JPS6124813B2 - - Google Patents
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- JPS6124813B2 JPS6124813B2 JP10947680A JP10947680A JPS6124813B2 JP S6124813 B2 JPS6124813 B2 JP S6124813B2 JP 10947680 A JP10947680 A JP 10947680A JP 10947680 A JP10947680 A JP 10947680A JP S6124813 B2 JPS6124813 B2 JP S6124813B2
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- electrolytic
- solution
- organic acid
- driving
- electrolytic solution
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Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
本発明は、電解コンデンサ駆動用電解液に関す
るものである。 従来、電解コンデンサ駆動用電解液として、エ
チレングリコールに硼酸または硼酸アンモニウム
を溶解した電解液が知られている。この電解液
は、エチレングリコールの粘性が大きいため、低
温において比抵抗が大きくなり、したがつて低温
における温度特性の変化が大きいという欠点があ
る。また、低温における電導度を改善するため
に、エチレングリコールに有機酸の塩類を溶解
し、さらに水を添加した電解液も知られている
が、水が存在するため、アルミニウム陽極酸化皮
膜の劣化が大きく、また使用温度範囲が約85℃ま
でとなり、高温特性が望めない。 次に、エチレングリコールに代えて、N・
N′−ジメチルホルムアミドに硼酸アンモニウム
を溶解した電解液、この電解液をさらに水を添加
した電解液も知られているが、水が添加されてい
ない電解液ではN・N′−ジメチルホルムアミド
に硼酸アンモニウムが少量しか溶解せず、比抵抗
が大きくなり、また水が添加された電解液では使
用温度範囲が約85℃までとなり、高温特性が望め
ない。 さらに、低温から高温までの広温度範囲にわた
つて使用し得る電解液として、昭和43年特許出願
公告第21228号『アルミニウム電解蓄電器含浸用
電解液』で開示されているように、重量比で硼酸
5〜15wt%、アルコール類10〜35wt%でエステ
ル化させ、水を除去したものと、アミン類2〜
15wt%とをN・N′−ジメチルホルムアミド45〜
75wt%に溶解した電解液が知られている。この
電解液は、比抵抗が大きく、またアミン類が使用
されているので高温安定性に欠け、寿命特性が期
待できないものである。 そこで、比抵抗が小さく、低温特性および寿命
特性の良い電解液として、昭和53年特許公開第
68866号『乾式アルミニウム電解コンデンサ用電
解液』で開示されているように、アルコール類と
硼酸アンモニウムを反応させて得られるエステル
と、有機酸塩を溶解したN・N′−ジメチルホル
ムアミド溶液とを重量比でエステル10〜30wt
%、N・N′−ジメチルホルムアミド溶液90〜
70wt%となるように混合した電解液が知られて
いる。この電解液によると、N・N′−ジメチル
ホルムアミドは単一溶媒であり、N・N′−ジメ
チルホルムアミドの沸点は153℃であるため、沸
点付近の温度では高温安定性が不安定である。 したがつて、本発明は、さらに高温特性を改善
し、低温から約200℃の広温度範囲にわたつて安
定で、かつ長寿命の期待できる電解コンデンサ駆
動用電解液を提供することを目的としたものであ
る。 具体的には、有機酸塩を沸点206℃のγ−バレ
ロラクトン(3−メチルブチロラクトン、略称・
GVL)とN・N′−ジメチルホルムアミド(略
称・DMF)との混合溶液に溶解させた溶液と、
硼酸アンモニウムとアルコール類をエステル化し
て得た硼酸エステルとを混合した電解液を提供す
るものである。 次に、本発明に係る電解コンデンサ駆動用電解
液の実施例を説明する。 硼酸アンモニウム20〜40wt%とアルコール
類(エチレングリコール、プロピレングリコー
ルなど)80〜60wt%とを溶解し、加熱し、エ
ステル化して硼酸エステルを作る。 γ−バレロラクトン75〜25wt%とN・N′−
ジメチルホルムアミド25〜75wt%との混合溶
媒に有機酸塩(サリチル酸アンモニウム、フタ
ル酸一アンモニウム、フタル酸二アンモニウ
ム、安息香酸アンモニウムなど)0.2〜1.0mol/
となるように溶解した混合溶液を作る。 次に、で得た硼酸エステルを10〜30wt
%、で得た混合溶液を90〜70wt%となるよ
うに混合する。 本発明に係る電解液において、第1図に示すよ
うに有機酸塩混合溶液が70wt%以下(硼酸エス
テルが30wt%以上)になると、電導度が1000μ
S/cm以下になり、有機酸塩混合溶液が90wt%以
上(硼酸エステルが10wt%以下)になると、耐
圧が50V以下になり、実用的でなくなる。有機酸
塩混合溶液の混参溶媒において、第2図に示すよ
うにγ−バレロラクトン〔GVL〕が75wt%以上
(N・N′−ジメチルホルムアミド〔DMF〕が25wt
