JPH0325005B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0325005B2 JPH0325005B2 JP14537285A JP14537285A JPH0325005B2 JP H0325005 B2 JPH0325005 B2 JP H0325005B2 JP 14537285 A JP14537285 A JP 14537285A JP 14537285 A JP14537285 A JP 14537285A JP H0325005 B2 JPH0325005 B2 JP H0325005B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- electrolytic
- salt
- vinyl
- electrolytic solution
- 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
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 25
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 11
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- CXFXPRCAGIFXEQ-UHFFFAOYSA-N 12-ethenyloctadec-8-enedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC=CCCC(C=C)CCCCCC(O)=O CXFXPRCAGIFXEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VBJCDSVGBUHMHU-UHFFFAOYSA-N 7-ethenyltetradecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCC(C=C)CCCCCC(O)=O VBJCDSVGBUHMHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N dodecanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCC(O)=O TVIDDXQYHWJXFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- -1 boric acid ester Chemical class 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 3
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- YDPSQMGOAILWPE-UHFFFAOYSA-N octadec-2-enedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC=CC(O)=O YDPSQMGOAILWPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
［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
もので、同電解液の比抵抗を著しく低下させるこ
とによつて電解コンデンサの損失角の正接および
高周波特性を改善し、しかも静電容量の変化およ
び漏れ電流の増加を抑えることの可能な高温度で
長寿命かつ信頼性の高い電解コンデンサを提供す
るものである。 ［従来の技術と問題点］ 従来、時に中高圧用のアルミニウム電解コンデ
ンサ駆動用電解液としては、所謂エチレングリコ
ール／硼酸エステル系の電解液が用いられてい
る。この種の電解液は、加熱によりエチレングリ
コールと硼酸とのエステル化反応が進み、この際
に生成水が生じ、この水が電解コンデンサ中のコ
ンデンサ素子の材料であるアルミニウム箔と反応
してこれを溶解し、かつ水素ガスを発生してコン
デンサの内圧上昇をもたらすために、この電解液
を用いた電解コンデンサはより高温度の目的に対
しては使用できなかつた。また、上述の問題を解
決するために、同系でエステル化を促進して生成
水を除去した電解液も提案されているが、水との
反応は抑制されるものの、電解液の粘度が増大
し、比抵抗が著しく高くなり、この電解液を用い
た電解コンデンサでは損失角の正接および高周波
でのインピーダンスが著しく増大し、高特性の要
求には応えられないものであつた。このような理
由から、高温度用の電解コンデンサにはエチレン
グリコール／硼酸エステル系の電解液は用いられ
ず、比較的分子量の大きい有機酸あるいはその塩
を溶質とする有機酸系電解液が使用および検討さ
れている。 中高圧用の有機酸系電解液の溶質としては総炭
素数が16〜22で側鎖を有する二塩基性酸（特開昭
58−27320号『電解コンデンサ駆動用電解液』）が
公知であるが、このような二塩基性酸を含む電解
液を使用した電解コンデンサは溶質そのものがコ
ンデンサ素子を形成するアルミニウム箔と反応
し、錯体形成するために初期静電容量が低く、ま
た高温負荷試験や高温負荷試験において、静電容
量の極端な減少および著しい漏れ電流の増大が見
られ、より性能の高い電解コンデンサの要求には
応えられないものであつた。 ［発明の改良点と概要］ しかるに、本発明は上述のような欠点を除去し
得るもので、具体的には１，10−デカンジカルボ
ン酸あるいはそれらの塩を添加剤として用いるこ
