JPH03131011A

JPH03131011A - 電解コンデンサ用電解液

Info

Publication number: JPH03131011A
Application number: JP26985389A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shimizu; 誠清水; Masahiko Sawara; 佐原　将彦
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1991-06-04

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）この発明は、電解コンデンサ用電解液の改良にかかり、
特に耐電圧性を向上させた電解コンデンサ用電解液に関
するものである。

〔従来の技術〕

通常の電解コンデンサは、粗面化処理を施したアルミニ
ウム、タンタル等の弁金属箔の表面に絶縁性の酸化皮膜
層を形成した陽極電極箔と、集電用の陰極電極箔とを電
解紙を介して巻回してコンデンサ素子を形成するととも
に、電解液を含浸し、外装ケースに収納した構成からな
る。

コンデンサ素子の陽極電極箔上に形成された酸化皮膜層
は誘電体となり、また電解液は電解質層となる。そして
、この電解質層である電解液が真の陰極として作用する
。すなわち、電解液は陽極箔上に形成された誘電体層と
集電用の陰極箔との間に介在して、その抵抗分が電解コ
ンデンサに直列に挿入されていることになる。

したがって、電解液の電導度が低いと、電解コンデンサ
内部の等価直列抵抗分が増大して高周波特性や損失特性
に悪影響を及ぼすことになる。しかし、−船釣に電解液
の電導度を向上させると火花電圧が低下してしまう傾向
があり、電解コンデンサの耐電圧特性が損なわれること
があった。逆に耐電圧特性を向上させるために各種の添
加剤を添加した場合、その電導度が低下してしまい、結
果として損失が増大する。

そこで、電解コンデンサの電導度を低下させずかつ耐電
圧特性を向上させる手段として、各種の添加剤を電解液
に添加する手段が提案されている。

例えば、スルファミノ酸（特開昭４９−８２９６３号）
、スペリン酸（特開昭４９−１３３８６０号）リン酸ド
デシル（特開昭４９−７３６５９号）、アルキルリン酸
（特開昭５２−１５３１５４号）、ジ亜リン酸（特開昭
５７−１４１９１３号）、ホウ酸−マンニット系（特開
昭５７−６０８２９号）、ホウ酸−マンニット−ポリビ
ニルアルコール系（特開昭５９−１７７９１５号）、変
性シリコンオイル（特開平１−１７５７２２号）等であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕ところが、電子機器の利用範囲の増大から電解コンデン
サ性能の向上改善の要求が高まり、従来の電解液の電導
度では充分とは言えなくなりつつある。そのため、更に
電解液の電導度を向上させる必要があり、その影響とし
て耐電圧特性を維持することが困難となっている。

この発明の目的は、高い電導度を維持しつつ、耐電圧特
性を向上させた電解液の提供にある。

〔課題を解決するための手段〕

有機極性溶媒を主溶媒とし、有機酸、無機酸あるいはそ
の塩を溶質とした電解コンデンサ用電解液に、一般式：％式％（式中、ｎは１以上の整数、Ｒ，、Ｒ，は同じまたは異
なる高級アルコール残基、Ｘはエチレンオキシドおよび
プロピレンオキシドを表す）のポリオキシプロピレンポ
リオキシエチレンジアルキル（アルケニル）エーテルを
添加したことを特徴としている。

なお、前記一般式中ｎは、１以上であれば特に限定的な
範囲はないが、著しく重合度が高くなると合成が困難で
あったり溶解度が低下するなどの不都合が生じるので、
好ましくは１以上１００以下程度が適当である。

また、高級アルコールの具体例としては、ヘキシルアル
コール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、カ
プリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコー
ル、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリ
デシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシ
ルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコ
ール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、
エイコシルアルコール、セリルアルコール、メリシルア
ルコール、オレイルアルコール、フィトール等が挙げら
れる。

この発明による電解液の主溶媒たる有機極性溶媒は、プ
ロトン性極性溶媒として、エタノール、プロパツール、
ブタノール、ペンタノール等の１価アルコール類、また
エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリ
ン、メトキシエタノール等の多価アルコール類、アルコ
ールエーテル類があり、非プロトン性極性溶媒としては
、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ−ジエチルホル
ムアミド等のアミド系の極性溶媒、γ−ブチロラクトン
、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネート
等のラクトン、環状アミド系の溶媒が挙げられ、他にア
七ト二トリル等のニトリル系、ジメチルスルホキシド等
のオキシド系が非プロトン性極性溶媒として例示でき、
これらの主溶媒を各々単独で、あるいは混合して用いる
ことができる。

またこの発明で使用する電解質としては、特に制限はな
く、通常使用されているものでよい。例えば、アニオン
源として有機酸類、例えば蟻酸、酢酸等の脂肪族モノカ
ルボン酸類やマロン酸、コハク酸等の脂肪族ジカルボン
酸類または安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸類
があり、無機酸類としては、ホウ酸、リン酸、ケイ酸等
が挙げられる。カチオン源としては、例えばアンモニウ
ム、メチルアンモニウム等のモノアルキルアンモニウム
カチオン類、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニ
ウム等のジアルキルアンモニウムカチオン類、トリメチ
ルアンモニウム、トリエチルアンモニウム等のトリアル
キルアンモニウムカチオン類、テトラメチルアンモニウ
ム、トリエチルメチルアンモニウム等の第四級アンモニ
ウムカチオン等があり、他にホスホニウム、アルソニウ
ムカチオン類が挙げられる。

