JPH11176700A - アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents
アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】火花電圧が高く電導度の高いアルミニウム電解
コンデンサ駆動用電解液を提供することにより、優れた
特性の中高圧用のアルミニウム電解コンデンサを提供す
る。 【解決手段】溶媒および溶質からなる電解液に膨潤性フ
ッ素雲母粒子を添加した。
コンデンサ駆動用電解液を提供することにより、優れた
特性の中高圧用のアルミニウム電解コンデンサを提供す
る。 【解決手段】溶媒および溶質からなる電解液に膨潤性フ
ッ素雲母粒子を添加した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電解コンデンサ駆動用電
解液を使用したアルミニウム電解コンデンサに関するも
のである。
解液を使用したアルミニウム電解コンデンサに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】アルミニウム電解コンデンサは、エッチ
ングされたアルミニウム箔の表面に電解酸化などによっ
て酸化被膜を形成したアルミニウム陽極箔とエッチング
されたアルミニウム陰極箔とをセパレータを介して巻回
したコンデンサ素子に電解コンデンサ駆動用電解液を含
浸し、これを有底の金属ケ−ス内に入れ開口部を絶縁性
の封口体で密封し、陽極箔および陰極箔にそれぞれ固着
された引出しリードを、それぞれ封口体の貫通孔から外
に引き出してなる構造を有する。
ングされたアルミニウム箔の表面に電解酸化などによっ
て酸化被膜を形成したアルミニウム陽極箔とエッチング
されたアルミニウム陰極箔とをセパレータを介して巻回
したコンデンサ素子に電解コンデンサ駆動用電解液を含
浸し、これを有底の金属ケ−ス内に入れ開口部を絶縁性
の封口体で密封し、陽極箔および陰極箔にそれぞれ固着
された引出しリードを、それぞれ封口体の貫通孔から外
に引き出してなる構造を有する。
【0003】アルミニウム電解コンデンサ(以下、「電
解コンデンサ」という)の火花電圧を高めるためには、
駆動用電解液(以下、「電解液」という)が大いに関係
があり、そのため溶媒および溶質からなる電解液に、硼
酸、リン酸、タングステン酸、ヘテロポリ酸などの無機
酸またはその塩やマンニット、ソルビットなどの多糖
類、シリコンオイル、ポリ塩化ビニルまたはこれらを混
合したものを添加していた。
解コンデンサ」という)の火花電圧を高めるためには、
駆動用電解液(以下、「電解液」という)が大いに関係
があり、そのため溶媒および溶質からなる電解液に、硼
酸、リン酸、タングステン酸、ヘテロポリ酸などの無機
酸またはその塩やマンニット、ソルビットなどの多糖
類、シリコンオイル、ポリ塩化ビニルまたはこれらを混
合したものを添加していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法では、電解コンデンサの諸特性(静電容量、ta
nδ、漏れ電流など)に悪影響を及ぼさずに、火花電圧
の向上を図ることは必ずしも十分には望めなかった。
の方法では、電解コンデンサの諸特性(静電容量、ta
nδ、漏れ電流など)に悪影響を及ぼさずに、火花電圧
の向上を図ることは必ずしも十分には望めなかった。
【0005】そこでシリカコロイド粒子(特開平4−5
8512号公報)、二酸化ジルコニウム(特開平4−1
45613号公報)、五酸化アンチモン(特開平4−1
45614号公報)、五酸化タンタル(特開平4−14
3615号公報)、二酸化チタン(特開平4−1456
16号公報)を添加することも提案されているが、火花
電圧を向上させる際に、電導度の低下をより防ぐことが
望まれていた。
8512号公報)、二酸化ジルコニウム(特開平4−1
45613号公報)、五酸化アンチモン(特開平4−1
45614号公報)、五酸化タンタル(特開平4−14
3615号公報)、二酸化チタン(特開平4−1456
16号公報)を添加することも提案されているが、火花
電圧を向上させる際に、電導度の低下をより防ぐことが
望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題に
鑑みなされたもので、火花電圧が高く電導度の高い優れ
た特性の中高圧用のアルミニウム電解コンデンサおよび
それ用のアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液を提
供するものである。すなわち、本発明は溶媒および溶質
からなる電解液に膨潤性フッ素雲母粒子を添加してなる
ことを特徴とするものである。
鑑みなされたもので、火花電圧が高く電導度の高い優れ
た特性の中高圧用のアルミニウム電解コンデンサおよび
それ用のアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液を提