%以下)になると、電導度が1000μS/cm以下に
なり、γ−バレロラクトンが25wt%以下(N・
N′−ジメチルホルムアミドが75wt%以上)にな
ると、耐圧が50V以下となる。有機酸塩混合溶液
中における有機酸塩の濃度は、第3図に示すよう
に0.2mol/以下になると、電導度が1000μS/cm
以下になり、1.0mol/以上では、電導度が飽和
に近づき、電導度の向上はなくなる。したがつ
て、0.3〜0.9mol/の範囲が好ましい。なお、こ
の場合の混合溶媒はγ−バレロラクトンおよび
N・N′−ジメチルホルムアミド共に50wt%であ
る。硼酸エステルは、第4図に示すようにアルコ
ール類が80wt%以上(硼酸アンモニウム20wt%
以下)になると、漏れ電流が急激に増大し、アル
コール類が60wt%以下(硼酸アンモニウムが
40wt%以上)になると、粘度が上昇してしま
う。 本発明の実施例に係る電解液の組成を具体的に
例示し、従来の組成との比較を第1表に示す。 第1表中、EG・硼酸エステルはエチレングリ
コールの使用により得た硼酸エステルを示し、
PG・硼酸エステルはプロピレングリコールの使
用により得た硼酸エステルを示す。また、第1表
中に示したもののうち、従来例1、2、3および
(本発明)実施例1、3、5、8の電解液を用い
て、定格10V、1000μFのコンデンサ素子に含浸
してなるアルミニウム電解コンデンサの低温、常
温、高温での特性を第2表に示す。なお、この電
解コンデンサは周知の構造であり、アルミニウム
箔の陽極と陰極とを電解紙に挟んで巻回したコン
デンサ素子に電解液を含浸し、このコンデンサ素
子を封口体を使用してアルミニウムケース内に収
納した構造である。
るものである。 従来、電解コンデンサ駆動用電解液として、エ
チレングリコールに硼酸または硼酸アンモニウム
を溶解した電解液が知られている。この電解液
は、エチレングリコールの粘性が大きいため、低
温において比抵抗が大きくなり、したがつて低温
における温度特性の変化が大きいという欠点があ
る。また、低温における電導度を改善するため
に、エチレングリコールに有機酸の塩類を溶解
し、さらに水を添加した電解液も知られている
が、水が存在するため、アルミニウム陽極酸化皮
膜の劣化が大きく、また使用温度範囲が約85℃ま
でとなり、高温特性が望めない。 次に、エチレングリコールに代えて、N・
N′−ジメチルホルムアミドに硼酸アンモニウム
を溶解した電解液、この電解液をさらに水を添加
した電解液も知られているが、水が添加されてい
ない電解液ではN・N′−ジメチルホルムアミド
に硼酸アンモニウムが少量しか溶解せず、比抵抗
が大きくなり、また水が添加された電解液では使
用温度範囲が約85℃までとなり、高温特性が望め
ない。 さらに、低温から高温までの広温度範囲にわた
つて使用し得る電解液として、昭和43年特許出願
公告第21228号『アルミニウム電解蓄電器含浸用
電解液』で開示されているように、重量比で硼酸
5〜15wt%、アルコール類10〜35wt%でエステ
ル化させ、水を除去したものと、アミン類2〜
15wt%とをN・N′−ジメチルホルムアミド45〜
75wt%に溶解した電解液が知られている。この
電解液は、比抵抗が大きく、またアミン類が使用
されているので高温安定性に欠け、寿命特性が期
待できないものである。 そこで、比抵抗が小さく、低温特性および寿命
特性の良い電解液として、昭和53年特許公開第
68866号『乾式アルミニウム電解コンデンサ用電
解液』で開示されているように、アルコール類と
硼酸アンモニウムを反応させて得られるエステル
と、有機酸塩を溶解したN・N′−ジメチルホル
ムアミド溶液とを重量比でエステル10〜30wt
%、N・N′−ジメチルホルムアミド溶液90〜
70wt%となるように混合した電解液が知られて
いる。この電解液によると、N・N′−ジメチル
ホルムアミドは単一溶媒であり、N・N′−ジメ
チルホルムアミドの沸点は153℃であるため、沸
点付近の温度では高温安定性が不安定である。 したがつて、本発明は、さらに高温特性を改善
し、低温から約200℃の広温度範囲にわたつて安
定で、かつ長寿命の期待できる電解コンデンサ駆
動用電解液を提供することを目的としたものであ
る。 具体的には、有機酸塩を沸点206℃のγ−バレ
ロラクトン(3−メチルブチロラクトン、略称・
GVL)とN・N′−ジメチルホルムアミド(略
称・DMF)との混合溶液に溶解させた溶液と、
硼酸アンモニウムとアルコール類をエステル化し
て得た硼酸エステルとを混合した電解液を提供す
るものである。 次に、本発明に係る電解コンデンサ駆動用電解
液の実施例を説明する。 硼酸アンモニウム20〜40wt%とアルコール
類(エチレングリコール、プロピレングリコー
ルなど)80〜60wt%とを溶解し、加熱し、エ
ステル化して硼酸エステルを作る。 γ−バレロラクトン75〜25wt%とN・N′−
ジメチルホルムアミド25〜75wt%との混合溶
媒に有機酸塩(サリチル酸アンモニウム、フタ
ル酸一アンモニウム、フタル酸二アンモニウ
ム、安息香酸アンモニウムなど)0.2〜1.0mol/
となるように溶解した混合溶液を作る。 次に、で得た硼酸エステルを10〜30wt
%、で得た混合溶液を90〜70wt%となるよ
うに混合する。 本発明に係る電解液において、第1図に示すよ
