JPH09106931A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents
電解コンデンサ用電解液Info
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- JPH09106931A JPH09106931A JP7288038A JP28803895A JPH09106931A JP H09106931 A JPH09106931 A JP H09106931A JP 7288038 A JP7288038 A JP 7288038A JP 28803895 A JP28803895 A JP 28803895A JP H09106931 A JPH09106931 A JP H09106931A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンデンサ素子の耐圧を高くでき、高温度下
において安定で、電解コンデンサの特性や寿命を改善で
きる電解コンデンサ用電解液を提供すること。 【構成】 多価アルコールを主溶媒とし、安息香酸又は
その塩を溶解した電解コンデンサ用電解液において、分
子量が２００以上のポリエチレングリコールモノメチル
エーテル又はポリエチレングリコールジメチルエーテル
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。
において安定で、電解コンデンサの特性や寿命を改善で
きる電解コンデンサ用電解液を提供すること。 【構成】 多価アルコールを主溶媒とし、安息香酸又は
その塩を溶解した電解コンデンサ用電解液において、分
子量が２００以上のポリエチレングリコールモノメチル
エーテル又はポリエチレングリコールジメチルエーテル
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
【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。
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、電解液を含浸したコンデンサ素子を用いて
いる。このような電解コンデンサは用途により高温度の
雰囲気中において長時間使用されることがある。この場
合、電解コンデンサは高温度において安定である必要が
ある。また、電解液中に水分が多くなると、高温度下で
電解コンデンサの内部の蒸気圧が高くなり、防爆弁が作
動し易くなる。従って、電解液内の水分は少ないほどよ
い。
サは、通常、電解液を含浸したコンデンサ素子を用いて
いる。このような電解コンデンサは用途により高温度の
雰囲気中において長時間使用されることがある。この場
合、電解コンデンサは高温度において安定である必要が
ある。また、電解液中に水分が多くなると、高温度下で
電解コンデンサの内部の蒸気圧が高くなり、防爆弁が作
動し易くなる。従って、電解液内の水分は少ないほどよ
い。
【０００３】このような特性を満たすために、従来は、
エチレングリコール等の多価アルコールを主な溶媒と
し、これに安息香酸やその塩を単独に溶解したり、ある
いはさらに他のジカルボン酸やその塩を溶解した組成の
電解液を用いている。これは、安息香酸が熱的に安定
で、かつπ電子による立体障害がエステル化を遅らせ、
エステル化反応によって水分が生じるのを抑制できるこ
とによる。
エチレングリコール等の多価アルコールを主な溶媒と
し、これに安息香酸やその塩を単独に溶解したり、ある
いはさらに他のジカルボン酸やその塩を溶解した組成の
電解液を用いている。これは、安息香酸が熱的に安定
で、かつπ電子による立体障害がエステル化を遅らせ、
エステル化反応によって水分が生じるのを抑制できるこ
とによる。
【０００４】
【発明を解決しようとする課題】しかし、安息香酸を溶
解した電解液は、コンデンサ素子の耐圧を低下させる欠
点がある。また、この電解液を含浸した電解コンデンサ
に高温雰囲気中において負荷をかけると、時間の経過と
ともにその耐圧が低下する欠点もある。
解した電解液は、コンデンサ素子の耐圧を低下させる欠
点がある。また、この電解液を含浸した電解コンデンサ
に高温雰囲気中において負荷をかけると、時間の経過と
ともにその耐圧が低下する欠点もある。
【０００５】本発明の目的は、以上の欠点を改良し、コ
ンデンサ素子の耐圧を高くでき、高温度下において安定
していて、電解コンデンサの特性や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。
ンデンサ素子の耐圧を高くでき、高温度下において安定
していて、電解コンデンサの特性や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。