とによつて、主溶質である側鎖を有する二塩基性
酸とアルミニウム箔との錯体形成を防止して電解
コンデンサの静電容量変化や漏れ電流の増大を抑
え、さらに電解液の比抵抗を下げて、損失角の正
接や高周波でのインピーダンスを小さくすること
により、より高性能で信頼性の高い電解コンデン
サを提供するものである。 ［実施例］ 次に、総炭素数が16〜20の側鎖にビニル基を有
する二塩基性酸、例えば６−ビニル−１，12−ド
デカンジカルボン酸あるいはその塩または６−ビ
ニル−９−ヘキサデセン−１，16−ジカルボン酸
を溶解したエチンレングリコール電解液に１，10
−デカンジカルボン酸あるいはそれらの塩を添加
した本発明に係る電解液の実施例を従来例と共に
第１表に示す。電解液組成はwt％、比抵抗
（Ω・cm）は液温が20℃のものである。また、火
花電圧は85℃のものである。 ここで、６−ビニル−１，12−ドデカンジカル
ボン酸の構造式を下記の式［］に、６−ビニル
−９−ヘキサデセン−１，16−ジカルボン酸の構
造式を下記の式［］に、また１，10−デカンジ
カルボン酸の構造式を下記の式［］にそれぞれ
示す。 HOOC−（CH2）10−COOH ［］
もので、同電解液の比抵抗を著しく低下させるこ
とによつて電解コンデンサの損失角の正接および
高周波特性を改善し、しかも静電容量の変化およ
び漏れ電流の増加を抑えることの可能な高温度で
長寿命かつ信頼性の高い電解コンデンサを提供す
るものである。 ［従来の技術と問題点］ 従来、時に中高圧用のアルミニウム電解コンデ
ンサ駆動用電解液としては、所謂エチレングリコ
ール／硼酸エステル系の電解液が用いられてい
る。この種の電解液は、加熱によりエチレングリ
コールと硼酸とのエステル化反応が進み、この際
に生成水が生じ、この水が電解コンデンサ中のコ
ンデンサ素子の材料であるアルミニウム箔と反応
してこれを溶解し、かつ水素ガスを発生してコン
デンサの内圧上昇をもたらすために、この電解液
を用いた電解コンデンサはより高温度の目的に対
しては使用できなかつた。また、上述の問題を解
決するために、同系でエステル化を促進して生成
水を除去した電解液も提案されているが、水との
反応は抑制されるものの、電解液の粘度が増大
し、比抵抗が著しく高くなり、この電解液を用い
た電解コンデンサでは損失角の正接および高周波
でのインピーダンスが著しく増大し、高特性の要
求には応えられないものであつた。このような理
由から、高温度用の電解コンデンサにはエチレン
グリコール／硼酸エステル系の電解液は用いられ
ず、比較的分子量の大きい有機酸あるいはその塩
を溶質とする有機酸系電解液が使用および検討さ
れている。 中高圧用の有機酸系電解液の溶質としては総炭
素数が16〜22で側鎖を有する二塩基性酸（特開昭
58−27320号『電解コンデンサ駆動用電解液』）が
公知であるが、このような二塩基性酸を含む電解
液を使用した電解コンデンサは溶質そのものがコ
ンデンサ素子を形成するアルミニウム箔と反応
し、錯体形成するために初期静電容量が低く、ま
た高温負荷試験や高温負荷試験において、静電容
量の極端な減少および著しい漏れ電流の増大が見
られ、より性能の高い電解コンデンサの要求には
応えられないものであつた。 ［発明の改良点と概要］ しかるに、本発明は上述のような欠点を除去し
得るもので、具体的には１，10−デカンジカルボ
ン酸あるいはそれらの塩を添加剤として用いるこ
とによつて、主溶質である側鎖を有する二塩基性
酸とアルミニウム箔との錯体形成を防止して電解
コンデンサの静電容量変化や漏れ電流の増大を抑
え、さらに電解液の比抵抗を下げて、損失角の正
接や高周波でのインピーダンスを小さくすること
により、より高性能で信頼性の高い電解コンデン
サを提供するものである。 ［実施例］ 次に、総炭素数が16〜20の側鎖にビニル基を有
する二塩基性酸、例えば６−ビニル−１，12−ド
デカンジカルボン酸あるいはその塩または６−ビ
ニル−９−ヘキサデセン−１，16−ジカルボン酸
を溶解したエチンレングリコール電解液に１，10
−デカンジカルボン酸あるいはそれらの塩を添加
した本発明に係る電解液の実施例を従来例と共に
第１表に示す。電解液組成はwt％、比抵抗
（Ω・cm）は液温が20℃のものである。また、火
花電圧は85℃のものである。 ここで、６−ビニル−１，12−ドデカンジカル
ボン酸の構造式を下記の式［］に、６−ビニル
−９−ヘキサデセン−１，16−ジカルボン酸の構
造式を下記の式［］に、また１，10−デカンジ
カルボン酸の構造式を下記の式［］にそれぞれ
示す。 HOOC−（CH2）10−COOH ［］
【表】
【表】
【表】
【表】
次に、第１表に示した電解液のうち、従来例
２、実施例１および実施例10の電解液を使用した
電解コンデンサ（定格400V・10μF）の各20個に
ついての温度105℃、定格電圧印加1000時間の高
温負荷試験の結果を第２表に示す。また、電解コ
ンデンサ（定格400V・220μF）についての高温
無負荷試験（105℃、1000時間）の結果を第３表
に示す。（初期および試験後の特性の各値は電解
コンデンサ各20個の平均値である。）
２、実施例１および実施例10の電解液を使用した
電解コンデンサ（定格400V・10μF）の各20個に
ついての温度105℃、定格電圧印加1000時間の高
温負荷試験の結果を第２表に示す。また、電解コ
ンデンサ（定格400V・220μF）についての高温
無負荷試験（105℃、1000時間）の結果を第３表
に示す。（初期および試験後の特性の各値は電解
コンデンサ各20個の平均値である。）
【表】
【表】
［発明の効果］
