JPH11186108A - 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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- JPH11186108A JPH11186108A JP9364743A JP36474397A JPH11186108A JP H11186108 A JPH11186108 A JP H11186108A JP 9364743 A JP9364743 A JP 9364743A JP 36474397 A JP36474397 A JP 36474397A JP H11186108 A JPH11186108 A JP H11186108A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温耐熱性の高い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を提供
する． 【解決手段】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ルを添加した。
およびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液を提供
する． 【解決手段】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ルを添加した。
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】駆動用電解液（以下、「電解液」という）
としては、溶媒に有機カルボン酸の第４級アンモニウム
塩や、第３級アミン塩やアンモニウム塩を溶質として溶
解した電解液が多く使用されている。
としては、溶媒に有機カルボン酸の第４級アンモニウム
塩や、第３級アミン塩やアンモニウム塩を溶質として溶
解した電解液が多く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年電子機器の耐環境
負荷が大きくなり、例えば自動車のエンジンル−ム内で
使用される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）においては１３０℃を超える高温
での耐熱性が要求されるようになってきている。しか
し、従来の電解液ではこのような高温に耐えられず、コ
ンデンサ性能の劣化が著しかった。
負荷が大きくなり、例えば自動車のエンジンル−ム内で
使用される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）においては１３０℃を超える高温
での耐熱性が要求されるようになってきている。しか
し、従来の電解液ではこのような高温に耐えられず、コ
ンデンサ性能の劣化が著しかった。
【０００５】そのために、電解液として溶媒に、マンニ
ット、キシリット、エリトリット等を添加することによ
り耐高温性を高めたものが提案されているが、十分なコ
ンデンサ性能が得られなかった。
ット、キシリット、エリトリット等を添加することによ
り耐高温性を高めたものが提案されているが、十分なコ
ンデンサ性能が得られなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、高温耐熱性の
高い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を提供するものである。本発
明は、溶媒および溶質からなる電解液にラクチト−ルを
添加してなることを特徴とする。
高い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を提供するものである。本発
明は、溶媒および溶質からなる電解液にラクチト−ルを
添加してなることを特徴とする。
【０００７】ラクチト−ルは０．１〜５重量％の範囲で
添加されるのが好ましい。添加量が０．１重量％未満だ
と高温耐熱効果がなく、また５重量％を超えると電解液
に溶解しにくくなり、また一旦溶解しても冷えると析出
しやすい。
添加されるのが好ましい。添加量が０．１重量％未満だ
と高温耐熱効果がなく、また５重量％を超えると電解液
に溶解しにくくなり、また一旦溶解しても冷えると析出
しやすい。
【０００８】溶質としては有機酸のアンモニウム塩やア
ミン塩が好ましく、さらにはフタル酸、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のア
ンモニウム塩やアミン塩、マレイン酸、シトラコン酸、
フマル酸、マロン酸などの脂肪族カルボン酸のアンモニ
ウム塩やアミン塩が好ましいが、これに限定するもので
はない。
ミン塩が好ましく、さらにはフタル酸、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のア
ンモニウム塩やアミン塩、マレイン酸、シトラコン酸、
フマル酸、マロン酸などの脂肪族カルボン酸のアンモニ
ウム塩やアミン塩が好ましいが、これに限定するもので
はない。
【０００９】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
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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。
【００１０】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
好ましいがグリコー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
好ましいがグリコール類のみに限定するものではない。
【００１１】本発明において、ラクトン類とグリコール
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。
【００１２】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。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。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。
【００１３】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。
【００１４】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５〜７に調整される。また、電解液中の水分の存
在は高温下では特に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、３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５〜７に調整される。また、電解液中の水分の存
在は高温下では特に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、３重
量％程度以下であれば特に不都合は生じない。
【００１５】
【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。
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。
【００１６】 〈実施例１〉 フタル酸トリエチルアミン ２５．０重量％ γ−ブチロラクトン ４４．７重量％ エチレングリコール ２９．８重量％ ラクチト−ル ０．２重量％ 水 ０．３重量％
【００１７】 〈実施例２〉 シトラコン酸トリエチルアミン ２５．０重量％ γ−ブチロラクトン ３７．２重量％ エチレングリコール ３７．２重量％ ラクチト−ル ０．２重量％ 水 ０．４重量％
【００１８】 〈実施例３〉 安息香酸アンモニウム １４．０重量％ 安息香酸 １．０重量％ エチレングリコール ７０．０重量％ ジエチレングリコール ９．５重量％ ラクチト−ル １．５重量％ 硼酸 １．０重量％ 水 ３．０重量％
【００１９】 〈比較例１〉 フタル酸トリエチルアミン ２５．０重量％ γ−ブチロラクトン ４４．７重量％ エチレングリコール ２９．８重量％ マンニット ０．２重量％ 水 ０．３重量％
