JPS62114206A - 電解コンデンサ用電解液 - 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】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は電解コンデンサを駆動するために用いられる電
解コンデンサ用電解液に関するものである。

［従来の技術］ 電解コンデンサ用電解液（以下「電解液」という）とし
て、極性溶媒に有機酸、有機酸塩。

有機酸アミン、ヘテロポリ酸等の電解質を溶解した溶液
が広く用いられる。

電解コンデンサの高温における寿命は電解液の劣化、電
極として用いられるアルミニウム箔の劣化及びこれらと
関連するガス発生等によって大きく左右される。

ガスの発生の原因としては、電解液の分解。

リーク電流に基〈陰極からの水素発生、アルミニウム箔
の腐食に伴なう水素発生が主なものであり、ガス発生に
より′電解コンデンサの寿命低下が生ずる。

従来、ガスの発性を防止するため、ニトロ化合物を添加
する方法（例えば特公昭４９−１４３００号特許公報、
特公昭５１−７２９８号特許公報、特公昭５３−４２１
１０号特許公報参照）　、　ＴＩ、Ｉｎ、Ｐｂ等の水素
過電圧の大きな金属イオンを添加しアルミニウム箔の腐
食を抑制する方法（特公昭４５−２７５１５号特許公報
参照）等が提案されている。又、コンデンサの特性を安
定化するため、リン酸系化合物、ケイ酸化合物、アルミ
ニウムイオン、尿素、　Ｇａ、　Ｍｇ等の酸化物、水酸
化物、各種アミン、フェノール類、重クロム酸アンモニ
ウム。

ソルビタン脂肪酸エステルなどを添加することも提案さ
れている。

しかしながら、従来の方法は高温における比抵抗、花火
電圧のような特性を劣化させる欠点があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来技術が有していた前述の問題点を解決し
、高温における比抵抗、火花電圧のような特性を低下さ
せることなく「電解液」を安定化させてガスの発生を防
止し、電解コンデンサの寿命を向上させることを目的と
するものである。

（ロ）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、極性有機溶媒に電解質を溶解してなる電解コンデンサ
用電解液において、該電解質は窒素を含む複素環式化合
物又は硫黄を含む有機化合物よりなる群から選ばれた添
加剤を含む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。

次に本発明を更に具体的に説明する。

本発明において極性溶媒としては、エチレングリコール
、ジエチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコ
ール類、エチレングリコールモノメチルエーテル等のア
ルキルエーテル類、メチルアミン、ジメチルアミン、Ｎ
メチルピロリドンなどのアミン類、アンモニア水などが
好適に用いられる。

又電解質としては、ジカルボン酸又はその塩類、リンタ
ングステン酸、シリコンタングステン酸等のへテロポリ
酸或はその塩類が好適に用いられる。

窒素を含む複素環式化合物又は硫黄を含む有機化合物と
してアゾール、アジン、チオ化合物、ピリジン、ピリジ
ンアルカロイド、アクリジン、アクリジン誘導体が適当
である。更に具体的には、２−メルカプトベンゾチアゾ
ール（ＮＥＴ）、２−メルカプトベンゾチアゾールナト
リウム（Ｈａ−ＭＢ↑）、ビロール、オキサゾール、チ
アゾール、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、
ベンゾトリアゾール、テトラゾール、オキサジン、チア
ジン、ジアジン、トリアジン、テトラジン、ピリジン、
キノリン、アクリジン、アクリノール、ニコチン、ピペ
リン、アルカイジン、トリゴネリン、アクリドン、キノ
リンアルカロイド、チオフェノール（Ｒ’−５Ｈ）、　
メルカプタン（Ｒ−ＳＨ）、チオクレゾール（ＣＨ３−
３Ｒ’　−Ｈ）　、　　サルファイド（Ｒ−３Ｒ，Ｒ’
−５−Ｒ′）＊　＃　−ｙ　＋　Ｉｌｚ　−ｙ　ｙ　Ｉ
　Ｈ’　ＣＲ−Ｓ１１−Ｒ−Ｒ’　−９ｏ−Ｒ’　）、
チオ尿素（Ｈ２Ｎ−Ｃ３−Ｍｇ２）、フェニルチオ尿素
（＠　　ＮＨ−Ｃ：５−ＮＨ２）、Ｈ２Ｎ　　　ＳＨ 用いることができる。

