JPH0748459B2 - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents

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用電解液に関する。

（従来の技術） 従来のエチレングリコールなどの多価アルコール類にホ
ウ酸やホウ酸アンモニウムを溶解した電解液は、中高圧
用のアルミニウム電解コンデンサに用いられている。こ
れは、ホウ酸がアルミニウム酸化皮膜に対して安定な弱
酸であり、耐電圧を向上でき、しかも有機酸を溶質とす
る電解液では得られない難燃性が得られることによる。
このため、特に安定性の要求される高圧大容量のコンデ
ンサに用いられることが多い。

しかし、この従来の電解液は、一般に液中の水分が多
く、陽極箔に形成した誘電体酸化皮膜を劣化させ、漏れ
電流（以下LCと略す）を増大させる。このために、高温
下において水素ガス発生量が大きく。短期間で内圧が上
昇し、ケースの膨脹、防爆弁の作動を生じる問題があ
る。この問題を解決するために、特公昭49−14300号や
特公昭53−42110号に示す通りニトロ化合物を水素ガス
吸収剤として添加したり、リン酸を誘電体酸化皮膜の耐
水性を向上させるために添加したりしている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、ニトロ化合物やリン酸を添加しても高温下にお
いて、各々の効果を長期間維持できず、長期間放置後に
LCが増大したり、tanδの経時変化が大きくなる欠点が
ある。

また、電解液中のニトロ化合物等の添加量が多くなると
漏れ電流が増大し、微量の場合には抑制効果が低く、製
造が困難である欠点がある。

本発明の目的は、以上の欠点を改良し、LC特性や、tan
δ特性を向上でき、製造の容易な電解コンデンサ用電解
液を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、多価アルコー
ルを主成分とする溶媒と、ホウ酸またはその塩のうち少
なくとも１種を溶質とする電解コンデンサ用電解液にお
いて、リン酸の縮重合体またはリン酸エステルの縮重合
体のうち少なくとも１種と、マンニトール、ソルビトー
ル、エリトリトールまたはイノシトールのうち少なくと
も１種とを溶解することを特徴とする電解コンデンサ用
電解液を提供するものである。

（作用） リン酸またはリン酸エステルの縮重合体はリン酸に比べ
て、アルミニウムイオンと反応して電極表面により緻密
な保護膜を形成し、そのために、耐水性が向上し、ガス
発生が抑制される。特に、エチレングリコール−ホウ酸
系電解液は水分量が多いが、この電解液にリン酸等の縮
重合体を添加すると、アルミニウム電極の溶解を低下で
き、従って、アルミニウム電極と電解液との間に生じる
局部電池作用をおさえることができ、この作用を原因と
するガス発生も低減できるとともに電圧印加時のLCも低
下できる。

また、リン酸等の縮重合体を比較的に多量に添加しても
火花電圧の低下やLCの増大をおさえられる。

さらに、マンニトールやソルビトール等は、ホウ酸等と
反応して錯体を形成するために、高温下において安定
し、LC特性やtanδ特性を改良できる。

（実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

溶媒は、エチレングリコールやジエチレングリコール等
の多価アルコール類を用いる。

溶質にはホウ酸またはホウ酸アンモニウムを用いる。

そしてこの溶媒と溶質とからなる液に次の構造式からな
るリン酸の縮重合体またはリン酸エステルの縮重合体の
うち少なくとも１種を溶解する。添加量は、0.01〜10.0
wt％がよく、0.01wt％未満では効果が低く、10.0wt％を
越えると火花電圧が低下し易い。

また、マンニトールやソルビトール、エリスリトール、
イノシトールのうち少なくとも１種を溶解する。

次に、上記実施例と従来例の電解液をコンデンサ素子に
含浸した定格450V、330μＦのアルミ電解コンデンサを
用いて、高温負荷試験を行ない、LC及びtanδを測定し
た。

電解液の組成は表１の通りとする。また、高温負荷試験
条件は、温度110℃、印加電圧400V.DCとする。LCの値
は、試料を温度20℃の雰囲気中に24hr放置後、定格電圧
を印加し、５分後の測定値とする。測定結果は表２の通
りとなった。

表２から明らかな通り、ホウ酸アンモニウムのみを溶質
として用いた場合を比べると、3000hr放置後、実施例１
〜実施例10及び実施例12が85〜130μＡ、従来例１〜従
来例６が130〜365μＡとなり、前者の方が後者よりも全
体的に低い値となっている。また、tanδについても、
実施例１〜実施例10及び実施例12が0.078〜0.112、従来
例１〜従来例６が0.101〜0.173となり、同様に前者の方
が低い値におさえられている。

ホウ酸アンモニウムとホウ酸を溶質として用いた実施例
11と従来例７とについても、3000hr放置後のLC及びtan
δは、前者の方が後者よりも低くおさえられ、各々9/1
1、14/17となっている。

（発明の効果） 以上の通り、本発明によれば、リン酸やリン酸エステル
の縮重合体と併せて、マンニトールやソルビトール等を
溶解しているために、電解コンデンサを高温下に放置し
た場合のLCやtanδの劣化を抑制でき、またガス発生を
抑制する効果が大きいため電解コンデンサの寿命を改善
でき、製造の容易な電解コンデンサ用電解液が得られ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多価アルコールを主成分とする溶媒と、ホ
   ウ酸またはその塩のうち少なくとも１種を溶質とする電
   解コンデンサ用電解液において、リン酸の縮重合体また
   はリン酸エステルの縮重合体のうち少なくとも１種と、
   マンニトール、ソルビトール、エリトリトールまたはイ
   ノシトールのうち少なくとも１種とを溶解することを特
   徴とする電解コンデンサ用電解液。