供するものである。すなわち、本発明は溶媒および溶質
からなる電解液に膨潤性フッ素雲母粒子を添加してなる
ことを特徴とするものである。
【0007】膨潤性フッ素雲母粒子は天然のものでも合
成のものでもよいが、不純物が少ない点から合成したも
のの方が好ましい。平均粒径は1nm〜10μmの範囲
であるのが好ましい。平均粒径が1nm〜10μmの膨
潤性フッ素雲母粒子は工業的に安価に得ることができ
る。
成のものでもよいが、不純物が少ない点から合成したも
のの方が好ましい。平均粒径は1nm〜10μmの範囲
であるのが好ましい。平均粒径が1nm〜10μmの膨
潤性フッ素雲母粒子は工業的に安価に得ることができ
る。
【0008】膨潤性フッ素雲母粒子の添加量は0.05
〜20重量%が好ましく、添加量が0.05重量%未満
では火花電圧を上昇させる効果が小さく、また添加量が
20重量%を超えると電解液が凝固する危険がある。
〜20重量%が好ましく、添加量が0.05重量%未満
では火花電圧を上昇させる効果が小さく、また添加量が
20重量%を超えると電解液が凝固する危険がある。
【0009】溶質としては有機酸または無機酸のアンモ
ニウム塩やアミン塩が好ましく、好ましい有機酸として
は、フタル酸、安息香酸、サリチル酸またはレゾルシル
酸などの芳香族カルボン酸や、マレイン酸、シトラコン
酸、フマル酸、マロン酸、ノナン酸などの脂肪族カルボ
ン酸が好ましいが、これに限定するものではない。
ニウム塩やアミン塩が好ましく、好ましい有機酸として
は、フタル酸、安息香酸、サリチル酸またはレゾルシル
酸などの芳香族カルボン酸や、マレイン酸、シトラコン
酸、フマル酸、マロン酸、ノナン酸などの脂肪族カルボ
ン酸が好ましいが、これに限定するものではない。
【0010】無機酸としては、硼酸、リン酸、珪酸など
があるが、これに限定するものではない。
があるが、これに限定するものではない。
【0011】本発明の電解液は溶媒として非プロトン溶
媒またはプロトン溶媒を単独または混合して用いるのが
好ましく、非プロトン溶媒としてはβ−ブチロラクト
ン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バ
レロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクト
ン、γ−ヘプタラクトン、γ−ヒドロキシ−n−カプリ
ル酸ラクトン、γ−ノナラクトン、δ−デカラクトン、
γ−ウンデカラクトンなどのラクトン類が好ましいが、
ラクトン類にのみに限定するものではない。
媒またはプロトン溶媒を単独または混合して用いるのが
好ましく、非プロトン溶媒としてはβ−ブチロラクト
ン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バ
レロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクト
ン、γ−ヘプタラクトン、γ−ヒドロキシ−n−カプリ
ル酸ラクトン、γ−ノナラクトン、δ−デカラクトン、
γ−ウンデカラクトンなどのラクトン類が好ましいが、
ラクトン類にのみに限定するものではない。
【0012】また、本発明においてはプロトン溶媒を用
いる場合にはグリコール類が好ましく、エチレングリコ
ール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチ
レングリコールジアルキルエ−テル、プロピレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモ
ノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキル
エーテル、ポリエチレングリコール、グリセリンなどが
好ましいが、グリコ−ル類のみに限定するものではな
い。
いる場合にはグリコール類が好ましく、エチレングリコ
ール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチ
レングリコールジアルキルエ−テル、プロピレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモ
ノアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアルキル
エーテル、ポリエチレングリコール、グリセリンなどが
好ましいが、グリコ−ル類のみに限定するものではな
い。
【0013】本発明に係る電解液において、溶媒中にお
ける溶質の含有量は、種々に選択し得るが、飽和溶液の
状態が最も電気伝導度が高く好適である。すなわち溶質
の含有量は電解液中1〜60重量%、好ましくは10〜
40重量%程度であり、60重量%を超えると溶解しな
くなる。
ける溶質の含有量は、種々に選択し得るが、飽和溶液の
状態が最も電気伝導度が高く好適である。すなわち溶質
の含有量は電解液中1〜60重量%、好ましくは10〜
