JPH0370116A - 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係り、特にアル
ミニウムの腐食を防止できる電解コンデンサ駆動用電解
液に関する。

（従来の技術） 一般に電解コンデンサは、陽極酸化皮膜を形成した陽極
箔と、陽極酸化皮膜を形威してない陰極箔とに引き出し
用アルミニウムタブを接合した後、セパレータを介在さ
せて巻回してコンデンサ素子を形威し、このコンデンサ
素子に電解液を含浸させて金属ケースに密封して構成さ
れる。

電解コンデンサ駆動用電解液（以下電解液と略す）とし
ては、エチレングリコール等の有機溶媒にカルボン酸等
の有機酸又はホウ酸等の無機酸あるいはそれらの塩を溶
解したものが知られている。

ところで、電解コンデンサは、プリント基板に半田付け
された後で、半田フラックスの除去のたメ、トリクロロ
トリフロロエタン、トリクロロエタンなどの塩素系有機
溶剤により洗浄される。

ところが、このような塩素系有機溶剤は、電解コンデン
サの封口体を拡散透過する性質を有しており、コンデン
サ内の電解液に触れると、塩素イオンが解離され、この
塩素イオンがアルミニウムまたは酸化アルミニウムを攻
撃して腐食を発生させる。従って電解コンデンサの信頼
性に著しく不利な影響を与えていた。

（発明が解決しようとする課題） 前述の塩基性有機溶剤による腐食を防止するため、従来
は弾性封口体表面に樹脂を塗布する方法が実施されてい
た。しかし、この方法は製造工程が余分に必要であり、
コストが上昇してしまうという欠点があった。

最近では、電解液自体の耐腐食性を向上させる試みもな
されてきている。たとえば、Ｐ−ニトロ安息香酸やＰ−
ニトロフェノール等を電解液に添加することが知られて
いる。しかし、未だ十分な効果を得るに至っていない。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、塩
基性有機溶剤に対するアルミニウムの耐腐食性の高い高
信頼性電解液を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的による本発明では、溶媒と溶質とからなる電解
液において、アミノ基およびニトロ基を有するアニソー
ルまたはトルエンのうちから選ばれた少なくとも１種類
の添加剤を添加したことを特徴とする。

前記添加剤は官能基の付く位置により種々のものが存在
するが、アニソール系では２−アミノ−５−ニトロアニ
ソール、２−アミノ−４−ニトロアニソールまたは４−
アミノ−３−ニトロアニソールが好ましい。トルエン系
では２アミノ−３−ニトロトルエン、２−アミノ−４−
ニトロトルエン、２−アミノ−５−ニトロトルエン、２
−アミノ−６−ニトロトルエン、４−アミノ−２−ニト
ロトルエンまたは４−アミノ−３−ニトロトルエンが好
適である。

前記添加剤の添加量は０．０５重量％以上であることが
好ましい。

また、電解液の溶媒としては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール等の多価アルコール類、エチレング
リコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類
、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等
のエステル類、Ｎ。

Ｎ１−ジメチルホルムアミド等の酸アミド類、γ−ブチ
ロラクトン等の環状エステル類があり、溶質としては、
アゼライン酸、アジピン酸、ｌ、６−デカンジカルボン
酸等のカルボン酸類、安息香酸、サリチル酸、フタル酸
等の芳香族カルボン酸類、ホウ酸等の無機酸類あるいは
これらの塩類がある。

（作用） 電解液中にアミノ基とニトロ基を有するアニソールまた
はトルエンを添加することにより、特にこれらの物質の
ニトロ基が解離した塩素イオンを捕捉してアルミニウム
や酸化アルミニウムとの反応を妨げるので、電極箔や引
き出し用アルミニウムタブの腐食を防止することができ
る。

また、上記の添加剤はアミノ基を有することによって、
電解液に溶解しやすくなるという効果がある。

さらに、ニトロ基には水素ガスを吸収する作用があるた
め、コンデンサ内部で発生したガスによる内圧上昇や防
爆弁作動を防止し、コンデンサの寿命を長期化できる。

（実施例） 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１表に従来例および本発明に基づ〈実施例の電解液の
組成を示した。従来例１はエチレングリコールを溶媒と
し、アゼライン酸アンモニウム、純水およびリン酸を溶
解したものである。従来例２は主溶質を１．６−デカン
ジカルボン酸アンモニウムとしたものである。実施例１
は、従来例１に２−アミノ−５−ニトロアニソールを添
加したものであり、実施例２は従来例１に２−アミノ−
４ニトロトルエンを添加したものである。さらに、実施
例３は、従来例２に２−アミノ−５−ニトロアニソール
を添加したものであり、実施例４は従来例２に２−アミ
ノ−４−ニトロトルエンを添加したものである。

