JPH03187210A - 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
グリコール溶媒に、溶質として硼酸やアジピン酸などの
有機酸やその塩を用いるものが存在しているが、エチレ
ングリコールは、低温での粘度上昇が著しい欠点がある
。

これに対し、このような欠点を改善するものとして、低
温での粘度が低いＮ、Ｎ−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、マレイン酸またはフタル
酸のアミン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、このような電解コンデンサ駆動用電解液
においては、溶質としてのマレイン酸またはフタル酸の
アミン塩が、化学的に不安定で異性化し易いため、特に
、例えば、１０５℃などの高温中で使用すると、電解液
の比抵抗が増大し、電解コンデンサの損失が大きくなる
欠点を有している。

また、特装車１−１７１２２２号公報に見られるように
、γ−ブチロラクトン単独にフタル酸またはマレイン酸
のコリン塩を溶解する利や、γ−ブチロラクトンとエチ
レングリコールの混合溶媒にコリン塩を溶解する例があ
るが、γ−ブヂロラクトン単独では比抵抗が大きく問題
があり、エチレングリコールとの混合においては、低温
での溶媒の粘度増大も大きく、損失の増大、静電容量の
低下などの低温特性が−１−分とは言えなかった。

［発明が解決しようとする課題］ −［１記のように、従来の電解コンデンサ駆動用電解液
は、低温での粘度」１昇や、高ｄ４での比抵抗の増大に
よる損失の増大などの欠点を有していた。

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、優れた電解コンデ
ンサ駆動用電解液を提供することにより、損失が低く、
高温下において安定した特性を維持でき、高い信頼性を
有する電解コンデンサの実現に貢献することである。

［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波は、γ−ブチ
ロラクトンとメチルセロソルブとを含む極性有機溶媒に
、溶質としてフタル酸コリンまたはマレイン酸コリンを
溶解したことを特徴としている。

この場合、溶媒中におけるフタル酸コリンまたはマレイ
ン酸コリンの濃度は、１〜５０重量％であることが望ま
しい。

また、γ−ブチロラクトンとメチルセロソルブとを含む
極性有機溶媒は、γ−ブチロラクトンが５０〜９５重量
％、メチルセロソルブが５〜５０重量％で混合されてい
ることが望ましい。

［作ＪＴＩ］ 以上のような構成を有する本発明の電解コンデンサ駆動
用電解液においては、γ−ブチロラクトンとメチルセロ
ソルブとを含む極性有機溶媒を使用していることにより
、低温で粘度」−昇することがないため、静電容量の減
少の欠点がない上、溶質としてフタル酸コリンまたはマ
レイン酸コリンを使用していることにより、温度変化に
対する比抵抗の変化が小さく、高温で損失が増大するこ
とかない。従って、本発明の電解コンデンサ駆動用電解
液を使用すれば、広い温度範囲に渡って安定した高い特
性を有する電解コンデンサを提供できる。

［実施例］ 以下に、本発明の電解コンデンサ駆動用電解液の実施例
を、第１図及び第２図を参照して具体的に説明する。

まず、第１図は、本発明による電解液を説明する前提と
して、γ−ブチロラク！・ンのみを溶媒とし、溶質とし
てフタル酸コリンまたはマレイン酸コリンを使用した場
合の、溶媒（γ−ブチロラクトン）と溶質の混合比と、
２５℃での比抵抗の関係を表したグラフである。図中■
は、溶質としてフタル酸コリンを使用した場合、■は、
マレイン酸コリンを使ｍした場合を示す面線であり、ま
た、横軸の上段の数字は、溶質の重量％、下段の数字は
、溶媒（γ−ブチロラクトン）の重量％を示している。

すなわち、第１図において、溶質と溶媒の混合比（溶質
二溶媒）は、左端から右に向かって順次、（０重量％：
１００重量％）、（１０重量％：９０重量％）、（２０
重量％：８０重量％）、（３０重量％ニア０重量％）、
（４０重量％：６０重量％）、（５０重量％：５０重量
％）とされており、これらの各混合比の電解液の比抵抗
が縦軸に示されている。

この第１図において明らかなように、フタル酸コリンま
たはマレイン酸コリンのいずれを溶質として使用した場
合においても、比抵抗は、溶質の添加量が２０重量％以
」二となると、一定の値に保たれる。

次に、第２図は、以」二のような、溶質の添加量と比抵
抗との関係を前提として、フタル酸コリンまたはマレイ
ン酸コリンの添加量をそれぞれ２０重量％に固定する一
方、溶媒として、γ〜ブチロラクトンとメチルセロソル
ブとを使用し、溶媒の混合比の変化と、２５℃での比抵
抗の関係を表したグラフである。この第２図において、
横軸の上段の数字は、メチルセロソルブの重量％、下段
の数字は、γ−ブチロラクトンの重量％を示している。

すなわち、第２図において、メチルセロソルブとγ−ブ
チロラクトンの混合比（メチルセロソルブ：γ−ブチロ
ラクトン）は、左端から右に向かって順次、（０重量％
：１００重量％）、（１０重量％：９０重量％）、（２
０重量％：８０重量％）、（３０重量％ニア０重量％）
、（４０重量％：６０重量％）、（５０重量％：５０重
量％）とされており、これらの各混合比の電解ｌｔｌの
比抵抗が縦軸に示されている。なお、第２図においても
、第１図と同様、■は、溶質としてフタル酸コリンを使
用した場合、■は、マレイン酸コリンを使用した場合を
示す山１線である。

