JPS63237406A - 電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサInfo
- Publication number
- JPS63237406A JPS63237406A JP7126287A JP7126287A JPS63237406A JP S63237406 A JPS63237406 A JP S63237406A JP 7126287 A JP7126287 A JP 7126287A JP 7126287 A JP7126287 A JP 7126287A JP S63237406 A JPS63237406 A JP S63237406A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quaternary ammonium
- salicylic acid
- electrolytic
- electrolyte
- electrolytic capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
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。
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、詳しくは新規な駆動用電解液
を使用１ノた電解コンデンサに関する。
を使用１ノた電解コンデンサに関する。
′Ｗイ″
［ｄｉの技術］
アルミニウムなどの弁作用金属からなる陽極箔場よび険
極箔をセパレータとともに巻回してコンデンサ素子とし
た電解コンデンサは、−・般にコンデンサ素子に駆動用
電解液を含浸し、アルミニウムなどの金属ケースや合成
樹脂製のケースにコンデンサ素子を収納し、密閉した構
造を有する。
極箔をセパレータとともに巻回してコンデンサ素子とし
た電解コンデンサは、−・般にコンデンサ素子に駆動用
電解液を含浸し、アルミニウムなどの金属ケースや合成
樹脂製のケースにコンデンサ素子を収納し、密閉した構
造を有する。
このような電解コンデンサの駆動用電解液としては、従
来エチレングリコールなどの極性有機溶媒を主溶媒とし
、これに飽和有機酸のアンモニウム塩のように、金属か
らなる電極を侵食しない塩を溶解した電解液が一般に使
用されている（特公昭５Ｊ３−１３０１９号公報）。ま
た、電解液の溶媒としてγ−ブチロラクトンとエチレン
グリコールの混合溶媒を使用することｂ知られている（
特開昭５４−７５６４号公報）。
来エチレングリコールなどの極性有機溶媒を主溶媒とし
、これに飽和有機酸のアンモニウム塩のように、金属か
らなる電極を侵食しない塩を溶解した電解液が一般に使
用されている（特公昭５Ｊ３−１３０１９号公報）。ま
た、電解液の溶媒としてγ−ブチロラクトンとエチレン
グリコールの混合溶媒を使用することｂ知られている（
特開昭５４−７５６４号公報）。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、特公昭５８−１３０１９号に開示された
電解液においては、電気抵抗値の指標である損失角の正
接（ｔａｎδ）を下げるために１〜３０重量％の水を含
有させることが行われているが、この場合には陰極箔の
侵食や解離したアンモニア（ＮＨ３）の蒸散のため高温
度におけるコンデンサの特性劣化、特に損失角の正接（
ｔａｎδ）の変化が大きいという問題点があった。また
、電導度が高く（電気抵抗が低く）、かつ高温で安定な
電解液として飽和鎖状ジカルボン酸の第四アンモニウム
塩を極性有機溶媒に溶解した電解液の使用が特開昭５９
−７８５２２号公報に開示されている。しかしながら、
同公報吊の実施例によれば、この電解液の電導度はせい
ぜい９．４ｍＳ ／ ｃ ｍで、現在要求されている水
準（１２〜２５ ｍ Ｓ ／ ｃ ｍ ）から見れば不
充分であるという問題点があった。さらに、混合溶媒と
して上述の特開昭５４−７５６４号にみられるようなＹ
−プヂロラクトンとエチレングリコールを使用した場合
には、低温においてエチレングリコールの粘度が増加す
るためにコンデンサの低温特性の改善効果が小さいとい
う問題点があった。
電解液においては、電気抵抗値の指標である損失角の正
接（ｔａｎδ）を下げるために１〜３０重量％の水を含
有させることが行われているが、この場合には陰極箔の
侵食や解離したアンモニア（ＮＨ３）の蒸散のため高温
度におけるコンデンサの特性劣化、特に損失角の正接（
ｔａｎδ）の変化が大きいという問題点があった。また
、電導度が高く（電気抵抗が低く）、かつ高温で安定な
電解液として飽和鎖状ジカルボン酸の第四アンモニウム
塩を極性有機溶媒に溶解した電解液の使用が特開昭５９
−７８５２２号公報に開示されている。しかしながら、
