JPH09102440A

JPH09102440A - 電解コンデンサ用電解液

Info

Publication number: JPH09102440A
Application number: JP28465695A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Takano; 利幸高野
Original assignee: Hitachi AIC Inc
Current assignee: Lincstech Circuit Co Ltd
Priority date: 1995-10-05
Filing date: 1995-10-05
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】電解コンデンサの内圧上昇を抑制でき、寿命
を改善できる電解コンデンサ用電解液を提供すること。【構成】多価アルコール類を主溶媒とする電解コンデ
ンサ用電解液において、ベンゾオキサゾールまたはニト
ロベンゾオキサゾールのうち１種類以上を溶解すること
を特徴とする電解コンデンサ用電解液。

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用電解液
に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミ電解コンデンサ等の電解コンデン
サは、通常、コンデンサ素子に電解液を含浸している。
この電解液としては、特に、中高圧用には、エチレング
リコール等の多価アルコール類を主体とする溶媒に、ホ
ウ酸や、脂肪族二塩基酸であるアジピン酸、アゼライン
酸、１，６−デカンジカルボン酸、モノカルボン酸であ
る安息香酸又はその塩を溶解した組成のものを用いてい
る。

【０００３】ところで、従来の電解液は、高温状態にお
いて、電解液中の水分が電極箔に形成した陽極酸化皮膜
を劣化させる。そのため、電解コンデンサは、漏れ電流
が増大し、その増大に比例して水素ガスが発生するた
め、内部の圧力が上昇して防爆弁が作動し、不良とな
る。

【０００４】従来、電解コンデンサの内圧の上昇を抑え
るために、電解液中に、水素ガスを吸収する物質として
Ｐ−ニトロフェノールやＰ−ニトロ安息香酸を溶解して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのニト
ロ化合物を溶解した電解液は、ガス吸収効果が低い欠点
がある。そのため、電解コンデンサの寿命を改善する効
果が低い。

【０００６】本発明の目的は、以上の欠点を改良し、電
解コンデンサの内圧上昇を抑制でき、寿命を改善できる
電解コンデンサ用電解液を提供するものである。

【０００７】

【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、多価アルコール類を主溶媒とする電解
コンデンサ用電解液において、ベンゾオキサゾールまた
はニトロベンゾオキサゾールのうち１種類以上を溶解す
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。

【０００８】多価アルコールは、エチレングリコールや
ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４
−ブタンジオール、ポリエチレングリコール、グリセリ
ン等を用いる。

【０００９】ベンゾオキサゾール及びニトロベンゾオキ
サゾールの溶解量は１０wt％以下が好ましい。すなわ
ち、１０wt％より多くなると、電解液の火花発生電圧が
低下し易い。

【００１０】

【作用】ベンゾオキサゾール及びニトロベンゾオキサゾ
ールは、高温度において、電解液中の過剰の水分と反応
して各々アミノフェノール及びニトロアミノフェノール
を生じるため、電解液中の水分を減少することができ
る。従って、この反応により電極箔表面の酸化皮膜の劣
化を抑制でき、水素ガスの発生を低減できる。

【００１１】また、特に、ニトロベンゾオキサゾールは
以上の反応により、ガスを吸収する効果のあるニトロア
ミノフェノールに変化するため、長時間にわたり電解コ
ンデンサの内圧が上昇するのを抑制できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
多価アルコール類にはエチレングリコールやジエチレン
グリコール、１，４−ブタンジオール、ポリエチレング
リコールを用い、これを溶媒とする。溶質には、ホウ酸
アンモニウムやアジピン酸アンモニウム、安息香酸アン
モニウム、セバシン酸アンモニウム、アゼライン酸アン
モニウム、１，６−デカンジカルボン酸アンモニウムを
用いる。そしてこれらの溶媒及び溶質からなる溶液にベ
ンゾオキサゾールやニトロベンゾオキサゾールを溶解す
る。さらに、他に添加剤としてマンニットやソルビット
を溶解する。