うに有機酸塩混合溶液が70wt%以下(硼酸エス
テルが30wt%以上)になると、電導度が1000μ
S/cm以下になり、有機酸塩混合溶液が90wt%以
上(硼酸エステルが10wt%以下)になると、耐
圧が50V以下になり、実用的でなくなる。有機酸
塩混合溶液の混参溶媒において、第2図に示すよ
うにγ−バレロラクトン〔GVL〕が75wt%以上
(N・N′−ジメチルホルムアミド〔DMF〕が25wt
%以下)になると、電導度が1000μS/cm以下に
なり、γ−バレロラクトンが25wt%以下(N・
N′−ジメチルホルムアミドが75wt%以上)にな
ると、耐圧が50V以下となる。有機酸塩混合溶液
中における有機酸塩の濃度は、第3図に示すよう
に0.2mol/以下になると、電導度が1000μS/cm
以下になり、1.0mol/以上では、電導度が飽和
に近づき、電導度の向上はなくなる。したがつ
て、0.3〜0.9mol/の範囲が好ましい。なお、こ
の場合の混合溶媒はγ−バレロラクトンおよび
N・N′−ジメチルホルムアミド共に50wt%であ
る。硼酸エステルは、第4図に示すようにアルコ
ール類が80wt%以上(硼酸アンモニウム20wt%
以下)になると、漏れ電流が急激に増大し、アル
コール類が60wt%以下(硼酸アンモニウムが
40wt%以上)になると、粘度が上昇してしま
う。 本発明の実施例に係る電解液の組成を具体的に
例示し、従来の組成との比較を第1表に示す。 第1表中、EG・硼酸エステルはエチレングリ
コールの使用により得た硼酸エステルを示し、
PG・硼酸エステルはプロピレングリコールの使
用により得た硼酸エステルを示す。また、第1表
中に示したもののうち、従来例1、2、3および
(本発明)実施例1、3、5、8の電解液を用い
て、定格10V、1000μFのコンデンサ素子に含浸
してなるアルミニウム電解コンデンサの低温、常
温、高温での特性を第2表に示す。なお、この電
解コンデンサは周知の構造であり、アルミニウム
箔の陽極と陰極とを電解紙に挟んで巻回したコン
デンサ素子に電解液を含浸し、このコンデンサ素
子を封口体を使用してアルミニウムケース内に収
納した構造である。
【表】
【表】
【表】
次に、第5図に、従来例2、3および(本発
明)実施例1、3、5、8の電解液を用いて、同
様に定格10V、1000μFのコンデンサ素子に含浸
してなるアルミニウム電解コンデンサの高温での
加速寿命特性を示す。第5図においてaは静電容
量変化率(ΔC)、bは損失角の正接(tanδ)、
cは漏れ電流(LC)の特性をそれぞれ示す。 この結果、第1表から本発明に係るの電解液の
方が従来例に比較して電導度(1/Ωcm)が大き
いことが分かる。また、第2表から広温度範囲に
わたつて、容量変化率(%)および損失角の正接
(tanδ)ともに安定であることが分かる。 さらに、第5図に示した高温での加速寿命特性
から特に静電容量変化率(%)損失角の正接
(tanδ)ともに本発明に係るの電解液の方が長時
間にわたつて安定で優れていることが分かる。 上述のことから本発明は、比抵抗が小さく、か
つ低温から高温の広温度範囲にわたる使用におい
て長寿命の電解液を提供できるものである。
明)実施例1、3、5、8の電解液を用いて、同
様に定格10V、1000μFのコンデンサ素子に含浸
してなるアルミニウム電解コンデンサの高温での
加速寿命特性を示す。第5図においてaは静電容
量変化率(ΔC)、bは損失角の正接(tanδ)、
cは漏れ電流(LC)の特性をそれぞれ示す。 この結果、第1表から本発明に係るの電解液の
方が従来例に比較して電導度(1/Ωcm)が大き
いことが分かる。また、第2表から広温度範囲に
わたつて、容量変化率(%)および損失角の正接
(tanδ)ともに安定であることが分かる。 さらに、第5図に示した高温での加速寿命特性
から特に静電容量変化率(%)損失角の正接
(tanδ)ともに本発明に係るの電解液の方が長時
間にわたつて安定で優れていることが分かる。 上述のことから本発明は、比抵抗が小さく、か
つ低温から高温の広温度範囲にわたる使用におい
て長寿命の電解液を提供できるものである。
第1図は本発明に係る電解液中の有機酸塩混合
溶液および硼酸エステルの量と電解液の電導度お
よび対圧との関係を示す特性図、第2図は同様に
γ−バレロラクトン(GVL)およびN・N′−ジ
メチルホルムアミド(DMF)の量と電導度およ
び対圧との関係を示す特性図、第3図は同様に有
機酸塩濃度と電導度との関係を示す特性図、第4
図は同様に硼酸アンモニウムおよびアルコール類
とからなる硼酸エステルと粘度および漏れ電流と
の関係を示す特性図、第5図は従来例および本発
明に係る電解液を用いて、定格10V、1000μFの
コンデンサ素子に含浸してなるアルミニウム電解
コンデンサの高温での加速寿命特性を示し、同図
aは静電容量変化率(ΔC)、bは損失角の正接
(tanδ)、cは漏れ電流(LC)の特性をそれぞれ
示す。
溶液および硼酸エステルの量と電解液の電導度お
よび対圧との関係を示す特性図、第2図は同様に
γ−バレロラクトン(GVL)およびN・N′−ジ
メチルホルムアミド(DMF)の量と電導度およ
び対圧との関係を示す特性図、第3図は同様に有
機酸塩濃度と電導度との関係を示す特性図、第4
図は同様に硼酸アンモニウムおよびアルコール類
とからなる硼酸エステルと粘度および漏れ電流と