第２表および第３表から分かるように従来例２
では、初期静電容量が定格値に対して約10％ほど
低く、さらに試験後においてもその変化率が大き
い。また、第３表から分かるように従来例２では
漏れ電流が30倍以上にもなつている。 第２表および第３表によつて示された従来例の
ような現象は前述したように駆動溶電解液中の主
溶質である二塩基性酸がコンデンサ素子を形成す
るアルミニウム箔と反応し、その表面積を著しく
低下させるため、表面積と比例関係のある静電容
量が減少するものであり、また漏れ電流の増加は
この二塩基性酸が誘電体であるアルミニウム陽極
酸化膜と反応して不安定なアルミニウム錯体膜を
形成し、これが高温下において駆動溶電解液中に
溶解するために漏れ電流が増大するものである。 一方、本発明は１，10−デカンジカルボン酸あ
るいはその塩を添加剤として用いることにより、
この二塩基性酸の錯体形成を抑制することによ
り、このような現象を防止することができる。ま
た、比抵抗を下げることによつて損失角の正接や
高周波でのインピーダンスを低く抑えることがで
きる。 次に、１，10−デカンジカルボン酸あるいはそ
の塩の添加によつて、錯体形成を抑制されること
により生じる製品特性への効果について、例え
ば、６−ビニル−９−ヘキサデセン−１，16−ジ
カルボン酸10wt％を含む電解液に１，10−デカ
ンジカルボン酸イソプロピルアミン塩を添加して
いつた場合の様子を定格静電容量に対する初期静
電容量比の変化を例にとつて第１図に示し、また
105℃、1000時間後の高温無負荷試験における漏
れ電流値の変化を第２図に示す。ここで使用した
電解コンデンサはいずれも定格400V・10μFであ
り、各値は20個の平均値である。 第１図から分かるように、１，10−デカンジカ
ルボン酸イソプロピルアミン塩の添加濃度が低い
と、初期静電容量値は低い。0.5wt％の添加では
効果は少ないが、1wt％の添加で充分効果が生じ
る。したがつて、1wt％以上の添加が好ましい。
第２図から分かるように、１，10−デカンジカル
ボン酸イソプロピルアミン塩の添加濃度が低い
と、漏れ電流値は大きく、0.5wt％、1wt％の添
加の順に小さくなる。0.5wt％の添加では効果は
少ないが、1wt％の添加で効果は充分に明確とな
つてくる。 よつて、本発明に係る駆動溶電解液を用いるこ
とによつて、より高性能で信頼性の高い電解コン
デンサを提供することができる。 ［発明の実用化の範囲］ なお、本発明に係る電解液の成分中、１，10−
デカンジカルボン酸あるいはその塩の添加量は
1wt％〜10wt％の範囲が好ましく、1wt％以下で
あると製品特性劣化が大となり、逆に10wt％以
上になると電解液の火花電圧が下がるためにいず
れも実用化に供しえない。
では、初期静電容量が定格値に対して約10％ほど
低く、さらに試験後においてもその変化率が大き
い。また、第３表から分かるように従来例２では
漏れ電流が30倍以上にもなつている。 第２表および第３表によつて示された従来例の
ような現象は前述したように駆動溶電解液中の主
溶質である二塩基性酸がコンデンサ素子を形成す
るアルミニウム箔と反応し、その表面積を著しく
低下させるため、表面積と比例関係のある静電容
量が減少するものであり、また漏れ電流の増加は
この二塩基性酸が誘電体であるアルミニウム陽極
酸化膜と反応して不安定なアルミニウム錯体膜を
形成し、これが高温下において駆動溶電解液中に
溶解するために漏れ電流が増大するものである。 一方、本発明は１，10−デカンジカルボン酸あ
るいはその塩を添加剤として用いることにより、
この二塩基性酸の錯体形成を抑制することによ
り、このような現象を防止することができる。ま
た、比抵抗を下げることによつて損失角の正接や
高周波でのインピーダンスを低く抑えることがで
きる。 次に、１，10−デカンジカルボン酸あるいはそ
の塩の添加によつて、錯体形成を抑制されること
により生じる製品特性への効果について、例え
ば、６−ビニル−９−ヘキサデセン−１，16−ジ
カルボン酸10wt％を含む電解液に１，10−デカ
ンジカルボン酸イソプロピルアミン塩を添加して
いつた場合の様子を定格静電容量に対する初期静
電容量比の変化を例にとつて第１図に示し、また
105℃、1000時間後の高温無負荷試験における漏
れ電流値の変化を第２図に示す。ここで使用した
電解コンデンサはいずれも定格400V・10μFであ
り、各値は20個の平均値である。 第１図から分かるように、１，10−デカンジカ
ルボン酸イソプロピルアミン塩の添加濃度が低い
と、初期静電容量値は低い。0.5wt％の添加では
効果は少ないが、1wt％の添加で充分効果が生じ
る。したがつて、1wt％以上の添加が好ましい。
第２図から分かるように、１，10−デカンジカル
ボン酸イソプロピルアミン塩の添加濃度が低い
と、漏れ電流値は大きく、0.5wt％、1wt％の添
加の順に小さくなる。0.5wt％の添加では効果は
少ないが、1wt％の添加で効果は充分に明確とな
つてくる。 よつて、本発明に係る駆動溶電解液を用いるこ
とによつて、より高性能で信頼性の高い電解コン
デンサを提供することができる。 ［発明の実用化の範囲］ なお、本発明に係る電解液の成分中、１，10−
デカンジカルボン酸あるいはその塩の添加量は
1wt％〜10wt％の範囲が好ましく、1wt％以下で
あると製品特性劣化が大となり、逆に10wt％以
上になると電解液の火花電圧が下がるためにいず
れも実用化に供しえない。
第１図は６−ビニル−９−ヘキサデセン−１，
16−ジカルボン酸に対する１，10−デカンジカル
ボン酸イソプロピルアミン塩の添加濃度と電解コ
ンデンサの初期静電容量と定格静電容量との比の
