DE69301172T2 - Neues Depolarisationsmittel enthaltender Elektrolyt sowie diesen Elektrolyt enthaltender elektrolytischer Kondensator - Google Patents
Neues Depolarisationsmittel enthaltender Elektrolyt sowie diesen Elektrolyt enthaltender elektrolytischer KondensatorInfo
- Publication number
- DE69301172T2 DE69301172T2 DE69301172T DE69301172T DE69301172T2 DE 69301172 T2 DE69301172 T2 DE 69301172T2 DE 69301172 T DE69301172 T DE 69301172T DE 69301172 T DE69301172 T DE 69301172T DE 69301172 T2 DE69301172 T2 DE 69301172T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acid
- electrolyte
- electrolytic capacitor
- amount
- capacitor according
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims description 45
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 33
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims description 13
- 230000002999 depolarising effect Effects 0.000 title claims description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 21
- -1 diene monocarboxylic acid Chemical class 0.000 claims description 13
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclopentane Chemical compound C=CC1CCCC1 BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 claims description 12
- 229940075582 sorbic acid Drugs 0.000 claims description 12
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 6
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZDWGXBPVPXVXMQ-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) nonanedioate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CCCCCCCC(=O)OCC(CC)CCCC ZDWGXBPVPXVXMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 2
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940067597 azelate Drugs 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- YIYBQIKDCADOSF-UHFFFAOYSA-N alpha-Butylen-alpha-carbonsaeure Natural products CCC=CC(O)=O YIYBQIKDCADOSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- AEDZKIACDBYJLQ-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diol;hydrate Chemical compound O.OCCO AEDZKIACDBYJLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002762 monocarboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- ZHLMUXSXJLAUEZ-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid phosphoric acid Chemical compound C(CCCCCCCC(=O)O)(=O)O.P(=O)(O)(O)O ZHLMUXSXJLAUEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229940075554 sorbate Drugs 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIYBQIKDCADOSF-ONEGZZNKSA-N trans-pent-2-enoic acid Chemical compound CC\C=C\C(O)=O YIYBQIKDCADOSF-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator mit einem aus Aluminium bestehenden Kathoden- und Anodenelement, die durch einen isolierenden Distanzteil in einem Abstand voneinander liegen, wobei dieses Distanzteil mit einem ein Depolarisationsmittel enthaltenden Elektrolyten imprägniert ist.
- Die Lebensdauer eines Elektrolytkondensators wird oft beschränkt durch die Erzeugung von Gas innerhalb des in dem Kondensator verwendeten Elektrolyten. Durch die Erzeugung dieses Gases nimmt der gleichwertige Reihenwiderstand (ESR) innerhalb einer relativ kurzen Zeit bis zu einem unerwünscht hohen Wert zu. Das leben eines Kondensators wird dadurch gekürzt.
- Es ist bekannt, daß die Erzeugung des Gases durch eine Anzahl verschiedener Mechanismen verursacht wird. Einer dieser Mechanismen basiert auf einer thermischen Dekompensation des Elektrolyten. Ein anderer Mechanismus ist die chemische Reaktion der Kathode, beispielsweise Aluminium mit dem Elektrolyten, wodurch Wasserstoffgas entsteht. Es ist bekannt, daß die elektrochemische Verringerung des Elektrolyten an der Kathode zu einer Zunahme des ESR führt, dies in einem Verhältnis zu der Menge an der Kathode erzeugten Gases.
- Die Verwendung von nitroaromatischen Verbindungen als Kathodendepolarisatoren ist beispielsweise aus der US-A-45801 bekannt zur Vermeidung dieser Gaserzeugung. Es wurde gefunden, daß nitroaromatische Verbindungen die Betriebsspannung der aus Aluminium bestehenden Elektrolytkondensatoren begrenzen, weshalb sie sich nicht als Depolarisationsmittel eignen, insbesondere nicht für Hochspannungskondensatoren.
- Es wurde ebenfalls gefunden, daß nitroaromatische Verbindungen gefährliche Werkstoffe sind, da sie toxisch sind und durch eine einwandfreie Haut hindurch absorbiert werden können.Aus diesem zusätzlichen Grund ist es erwünscht, daß nitroaromatische Verbindungen in Elektrolyten ersetzt werden.
- Das US-Patent 2.089.683 zeigt einen Elektrolytkondensator, dessen Elektrolyt eine gerade Kette aliphatischer Säure mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen enthält, wobei ein Beispiel in diesem Patent propionische Säure ist. Es wird nicht erwähnt, daß diese Säuren als Depolarisator wirken.