【０００６】
【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溶媒とし、安息香
酸又はその塩を溶解した電解コンデンサ用電解液におい
て、分子量が２００以上のポリエチレングリコールモノ
メチルエーテル又はポリエチレングリコールジメチルエ
ーテルのうち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。
達成するために、多価アルコールを主溶媒とし、安息香
酸又はその塩を溶解した電解コンデンサ用電解液におい
て、分子量が２００以上のポリエチレングリコールモノ
メチルエーテル又はポリエチレングリコールジメチルエ
ーテルのうち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。
【０００７】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。
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。
【０００８】なお、ポリエチレングリコールモノメチル
エーテルやポリエチレングリコールジメチルエーテルの
分子量は２００以上が良く、２００より小さいとコンデ
ンサ素子の耐圧が急激に低下する。
エーテルやポリエチレングリコールジメチルエーテルの
分子量は２００以上が良く、２００より小さいとコンデ
ンサ素子の耐圧が急激に低下する。
【０００９】また、ポリエチレングリコールモノメチル
エーテル又はポリエチレングリコールジメチルエーテル
の溶解量は１０〜４０wt％の範囲が好ましい。すなわ
ち、溶解量が１０wt％より少ないとコンデンサ素子の耐
圧が急激に低下し、４０wt％より多くなると比抵抗が急
激に高くなる。
エーテル又はポリエチレングリコールジメチルエーテル
の溶解量は１０〜４０wt％の範囲が好ましい。すなわ
ち、溶解量が１０wt％より少ないとコンデンサ素子の耐
圧が急激に低下し、４０wt％より多くなると比抵抗が急
激に高くなる。
【００１０】
【作用】分子量が２００以上のポリエチレングリコール
モノメチルエーテルや分子量２００以上のポリエチレン
グリコールジメチルエーテルを溶解すると、分子構造
上、適度な粘性が得られ、コンデンサ素子の耐圧が向上
する。また、ポリエチレングリコールエーテル類は、そ
の鎖長のなかに、−ＣＨ2−ＣＨ2− という親油性を示
す部分と、−Ｏ−という親水性を示す部分があり、これ
により表面活性作用を示す。そしてこの表面活性作用に
より電解液と電極箔との接触角が良くなるため電解コン
デンサのインピーダンス特性を改善できる。
モノメチルエーテルや分子量２００以上のポリエチレン
グリコールジメチルエーテルを溶解すると、分子構造
上、適度な粘性が得られ、コンデンサ素子の耐圧が向上
する。また、ポリエチレングリコールエーテル類は、そ
の鎖長のなかに、−ＣＨ2−ＣＨ2− という親油性を示
す部分と、−Ｏ−という親水性を示す部分があり、これ
により表面活性作用を示す。そしてこの表面活性作用に
より電解液と電極箔との接触角が良くなるため電解コン
デンサのインピーダンス特性を改善できる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
多価アルコールは、エチレングリコールを用い、これを
溶媒とする。溶質は、安息香酸アンモニウムやアジピン
酸アンモニウム、アゼライン酸アンモニウム、セバシン
酸アンモニウム、ブチルオクタン二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平均
分子量（以下Ｍ．Ｗとする）が３００，６００，８００
の各ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、Ｍ．
Ｗが２００，６００，１，５４０の各ポリエチレングリ
コールジメチルエーテルを溶解する。
多価アルコールは、エチレングリコールを用い、これを
溶媒とする。溶質は、安息香酸アンモニウムやアジピン
酸アンモニウム、アゼライン酸アンモニウム、セバシン
酸アンモニウム、ブチルオクタン二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平均
分子量（以下Ｍ．Ｗとする）が３００，６００，８００
の各ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、Ｍ．
Ｗが２００，６００，１，５４０の各ポリエチレングリ
コールジメチルエーテルを溶解する。
【００１２】次に、表１及び表２に示す組成の実施例、
従来例及び比較例の電解液について、温度３０℃の比抵
抗を測定するとともに、これらの電解液を含浸したコン
