JPH08167542A - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハロゲン化炭化水素を洗浄剤として使用して
も、腐食を抑制することができるとともに、火花電圧の
低下のない電解コンデンサ駆動用電解液を提供する。 【構成】 γーブチロラクトンを主体とする溶媒に有機
カルボン酸及び／又はその塩を溶質とし、これにメタニ
トロアセトフェノン、パラニトロ安息香酸、パラニトロ
フェノールの中の１種又は２種以上からなるニトロ化合
物を溶解してなる電解液に、無水けい酸、けい酸、けい
酸アルミニウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウムの
中の１種又は２種以上からなるけい素化合物を０．１〜
５重量％溶解及び／又は分散させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサ駆動用
電解液に関し、特にコンデンサ素子の腐食防止のために
添加したニトロ化合物によって生ずる火花電圧の低下や
漏れ電流の増大、防爆弁の動作やコンデンサのパンク等
を防止することを目的とするものである。

【０００２】

【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を主体とする溶媒に有機カル
ボン酸、ほう酸及び／又はこれらの塩からなる溶質を溶
解してなる電解液が使用されてきた。近年、電解コンデ
ンサの低インピーダンス化にともない、駆動用電解液に
も低抵抗の要請があり、γーブチロラクトンを主体とす
る溶媒にフタル酸やマレイン酸等の有機カルボン酸及び
／又はその塩を溶解してなる電解液が使用されている。

【０００３】また、コンデンサを実装した回路基板等を
洗浄する際に使用するハロゲン化炭化水素のコンデンサ
の内部への侵入によって生ずるコンデンサ素子の腐食、
及びこの腐食にともない発生する水素ガスを吸収し、防
爆弁の動作やコンデンサのパンクを防止する目的で、電
解液へのニトロ化合物の添加も行われているが、このニ
トロ化合物の添加は、電解液の火花電圧を低下させ、耐
電圧の低下を生ずる等の問題点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、電解コ
ンデンサは、回路基板にはんだ付けして実装されると
き、工程中で付着したはんだフラックスを除去するため
に行われるハロゲン化炭化水素、例えば１，１，１トリ
クロロエタンの蒸気や溶液中に晒され、蒸気洗浄や超音
波洗浄される。この洗浄時、ハロゲン化炭化水素は、電
解コンデンサの封口材を透過してコンデンサ内部に浸入
し、分解して塩素イオンを生成し、コンデンサ素子を腐
食させることがあった。このようなハロゲン化炭化水素
による腐食防止を目的として、ニトロ化合物を添加して
いたが、このニトロ化合物の添加は、火花電圧の低下を
もたらすため、耐電圧の低下、漏れ電流の増大、防爆弁
の動作等の問題があった。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたもので、ハロゲン化炭化水素の浸入による腐食を
抑制し、かつ、火花電圧が低下しない駆動用電解液と、
この電解液を使用した信頼性の高い電解コンデンサを得
ることを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明になる電解コンデ
ンサ駆動用電解液は、γーブチロラクトンを主体とする
溶媒に有機カルボン酸及び／又はその塩を溶質とし、こ
れにニトロ化合物を溶解してなる電解液に、けい素化合
物を０．１〜５重量％添加したことを特徴とするもの
で、前記けい素化合物が無水けい酸、けい酸、けい酸ア
ルミニウム、けい酸ナトリウム、けい酸カリウムの中の
１種又は２種以上からなるものであり、これらを溶解及
び／又は分散させたものである。

【０００７】

【作用】以上のように構成された電解コンデンサ駆動用
電解液では、γーブチロラクトンを主体とする溶媒に有
機カルボン酸及び／又はその塩を溶質とし、これにニト
ロ化合物を溶解してなる電解液に、添加材としてけい素
化合物を０．１〜５重量％添加したことにより、ハロゲ
ン化炭化水素の浸入による腐食を抑制し、かつ、火花電
圧を下げることなく、漏れ電流が小さく、防爆弁動作の
ない信頼性の高い電解コンデンサ駆動用電解液を提供す
ることができる。

