JPH0374831A - 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 本発明は特に中高圧用の電解コンデンサに用いられる電
解コンデンサ駆動用電解液に関するものである。

従来の技術 従来の電解コンデンサ駆動用電解液において、特に中高
圧用電解液としては、火花発生電圧を比較的高くできる
ことからエチレングリコールに電解質として硼酸または
硼酸アンモニウムを溶解した電解液が用いられていた。

しかしながら、このような電解液は、硼酸から直接放出
される結晶水とエチレングリコール硼酸の間で起こるエ
ステル化反応によって生ずる縮合水とで電解液中に多量
の水分が生成されるため、１００℃を越える電解コンデ
ンサに使用すると、電解液中の水分が水蒸気となって蒸
発し、これにより、電解コンデンサのパッケージ内の内
圧が上昇し、これを破壊させてしまうという問題があっ
た。このような問題点を解決するために、特公昭６０−
１３２９３号公報にみられるようにブチルオクタンニ酸
を溶質として用いる例や、特公昭６３−１５７３８号公
報に見られるように、５，６−デカンジカルボン酸を溶
質として用いた例がある。これらの三塩基性酸あるいは
その塩を用いた電解液ではエステル化反応が非常に遅い
ため、電解液中に生成される水分も少量であり高温にお
ける電解コンデンサのパッケージ内の圧力上昇を抑える
ことができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの三塩基性酸またはその塩を溶質
とし、正リン酸、亜リン酸およびアルキルリン酸エステ
ルを添加した電解液を用いてさらに高温度で使用するに
は、化成性が悪いという欠点があった。

本発明はこのような従来の欠点を解決した電解コンデン
サ駆動用電解液を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の電解コンデンサ駆動
用電解液は、エチレングリコールを主体とした溶媒に、
１−メチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸、１，７−
ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸、１．３−ジ
メチル−１，３，９ノナントリカルボン酸、１．３−ジ
メチル−３−カルボメトキシ−１９−ノナンジカルボン
酸、１．３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸
、１−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボ
ン酸、７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボン
酸、７．１２−ジメチル−１゜１８−オクタデカンジカ
ルボン酸、７，８，１１゜１２−テトラメチル−１，１
８−オクタデカンジカルボン酸、７−メチル−１，１４
−テトラデカンジカルボン酸、７．８−ジメチル−１，
１４−テトラデカンジカルボン酸、１−メチル−１，６
ヘキサンジカルボン酸、１．３−ジメチル−３−カルボ
メトキシ−１，８−オクタンジカルボン酸、１，３−ジ
メチル−１，３，８−オクタントリカルボン酸、■−メ
チルー１．８−オクタンジカルボン酸、１，３−ジメチ
ル−３−カルボメトキシ−１，１０−デカンジカルボン
酸、１，３ジメチル−１，３，１０−デカントリカルボ
ン酸、７−フェニル−７−メトキシ−ｌ−オクタンカル
ボン酸、６−フェニル−６−メトキシ−ヘプタンカルボ
ン酸、６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボン
酸のうちから選択した酸、またはその塩の中の１種もし
くは２種以上を主たる溶質とし、かつ正リン酸、亜リン
酸およびアルキルリン酸エステル類のうちから選択した
１種もしくは２種以上を添加して熔解したものである。

なお、正リン酸、亜リン酸およびアルキルリン酸エステ
ル類の添加量は１０ｗｔ％以下に限られるもので、過剰
添加はショートの直接の引金になるため、この場合、５
ｗｔ％以下で用いるのが好ましい。