デンサ素子の耐圧を測定した。コンデンサ素子の耐圧
は、６８０Ｖで化成した電極箔を巻回した、容量１００
μＦのコンデンサ素子を用い、これに一定の直流電流３
ｍＡを流してコンデンサ素子が破壊する時の電圧値を耐
電圧として測定した。
従来例及び比較例の電解液について、温度３０℃の比抵
抗を測定するとともに、これらの電解液を含浸したコン
デンサ素子の耐圧を測定した。コンデンサ素子の耐圧
は、６８０Ｖで化成した電極箔を巻回した、容量１００
μＦのコンデンサ素子を用い、これに一定の直流電流３
ｍＡを流してコンデンサ素子が破壊する時の電圧値を耐
電圧として測定した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】これらの表１及び表２から明らかな通り、
耐電圧は、実施例１〜実施例６が４９０〜５２０Ｖ、従
来例１〜従来例６が３８０〜４６０Ｖ、比較例が４３０
Ｖとなる。すなわち、実施例１〜実施例６の方が従来例
１〜従来例６よりも約１．０７倍以上そして比較例より
も約１．１４倍以上高くなっている。
耐電圧は、実施例１〜実施例６が４９０〜５２０Ｖ、従
来例１〜従来例６が３８０〜４６０Ｖ、比較例が４３０
Ｖとなる。すなわち、実施例１〜実施例６の方が従来例
１〜従来例６よりも約１．０７倍以上そして比較例より
も約１．１４倍以上高くなっている。
【００１６】また、表１及び表２に示す組成の実施例及
び従来の電解液を含浸した定格２５０Ｖ、１，２００μ
Ｆのアルミ電解コンデンサについて、初期特性並びに高
温負荷試験後の特性及び外観状態を測定した。高温負荷
試験は、雰囲気中の温度を１２５℃、印加電圧を定格電
圧、放置時間を２，０００ｈとして行う。試料数は各々
１０個とする。測定値は、平均値とし表３に示した。
び従来の電解液を含浸した定格２５０Ｖ、１，２００μ
Ｆのアルミ電解コンデンサについて、初期特性並びに高
温負荷試験後の特性及び外観状態を測定した。高温負荷
試験は、雰囲気中の温度を１２５℃、印加電圧を定格電
圧、放置時間を２，０００ｈとして行う。試料数は各々
１０個とする。測定値は、平均値とし表３に示した。
【００１７】
【表３】
【００１８】この表３から明らかな通り、２，０００ｈ
放置後において、実施例１〜実施例６の電解液を含浸し
たアルミ電解コンデンサは、容量変化率が−１．２〜
１．６％、tanδ が７．０〜８．３％、漏れ電流が１０
〜１８μＡで、防爆弁が作動する等の外観の異常はなか
った。そして従来例２の電解液を含浸したものは高温負
荷試験中に防爆弁が全部作動した。また、従来例１、従
来例３〜従来例６を含浸したものは、容量変化率が−１
５．８〜−１７．０％、tanδ が１４．２〜１４．８
％、漏れ電流が１６〜２４μＡとなり、防爆弁が４個〜
８個作動した。すなわち、実施例１〜実施例６の電解液
を用いた方が、従来例１、従来例３〜従来例６の場合よ
りも、容量変化率が約１／１０以下にそしてtanδ が約
５８．５％以下に低下し、漏れ電流についても全体的に
低下している。また、実施例１〜実施例６の場合には、
防爆弁が作動した個数は０個であり、従来例１〜従来例
６の場合に比較してガス発生が少なくなっていることが
明らかであり、著しく寿命が改善される。
放置後において、実施例１〜実施例６の電解液を含浸し
たアルミ電解コンデンサは、容量変化率が−１．２〜
１．６％、tanδ が７．０〜８．３％、漏れ電流が１０
〜１８μＡで、防爆弁が作動する等の外観の異常はなか
った。そして従来例２の電解液を含浸したものは高温負
荷試験中に防爆弁が全部作動した。また、従来例１、従
来例３〜従来例６を含浸したものは、容量変化率が−１
５．８〜−１７．０％、tanδ が１４．２〜１４．８
％、漏れ電流が１６〜２４μＡとなり、防爆弁が４個〜
８個作動した。すなわち、実施例１〜実施例６の電解液
を用いた方が、従来例１、従来例３〜従来例６の場合よ
りも、容量変化率が約１／１０以下にそしてtanδ が約
５８．５％以下に低下し、漏れ電流についても全体的に
低下している。また、実施例１〜実施例６の場合には、
防爆弁が作動した個数は０個であり、従来例１〜従来例
６の場合に比較してガス発生が少なくなっていることが
明らかであり、著しく寿命が改善される。
【００１９】また、次の組成からなる電解液Ａ及び電解
液Ｂについて、ポリエチレングリコールモノメチルエー
テル又はポリエチレングリコールジメチルエーテルの分
子量を変えた場合のコンデンサ素子の耐圧を測定し、図
１に示した。測定方法は前記表１及び表２において行っ