関係を示す特性図、第２図は６−ビニル−９−ヘ
キサデセン−１，16−ジカルボン酸に対する１，
10−デカンジカルボン酸イソプロピルアミン塩の
添加濃度と電解コンデンサの漏れ電流の関係を示
す特性図である。
16−ジカルボン酸に対する１，10−デカンジカル
ボン酸イソプロピルアミン塩の添加濃度と電解コ
ンデンサの初期静電容量と定格静電容量との比の
関係を示す特性図、第２図は６−ビニル−９−ヘ
キサデセン−１，16−ジカルボン酸に対する１，
10−デカンジカルボン酸イソプロピルアミン塩の
添加濃度と電解コンデンサの漏れ電流の関係を示
す特性図である。
Claims (1)
- １ ６−ビニル−１，12−ドデカンジカルボン酸
あるいはその塩または６−ビニル−９−ヘキサデ
セン−１，16−ジカルボン酸を溶質とし、主溶媒
にエチンレングリコールを用いた電解液に添加剤
として１，10−デカンジカルボン酸あるいはその
塩を加えた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 |
|---|---|---|---|
| JP14537285A JPS625627A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14537285A JPS625627A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625627A JPS625627A (ja) | 1987-01-12 |
| JPH0325005B2 true JPH0325005B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=15383697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14537285A Granted JPS625627A (ja) | 1985-07-02 | 1985-07-02 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625627A (ja) |
-
1985
- 1985-07-02 JP JP14537285A patent/JPS625627A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS625627A (ja) | 1987-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2731241B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JPH0325005B2 (ja) | ||
| JPH031819B2 (ja) | ||
| JP3103369B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JPH0255926B2 (ja) | ||
| JPS62234313A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH0376007B2 (ja) | ||
| JP3172204B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JP3038001B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JP3310684B2 (ja) | 電解コンデンサの電解液 | |
| JPH0451510A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH01137616A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH01137617A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JP2665243B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
| JP2625464B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
| JP3749913B2 (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH01152615A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH0416007B2 (ja) | ||
| JP3612671B2 (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH01152614A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH0378773B2 (ja) | ||
| JPS63261822A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH01137618A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JPH03235318A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
| JP2945766B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 |