同公報吊の実施例によれば、この電解液の電導度はせい
ぜい９．４ｍＳ ／ ｃ ｍで、現在要求されている水
準（１２〜２５ ｍ Ｓ ／ ｃ ｍ ）から見れば不
充分であるという問題点があった。さらに、混合溶媒と
して上述の特開昭５４−７５６４号にみられるようなＹ
−プヂロラクトンとエチレングリコールを使用した場合
には、低温においてエチレングリコールの粘度が増加す
るためにコンデンサの低温特性の改善効果が小さいとい
う問題点があった。
本発明はこのような間渥点を解決して、電気抵つ高温安
定性の俺わた駆動用電解液を使用した電解コンデンサを
提供することを目的とする。
定性の俺わた駆動用電解液を使用した電解コンデンサを
提供することを目的とする。
［間迦点を解決するための手段］
本発明は、前記問題点を解決するために極性有機溶媒に
サリチル酸の第四アンモニウム塩を溶解してなる駆動用
電解液を使用したことを特徴とする電解コンデンサを提
供するものである。
サリチル酸の第四アンモニウム塩を溶解してなる駆動用
電解液を使用したことを特徴とする電解コンデンサを提
供するものである。
本発明において用いられるサリチル酸の第四ナンモニウ
ム塩としては、一般式Ｒ４Ｎ”で示される第四アンモニ
ウムのアルキル基（Ｒ）の炭素数が１〜１０個のもの、
特に１〜４個のものを好適に使用することができ、例え
ばサリチル酸テトラメチルアンモニウム、サリチル酸テ
トラエチルアンモニウム、サリチル酸テトラプロピルア
ンモニウム、サリチル酸テトラブチルアンモニウムなど
を挙げることができる。
ム塩としては、一般式Ｒ４Ｎ”で示される第四アンモニ
ウムのアルキル基（Ｒ）の炭素数が１〜１０個のもの、
特に１〜４個のものを好適に使用することができ、例え
ばサリチル酸テトラメチルアンモニウム、サリチル酸テ
トラエチルアンモニウム、サリチル酸テトラプロピルア
ンモニウム、サリチル酸テトラブチルアンモニウムなど
を挙げることができる。
本発明において、サリチル酸の第四アンモニウム塩を使
用するのは、サリチル酸が他のアミン塩などの場合には
、電解液の電導度が低く、製品のｔａｎδが大きくなっ
てしまい、好ましくないからである。
用するのは、サリチル酸が他のアミン塩などの場合には
、電解液の電導度が低く、製品のｔａｎδが大きくなっ
てしまい、好ましくないからである。
本発明で用いられるサリチル酸の第四アンモニウム塩の
電解液組成中における含有ｆｆ１（濃度）は適宜選ぶこ
とができるが、飽和溶液の状態のときに比抵抗が最も小
さいことを考慮すると１〜５０ｆｆｌ量％が適当であり
、なかでも良好な高温安定性を得るためには５〜４０）
ｆｌ量％が好適である。
電解液組成中における含有ｆｆ１（濃度）は適宜選ぶこ
とができるが、飽和溶液の状態のときに比抵抗が最も小
さいことを考慮すると１〜５０ｆｆｌ量％が適当であり
、なかでも良好な高温安定性を得るためには５〜４０）
ｆｌ量％が好適である。
本発明で用いる極性有機溶媒としては前記の問題点を解
決するために少なくともγ−ブチロラクトンとＮ、Ｎ−
ジメチルホルムアミドを含有する。ここで、アルキル基
としてはメチル、エチル、プロピル・・・などがあるが
、そのうちでも低温特性の改善上、メチルおよびエチル
が好ましい、さらに混合する溶媒としては電解コンデン
サに通常使用されている極性有機溶媒であればいずれも
使用でき、アミド類、ラクトン類、グリコール類、硫黄
化合物類または炭素塩類が好適に使用できる。混合可能
な好ましい溶媒の具体的な例としては、Ｎ−メチルホル
ムアミド、β−ブチロラドン、エチレングリコール、エ
チレングリコール・そノアルキルエーテル、エチレング
リコール・ジアルキルエーテル、ジメチルスルホキシド
、炭酸プロピレン、エチレノシアノヒドリンなどを挙げ
ることができ、これら溶媒は昨独で、あるいは複数の組
合せで適宜混合して使用される。
決するために少なくともγ−ブチロラクトンとＮ、Ｎ−
ジメチルホルムアミドを含有する。ここで、アルキル基
としてはメチル、エチル、プロピル・・・などがあるが
、そのうちでも低温特性の改善上、メチルおよびエチル
が好ましい、さらに混合する溶媒としては電解コンデン
サに通常使用されている極性有機溶媒であればいずれも
使用でき、アミド類、ラクトン類、グリコール類、硫黄
化合物類または炭素塩類が好適に使用できる。混合可能
な好ましい溶媒の具体的な例としては、Ｎ−メチルホル
ムアミド、β−ブチロラドン、エチレングリコール、エ
チレングリコール・そノアルキルエーテル、エチレング
リコール・ジアルキルエーテル、ジメチルスルホキシド
、炭酸プロピレン、エチレノシアノヒドリンなどを挙げ
ることができ、これら溶媒は昨独で、あるいは複数の組
合せで適宜混合して使用される。
本発明において、サリチル酸の第四アンモニウム塩を含