た方法と同一とする。 電解液Ａ： エチレングリコール ７０wt％ 安息香酸アンモニウム ５wt％ アジピン酸アンモニウム ４wt％ 純水 １wt％ ポリエチレングリコールモノメチル ２０wt％ エーテル又は ポリエチレングリコールジメチル エーテル 電解液Ｂ： エチレングリコール ８５wt％ 安息香酸アンモニウム ５wt％ アジピン酸アンモニウム ４wt％ 純水 １wt％ ポリエチレングリコールモノメチル ５wt％ エーテル又は ポリエチレングリコールジメチル エーテル 図１から明らかな通り、電解液Ａ及び電解液Ｂとも、ポ
リエチレングリコールモノメチルエーテルやポリエチレ
ングリコールジメチルエーテルの分子量が２００より小
さいとコンデンサ素子の耐圧が急激に低下する。
液Ｂについて、ポリエチレングリコールモノメチルエー
テル又はポリエチレングリコールジメチルエーテルの分
子量を変えた場合のコンデンサ素子の耐圧を測定し、図
１に示した。測定方法は前記表１及び表２において行っ
た方法と同一とする。 電解液Ａ： エチレングリコール ７０wt％ 安息香酸アンモニウム ５wt％ アジピン酸アンモニウム ４wt％ 純水 １wt％ ポリエチレングリコールモノメチル ２０wt％ エーテル又は ポリエチレングリコールジメチル エーテル 電解液Ｂ： エチレングリコール ８５wt％ 安息香酸アンモニウム ５wt％ アジピン酸アンモニウム ４wt％ 純水 １wt％ ポリエチレングリコールモノメチル ５wt％ エーテル又は ポリエチレングリコールジメチル エーテル 図１から明らかな通り、電解液Ａ及び電解液Ｂとも、ポ
リエチレングリコールモノメチルエーテルやポリエチレ
ングリコールジメチルエーテルの分子量が２００より小
さいとコンデンサ素子の耐圧が急激に低下する。
【００２０】さらに、次の組成からなる電解液Ｃについ
て、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル又はポ
リエチレングリコールジメチルエーテルの溶解量を変え
た場合の比抵抗及びコンデンサ素子の耐圧を測定し、各
々図２（イ）及び（ロ）に示した。コンデンサ素子の耐
圧の測定方法は前記表１及び表２において行った方法と
同一とする。 電解液Ｃ： エチレングリコール （９０−Ｘ）wt％ 安息香酸アンモニウム ５wt％ アジピン酸アンモニウム ４wt％ 純水 １wt％ ポリエチレングリコールモノ Ｘwt％ メチルエーテル（M.W800）又は ポリエチレングリコールジメチル エーテル（M.W800） 図２（イ）及び（ロ）から明らかな通り、ポリエチレン
グリコールモノメチルエーテルやポリエチレングリコー
ルジメチルエーテルの溶解量が１０wt％より少ないとコ
ンデンサ素子の耐圧が急激に低下し、４０wt％より多く
なると比抵抗が急激に高くなる。従って、ポリエチレン
グリコールモノメチルエーテル等の溶解量は１０〜４０
wt％の範囲が好ましい。
て、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル又はポ
リエチレングリコールジメチルエーテルの溶解量を変え
た場合の比抵抗及びコンデンサ素子の耐圧を測定し、各
々図２（イ）及び（ロ）に示した。コンデンサ素子の耐
圧の測定方法は前記表１及び表２において行った方法と
同一とする。 電解液Ｃ： エチレングリコール （９０−Ｘ）wt％ 安息香酸アンモニウム ５wt％ アジピン酸アンモニウム ４wt％ 純水 １wt％ ポリエチレングリコールモノ Ｘwt％ メチルエーテル（M.W800）又は ポリエチレングリコールジメチル エーテル（M.W800） 図２（イ）及び（ロ）から明らかな通り、ポリエチレン
グリコールモノメチルエーテルやポリエチレングリコー
ルジメチルエーテルの溶解量が１０wt％より少ないとコ
ンデンサ素子の耐圧が急激に低下し、４０wt％より多く
なると比抵抗が急激に高くなる。従って、ポリエチレン
グリコールモノメチルエーテル等の溶解量は１０〜４０
wt％の範囲が好ましい。
【００２１】そして表１に示した実施例１及び従来例１
の電解液を用い、表３に示した高温負荷試験後の定格２
５０Ｖ、１，２００μＦのアルミ電解コンデンサについ
て、インピーダンス特性を測定し、図３に示した。図３
から明らかな通り、周波数４０ＫＨｚにおいて、実施例
１の場合には１．５×１０-2Ωであるのに対し、従来例
１の場合には３．７５×１０-2Ωとなる。すなわち、前
者は後者の２／５の大きさになっている。
の電解液を用い、表３に示した高温負荷試験後の定格２
５０Ｖ、１，２００μＦのアルミ電解コンデンサについ
て、インピーダンス特性を測定し、図３に示した。図３
から明らかな通り、周波数４０ＫＨｚにおいて、実施例
１の場合には１．５×１０-2Ωであるのに対し、従来例
１の場合には３．７５×１０-2Ωとなる。すなわち、前
者は後者の２／５の大きさになっている。
【００２２】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、多価アル
