JPS63213916A - 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） 本発明は電解コンデンサ駆動用電解液に関し、特に低圧
電解コンデンサ用としての特性に優れた電解液に関する
ものである。

（従来の技術およびその問題点） 低圧用アルミニウム電解コンデンサの電解液として、エ
チレングリコールを主とする溶媒に溶質としてアジピン
酸やギ酸のアンモニウム塩を溶解させたものがある。し
かしながら、このエチレングリコールを溶媒として用い
た電解液は粘度が高く、低温において粘性が一層増加す
るため、コンデンサの低温特性に劣るという問題点があ
る。

この溶媒上の問題点を改良するため、凝固点が低く、か
つ沸点も高いＴ−ブチロラクトンやＮ、Ｎジメチルホル
ムアミド（以下ＤＭＦという）を溶媒に使用し、この溶
媒に溶質としてサリチル酸、フタル酸あるいは、マレイ
ン酸のトリエチルアンモニウム塩を溶解させた電解液が
知られている。この電解液では、溶媒の使用可能温度範
囲が広く、実使用低温領域においても粘性がそれ程増加
せず低温特性に優れる。

しかしながら上記の電解液にあっても次のような問題点
を有している。

すなわち、満足できる充分小さな比抵抗が得られていな
い。

また溶媒自体は前述のように高温領域で使用可能である
が、溶質としてのサリチル酸、フタル酸あるいはマレイ
ン酸のトリエチルアンモニウム塩が高温で不安定である
ため、高温長時間の使用により比抵抗がさらに増大し、
コンデンサの特性が劣化するという問題点がある。

本発明は上記問題点を解消すべくなされたものであり、
その目的とするところは、比抵抗が小さく熱的安定性が
高く、高温における長寿命化が図れる電解コンデンサ駆
動用電解液を提供するにある。

（発明の概要） 上記目的を達成するため、本発明に係る電解コンデンサ
駆動用電解液は、γ−ブチロラクトン、Ｎ、Ｎジメチル
ホルムアミド等の有極性溶媒を主体とする溶媒に溶質と
してサリチル酸テトラメチルアンモニウム塩を溶解した
ことを特徴としている。

溶媒は、Ｔ−ブチロラクトン等の有極性溶媒であること
が必要であり、サリチル酸テトラメチルアンモニウム塩
は、これらに好適に溶解すると共に高い電導度を示す。

サリチル酸テトラメチルアンモニウム塩は、次式のよう
に示される。

アルキルアンモニウム塩は、第４級アルキルアンモニウ
ム塩、すなわちテトラアルキルアンモニウム塩が最も強
い塩基性を示す。

また、アルキルアミンの塩基性については、アルキル基
の分子量が小さくなるほど塩基性が強くなり、トリアル
キルアミン（Ｒ２Ｈ）ではアルキル基〔Ｒ−〕がメチル
基の場合が最も強い塩基性を示した。

アルキルアンモニウム塩も同様の傾向が見られ、アルキ
ル基としてメチル基の場合が最も強い塩基性を示すと考
えられる。

したがってアルキルアルキルアンモニウム塩中、テトラ
メチルアンモニウム塩が最も強い塩基性を示す。

これにより有極性溶媒であるγーブチロラクトンやＤ肝
を主溶媒とし、これにサリチル酸テトラメチルアンモニ
ウム塩を溶解した電解液は極めて高い電導度を示す。つ
まり比抵抗の小さい電解液を得られる。またサリチル酸
テトラメチルアンモニウム塩は、優れた高温安定性を有
する。メチルアミンでは、モノメチルアミン、ジメチル
アミンあるいは、トリメチルアミンは、沸点が低く、常
温で気体であり、サリチル酸塩として溶媒に溶解した電
解液は悪臭を有し、取り扱いにくいが、サリチル酸テト
ラメチルアンモニウムは、常温で結晶が得られ、この結
晶を溶解した電解液は無臭であって取り扱い易い。

（実施例） 以下に実施例を示す。

従来例として、Ｔ−ブチロラクトンにマレイン酸トリエ
チルアンモニウムもしくは、フタル酸トリエチルアンモ
ニウムを溶解し、本発明の実施例として、サリチル酸テ
トラメチルアンモニウムを溶解し、その濃度に対する、
３０℃の比抵抗変化を第１図に示す。

表１に、従来例１、従来例２、および本発明の実施例１
の電解液組成と比抵抗を示す。

表　　　１ 電解液の組成および３０℃での比抵抗 表１の電解液を使用して、ＩＯＷＶ　　２２００μＦの
電解コンデンサを試作した。この試作コンデンサを、１
０５℃で定格電圧印加の高温負荷試験を行い、コンデン
サ特性を調べた。その結果を表２に示す。