- In US Patent 3.539.881 wird ein Elektrolytkondensator beschrieben, bei dem der verwendete Elektrolyt Monokarboxilsäure mit weniger als 7 Kohlenstoffen enthält, wobei diese Säuren Flüssigkeiten sind. Als Beispiel von Säuren, die verwendet werden lassen sich nennen Acrylsäure, Butensäure und Pentensäure. Es wird aber in diesem Patent nicht erwähnt, daß diese säuren als Depolarisationsmittel wirken.
- In US Patent 3.611.056 wird ein Elektrolyt für einen Elektrolytkondensator beschrieben, der eine aliphatische Polyhydroxycarbonsäure, beispielsweise Zitronensäure, enthält. Aber auch hier wird nicht erwähnt, daß diese Säuren als Depolarisationsmittel wirken.
- In der Europäischen Patentanmeldung 0.246.825 werden Elektrolytkondensatoren beschrieben, deren Elektrolyt eine aliphatische Carbonsäure enthält, wobei dieses Dokument als Beispiel ungesättigte Monosäuren beschreibt, wie Crotonsäure, Acrylsäure, Octensäure und Decylensäure oder Dicarbonsäure wie 8,11-Dimethyl-7,11- octadecardien-1,18-dicarboxylsäure. Auch hier aber wird nicht erwähnt, daß irgend eine der verwendeten Säuren als Depolarisationsmittel wirkt.
- Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung einen Elektrolyten zu schaffen, der insbesondere geeignet ist zum Gebrauch als Füllelektrolyt bei Elektrolytkondensatoren mit Alukathoden und -anoden, nützlich zum Gebrauch im Hochspannungsbereich, wobei dieser Elektrolyt ein verbessertes nicht-giftiges Depolarisationsmittel enthält.
- Nach der Erfindung, die durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet ist, wurde gefunden, daß das Leben eines Elektrolytkondensators mit Alu-Kathoden- und -Anodenelementen wesentlich verlängert wird durch Verwendung eines Elektrolyten, der eine aliphatisch konjugierte Dien-monocarbonsäure, deren nichtmetallische Salze, deren Amide oder deren Ester enthält, und zwar in einer Menge von 0,10 bis 20 Gew.% des Elektrolyten, wobei diese Säure vorzugsweise Sorbinsäure ist.
- Obschon gefunden wurde, daß verbesserte Ergebnisse auftreten bei Elektrolyten mit aliphatisch konjugierten Dien-monocarbonsäuren, deren nicht-metallischen Salzen, deren Amiden oder deren Estern, wurde gefunden, daß insbesondere verbesserte Ergebnisse erzielt wurden durch die verwendung von Elektrolyten mit einer Sorbatverbindung, insbesondere Sorbinsäure, einem Aminsalz oder einem Aluminiumsalz oder Sorbinsäure.
- In dieser Hinsicht sei erwähnt, daß in dem obengenannten US Patent 3.611.056 den Gebrauch von Sorbinsäure in einem Elektrolyten erwähnt wird, der für einen Elektrolytkondensator verwendet wird. Aber es scheint sich dabei um einen Tippfehler zu handeln, da die Sorbinsäure definiert ist als Carbonsäure definiert ist, die zwei Vizinalhydroxygruppen aufweisen soll, Spalte 3, Zeilen 10-19. Da Sorbinsäure keine Hydroxygruppen aufweist dürfte es einleuchten, daß der Ausdruck Sorbinsäure in Spalte 3, Zeile 19 ein Tippfehler ist. Statt dessen wird wohl Ascorbinsäure gemeint sein, d diese Säure zwei Vizinalhydroxygruppen aufweist.
- Die Menge aliphatisch konjugierter Dien-monocarbonsäure oder Derivate derselben, die es in dem in dem erfindungsgemäßen Kondensator verwendeten Elektrolyten geben darf, beträgt 0,10 - 20 Gew.%. Wenn die Sorbinsäure verwendet wird, wird die verwendete Menge Sorbinsäure etwa 0,1 bis etwa 15,0 Gew.% betragen.
- Die Lösungsmittel, die in dem erfindungsgemäßen Elektrolyten verwendet werden können, enthalten polare Lösungsmittel, wie Äthylenglykol, Propylenglykol, 1- Methyl-2-Pyrrolidon, Gamma-Butyrolaceton, Dimethylformamid und Dimethylacetamid und die Gemische dieser Stoffe. Aber wegen der relativ geringen Kosten und durch die Tatsache, daß sie nicht toxisch sind, werden Äthylenglykol und/oder Propylenglykol bevorzugt.
