JPH0982579A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解液の比抵抗を低下し、電解コンデンサの
tanδ特性等を改良する。 【構成】 トリメチルグルタル酸またはその塩を溶解す
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、一般的に、コンデンサ素子に電解液を含浸した構
成になっている。この電解液は、例えば、エチレングリ
コールを溶媒とし、硼酸アンモニウムを溶質として溶解
した組成になっている。そしてこの組成のままでは、火
花発生電圧は高いが、比抵抗が大きく、電解コンデンサ
の損失が大きくなる。従って、火花発生電圧を下げるこ
となく、比抵抗を低下する目的で、特公昭６２−８００
４号に記載する通り、エチレングリコールにアジピン酸
またはその塩と、次亜リン酸アンモニウムとを溶解した
組成の電解液もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アジピン酸等
を溶解した電解液は、高温においてエステル化を生じ易
く、そのために比抵抗が増加する欠点がある。従って高
温において電解コンデンサの損失が増大してしまう。

【０００４】本発明の目的は、以上の欠点を改良し、効
果的に比抵抗を低下でき、電解コンデンサの tanδ特性
等を改良できる電解コンデンサ用電解液を提供するもの
である。

【０００５】

【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、トリメチルグルタル酸またはその塩を
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。

【０００６】トリメチルグルタル酸は、２，２，３−ト
リメチルグルタル酸や２，２，４−トリメチルグルタル
酸、２，３，３−トリメチルグルタル酸、２，３，４−
トリメチルグルタル酸を用いる。これらの各トリメチル
グルタル酸の構造式は、各々化１〜化４の通りである。

【０００７】

【化１】

【０００８】

【化２】

【０００９】

【化３】

【００１０】

【化４】

【００１１】また、トリメチルグルタル酸塩は、２，
２，３−トリメチルグルタル酸アンモニウムや２，２，
４−トリメチルグルタル酸アンモニウム、２，３，３−
トリメチルグルタル酸アンモニウム、２，３，４−トリ
メチルグルタル酸アンモニウム、２，２，３−トリメチ
ルグルタル酸テトラメチルアンモニウム、２，３，４−
トリメチルグルタル酸テトラメチルアンモニウム、２，
２，４−トリメチルグルタル酸テトラメチルアンモニウ
ム、２，３，３−トリメチルグルタル酸テトラメチルア
ンモニウム等を用いる。

【００１２】

【作用】トリメチルグルタル酸やその塩は、側鎖を有す
るジカルボン酸であり、直鎖のジカルボン酸であるアジ
ピン酸に比較して、化成性と溶解性に優れている。その
ため、電解液の火花発生電圧を高くでき、比抵抗を低下
できる。また、このトリメチルグルタル酸等は、主鎖の
α位にメチル基を有していて、この立体障害によるエチ
レングリコール等のグリコール類とエステル化反応を生
じ難くなっている。そのため、電解液は高温度でも安定
した比抵抗を示す。そして電解コンデンサの寿命を長く
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
グリコール類はエチレングリコールを用いる。そしてこ
のエチレングリコールだけを、あるいはγ−ブチロラク
トンを混合して溶媒とする。また、トリメチルグルタル
酸アンモニウムとして、２，２，３−トリメチルグルタ
ル酸アンモニウムや２，２，４−トリメチルグルタル酸
アンモニウム、２，３，３−トリメチルグルタル酸アン
モニウム、２，３，４−トリメチルグルタル酸アンモニ
ウム、２，２，３−トリメチルグルタル酸テトラメチル
アンモニウム、２，３，４−トリメチルグルタル酸テト
ラメチルアンモニウム、２，２，４−トリメチルグルタ
ル酸テトラメチルアンモニウム、２，３，３−トリメチ
ルグルタル酸テトラメチルアンモニウムを溶解する。