また上記した塩としては、二級アミン塩と、三級アミン
塩と、四級アンモニウム塩があり、二級アミン塩の具体
例としては、ジメチルアミン塩。

ジエチルアミン塩、ジプロピルアミン塩、ジブチルアミ
ン塩、メチルエチルアミン塩、メチルプロピルアミン塩
、メチルブチルアミン塩、エチルプロピルアミン塩、エ
チルブチルアミン塩、プロピルブチルアミン塩が挙げら
れる。また三級アミン塩の具体例としては、トリメチル
アミン塩、ジメチルエチルアミン塩、ジメチルプロピル
アミン塩、ジメチルブチルアミン塩　ジエチルメチルア
ミン塩、メチルエチルプロピルアミン塩、メチルエチル
ブチルアミン塩、ジプロピルメチルアミン塩、メチルプ
ロピルブチルアミン塩、ジブチルメチルアミン塩、トリ
エチルアミン塩、ジエチルプロピルアミン塩、ジエチル
ブチルアミン塩、ジプロピルエチルアミン塩、エチルプ
ロピルブチルアミン塩、ジブチルエチルアミン塩、トリ
プロピルアミン塩、ジプロピルブチルアミン塩、ジブチ
ルプロピルアミン塩、トリブチルアミン塩が挙げられる
。そしてまた四級アンモニウム塩の具体例としては、テ
トラメチルアンモニウム塩、トリメチルエチルアンモニ
ウム塩、トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチ
ルブチルアンモニウム塩、ジメチルジエチルアンモニウ
ム塩、ジメチルエチルプロピルアンモニウム塩、ジメチ
ルエチルブチルアンモニウム塩、ジメチルジプロピルア
ンモニウム塩、ジメチルプロピルブチルアンモニウム塩
、ジメチルジブチルアンモニウム塩、トリエチルメチル
アンモニウム塩、ジエチルメチルプロピルアンモニウム
塩、ジエチルメチルブチルアンモニウム塩、ジプロピル
メチルエチルアンモニウム塩、メチルエチルプロピルブ
チルアンモニウム塩、ジブチルメチルエチルアンモニウ
ム塩、トリプロピルメチルアンモニウム塩、ジプロピル
メチルブチルアンモニウム塩、ジブチルメチルプロピ）
Ｌｉ７７モ：−ラム塩、トリブチルメチルアンモニウム
塩、テトラエチルアンモニウム塩、トリエチルプロピル
アンモニウム塩、トリエチルブチルアンモニウム塩、ジ
エチルジプロピルアンモニウム塩、ジエチルプロピルブ
チルアンモニウム塩、ジエチルジブチルアンモニウム塩
、トリプロピルエチルアンモニウム塩、ジプロピルエチ
ルブチルアンモニウム塩、ジブチルエチルプロビルアン
モニウム塩、トリブチルエチルアンモニウム塩、テトラ
プロピルアンモニウム塩、トリプロピルブチルアンモニ
ウム塩、ジプロピルジブチルアンモニウム塩、トリブチ
ルプロピルアンモニウム塩が挙げられる。

また本発明で用いた酸の構造式を示すと次のようになる
。

ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ａ　　ＣＨＣ０ＯＨＨ３ １−メチル−ｌ、７− ヘプタンジカルボン酸 ０ＯＨ １，３−ジメチル−１，３，９ カルボン酸 ０ＯＣＨ３ ノナントリ １．３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１，９−ノナ
ンジカルボン酸 １．７−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸 ＣＨ３ ＣＨ３ ７，８，１１，１２−テトラメチル−１，１８−オクタ
デカンジカルボン酸 １−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボン
酸 １．３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸 ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨｚ）６−ＣＨ−（ＣＨ２）４−ＣＨ−
（ＣＨ２）６−ＣＯＯＨＣＨ３ ７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカルボ
ン酸 ７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボン酸 ＣＨ３ ＨＯＯｃ−（ＣＨ２）ｓ−ＣＩ−ＣＩ−（ＣＨ２）６−
ＣＯＯＨＣＨ３ ７，８−ジメチル−１，１４−テトラデカンジカルボン
酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨｚ）６−ＣＨ−（ＣＨ２）？−ＣＯＯ
ＨＨ３ ７−メチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｓ−Ｃｌ−ＣＯＯＨＣＨ３ １−メチル−１゜ ６−ヘキサンジカルボン酸 Ｔｌ３ １．３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１，８−オク
タンジカルボン酸 ＣＨ３ １，３−ジメチル−１，３，８−オクタントリカルボン
酸 ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）？−Ｃ−ＣＯＯＨ１−メチルー１
，８−オクタンジカルボン酸Ｃ００ＣＲ３ＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨ２ｈ−Ｃ−ＣＨ２ＣＨ−ＣＯＯＨＣＨ
３ １，３−ジメチル−３−カルボメトキシ−１，１０−デ
カンジカルボン酸 Ｃ０ＯＨＣＨ３ ＨＯＯＣ−（ＣＨｚ）７−Ｃ−ＣＨｚ−ＣＨ−ＣＯＯＨ
ＣＨ３ １，３，−ジメチル−１，３，１０−デカントリカルボ
ン酸 ＣＨ３ ７−フェニル−７−メトキシ−１−オクタンカルボン酸 ＣＨ３ ６−フェニル−６−メトキシ−１−へブタンカルボン酸 ＨＯＯＣ−（ＣＴｏ）　８−Ｃ１１−（ＣＨ２）　５−
Ｃ０ＯＨ２Ｈ５ ６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボン酸 作用 上記した本発明の電解コンデンサ駆動用電解液に用いら
れる酸は、ブチルオクタンニ酸、５，６−デカンジカル
ボン酸と比較して化成性に優れているため、火花発生電
圧が上昇し、これに加えて正リン酸、亜リン酸およびア
ルキルリン酸エステルを添加することにより、従来より
さらに高温下でも十分な火花発生電圧を実現することが
できる。