更に本発明においてはアルミニウムの腐食ヲ抑制するよ
うな化合物、例えば１重クロム酸塩、クロム酸塩、酸化
亜鉛、亜硝酸塩、ホウ酸塩、炭＃塩、リン酸塩、トリエ
タノールアミン（ＴＥＡ）、　ポリリン醜塩、モリブデ
ン加塩、タングステン酸塩、安息香酸塩、亜硫酸塩、ケ
イ酸塩、フッ素イオン、各種アミン等を更に添加するこ
ともでき一層効果を増大させることができる。

［作用］ 本発明において上記添加剤の作用機構は必ずしも明確で
ないが、下記のように作用するものと考えられる。すな
わち電解液には通常導電率が高く、かつアルミに対する
腐食性の低い有機酸のアンモニウム塩が含まれている。

又溶媒としてはエチレングリコール等、多価アルコール
やジメチルフォルムアルデヒド（ＤＭＦ）等が好んで用
いられている。これらの電解液は高温に保持することに
より分解し、Ｈ２，ＧＯ２等のガスを発生するとともに
、特性劣化することが多い。

特に雰囲気中に酸素が含まれている場合は、電解液の酸
化による００２　、ＧＯ，ＧＨａ等の発生をもたらすも
のと考えられる。このような反応は例えばアルミ箔の表
面によって触媒作用を受けるもののようである。そこで
、このような分解反応は本発明添加剤を電解液に添加す
ることによって抑制され電解液の安定化が図れると考え
られる。又、発生ガス中にはアルミの腐食に伴う水素も
含まれると思われる。したがって、アルミ腐食を抑制す
る効果を有するものが更に望ましく、本発明の添加剤の
うち特にメルカプトベンゾチアゾール、アクリジン等は
この効果が大きいものと考えられる。

［実施例１］ エチレングリコール（ＥＣ）　　８０％、ジエチレング
リコール（ＤＥＣ）　２４％、ホウ酸アンモニウム１３
％、水２．８％、リン酸アンモニウム０．３％。

２−メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）　　０．１
％を含む「電解液」を用い、定格１８Ｖ　１０，０００
μＦ及び定格４００Ｖ　２２０μＦの下記仕様のコンデ
ンサを夫々２０個づつ作成した。

コンデンサ仕様 上記コンデンサ６１０個を用い、１２５℃で高温負荷試
験及び貯蔵試験を、下記により行なうとともに比抵抗、
火花電圧を測定した。

比抵抗測定には電導度肝（ＯＮ−３０ＥＴ　（東亜型）
）を用い、４０℃で行った。火花電圧測定には９９．９
９％の６００ｖ化成プレーンリボン箔を用い、電圧の掃
引速度５Ｖ／ｓｅｃ、温度４０℃で行った。

下に示すように、ＭＢＴを０．１％添加しても、特性に
はほとんど影響がなかった。

第　　１　　表 コンデンサの試験は次に示すような手順で行なった。

第　　２　　表 実施例２〜比較例 第３表に示す組成の電解液を用い、実施例１と同様の試
験を行った。

第３表 試験結果 上記試験終了後、ガス発生に起因するふくれを生じたコ
ンデンサの数を第４表に示した。

なお、ふくれの判定は下記により行った。すなわち、内
部ガス圧が上昇した場合、コンデンサ底部がふくれる。

このふくれの最大炎が０．５Ｉ１ｍを越えたものを“ふ
くれあり”とした、なお、第４表において（）内はふく
れ発生迄の平均時間である。

第４表　　試験結果（１２５℃、　２Ｘ　１０３Ｈｒ後
）（ふくれを生じたサンプルの数） 本耐圧不足のため４００Ｖ品のテストは行わなかった。

［効果］ 本発明「電解液」を使用することにより、比抵抗、火花
電圧を劣化させることなく、ガス発生を防止し、高温で
長時間安定して使用できるコンデンサを得ることができ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）極性溶媒に電解質を溶解してなる電解コンデンサ
   用電解液において、該電解質が、窒素を含む複素環式化
   合物又は硫黄を含む有機 化合物よりなる群から選ばれた添加剤を含 むことを特徴とする電解コンデンサ用電解 液。
2. （２）添加剤はアゾール、アジン、ピリジン、ピリジン
   アルカロイド、アクリジン、又はアクリジン誘導体であ
   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
   ンデンサ用電解液。
3. （３）添加剤の濃度が０．００５〜３０ｗｔ％であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項記載の電
   解コンデンサ用電解液。