【０００８】これは、陽極はく上に形成された誘電体酸
化被膜の欠陥部分、すなわち火花電圧を低下させる原因
となっている部分に、けい素化合物が吸着されて前記欠
陥部分が覆われ、補修されるので、火花電圧の低下が生
じないものと推考される。

【０００９】ニトロ化合物の添加量は、比抵抗の増加、
該ニトロ化合物の析出等の現象から通常０．５〜５％の
範囲で用いられている。

【００１０】

【実施例】本発明に関わる電解コンデンサ駆動用電解液
の実施例について述べる。まず表１に従来技術に関わる
従来例１〜５、本発明の実施例１〜５、及び参考例１，
２の組成を、また、表２にこれらの２５℃における比抵
抗及び火花発生電圧を示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【００１３】

【表２】

【００１４】この表１及び表２の結果から明らかなよう
に、けい素化合物を０．１〜５重量％添加した実施例で
は、比抵抗をほとんど変化させずに火花電圧を３０〜５
０Ｖ上昇させることができたが、参考例１のように、け
い素化合物の添加量が０．１重量％より小さい場合は火
花発生電圧が低下し、また、参考例２のように６重量％
になると比抵抗が増加した。

【００１５】次に、前記表１に示した従来例１〜５及び
実施例１〜５の組成からなる駆動用電解液を使用して作
製した定格１００Ｖ−２２０μＦの電解コンデンサ各２
０個の初期特性値を表３に、また、１，１，１−トリク
ロロエタン（ハロゲン化炭化水素）の蒸気洗浄を５分間
行った後に、試験温度１０５℃、試験時間１０００ｈの
高温負荷試験を行ったときの特性を表４に示す。

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】表３及び表４から明らかなように、従来例
１〜５では、従来例２がエージング中に防爆弁の動作を
生じたほか、漏れ電流が概して大きい。高温負荷試験に
おいても、防爆弁のふくれが全数に生じているほか、容
量変化率、ｔａｎδ、漏れ電流の変化も大きい値を示し
ている。また、参考例１のように、けい素化合物が０．
１重量％未満では、火花電圧の上昇が小さいため漏れ電
流も大きく、弁ふくれが発生し、参考例２のように、け
い素化合物が６重量％以上では、ｔａｎδが大きくな
る。したがって、けい素化合物の添加量は、０．１〜５
重量％が適当な範囲である。

【００１９】これに対し、実施例１〜５では、防爆弁の
ふくれや動作を生じることはなく、初期及び高温負荷試
験後においても諸特性の変化が少ない。これは前述のよ
うに、電解液に添加したけい素化合物が、陽極はく上に
形成された誘電体酸化被膜の欠陥部分、すなわち火花電
圧を低下させる原因となっている部分を覆い、補修する
ので火花電圧の低下が生じないためと推考されるのであ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明になる電解コ
ンデンサ駆動用電解液では、ハロゲン化炭化水素の浸入
による腐食を抑制し、かつ、比抵抗を上昇させること無
く、火花電圧を上昇させることができ、よって、高温中
でも安定で長寿命の中高圧用電解コンデンサを提供する
ことができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 γーブチロラクトンを主体とする溶媒に
   有機カルボン酸及び／又はその塩を溶質とし、これにニ
   トロ化合物を溶解してなる電解液に、けい素化合物を
   ０．１〜５重量％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. 【請求項２】 ニトロ化合物がメタニトロアセトフェノ
   ン、パラニトロ安息香酸、パラニトロフェノールの中の
   １種又は２種以上からなり、けい素化合物が無水けい
   酸、けい酸、けい酸アルミニウム、けい酸ナトリウム、
   けい酸カリウムの中の１種又は２種以上からなるものを
   溶解及び／又は分散させて駆動用電解液に添加したこと
   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。