。 本発明の電解液（実施例１〜６）を用いた電解
コンデンサは、初期特性において、比較例１の電
解液を用いた電解コンデンサに比し、120Hzでの
損失（tanδ）で約２／３、10KHzでの等価直列抵
抗値（ESR）で約１／３という低い値を示す。 また上記試供コンデンサを高温下（110℃）に
て定格電圧（400V）を印加して1000時間の負荷
寿命試験を行なつたところ、本発明の電解液を用
いたコンデンサは1000時間経過後においても電気
特性は初期値に比し殆んど変化が認められず、ま
た外観不良も皆無である。これに対し比較例１の
電解液を用いたコンデンサは電気特性の劣化が著
しく、しかも内圧上昇による封口部材の飛び出
し、防爆弁の作動等による外観不良が生ずる。
いずれも低い抵抗値（405Ω・cm以下、30℃にて
測定）を示し、また含水量も0.6％以下と極めて
少ない。更に該電解液の電解コンデンサとしての
耐電圧はいずれも500V以上であり、中高圧電解
コンデンサ駆動用の電解液として極めて好適であ
る。これに対して比較例１の電解液は、電解コン
デンサとしての耐電圧は400Vであるが、高い抵
抗値（1000Ω・cm）を示し、含水量も26％以下で
ある。比較例２の電解液は、低い抵抗値
（300Ω・cm）を示し、含水量も１％以下である
が、電解コンデンサとしての耐電圧は100Vであ
り、中高圧電解コンデンサ駆動用の電解液として
は不適当である。また、比較例３の電解液は、耐
電圧及び含水量の点で本発明電解液に劣り、450
〜500V以上の高電圧電解コンデンサ駆動用電解
液としては不適当である。 次に本発明の電解液、従来の電解液を用いて電
解コンデンサを製作し、その特性比較を行なう。 試供電解コンデンサは、陽極側電極として、エ
ツチングされたアルミニウム箔表面に690Vで誘
電体酸化膜を化成形成したものを用い、陰極側電
極は、化成処理を施さないエツチングされたアル
ミニウム箔を用い、前記陽極側電極と陰極側電極
とを対面させ、その間にセパレータ紙を介在させ
た上で巻回して成るコンデンサ素子に実施例１〜
５、比較例１の電解液を各々含浸せしめた上で外
装ケース内に前記コンデンサ素子を収納し、外装
ケース開口部を弾性体封口部材で密閉してなるも
のである。なお、この試供電解コンデンサの定格
は400V、10μFであり、ケースサイズは16φ×30
である。 本発明の電解液（実施例１〜６）を用いた電解
コンデンサは、初期特性において、比較例１の電
解液を用いた電解コンデンサに比し、120Hzでの
損失（tanδ）で約２／３、10KHzでの等価直列抵
抗値（ESR）で約１／３という低い値を示す。 また上記試供コンデンサを高温下（110℃）に
て定格電圧（400V）を印加して1000時間の負荷
寿命試験を行なつたところ、本発明の電解液を用
いたコンデンサは1000時間経過後においても電気
特性は初期値に比し殆んど変化が認められず、ま
た外観不良も皆無である。これに対し比較例１の
電解液を用いたコンデンサは電気特性の劣化が著
しく、しかも内圧上昇による封口部材の飛び出
し、防爆弁の作動等による外観不良が生ずる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩、 もしくはその塩及び もしくはその塩からなる群から選ばれた少なくと
も１種を溶質とし、これをエチレングリコールを
主体とした溶媒に溶解してなることを特徴とする
電解コンデンサ駆動用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12643081A JPS5827320A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12643081A JPS5827320A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5827320A JPS5827320A (ja) | 1983-02-18 |
| JPH0158648B2 true JPH0158648B2 (ja) | 1989-12-13 |
Family
ID=14934990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12643081A Granted JPS5827320A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5827320A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638127A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-13 | Okamura Seiyu Kk | Emulsifying agent |
| JPS6013293B2 (ja) * | 1979-09-21 | 1985-04-06 | 日立コンデンサ株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
-
1981
- 1981-08-11 JP JP12643081A patent/JPS5827320A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5827320A (ja) | 1983-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5507966A (en) | Electrolyte for an electrolytic capacitor | |
| US2932153A (en) | Electrolytic capacitor and method of making | |
| US4915861A (en) | Liquid electrolyte for use in electrolytic capacitor | |
| US4761713A (en) | Glycol based mid-volt capacitor | |
| JP2572021B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
| JP2567445B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JPS602767B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
| JP3729588B2 (ja) | アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH09115782A (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| KR0152001B1 (ko) | 저압용 전해콘덴서용 전해액 | |
| JP3630206B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
| JP3869526B2 (ja) | アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JP3729587B2 (ja) | アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPS5827320A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPS60207330A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
| JP3869525B2 (ja) | アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPS628004B2 (ja) | ||
| JPS6354208B2 (ja) | ||
| JPS6091618A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
| JP3103369B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JP3497227B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JPH0437014A (ja) | 電解コンデンサの製造方法 | |
| JPS6311770B2 (ja) | ||
| JPH0449771B2 (ja) | ||
| JPH09115781A (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 |