【００１３】次に、表１及び表２に示す組成の実施例及
び従来例の電解液を含浸した定格電圧１６０Ｖ又は４０
０Ｖ、定格容量１５００μＦのアルミ電解コンデンサに
ついて、初期特性及び高温負荷試験後の特性及び外観の
変化を測定した。なお、高温負荷試験は、印加電圧を定
格電圧、雰囲気中の温度を実施例１及び従来例１の場合
が８５℃そしてその他の場合が１０５℃、放置時間を
４，０００ｈとして行った。試料数は各々２０個とす
る。測定値は、平均値であり、表３に示した。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】

【表３】

【００１７】表３から明らかな通り、実施例１〜実施例
７の電解液を含浸した電解コンデンサは、４，０００ｈ
放置後において、容量変化率が−０．３〜−１．５％、
tanδが０．０６５〜０．０９９、漏れ電流が５１〜７
５μＡ、防爆弁の膨みが０．１〜０．７mmで外観上、防
爆弁の作動等はなかった。これに対して、従来例１は試
験中に試料全部の防爆弁が作動した。また従来例２〜従
来例４は、４，０００ｈ後において、容量変化率が−
５．０〜−２２．０％、tanδが０．０８１〜０．１２
５、漏れ電流が６２〜６３μＡ、防爆弁の膨みが１．４
〜２．３mmで、従来例２が１８個、従来例３が５個そし
て従来例４が３個の試料の防爆弁が作動した。なお、従
来例２〜従来例４の場合において、防爆弁の膨みとは、
防爆弁が作動しなかった試料の平均値である。すなわ
ち、実施例１〜実施例７の方が従来例２〜従来例４に比
較して、容量変化率が３／１０以下に抑制され、 tanδ
及び漏れ電流についても全体的に低くなり、防爆弁の膨
みも１／２以下になっている。特に、ニトロベンゾオキ
サゾール以外は同じ組成である実施例２と従来例２とを
比較すると、４，０００ｈ後において、前者の方が後者
よりも、容量変化率が１／４４に、tanδが１３／２５
に、漏れ電流が５３／６２に、そして防爆弁の膨みが４
／２３の大きさに抑制されている。

【００１８】次に、電解液中のニトロベンゾオキサゾー
ルの溶解量を変えた場合の火花発生電圧の変化を測定し
た。この測定に用いた電解液の組成は次の通りとする。
なお、火花発生電圧の測定温度は８５℃とする。測定値
は表４に示した。電解液：エチレングリコール（４４．５−Ｘ）wt％１，４−ブタンジオール４０．０wt％１，６−デカンジカルボン酸アンモニウム６．０wt％ホウ酸アンモニウム５．５wt％マンニット４．０wt％ニトロベンゾオキサゾールＸ wt％

【００１９】

【表４】

【００２０】この表４から明らかな通り、ニトロベンゾ
オキサゾールの溶解量が１０wt％より多くなると、火花
発生電圧が急激に低下する傾向を示している。

【００２１】また、このニトロベンゾオキサゾールの溶
解量を変えた電解液を含浸した定格４００Ｖ、１，００
０μＦのアルミ電解コンデンサを、温度１０５℃の雰囲
気中に、定格電圧を連続印加して、４，０００ｈ放置し
た後、ケース内部のガス発生量を測定し、併せて表４に
示した。試料数は各々２０個とした。そして測定値はこ
の平均値とした。表４から明らかな通り、ニトロベンゾ
オキサゾールの溶解量が増加するほど、ガス発生量が減
少することが明らかである。すなわち、表４の測定値か
ら、ニトロベンゾオキサゾールの溶解量が１０wt％以下
であれば、電解液の火花発生電圧を高く維持したまたガ
ス発生を減少することができることが明らかである。

【００２２】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ベンゾオ
キサゾールまたはニトロベンゾオキサゾールのうち１種
類以上を溶解しているため、ガス発生を効果的に抑制で
き、容量変化率や tanδ、漏れ電流の各特性を改善で
き、寿命を長くできる電解コンデンサ用電解液が得られ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多価アルコール類を主溶媒とする電解コ
ンデンサ用電解液において、ベンゾオキサゾールまたは
ニトロベンゾオキサゾールのうち１種類以上を溶解する
ことを特徴とする電解コンデンサ用電解液。