有する駆動用電解液を得るにはこの第四アンモニウム塩
を極性有機溶媒に添加してもよいが、溶媒中でサリチル
酸の第四アンモニウム塩を生成可能な物質を反応させる
ことによって、この第四アンモニウム塩を生成させても
よい。
有する駆動用電解液を得るにはこの第四アンモニウム塩
を極性有機溶媒に添加してもよいが、溶媒中でサリチル
酸の第四アンモニウム塩を生成可能な物質を反応させる
ことによって、この第四アンモニウム塩を生成させても
よい。
本発明では電解液中に水を含有させることは必ずしも必
要ではないが、比抵抗を下げるためには水の含有は効果
的である。ただし、ある限度以上に水の含有量を多くす
ると、内部ガスの発生に伴う電解コンデンサのゲース膨
れや電極箔の侵食を増大させる要因になるので高温度で
長時間使用する［］的のためには、水の含有？はなるべ
く少ない方が好ま１ノい。したがって、電解コンデンサ
の使用Ｕ的に対応して、水の含有量は電解液組成中０．
１〜２０市量％の範囲が好ましく、０．５〜１５重量％
の範囲がさらに好ましい。
要ではないが、比抵抗を下げるためには水の含有は効果
的である。ただし、ある限度以上に水の含有量を多くす
ると、内部ガスの発生に伴う電解コンデンサのゲース膨
れや電極箔の侵食を増大させる要因になるので高温度で
長時間使用する［］的のためには、水の含有？はなるべ
く少ない方が好ま１ノい。したがって、電解コンデンサ
の使用Ｕ的に対応して、水の含有量は電解液組成中０．
１〜２０市量％の範囲が好ましく、０．５〜１５重量％
の範囲がさらに好ましい。
本発明の電解コンデンサには、種々の態様のコンデンサ
が包含される。典型的な態様としては、紙などの適宜の
セパレータで分離したアルミニウム箔陽極とアルミニウ
ム箔陰極とを使用し、これらを円筒状に巻いたものをコ
ンデンサ素子とし、この素子に駆動用電解液を含浸させ
る。電解液の含浸量としてはセパレータに対して、好ま
しくは５０〜３００重量％とされる。電解液が含浸され
た素子は、耐食性を有する金属や合成樹脂などのケース
に収納し、密封した構造にされる。
が包含される。典型的な態様としては、紙などの適宜の
セパレータで分離したアルミニウム箔陽極とアルミニウ
ム箔陰極とを使用し、これらを円筒状に巻いたものをコ
ンデンサ素子とし、この素子に駆動用電解液を含浸させ
る。電解液の含浸量としてはセパレータに対して、好ま
しくは５０〜３００重量％とされる。電解液が含浸され
た素子は、耐食性を有する金属や合成樹脂などのケース
に収納し、密封した構造にされる。
［実施例］
以下、本発明を実施例および比較例にもとづいて具体的
に説明する。
に説明する。
水酸化テトラアルキルアンモニウム（アルキル基の炭素
数１〜３）の１０％水溶液とサリチル酸とを等モル数に
なるように混合してサリチル酸を溶５せた後、エバポレ
ータにより水を除去してサリチル酸の第四アンモニウム
塩を生成させ、こわらを溶質と１ノて所定量を極性有機
溶媒に溶解させて実施例１〜１０の電解液とした。電解
液のＰＨは５〜７になるように！１整した。
数１〜３）の１０％水溶液とサリチル酸とを等モル数に
なるように混合してサリチル酸を溶５せた後、エバポレ
ータにより水を除去してサリチル酸の第四アンモニウム
塩を生成させ、こわらを溶質と１ノて所定量を極性有機
溶媒に溶解させて実施例１〜１０の電解液とした。電解
液のＰＨは５〜７になるように！１整した。
これらの電解液を使用してアルミニウムを電極とする電
解コンデンサ（定格１０Ｖ、４７０μＦ）を製作し、高
温負荷試験（定格電圧印加、１２５℃、１０００時間）
を行なって、損失角の正接（ｔａｎδ）の変化を測定し
、その結果を第１表に示した。また、サリチル酸の第四
アンモニウム塩以外の溶質を使用した場合を比較例１〜
４とし、実施例と同様にして電解コンデンサを製作し、
実施例と同じ条件で高温負荷試験を行ない。
解コンデンサ（定格１０Ｖ、４７０μＦ）を製作し、高
温負荷試験（定格電圧印加、１２５℃、１０００時間）
を行なって、損失角の正接（ｔａｎδ）の変化を測定し
、その結果を第１表に示した。また、サリチル酸の第四
アンモニウム塩以外の溶質を使用した場合を比較例１〜
４とし、実施例と同様にして電解コンデンサを製作し、
実施例と同じ条件で高温負荷試験を行ない。
その結果を第１表に示した。なお、第１表中のＤＭＦは
Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドを示す。
Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドを示す。
第１表電解液組成例と高温負荷試験
水に、第２表に電解コンデンサの低温特性を示す。電解
コンデンサは上述したものと同一であり、試料個数は各
１０個である。測定周波数は１２０Ｈｚである。表中の
八〇／Ｃ２０℃は２０℃に対する容量変化率、Ｚ／Ｚ
