JPS6170711A - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、電解コンデンサ駆動用電解液（以下ペースト
と称す）の改良に関し、特に電解コンデンサの高温長寿
命化を可能ならしめる電解コンデンサ用ペーストに間す
るものである。

［従来技術の問題点］ 一般に電解コンデンサでは、陽・陰極箔間にセパレータ
を介在させて、巻回し、素子を構成し、該セパレータに
液状のペーストが含浸されている。

このため、電解コンデンサを長期に使用している塙、前
記ペーストが徐々に蒸発減少し、それによる負性の劣化
がおこり、トライアップして寿命が他のコンデンサに比
べて短い欠点がある。

特に近年のように、小型化、高温度化が進行すると共に
、電解コンデンサの使用温度も１００°Ｃ以上の高温度
領域が要求されることが多くなってくると、ますます、
前記欠点が問題となってくる。従って、１００″Ｃ以上
の高温度領域において使用可能な）α状ペーストの改良
や封口（オおよび封口構造の開発が勿論行われているが
、前記ペーストの蒸発による特性の劣化対策はいまだに
充分な解決は得られていない。

即ち、従来の１α状ペーストはエチレングリコール、Ｎ
、Ｎ−ジメチルホルムアミド、メチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ等の有８１溶媒とギ酸、マレイン酸等のモ
ノカルボン酸又はその塩、コハク酸やアジピン酸アンモ
ニウム等の電解質を加えたペーストが用いられているが
、これらのペーストは比抵抗値が高＜　（３００Ω・ｃ
ｍ以上）インピーダンス特性を悪化させている。そのた
め一般に純水を加えた混合溶媒として比抵抗値を１３０
−１５０Ω・ｃｍ程度に低くしたペーストが使用されて
いるが、該ペーストの沸点はＸ水を加えることによって
約】１０°Ｃと低いため例えば、１２５°Ｃの環境下で
の使用においては、該ペーストの蒸発減少が激しく短期
間にドライアップして寿命に至るという欠点がある。従
って、このようなペーストは、高温度領域での使用に適
しない。

［発明が解決しよ′うとする課題］ 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、低比抵抗値
を有し且つ１００°Ｃ以上の高温度領域で浸れた寿命特
性を有する電解コンデンサ駆動用ペーストを提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決する手段・実施例コ 以下、本発明を実施例に基づき、表および図面を参照し
て説明する。

本発明は、ｒ−ブチロラクトンを溶媒とし、フタル酸お
よびトリエチルアミンを電解質としたことを特徴とする
ペーストを提供するもので、その−実８ｉ！ｉ例を第１
表に示しである。

γ−ブチロラクトンは、高沸点（２０４°Ｃ）で従って
高温度下での蒸発がおこり難く、また粘度も従来ペース
トに使用されているエチレングリコールなとの溶媒に比
し低く、電解質を溶解したときのペーストの比抵抗１ｌ
ＩＩをより低くすることができる利点がある。γ−ブチ
ロラクトンに対して、１００’ｃ以上の高温度領域で安
定で且つ溶解し易く、しかも比抵抗値が低くなる電解質
を検討した結果フタル酸とトリエチアミンとを反応させ
て得られる。フタル酸トリエチルアミンが好結果を得る
ことを発見した。

フタル酸とトリエチルアミンは、各モル数で等量を反応
させた場合、得られるペーストの比抵抗が最小になり、
その反応は次の反応式で示される。

次に、更にγ−ブチロラクトンに対するフタル酸トリエ
チルアミンの濃度と比抵抗について検討した結果を第１
図に示す。

同図から明らかの如く、フタル酸トリエチルアミン濃度
が約１０ｗｔ％以上で、比抵抗値は最小となり、はぼ一
定値に飽和する。　従って、フタル酸トリエチルアミン
の濃度は１０　ｗ　ｔ％以上が好ましい。