40重量%程度であり、60重量%を超えると溶解しな
くなる。
【0014】本発明において、ラクトン類やグリコール
類を混合して用いる場合は、ラクトン類とグリコール類
の混合割合は重量比20対80から95対5程度が採用
される。
類を混合して用いる場合は、ラクトン類とグリコール類
の混合割合は重量比20対80から95対5程度が採用
される。
【0015】電解コンデンサの初期の損失角の正接(t
anδ)を改善するために、本発明に係る電解液にケト
ン類、ニトロ化合物またはその塩を0.1〜10重量
%、好ましくは0.1〜5重量%を添加してもよい。
anδ)を改善するために、本発明に係る電解液にケト
ン類、ニトロ化合物またはその塩を0.1〜10重量
%、好ましくは0.1〜5重量%を添加してもよい。
【0016】本発明に係る電解液のpHは必要に応じて
所望のpH調整剤を添加することにより4〜12、好ま
しくは4〜10に調整される。また、電解液中の水分の
存在は高温下では、アルミニウム箔の腐食の原因などと
なるので、出来るだけ存在しない方が望ましいが、4重
量%程度以下であれば特に不都合は生じない。
所望のpH調整剤を添加することにより4〜12、好ま
しくは4〜10に調整される。また、電解液中の水分の
存在は高温下では、アルミニウム箔の腐食の原因などと
なるので、出来るだけ存在しない方が望ましいが、4重
量%程度以下であれば特に不都合は生じない。
【0017】
【実施例】実施例として下記のような組成の実施例1、
2の電解液を作製し、また比較例として下記の比較例
1、2の電解液を作製した。実施例1、2に添加した膨
潤性フッ素雲母粒子は、コ−プケミカル株式会社製の製
品名「ソマシフ」である。なおpHは実施例1及び比較
例1では7.4、実施例2及び比較例2では6.9とし
た。
2の電解液を作製し、また比較例として下記の比較例
1、2の電解液を作製した。実施例1、2に添加した膨
潤性フッ素雲母粒子は、コ−プケミカル株式会社製の製
品名「ソマシフ」である。なおpHは実施例1及び比較
例1では7.4、実施例2及び比較例2では6.9とし
た。
【0018】 〈実施例1〉 フタル酸トリエチルアンモニウム 17重量% γ−ブチロラクトン 64重量% エチレングリコール 15重量% 水 2重量% 膨潤性フッ素雲母粒子 2重量%
【0019】 〈実施例2〉 1,9ノナンジカルボン酸アンモニウム 13重量% 硼酸 2重量% マンニット 3重量% エチレングリコール 75重量% 水 3重量% 膨潤性フッ素雲母粒子 4重量%
【0020】 〈比較例1〉 フタル酸トリエチルアンモニウム 17.8重量% γ−ブチロラクトン 64.5重量% エチレングリコール 15.7重量% 水 2.0重量%
【0021】 〈比較例2〉 1,9ノナンジカルボン酸アンモニウム 13.5重量% 硼酸 2.5重量% マンニット 3.5重量% エチレングリコール 77.5重量% 水 3.0重量%
【0022】実施例1、2および比較例1、2の電解液
の電気伝導度(μS/cm;液温40℃にて)および火
花電圧(V;液温105℃にて)を測定した。その結果
を表1に示す。
の電気伝導度(μS/cm;液温40℃にて)および火
花電圧(V;液温105℃にて)を測定した。その結果
を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】この結果から、実施例1の電解液は比較例
1の電解液に比べて、火花電圧が格段に高いことがわか
る。さらに実施例2の電解液も比較例2の電解液に比べ
て火花電圧が格段に高いことがわかる
1の電解液に比べて、火花電圧が格段に高いことがわか
る。さらに実施例2の電解液も比較例2の電解液に比べ
て火花電圧が格段に高いことがわかる
【0025】次に、実施例1の電解液と比較例1の電解
液を用いて定格100V680μF(製品サイズ;直径
18mm、軸長40mm)のJIS04形の電解コンデ
ンサを各々10個作製し、コンデンサ性能(静電容量C
(μF)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1mi
n))を測定した。その平均値を表2に示す。
液を用いて定格100V680μF(製品サイズ;直径
18mm、軸長40mm)のJIS04形の電解コンデ
ンサを各々10個作製し、コンデンサ性能(静電容量C
(μF)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1mi
n))を測定した。その平均値を表2に示す。
【0026】
【表2】
【0027】また、実施例2の電解液と比較例2の電解
液を用いて定格450V120μF(製品サイズ;直径
18mm、軸長40mm)のJIS04形の電解コンデ
ンサを各々10個作製し、コンデンサの性能(静電容量
C(μF)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1mi