【００２０】 〈比較例２〉 シトラコン酸トリエチルアミン ２５．０重量％ γ−ブチロラクトン ３７．２重量％ エチレングリコール ３７．２重量％ キシリット ０．２重量％ 水 ０．４重量％
【００２１】 〈比較例３〉 安息香酸アンモニウム １４．０重量％ 安息香酸 １．０重量％ エチレングリコール ７０．０重量％ ジエチレングリコール ９．５重量％ マンニット １．５重量％ 硼酸 １．０重量％ 水 ３．０重量％
【００２２】実施例１、２の電解液と比較例１、２の電
解液を用いて定格６３Ｖ１０００μＦ（製品サイズ；直
径１６ｍｍ、軸長４０ｍｍ）の電解コンデンサを各々１
０個作製し、１５０℃の温度下で負荷試験を２０００時
間実施し、負荷試験前後におけるコンデンサ性能（初期
の静電容量Ｃ（μＦ）、静電容量変化率△Ｃ／Ｃ
（％）、ｔａｎδ、漏れ電流ＬＣ（μＡ／１ｍｉｎ））
を測定した。その平均値を表１に示す。また負荷試験後
の外観の変化を表２に示す。
解液を用いて定格６３Ｖ１０００μＦ（製品サイズ；直
径１６ｍｍ、軸長４０ｍｍ）の電解コンデンサを各々１
０個作製し、１５０℃の温度下で負荷試験を２０００時
間実施し、負荷試験前後におけるコンデンサ性能（初期
の静電容量Ｃ（μＦ）、静電容量変化率△Ｃ／Ｃ
（％）、ｔａｎδ、漏れ電流ＬＣ（μＡ／１ｍｉｎ））
を測定した。その平均値を表１に示す。また負荷試験後
の外観の変化を表２に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】また、実施例３の電解液と比較例３の電解
液を用いて定格２００Ｖ２２００μＦ（製品サイズ；直
径３５ｍｍ、軸長５０ｍｍ）の電解コンデンサを各々１
０個作製し、温度１３５℃で貯蔵試験を２０００時間実
施し、貯蔵試験前後における電解コンデンサの性能（初
期静電容量Ｃ（μＦ）、静電容量変化率△Ｃ／Ｃ
（％）、ｔａｎδ、漏れ電流ＬＣ（μＡ／１ｍｉｎ））
を測定した。その結果を表３に示す。また貯蔵試験後の
外観の変化を表４に示す。
液を用いて定格２００Ｖ２２００μＦ（製品サイズ；直
径３５ｍｍ、軸長５０ｍｍ）の電解コンデンサを各々１
０個作製し、温度１３５℃で貯蔵試験を２０００時間実
施し、貯蔵試験前後における電解コンデンサの性能（初
期静電容量Ｃ（μＦ）、静電容量変化率△Ｃ／Ｃ
（％）、ｔａｎδ、漏れ電流ＬＣ（μＡ／１ｍｉｎ））
を測定した。その結果を表３に示す。また貯蔵試験後の
外観の変化を表４に示す。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】この結果から、実施例１〜３の電解コンデ
ンサは比較例１〜３の電解コンデンサに比べて、長時間
の負荷および貯蔵試験後においても静電容量変化率（△
Ｃ／Ｃ）が少なく、ｔａｎδおよび漏れ電流ＬＣの変化
も少ないなどコンデンサ性能の劣化が少ないことがわか
る。これらの差は、ラクチト−ルの添加により、陽極箔
の劣化が抑制され、電解液の化成能力が向上しているこ
とによるものと思われる。また外観において比較例１〜
３では負荷および貯蔵試験後に著しいケ−ス膨れが生じ
たのに対して、実施例１〜３では異常はなかった。この
ように本発明の電解液および電解コンデンサは耐熱性能
が著しく優れていることがわかる。
ンサは比較例１〜３の電解コンデンサに比べて、長時間
の負荷および貯蔵試験後においても静電容量変化率（△
Ｃ／Ｃ）が少なく、ｔａｎδおよび漏れ電流ＬＣの変化
も少ないなどコンデンサ性能の劣化が少ないことがわか
る。これらの差は、ラクチト−ルの添加により、陽極箔
の劣化が抑制され、電解液の化成能力が向上しているこ
とによるものと思われる。また外観において比較例１〜
３では負荷および貯蔵試験後に著しいケ−ス膨れが生じ
たのに対して、実施例１〜３では異常はなかった。この
ように本発明の電解液および電解コンデンサは耐熱性能
が著しく優れていることがわかる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、高温耐熱性に優れたア
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を得ることができる。
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を得ることができる。
Claims (6)
- 【請求項１】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ル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】ラクチト−ルが０．１〜５重量％の範囲で
添加されている請求項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】溶質として有機酸塩を含有する請求項１ま
たは２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４】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ル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５】ラクチト−ルが０．１〜５重量％の範囲で
添加されてい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５に記載のアルミ
ニウム電解コンデンサ。 - 【請求項６】溶質として有機酸塩を含有するアルミニウ
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５または６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 |
|---|---|---|---|
| JP9364743A JPH11186108A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP9364743A JPH11186108A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 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 |
|---|---|
| JPH11186108A true JPH11186108A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18482563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9364743A Pending JPH11186108A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 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) | JPH11186108A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003109860A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ |
| WO2022044636A1 (ja) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP9364743A patent/JPH11186108A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003109860A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ |
| WO2022044636A1 (ja) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
| JPWO2022044636A1 (ja) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | ||
| US12469647B2 (en) | 2020-08-27 | 2025-11-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrolytic capacitor |
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