この発明による電解コンデンサ用電解液は、前記に例示
した有機極性溶媒を単独もしくは複数を１００重量部用
意し、必要に応じて水をＯ〜３０重量部混合した溶媒中
に電解質物質からなる溶質を単独もしくは複数を組み合
わせて１〜５０重量部溶解すればよい。そして、このよ
うな電解液に、前記のポリオキシプロピレンポリオキシ
エチレンジアルキル（アルケニル）エーテルを、好まし
くは０゜１〜２０重量部、更に好ましくは０．５〜６重
量部添加することにより所望の特性を得ることができる
。

〔作　用〕

この発明で使用されるポリオキシプロピレンポリオキシ
エチレンジアルキル（アルケニル）エーテルの耐電圧特
性を向上する作用としては、電解コンデンサの誘電体で
あるアルミニウム酸化皮膜界面に非イオン界面活性剤と
してのポリオキシプロピレンポリオキシエチレンジアル
キル（アルケニル）エーテルのミセル層の形成が関与す
るものと考えられる。

〔実施例〕

以下、この発明にかかる電解コンデンサ用電解液の実施
例につき説明する。

各実施例においては、従来例と同じ溶媒および溶質によ
り電解液を調合し、これにポリオキシプロピレンポリオ
キシエチレンジアルキル（アルケニル）エーテルを添加
した。そして、添加するポリオキシプロピレンポリオキ
シエチレンジアルキル（アルケニル）エーテルは以下の
ものを使用した。

Ａ）ポリオキシエチレン（ＰＯＥ＝４０）ポリオキシプ
ロピレン（ＰＯＰ＝１０）ジオレイルエーテルＨ３Ｃ＋５ｌ１３ｓ−０＋ＣＨｚＣｔｂＯ÷ローセＣＨ−Ｃ
Ｈｚ　Ｏ＋ｒｌｒＣ＋　ｍ　Ｉｔ　３ｓＢ）ポリオキシ
エチレン（ＰＯＥ＝２０）ポリオキシプロピレン（ＰＯ
Ｐ・４０）ジステアリルエーテルｌｈＣ＋　８Ｈ３？−０＋ＣＨｚＣＨ２０＋−ｒｒ−ｆＣｌ
　−Ｃ１１２０ｈＴＣＩ　ＩＩＨ：ＩＴＣ）セチルポリ
オキシエチレン（ＰＯＥ＝６０）ポリオキシプロピレン
（ＰＯＰ＝５０）ベヘニルエーテルＣＨ１Ｃ＋　ｂＨ３３＋　ＣＨｇＣ１１ｚＯ−ｈｒ−＋Ｃｌ１
−ＣＨｚＯｂＴｃＨｚ　（Ｃ）１２）　ｚｏｃＨ＋Ｄ）
デシルポリオキシエチレン（ＰＯＥ＝６０）ポリオキシ
プロピレン（ＰＯＰ＝３０）デシルペンタデシルエーテ
ルＣＨ。

大１目［大１目壓旦大１１剛１ベヘニルエーテル尖１目Ｉ五実」１１１大１目生且Ａ）ポリオキシエチレン（ＰＯＥ＝４０）ポリオキシプ
ロピレン（ＰＯＰ＝１０）ジオレイルエーテル以上の結果から分かるように、この発明の電解液の電導
塵は、従来例と比較して同等もしくはやや低下する傾向
を示すものの、１０％〜５０％程度耐電圧を向上させる
ことができた。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明は、有機極性溶媒を主溶媒とし、
有機酸、無機酸あるいはその塩を溶質とした電解コンデ
ンサ用電解液に、一触式：％式％（式中、ｎは１以上の整数、Ｒ，、Ｒ２は同じまたは異
なる高級アルコール残基、Ｘはエチレンオキシドおよび
プロピレンオキシドを表す）のポリオキシプロピレンポ
リオキシエチレンジアルキル（アルケニル）エーテルを
添加したことを特徴としているので、通常の電解液にこ
れらの添加剤を少量添加することで、電導塵を維持しつ
つ耐電圧特性を向上させることができる。そのため、高
電圧における電気的特性が良好に安定し、この電解液を
使用した電解コンデンサの信頼性が向上する。

特許出願人日本ケミコン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機極性溶媒を主溶媒とし、有機酸、無機酸ある
いはその塩を溶質とした電解コンデンサ用電解液に、一
般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、ｎは１以上の整数、Ｒ＿１、Ｒ＿２は同じまた
は異なる高級アルコール残基、Ｘはエチレンオキシドお
よびプロピレンオキシドを表す）のポリオキシプロピレ
ンポリオキシエチレンジアルキル（アルケニル）エーテ
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
。