の関係を示す特性図、第5図は従来例および本発
明に係る電解液を用いて、定格10V、1000μFの
コンデンサ素子に含浸してなるアルミニウム電解
コンデンサの高温での加速寿命特性を示し、同図
aは静電容量変化率(ΔC)、bは損失角の正接
(tanδ)、cは漏れ電流(LC)の特性をそれぞれ
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 有機酸塩をγ−バレロラクトンとN・N′−
ジメチルホルムアミドの混合溶液に溶解させた溶
液と、硼酸アンモニウムとアルコール類をエステ
ル化して得られる硼酸エステルとを、重量比で該
有機酸塩混合溶液70〜90wt%、該硼酸エステル
10〜30wt%となるように混合したことを特徴と
する電解コンデンサ駆動用電解液。 2 特許請求の範囲1において、該有機酸塩混合
溶液の内訳として、該γ−バレロラクトンを75〜
25wt%、該N・N′−ジメチルホルムアミドを25
〜75wt%としたことを特徴とする電解コンデン
サ駆動用電解液。 3 特許請求の範囲1または2において、該有機
酸塩混合溶液として、該γ−バレロラクトンと該
N・N′−ジメチルホルムアミドとからなる混合
溶媒に有機酸塩を0.3〜0.9mol/溶解したことを
特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。 4 特許請求の範囲1において、該硼酸エステル
は重量比で該アルコール類80〜60wt%と該硼酸
アンモニウム20〜40wt%をエステル化したこと
を特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。 5 特許請求の範囲1または2または3におい
て、有機酸塩としてサリチル酸アンモニウム、フ
タル酸一アンモニウム、フタル酸二アンモニウ
ム、安息香酸アンモニウムを使用したことを特徴
とする電解コンデンサ駆動用電解液。 6 特許請求の範囲1または4において、該アル
コール類としてエチレングリコール、プロピレン
グリコールを使用したことを特徴とする電解コン
デンサ駆動用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10947680A JPS5734327A (en) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | Electrolyte for driving electrolytic condenser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10947680A JPS5734327A (en) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | Electrolyte for driving electrolytic condenser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734327A JPS5734327A (en) | 1982-02-24 |
| JPS6124813B2 true JPS6124813B2 (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=14511199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10947680A Granted JPS5734327A (en) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | Electrolyte for driving electrolytic condenser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5734327A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6182418A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
| JPS6182417A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
| JPS6182415A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
| JPS6182416A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
| JP3551035B2 (ja) * | 1998-08-31 | 2004-08-04 | 松下電器産業株式会社 | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
-
1980
- 1980-08-08 JP JP10947680A patent/JPS5734327A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5734327A (en) | 1982-02-24 |
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