実施例 以下、本発明の実施例について説明する。まず従来例と
本発明の実施例における組成および比抵抗、火花発生電
圧、含水率についての特性比較を示すと表１のようにな
った。

（以　　下　　余　　白） 表１に示した電解液のうち、従来例２，３および実施例
１．２１．２５の電解液を使用した電解コンデンサ（定
格４００Ｖ２２０μＦ）（Ｄ各２０個について、温度１
１０℃で高温リプル試験を１０００時間実施した結果を
表２に、また試験中のショート発生率を表３にそれぞれ
示した。

（以　　下　　余　　白） 表２２表３から明らかなように、本発明の実施例１．２
１．２５の電解液は従来例２，３の電解液に比べ、容量
変化率、ｔａｎδ変化率、外観変化のどの特性において
も優れており、信頼性の高い電解コンデンサを得ること
ができる。また実施例２１の電解液のｔａｎδ劣化は極
めて良好であるが、これはアミン塩の立体障害によりエ
ステル化反応を阻止しているためである。そしてまた、
実施例１と２５の電解液を比較してもわかるように、正
リン酸とアルキルリン酸エステルの効果の差異はほとん
ど見られなかった。

また第１図は、本発明と従来の電解コンデンサ駆動用電
解液の定電流化成時における化成・放電特性を示したも
のであるが、この比較においても本発明の方が著しく優
れていることが明らかである。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、比抵抗を上げることなく、火花発生電圧を高くした
中高圧用の電解コンデンサ駆動用電解液を得ることがで
きるもので、このような電解液を使用することにより、
非常に信頼性の高い中高圧用の電解コンデンサを提供す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電解コンデンサ駆動用電解液
と従来例の電解コンデンサ駆動用電解液との間の、定電
流化成時における化成・放電特性の比較を示す特性図で
ある。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）エチレングリコールを主体とした溶媒に、１−メ
   チル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，１，７−ジメチ
   ル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，１，３−ジメチル
   −１，３，９−ノナントリカルボン酸，１，３−ジメチ
   ル−３−カルボメトキシ−１，９−ノナンジカルボン酸
   ，１，３−ジメチル−１，７−ヘプタンジカルボン酸，
   １−メチル−３−エチル−１，７−ヘプタンジカルボン
   酸，７−エチル−１，１６−ヘキサデカンジカルボン酸
   ，７，１２−ジメチル−１，１８−オクタデカンジカル
   ボン酸，７，８，１１，１２−テトラメチル−１，１８
   −オクタデカンジカルボン酸，７−メチル−１，１４−
   テトラデカンジカルボン酸，７，８−ジメチル−１，１
   ４−テトラデカンジカルボン酸，１−メチル−１，６−
   ヘキサンジカルボン酸，１，３−ジメチル−３−カルボ
   メトキシ−１，８−オクタンジカルボン酸，１，３−ジ
   メチル−１，３，８−オクタントリカルボン酸，１−メ
   チル−１，８−オクタンジカルボン酸，１，３−ジメチ
   ル−３−カルボメトキシ−１，１０−デカンジカルボン
   酸，１，３−ジメチル−１，３，１０−デカントリカル
   ボン酸，７−フェニル−７−メトキシ−１−オクタンカ
   ルボン酸，６−フェニル−６−メトキシ−ヘプタンカル
   ボン酸，６−エチル−１，１４−テトラデカンジカルボ
   ン酸のうちから選択した酸、またはその塩の中の１種も
   しくは２種以上を主たる溶質とし、かつ正リン酸，亜リ
   ン酸およびアルキルリン酸エステル類のうちから選択し
   た１種もしくは２種以上を添加して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）アルキルリン酸エステル類が、モノブチルリン酸
   エステルおよびトリブチルリン酸エステルである請求項
   １記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
3. （３）塩がアンモニウム塩である請求項１記載の電解コ
   ンデンサ駆動用電解液。
4. （４）塩が二級アミン塩である請求項１記載の電解コン
   デンサ駆動用電解液。
5. （５）塩が三級アミン塩である請求項１記載の電解コン
   デンサ駆動用電解液。
6. （６）塩が四級アンモニウム塩である請求項１記載の電
   解コンデンサ駆動用電解液。
7. （７）二級アミン塩の置換基が、メチル基，エチル基，
   プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは２種で
   ある請求項４記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
8. （８）三級アミン塩の置換基が、メチル基，エチル基，
   プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは２種以
   上である請求項５記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
9. （９）四級アンモニウム塩の置換基が、メチル基，エチ
   ル基，プロピル基，ブチル基より選ばれた１種もしくは
   ２種以上である請求項６記載の電解コンデンサ駆動用電
   解液。