一方、比較例として、従来例１にＰ−ニトロ安息香酸を
添加したもの（比較例１）および従来例２にＰ−ニトロ
フェノールを添加したもの（比較例２）を示した。

次に第１表に示した電解液を使用して２５０Ｗ■　４．
７μＦの電解コンデンサを試作した。これらの試作コン
デンサについて、トリクロロトリフルオロエタン中に浸
漬し、５分間の超音波洗浄を行ってから、１０５°Ｃで
定格電圧印加の高温負荷試験を１０００時間実施した。

試料数は各電解液毎に２０個とし試験後解体して腐食の
発生状況を調査した。その結果を第２表に示した。従来
例１．２では全数に腐食が発生したが、比較例では腐食
発生個数がかなり改善されている。しかし、やはり腐食
の発生を完全に防止するこはできなかった。

これに対して実施例１〜４では、腐食の発生が２０個中
１個もみられず、非常に顕著な効果が得られた。

次に、実施例１および２の電解液組成を基準にして、添
加剤の添加量を変化させた場合の試験を行った。添加剤
の添加量を第３表に示したように変化させて調製した電
解液を用いて２００ＷＶ１０μＦの電解コンデンサを試
作し、トリクロロトリフルオロエタン中で５分間の超音
波洗浄を行った後、１０５°Ｃ１００Ｏ時間の高温負荷
試験を実施して腐食の発生状況を調査した。その結果を
第３表に示した。表中の添加なしは第１表および第２表
の従来例１と同じである。第３表から明らかなように、
添加剤は添加量０．０５重量％以上において腐食抑制に
顕著な効果があることがわかる。

ただし、２−アミノ−５−ニトロアニソールについては
、添加量が５重量％を超えると電解液に溶解しきれなく
なるので、添加量は０．０５乃至５車種％が好ましい。

同様に、２−ア短ノー４−ニトロトルエンについては、
添加量が２．５重量％を超えるとやはり完全には溶解し
なくなるので、添加量は０．０５乃至２．５重量％が好
適である。

また、第２表や第３表には示さなかったが、従来例１お
よび２では負荷試験中にコンデンサのケース底面がふく
らんできた。これは、コンデンサ内部での水素ガス発生
による内圧上昇の結果であるが、本実施例の電解液を使
用したコンデンサでは外観に異常はみられなかった。

上記実施例においては、添加剤として２−ア鴫ノー５−
ニトロアニソールおよび２−アミノ−４ニトロトルエン
の例を示したが、２−アミノ−４−ニトロアニソール、
４−アミノ−３−ニトロアニソールや、２−アミノ−３
−ニトロトルエン、２−アミノ−５−ニトロトルエン、
２−アミノ−６−ニトロトルエン、４−アミノ−２−ニ
トロトルエン、４−アミノ−３−ニトロトルエン等にお
いても同様な効果を得ることができた。

またこれら添加剤を単独でなく、併用した場合において
も同様の優れた効果を得ることができた。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば塩素系有機溶剤に対
してのアルミニウムの耐腐食性が大きく、しかも水素ガ
ス吸収効果が大きく、長寿命でかつ信頼性を著しく向上
させた電解液を提供すること第 １ 表 第 表 第 表

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．　溶媒と溶質とからなる電解液において、アミノ基
   およびニトロ基を有するアニソールまたはトルエンのう
   ちから選ばれた少なくとも１種類の添加剤を添加したこ
   とを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
2. ２．　前記添加剤が２アミノ−５−ニトロアニソール、
   ２−アミノ−４−ニトロアニソールまたは４−アミノ−
   ３−ニトロアニソールであることを特徴とする請求項１
   記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
3. ３．　前記添加剤が２−アミノ−３−ニトロトルエン、
   ２−アミノ−４−ニトロトルエン、２−アミノ−５−ニ
   トロトルエン、２−アミノ−６−ニトロトルエン、４−
   アミノ−２−ニトロトルエンまたは４−アミノ−３−ニ
   トロトルエンであることを特徴とする請求項１記載の電
   解コンデンサ駆動用電解液。
4. ４．　前記添加剤の添加量が０．０５重量％以上である
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の電解コン
   デンサ駆動用電解液。