コールを主溶媒とし、安息香酸や安息香酸アンモニウム
を溶解するとともに、分子量が２００以上のポリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルやポリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを溶解しているため、コンデンサ
素子の耐圧を高くでき、電解コンデンサの容量の特性や
tanδ 特性、漏れ電流特性、寿命を向上できる電解コン
デンサ用電解液が得られる。
コールを主溶媒とし、安息香酸や安息香酸アンモニウム
を溶解するとともに、分子量が２００以上のポリエチレ
ングリコールモノメチルエーテルやポリエチレングリコ
ールジメチルエーテルを溶解しているため、コンデンサ
素子の耐圧を高くでき、電解コンデンサの容量の特性や
tanδ 特性、漏れ電流特性、寿命を向上できる電解コン
デンサ用電解液が得られる。
【図１】ポリエチレングリコールモノエチルエーテル及
びポリエチレングリコールジメチルエーテルの分子量を
変えた場合のコンデンサ素子の耐圧の変化のグラフを示
す。
びポリエチレングリコールジメチルエーテルの分子量を
変えた場合のコンデンサ素子の耐圧の変化のグラフを示
す。
【図２】ポリエチレングリコールモノメチルエーテル及
びポリエチレングリコールジメチルエーテルの溶解量を
変えた場合の比抵抗及びコンデンサ素子の耐圧の変化の
グラフを示す。
びポリエチレングリコールジメチルエーテルの溶解量を
変えた場合の比抵抗及びコンデンサ素子の耐圧の変化の
グラフを示す。
【図３】電解コンデンサのインピーダンス特性のグラフ
を示す。
を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 多価アルコールを主溶媒とし、安息香酸
又はその塩を溶解した電解コンデンサ用電解液におい
て、分子量が２００以上のポリエチレングリコールモノ
メチルエーテル又はポリエチレングリコールジメチルエ
ーテルのうち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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7288038A JPH09106931A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 電解コンデンサ用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7288038A JPH09106931A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106931A true JPH09106931A (ja) | 1997-04-22 |
Family
ID=17725030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7288038A Pending JPH09106931A (ja) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09106931A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113838671A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-24 | 东莞东阳光科研发有限公司 | 铝电解电容器用电解液添加剂及电解液 |
| WO2023190203A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP7288038A patent/JPH09106931A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113838671A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-24 | 东莞东阳光科研发有限公司 | 铝电解电容器用电解液添加剂及电解液 |
| CN113838671B (zh) * | 2020-06-23 | 2025-04-15 | 东莞东阳光科研发有限公司 | 铝电解电容器用电解液添加剂及电解液 |
| WO2023190203A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
| JPWO2023190203A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 |
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