表　　　２ コンデンサの高温負荷特性 １０ＷＶ　２２００１ＪＦ　　　１０５℃定格電圧印加
（２０’ｃ　１２０ｔｌｚ）　　ｎ＝２０ΔＣ／Ｃ：容
量変化率 り、Ｃ：漏れ電流 第１図、表１および表２かられかるように、γ−ブチロ
ラクトンにサリチル酸テトラメチルアンモニウム塩を溶
解した本発明の電解液は、従来例の組成より比抵抗を十
分に小さくする事ができ、それによって、初期のコンデ
ンサ特性のＴａｎδ値を改善することができる。

また、高温寿命試験において、従来例の電解液を用いた
コンデンサは、電解液の比抵抗の増加によって、Ｔａｎ
δ値が増加する。

これに対し、本発明の電解液は、比抵抗の変化が小さい
ため、１０５℃２０００時間経過後のＴａｎδ値が極め
て小さく、高温で長時間安定な特性を示すコンデンサを
得る事ができた。

さらに、アルミニウムとの反応性が少ないサリチル酸塩
を用いたため、従来例と比べ、容量変化率が小さく、容
量においても安定した特性が得られた。

第２図に、上記従来例１．２と実施例１のアルミニウム
電解コンデンサのＴａｎδ値の寿命特性図を示す。

次に、従来例として、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドに
、サリチル酸トリエチルアンモニウム塩を溶解し、本発
明の実施例として、サリチル酸テトラメチルアンモニウ
ム塩を溶解し、その濃度に対する３０℃の比抵抗変化を
第３図に示す。

表３に従来例３と本発明の実施例２の電解液組成と比抵
抗を示す。

表３ 電解液の組成および３０°Ｃでの比抵抗； 噸 表３の電解液を使用してｌ０ＷＶ　２２００μＦの電解
コンデンサを試作した。この供試コンデンサを、１０５
°Ｃで定格電圧印加の高温負荷試験を行い、コンデンサ
特性を調べた。

その結果を表４に示す。

表　　　４ コンデンサの高温負荷特性 １０ＷＶ　２２０（ｌμＦ　　１０５℃定格電圧印加（
２０°Ｃ１２０）１ｚ）　　ｎ＝２０ΔＣ／Ｃ：容量変
化率 り、Ｃ：漏れ電流 第３図、表３および表４かられかるように、ＤＭＰにサ
リチル酸テトラメチルアンモニウム塩を溶解した本発明
の電解液は、従来例の組成より比抵抗を極端に小さくす
る事ができ、それによって初期のコンデンサ特性のＴａ
ｎ　δ値を改善する事ができる。

また、高温寿命試験においても、Ｔ−ブチロラクトンを
主溶媒に用いた場合と同様に、本発明の電解液は、比抵
抗の変化が小さいため、１０５℃２０００時間経過後の
Ｔａｎδ値が極めて小さく、さらに、サリチル酸塩であ
るため、容量変化が少ない、高温長時間安定な特性を示
すコンデンサを得る事ができた。

第４図に上記従来例３と実施例２のアルミニウム電解コ
ンデンサのＴａｎδ値の寿命特性図を示す。

以上本発明について好適な実施例を挙げて説明したが、
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、細部
の数量等の変更実施は本発明の精神を逸脱しない範囲で
本発明に包含されることはもちろんである。

（発明の効果） 以上のように本発明に係る電解コンデンサ駆動用電解液
によれば、比抵抗が充分に小さく、熱的安定性に優れ、
特に高温で長時間使用してもＴａｎδ値が大きく変動せ
ず、さらに容量変化が少なく長寿命化が図れるという著
効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｔ−ブチロラクトンに、マレイン酸トリエチ
ルアンモニウムもしくは、フタル酸トリエチルアンモニ
ウムを溶解した従来例１．２と、サリチル酸テトラメチ
ルアンモニウムを溶解した実施例の濃度に対する比抵抗
変化を示す。 第２図は、電解液組成の従来例１．２および実施例１の
アンモニウム電解コンデンサのＴａｎδの寿命特性図を
、第４図は従来例３および実施例２のアルミニウム電解
コンデンサのＴａｎδ値の寿命特性図を示す。 第３図は、ＤＭＦにサリチル酸トリエチルアンモニウム
を溶解した従来例３とサリチル酸テトラメチルアンモニ
ウムを溶解した実施例２の濃度に対する比抵抗変化を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、γ−ブチロラクトン、Ｎ．Ｎジメチルホルムアミド
   等の有極性溶媒を主体とする溶媒に溶質としてサリチル
   酸テトラメチルアンモニウム塩を溶解して成る電解コン
   デンサ駆動用電解液。