JPH03181114A - 電解コンデンサ駆動用電解液 - 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、電解コンデンサ駆動用電解液に関する。

［従来の技術］ 従来、電解コンデンサ駆動用電解液としては、エチレン
グリリコールに、アジピン酸を初めとする有機カルボン
酸などを溶解した電解液が用いられている。しかしなが
ら、エチレングリコールは、低温域での粘度上昇が著し
い欠点があり、また、高温域における比抵抗の増大もし
くはそれに伴う損失の増大などの欠点がある。

これに対し、低温における特性を改善する電解波として
、ジメチルホルムアミドやγ−ブチロラクトンを主溶媒
とし、マレイン酸やフタル酸の塩を溶質として用いた電
解コンデンサ駆動用電解液が存在している。

しかしながら、これらの電解コンデンサ駆動用電解液を
使用した場合、比抵抗は充分に低いものの、火花電圧が
低くなり、５０Ｖ級以下の低電圧のコンデンサにしか使
用できないという欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように、従来の電解コンデンサ駆動用電解波は、
低温域での粘度上昇や、高温域での比抵抗の増大もしく
はそれに伴う損失の増大などの欠点を有していた。また
、改善のためにジメチルホルムアミドやγ−ブチロラク
トンを主溶媒とし、マレイン酸やフタル酸の塩を溶質と
して用いた電解液には、このような欠点がない代りに、
火花電圧が低くなり、低電圧のコンデンサにしか対応で
きないという新たな欠点が存在していた。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
提案されたものであり、その目的は、低温から高温に渡
る広い範囲の温度領域において比抵抗を低減させ、且つ
、火花電圧を」１昇することにより、広い温度領域にお
いて、安定した高い特性を存する、長寿命で信頼性の高
い電解コンデンサの実現に貢献でき、しかも、より高い
電圧のコンデンサ、すなわち、具体的には１００Ｖ級の
コンデンサへの使用が可能であるような、優れた電解コ
ンデンサ駆動用電解液を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明による電解コンデンサ駆動用電解液は、γ−ブチ
ロラクトンを主体とする溶媒に、フタル酸のテＩ・ラメ
チルアンモニウム塩を溶質として溶解し、さらに、エチ
レングリコールに溶解したホウ酸と、Ｐ−ニトロフェノ
ールまたはＰ−ニトロ安息香酸を添加、溶解したことを
特徴としている。

また、各材料の添加量は、エチレングリコールの濃度が
１５〜２０％、ホウ酸の濃度が０．５〜１％、Ｐ−ニト
ロフェノールまたはＰ−ニトロ安息香酸の濃度が０．５
〜１％であることが望ましい。この場合、エチレングリ
コールの濃度を１５〜２０％とするのは、１５％を下回
る場合には、ホウ酸の溶解が円滑に進まず、２０％を越
える量のエチレングリコールを添加した場合には、比抵
抗が増大してしまうからである。

［作用］ 以−Ｌのような構成を有する本発明の電解コンデンサ駆
動用電解液の作用は次の通りである。

まず、γ−ブチロラクトンを主体とする溶媒にフタル酸
のテトラメチルアンモニウム塩を溶質として溶解した場
合、火花電圧は低いながらも、低い比抵抗値を得ること
ができる。

そして、このようなγ−ブチロラクトンとテトラメチル
アンモニウム塩との混合液にホウ酸を添加することによ
り、比抵抗値を余り上昇させることなしに、火花電圧を
」１昇することが可能となる。

この場合、ホウ酸はγ−ブチロラクトンを主体とする溶
媒には溶解し難いため、本発明では、−旦エチレングリ
コールとのエステル化反応によりホウ酸を溶解し、この
状態で、γ−ブチロラクトンとテトラメチルアンモニウ
ム塩との混合液にホウ酸を添加するという画期的な手段
により、γブチロラクトン溶媒中にホウ酸を溶解させる
ことが可能となっており、この結果、前記のように、比
抵抗値を余り上昇させることなしに、火花電圧を上昇す
ることが可能となっている。