２０℃は２０℃に対するインピーダンス比をそれぞれ示
す。
コンデンサは上述したものと同一であり、試料個数は各
１０個である。測定周波数は１２０Ｈｚである。表中の
八〇／Ｃ２０℃は２０℃に対する容量変化率、Ｚ／Ｚ
２０℃は２０℃に対するインピーダンス比をそれぞれ示
す。
ｎ＝ｔｏの平均値
第１表から分るように、比較例は高温負荷試験において
、損失角の正接の変化が大きいのに対して、実施例では
この変化を小さいものとすることができる。
、損失角の正接の変化が大きいのに対して、実施例では
この変化を小さいものとすることができる。
また、第２表から分るように、比較例は低温特性におい
てΔＣ／Ｃ２０℃およびＺ／Ｚ ２０℃の変化率が大き
いのに対して、実施例ではこの変化率の低減を図ること
ができるものである。
てΔＣ／Ｃ２０℃およびＺ／Ｚ ２０℃の変化率が大き
いのに対して、実施例ではこの変化率の低減を図ること
ができるものである。
最後に、第１図に電解液中のサリチル酸テトラメチルア
ンモニウムの量を一定（２０ｗｔ％）とした場合のＮ、
Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびγＪ、チロラクトンの
量と電解液の電導環との関係を示す。第２図にＮ、Ｎ−
ジメチルホルムアミドおよびγ−ブチロラクトンの量を
等量とした場合のサリチル酸テトラメチルアンモニウム
の添加量と電解液の電導環との関係を示す。
ンモニウムの量を一定（２０ｗｔ％）とした場合のＮ、
Ｎ−ジメチルホルムアミドおよびγＪ、チロラクトンの
量と電解液の電導環との関係を示す。第２図にＮ、Ｎ−
ジメチルホルムアミドおよびγ−ブチロラクトンの量を
等量とした場合のサリチル酸テトラメチルアンモニウム
の添加量と電解液の電導環との関係を示す。
［発明の効果］
以上にて説明したように本発明によれば、低温特性が優
れ、かつ高温条件下での損失角の正接（ｔａｎδ）の変
化が小さい高温安定性の優れた電解コンデンサを提供す
ることができる。
れ、かつ高温条件下での損失角の正接（ｔａｎδ）の変
化が小さい高温安定性の優れた電解コンデンサを提供す
ることができる。
第１図は本発明に係る電解液中のＮ、Ｎ−ジメチルホル
ムアミドおよびγ−ブチロラクトンの量と電解液の電導
環との関係を示す特性図、第２図ぎは本発明に係る電解
液中のサリチル酸テトラメチルアンモニウムの添加量と
電解液の電導環との関係を示す特性図である。
ムアミドおよびγ−ブチロラクトンの量と電解液の電導
環との関係を示す特性図、第２図ぎは本発明に係る電解
液中のサリチル酸テトラメチルアンモニウムの添加量と
電解液の電導環との関係を示す特性図である。
Claims (3)
- （１）γ−ブチロラクトンとＮ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミドとからなる極性有機溶媒にサリチル酸の第四アンモ
ニウム塩を溶解してなる駆動用電解液を使用したことを
特徴とする電解コンデンサ。 - （２）駆動用電解液中のサリチル酸の第四アンモニウム
塩の含有量が１〜５０重量％であることを特徴とした特
許請求の範囲第１項記載の電解コンデンサ。 - （３）一般式Ｒ＿４Ｎ＾＋で表される第四アンモニウム
のアルキル基（Ｒ）の炭素数が１〜１０個であることを
特徴とした特許請求の範囲第１項または第２項記載の電
解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7126287A JPS63237406A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7126287A JPS63237406A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237406A true JPS63237406A (ja) | 1988-10-03 |
Family
ID=13455633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7126287A Pending JPS63237406A (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | 電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63237406A (ja) |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP7126287A patent/JPS63237406A/ja active Pending
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