第２図から明らかなように、比抵抗は、溶媒として、γ
−ブチロラクトンを単独に使用した時よりも低下してい
る。すなわち、各図の■に示すように、溶質としてフタ
ル酸コリンを使用した場合、γ−ブチロラク！・ンのみ
を溶媒とした場合には、比抵抗は、２００を越えるのに
対し、溶媒にメチルセロソルブを混合した場合には、２
００以下となり、最低で１５０程度にまで減少する。ま
た、各図の■に示すように、溶質としてマレイン酸コリ
ンを使用した場合、γ−ブチロラクトンのみを溶媒とし
た場合には、比抵抗は１００を越えているのに対し、溶
媒にメチルセロソルブを混合した場合には、比抵抗は最
低で１００程度にまで減少する。特に、γ−ブチロラク
トンとメチルセロソルブの混合比７０重量％：３０重量
％の時、比抵抗は最低となる。

続いて、以下の第１表に示すような組成比にて、従来技
術による７種類の電解液と本発明による２種類の電解液
とを使用し、同定格（５０Ｖ−４７０μＦ）で電解液の
組成のみが異なる９種類のアルミニウム電解コンデンサ
（従来利１〜７、実施例１，２）を製造して、各種の特
性を調べたところ、第２表及び第３表に示すような結果
が得られた。

この場合、第２表は２５°Ｃと一５５℃における各側の
比抵抗を示す。また、第３表は、静電容量（μＦ）、損
失角の正接（ｔａｎδ）、漏れ電流（μＡ）の各特性を
示す表であり、初期特性と、１０５℃における２０００
時間の定格電圧印加試験後の特性とを比較的に示してい
る。

なお、第１表中、ＥＧはエチレングリコール、ＧＢＬは
γ−ブチロラクトン、ＭＧはメチルセロソルブを示して
いる。

」１記の６表から明らかなように、γ−ブチロラクトン
とメチルセロソルブとを溶媒とした溶液にフタル酸コリ
ンまたはマレイン酸コリンを溶解させてなる電解液を用
いた実施例１，２のアルミニウム電解コンデンサにおい
ては、他の電解液を使用した従来例１〜７に比べて、低
温（−５５℃）での比抵抗が低く、また２５℃における
初期特性の損失角の正接が小さくなっている。特に、高
温（１０５℃）中における２０００時間の定格電圧印加
試験後の損失角の正接の値は、０．０４０及び０．０４
５と、従来例の値０．０６８〜０．１３０に比べて格段
に低く押えられており、本実施例のアルミニウム電解コ
ンデンサが高温においても安定した特性を維持できるこ
とがわかる。

また、高温における電圧印加試験後の静電容量について
も、第３表に示すように、初期特性に比べて２２μＦ〜
７０μＦもの大きな減少を示している従来例に比べて、
本実施例においては、初期特性に比べて５μＦ〜７μＦ
と、極めて僅かな減少しか見られず、高温下においても
安定した静電容量を維持できる。

さらに、漏れ電流についても、第３表に示すように、本
実施例においては、従来例よりも若干ではあるが低い値
を示している。

一方、上記の実施例１．２の他、組成比を代えて同様に
試験を行ったところ、同様に優れた特性が得られた。

なお、本発明において、溶質として溶媒中に溶解するフ
タル酸コリンまたはマレイン酸コリンの濃度は適宜選択
可能であるが、その添加量は、少なくとも１〜５０重量
％の範囲であることが望ましい。また、γ−ブチロラク
トンとメチルセロソルブとを含む極性有機溶媒の混合比
も適宜選択可能であるが、溶媒中におけるγ−ブチロラ
クトンの割合が、少なくとも５０〜９５重量％の範囲内
とされ、またメチルセロソルブの割合が、少なくとも５
〜５０重量％の範囲内とされることが望ましい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による電解コンデンサ駆動
用電解液を使用することにより、従来の電解液を使用し
た場合に比べ、損失が低く、高温下においても安定した
特性を維持でき、信頼性の高い、優れた電解コンデンサ
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電解液を説明する前提として、
γ−ブチロラクトンのみを溶媒とし、溶質としてフタル
酸コリンまたはマレイン酸コリンを使用した場合の、溶
媒と溶質の混合比と２５℃での比抵抗の関係を表したグ
ラフである。第２図は、本発明による電解液の実施例と
して、溶質の濃度を一定とし、溶媒の混合比を変えた場
合の、γ−ブチロラクトンとメチルセロソルブの混合比
と２５℃での比抵抗の関係を表したグラフである。 特許出頭人 マルコン電子株式会社 第 図 ００ ０ 初 ０ ０ ５゜ （γ−アチロラクトン　−ｔ、に） 第 図 ００ ０ □□□ ０ ０ ０ （ｒ−ｒチロラクトン　ωＺ〆）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）γ−ブチロラクトンとメチルセロソルブとを含む
   極性有機溶媒に、溶質としてフタル酸コリンまたはマレ
   イン酸コリンを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）フタル酸コリンまたはマレイン酸コリンの濃度が
   １〜５０重量％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。
3. （３）γ−ブチロラクトンとメチルセロソルブとを含む
   極性有機溶媒が、γ−ブチロラクトンが５０〜９５重量
   ％、メチルセロソルブが５〜５０重量％で混合されてい
   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。