【００１４】なお、２，２，３−トリメチルグルタル酸
アンモニウム、２，２，４−トリメチルグルタル酸アン
モニウム、２，３，３−トリメチルグルタル酸アンモニ
ウム、２，３，４−トリメチルグルタル酸アンモニウ
ム、アジピン酸アンモニウムのエチレングリコールに対
する各溶解度を表１に示した。

【００１５】

【表１】

【００１６】この表１から明らかな通り、２，２，３−
トリメチルグルタル酸アンモニウム等のトリメチルグル
タル酸塩の溶解度が４７〜５４％であるのに対し、アジ
ピン酸アンモニウムが１４．５％となっている。すなわ
ち、前者の方が後者の３倍以上、エチレングリコールに
溶解する。

【００１７】次に、表２に示した組成の実施例および従
来の電解液について、温度３０℃のときの比抵抗と温度
８５℃のときの火花発生電圧とを測定した。

【００１８】

【表２】

【００１９】この表２から明らかな通り、実施例１〜実
施例６は、比抵抗が２５３〜３０８Ω・cm、火花発生電
圧が４３０〜４５０Ｖとなる。また、従来例１及び従来
例２は、比抵抗が３５０〜３７０Ω・cm、火花発生電圧
が４００〜４３０Ｖとなる。すなわち、実施例１〜実施
例６は、従来例１〜従来例２に比較して、比抵抗が約６
８．４〜８８％に低下し、火花発生電圧が最大１．１２
５倍高くなっている。

【００２０】また、実施例１〜実施例４及び従来例１の
各電解液について、これらを耐熱ビンに入れ、温度１１
０℃の雰囲気中に放置して、比抵抗及びエステル化率を
測定した。比抵抗の測定温度は３０℃とする。測定結果
は表３に示した。

【００２１】

【表３】

【００２２】この表３から明らかな通り、1,000ｈ 放置
後において、実施例１〜実施例４は、比抵抗が４７８〜
６１７Ω・cm、エステル化率が３６〜７０％となる。ま
た、従来例１は、比抵抗が 1,855Ω・cm、エステル化率
が９８％となる。すなわち、実施例１〜実施例４は、従
来例１に比較して、比抵抗が約３３．３％以下にそして
エステル化率が５／７以下に低下している。

【００２３】さらに、表２に示した組成の電解液を含浸
した定各２５０Ｖ、1,000μＦ 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を測定し
た。高温負荷試験は、定格電圧２５０Ｖを連続印加し、
温度１１０℃の雰囲気中に1,000ｈ〜2,000ｈ放置して行
った。試料数は各々２０個とする。測定値は平均値とし
て表４に示した。

【００２４】

【表４】

【００２５】この表４から明らかな通り、2,000ｈ 放置
後において、実施例１〜実施例４は、tanδが４．０〜
４．５％、漏れ電流が５μＡとなる。そして従来例１
は、tanδが１３．８％、漏れ電流が９μＡとなる。す
なわち、実施例１〜実施例４は、従来例１に比較して、
tanδ が約３２．６％以下にそして漏れ電流が５／９の
大きさになっている。

【００２６】また、溶媒に同一の物質を用いた実施例５
と実施例６、従来例２とを比較しても、実施例５及び実
施例６の方が従来例２よりも優れている。すなわち、1,
000ｈ放置後において、実施例５及び実施例６は、tanδ
が３．２％、漏れ電流が６μＡとなっている。これに
対し、従来例２は、tanδ が７．４％、漏れ電流が８８
μＡとなっている。従って、実施例５及び実施例６の方
が、従来例２よりも、tanδ が約４３．２％に減少し、
漏れ電流が３／４の大きさになる。

【００２７】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、トリメチ
ルグルタル酸やその塩を溶解しているため、溶解性等に
優れていて比抵抗を低下でき、高温度でも安定した比抵
抗を有し、電解コンデンサの tanδ特性等を向上でき、
その寿命を改善できる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】 電解コンデンサ用電解液において、トリ
   メチルグルタル酸またはその塩を溶解することを特徴と
   する電解コンデンサ用電解液。