しかし、該フタル酸トリエチルアミンの濃度が３０ｗｔ
％以上になると、一部のフタル酸トリエチルアミンが析
出してくるので、濃度は１０〜３０ｗｔ％が適当である
。第１表の本発明の一実施例は、γ−ブチロラクトンの
溶媒にフタル酸とトリエチルアミンを各々０．１０５ｍ
ｏｌの等量加え、反応生成されるフタル酸トリエチルア
ミンの濃度を２９ν１２に調製したものである。この場
合、未反応のフタル酸が存在すると、比抵抗に悪影響を
与える（比抵抗値が高くなる）ので、トリエチルアミン
はフタル酸より若干（約１（Ｈ程度）余分に加えた方が
よい。反応後の残余のトリエチルアミンは、蒸発消失す
るので問題はない。二のよ、ｌうにして得られた第１表
に示す本発明のペーストと、′：ａ３表に示す代表的な
従来ペーストの特性を比較して第２表に示す。

［作用及び効果］ 本発明のペーストは、上記した如く、溶媒としてγ−ブ
チロラクトンを採用したため、ペーストの沸点が、従来
ペーストに比へ、第２表に示す如く大巾に高くなるため
、及び溶媒として、純水を含まない非水ペーストである
ため、高温度下での使用に於てＬｂ発が抑制されると共
に、純水の存在が無くても、比抵抗１直が上昇すること
がない。従って従来のペーストに比へ高温寿命が期待出
来る。又粘度が従来ペースト（３０〜４０ＣＰ）に比し
、約１１５（７〜ＢＣＰ）に低下するために、コンデン
サ素子への含浸性及び低温特性にも優れ、巾広い温度範
囲に使用出来る。

第２図は第３表に示す従来の一実施例のペースト及び第
１表に示す本発明の一実施例のペーストを用い、アルミ
電解コンデンサ１０ｖ−２２０μＦを各々１０１１１製
作し、１２５’Ｃ（７）雰囲気中でＩ　０００　Ｑ間の
高温負荷試験を行い、静電容量の変化を調査した結果を
示したものである。同図から明らかな如く、本発明のペ
ースト品は１０００時間後の静電容量変化率が非常に小
さく、外観もまったく異常が認められなかったか、一方
、従来ペースト品は負荷時間と共に急激に静電容量が減
少し、５００時間前後で内部素子が完全にトライアップ
していた。また外観は全て防爆弁が作動し、ケースの破
壊が認められた。

従煉ペースト品は全数不良となっているが、その原Ｕｆ
Ｊ−，７４よ前記したように、比抵抗値を低くするため
に純水を加えていること及び該ペーストの沸点が約１１
０’Ｃと低いため、！２５’Ｃ雰囲気中では該ペースト
の蒸発減小が激しく、短時間に防爆弁が作動し全数がト
ライアップしたものである。

一方、本発明ペースト品は、純水を含まない非水ペース
トであるが、低比抵抗値を有し、且つ、該ペーストの沸
点が１８０°Ｃと高いため、高温度下での蒸発がおこり
難いため、前記試験を満足していることがわかる。

以上説明したように、本発明によるペーストは、高温寿
命特性に優れているばかりでなく、ペーストの粘度が低
いため、素子への含浸性や低温特性にも優れ、従って低
温から高温までの広い温度範囲にわたって使用が可能と
なる効果も奏し、特性の安定した信頼性の高い電解コン
デンサのペーストが提供でき、実用的に大きな効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のペーストの比抵抗１１ｉＦを示す特
性図。第２図は負荷試験時間と特性の変化の関係を示す
特性図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）γ−ブチロラクトンを溶媒とし、電解質としてフ
   タル酸とトリエチルアミンを加えてなることを特徴とし
   た電解コンデンサ駆動用電解液。
2. （２）γ−ブチロラクトンの溶媒に、フタル酸とトリエ
   チルアミンを各々等しいモル数加え、かつ該フタル酸と
   トリエチルアミンの反応により生成されるフタル酸トリ
   エチルアミンの濃度が１０ｗｔ％〜３０ｗｔ％であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電解コ
   ンデンサ駆動用電解液。