n))を測定した。その平均値を表3に示す。
液を用いて定格450V120μF(製品サイズ;直径
18mm、軸長40mm)のJIS04形の電解コンデ
ンサを各々10個作製し、コンデンサの性能(静電容量
C(μF)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1mi
n))を測定した。その平均値を表3に示す。
【0028】
【表3】
【0029】比較例1、2の電解コンデンサは耐電圧が
不充分であったため、エ−ジング時にその全数が金属ケ
−スの底部に設けた安全弁が作動して製品化できなかっ
たのに対して、実施例1、2の電解コンデンサは耐電圧
が向上して製品化でき、膨潤性フッ素雲母粒子を添加し
ても静電容量、tanδ、漏れ電流などの諸特性に悪影
響が生じていないことがわかる。
不充分であったため、エ−ジング時にその全数が金属ケ
−スの底部に設けた安全弁が作動して製品化できなかっ
たのに対して、実施例1、2の電解コンデンサは耐電圧
が向上して製品化でき、膨潤性フッ素雲母粒子を添加し
ても静電容量、tanδ、漏れ電流などの諸特性に悪影
響が生じていないことがわかる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、電解液の電導度の低下
を最小限に抑えつつ火花電圧を向上させることができ、
かつ電解コンデンサの静電容量、tanδ、漏れ電流な
どの諸特性に悪影響を与えることなく、耐電圧を向上さ
せることができる。
を最小限に抑えつつ火花電圧を向上させることができ、
かつ電解コンデンサの静電容量、tanδ、漏れ電流な
どの諸特性に悪影響を与えることなく、耐電圧を向上さ
せることができる。
Claims (4)
- 【請求項1】溶媒および溶質からなる電解液に膨潤性フ
ッ素雲母粒子を添加してなることを特徴とするアルミニ
ウム電解コンデンサ駆動用電解液。 - 【請求項2】膨潤性フッ素雲母粒子の粒径が1nm〜1
0μmの範囲である請求項1に記載のアルミニウム電解
コンデンサ駆動用電解液。 - 【請求項3】溶媒および溶質からなる電解液に膨潤性フ
ッ素雲母粒子を添加してなるアルミニウム電解コンデン
サ駆動用電解液を使用することを特徴とするアルミニウ
ム電解コンデンサ。 - 【請求項4】膨潤性フッ素雲母粒子の粒径が1nm〜1
0μmの範囲であるアルミニウム電解コンデンサ駆動用
電解液を使用することを特徴とする請求項3に記載のア
ルミニウム電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36236997A JPH11176700A (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36236997A JPH11176700A (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176700A true JPH11176700A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18476676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36236997A Pending JPH11176700A (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176700A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007103503A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
| JP2012099527A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Univ Of Fukui | アルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液およびアルミニウム電解コンデンサ |
-
1997
- 1997-12-12 JP JP36236997A patent/JPH11176700A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007103503A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
| JP2012099527A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Univ Of Fukui | アルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液およびアルミニウム電解コンデンサ |
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