［実施例］ 以下に、本発明による電解コンデンサ駆動用電解液の実
施例を説明する。

まず、第１表に示すような組成比にて、従来技術による
３挿類の電解液（従来例１〜３）と、本発明による２挿
類の電解液（実施例１，２）とを生成し、それぞれの電
解液の火花電圧（Ｖ）および２５℃における比抵抗を調
べたところ、第２表に示すような結果が得られた。

また、以上のような従来技術と本発明とによる５種類の
電解液を使用して、同定格６３Ｖ−６８０μＦのコンデ
ンサを試作し、恒温１０５℃にて定格電圧印加の高温負
荷試験を行ったところ、第３表および第４表に示すよう
な結果が得られた。

第３表および第４表は、静電容量（μＦ）、損失角の正
接（ｔａｎδ）の各特性を示す表であり、６表とも、初
期特性と、１０００時間後における特性、２０００時間
後における特性を比較的に示している。（以下余白） 前記の第３表および第４表に示すように、従来例２，３
は、初期時点ですでに防爆弁が作動してしまい、６３Ｖ
用として使用することは不可能であることがわかる。ま
た、従来例１は、初期の時点では、ある程度の特性を有
しているものの、それ以降の特性の劣化が著しく、１０
００時間の高温１１荷試験の後には、静電容量は７．３
％も減少し、また、損失角の正接も０．０８２と大きく
なっており、さらに、１５００時間後には、防爆弁が作
動してしまう。

これらの従来例１〜３に比べ、本発明による実施例１．
２は、１０００時間の高温負荷試験の後にも、静電容量
の減少は、２．０％〜２．１％程度に止どめられ、また
、損失角の正接についても、微小の増加しか見られない
。さらに、２０００時間後においても、静電容量は、初
期に比べて４゜３％〜４．５％程度減少するに止どめら
れ、また、損失角の正接も、０．０４２〜０．０４５と
、充分に低い値に押えられている。これらのことから、
本発明による電解コンデンサ駆動用電解液（実施例１．
２）を使ｍした場合には、高温度中での経時変化が極め
て小さく、安定した高い特性を維持でき、長寿命を有す
るような電解コンデンサを実現でき、特に、５０Ｖを越
える高電圧のコンデンサにも使用可能であることがわか
る。さらに、本発明による前記の各電解液（実施ＩＪｉ
ｌ、２）は、１００Ｖ級までのコンデンサの使用に耐え
られることが確認されている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の電解コンデンサ駆動用電
解液は、特にγ−ブチロラクトンを主体とする溶媒を使
用すると共に、エチレングリコールに溶解したホウ酸を
添加することにより、従来の電解液に比べて、低温から
高温に渡る広い範囲の温度領域における比抵抗が低減し
ており、且つ、火花電圧が上昇している。

従って、このような本発明の電解コンデンサ駆動用電解
液を使用すれば、従来に比べて、広い温度領域において
、安定した高い特性を有する、長寿命で信頼性の高い電
解コンデンサの実現に貢献でき、しかも、１００Ｖ級の
コンデンサへの使用が可能であるような、優れた電解コ
ンデンサ駆動用電解液を提供でき、工業的実用性の面で
多大な効果を得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）γ−ブチロラクトンを主体とする溶媒に、フタル
   酸のテトラメチルアンモニウム塩を溶質として溶解し、
   さらに、エチレングリコールに溶解したホウ酸と、Ｐ−
   ニトロフェノールまたはＰ−ニトロ安息香酸を添加、溶
   解したことを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
2. （２）エチレングリコールの濃度が１５〜２０％、ホウ
   酸の濃度が０．５〜１％、Ｐ−ニトロフェノールまたは
   Ｐ−ニトロ安息香酸の濃度が０．５〜１％であることを
   特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ駆動用電解
   液。