- Zusätzlich zu der bereits genannten aliphatisch konjugierten Dienmonocarbonsäureverbindung kann der Elektrolyt zusätzliche Carbonsäuren enthalten. Beispiele dieser zusätzlichen Carbonsäuren sind Essigsäure, Propionsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Phthalsäure und Benzoinsäure in einer Menge von etwa 0,50 - 20,00 Gew.% und in einer derartigen Menge, daß der Mol% der aliphatisch konjugierten Dien-monocarbonsäureverbindung, der kombinierten Menge der aliphatisch konjugierten Dien-monocarbonsäureverbindung und der zusätzlichen Säure 10 - 100 Mol% beträgt.
- Außerdem enthalten die in dem erfindungsgemäßen Kondensator verwendeten Elektrolyten vorzugsweise bis zu 0,02 Gew.% Phosphorsäure. Zur Neutralisierung der Phosphorsäure und der anderen säuren enthält der Elektrolyt eine ausreichende Menge Ammoniak oder ein Amin, beispielsweise Dimethylamin, so daß der pH-Wert des Elektrolyten zwischen 7,0 und 10,0 liegt.
- Zur Vermeidung einer Schaumbildung kann ein Antischaummittel, wie Di- 2-Äthylhexylazelat, verwendet werden. Das Azelat wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis 0,25 Gew.% verwendet, je nach der Menge verwendeter Dimersäure, wie dimerisierter Ölsäure.
- Weiterhin enthalten die Elektrolyten im allgemeinen etwa 5,0 bis 8,00 Gew.% Wasser.
- Es wurden insbesondere gute Ergebnisse erzielt bei Verwendung eines Elektrolyten mit 85 bis 86 Gew.% Äthylenglykol, 5,00-7,00 Gew.% Wasser, 0,60 - 0,80 Gew.% Dimersäure, 0,04-0,06 Gew.% Di-2-Äthylhexylazelat, 0,015-0,03 Gew.% Phosphorsäure, 3-7 Gew.% Azelatsäure, 1-2 Gew.% Sorbinsäure und 2,50-3,00 Gew.% Dimethylamin.
- Die Erfindung wird nun detailliert beschrieben anhand des untenstehenden Beispiels und anhand der Figuren der Zeichnung, in der Fig. 1 die Änderung in ESR (mn) als Funktion der Zeit (hr) für einen Kondensator mit dem Elektrolyten nach dem Beispiel 1 zeigt im Vergleich zu dem mit einem Steuerelektrolyt ohne Depolarisationsmittel, wenn die Kondensatoren bei 105ºC und mit 250 V betrieben werden.
- Fig. 2 zeigt einen ähnlichen Vergleich, nun aber mit den Kondensatoren bei 200 V.
- Fig. 3 zeigt einen ähnlichen Vergleich, nun aber mit einer anderen Steuerelektrode ohne ein Depolarisationsmittel und bei einer Spannung von 350 V.
- Fig. 4 zeigt auf ähnliche Weise einen Vergleich, nun aber bei einer Spannung von 200 V und mit einem Steuerelektrolyt mit einem nitroaromatischen Kathodendepolarisationsmittel.
- Es wurde ein Elektrolyt dadurch hergestellt, daß die nachfolgenden Elemente zusammengemischt wurden: Äthylenglykol Wasser Gew.% * Dimer Acid Di-2-Äthylhexylazelat 85 % Phosphorsäure Azelainsäure Sorbinsäure Dimethylamin * Dimer Acid ist ein Handelsname für dimerisierte Ölsäure von Emery Industries.
- Die Stoffe wurde auf 65ºC bis 75ºC erhitzt unter ständigem Rühren zum lösen aller festen Teile und der pH-Wert wurde, wenn nötig, auf 7,5 bis 8,5 eingestellt. Der Widerstandswert des resultierenden Elektrolyten betrug etwa 330 Ohm.cm bei 30ºC.
- Es wurden dadurch Kondensatoren hergestellt, daß Papierzwischenlagen zwischen den Anoden- und Kathodenelementen mit dem Elektrolyten aus dem beispiel mit den obengenannten verwendeten (Steuer)Elektrolyten imprägniert wurden.
- Die "Lebensdauer" dieser Kondensatoren wurden ermittelt durch Messung des Anstiegs der ESR-Werte (Engl.: equivalent series resistance) als Funktion der in den Fig. 1, 2, 3 und 4 dargestellten Ergebnisse.
- Die gestrichelte Linie in jeder Figur entspricht der ESR-Graphik des erfindungsgemäßen Kondensators. Die gezogene Linie bezieht sich auf Steuer- oder bekannte Kondensatoren.
- Der Aluminiumgehalt der Kathoden der Kondensatoren beträgt 98 Gew.%.
- Wie in den Graphiken dargestellt, lieferte die Verwendung des erfindungsgemäßen Elektrolyten eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer der erfindungsgemäßen Kondensatoren im Vergleich zu der der Kondensatoren mit einem Elektrolyten ohne Depolarisationsmittel; die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Kondensatoren entspricht wenigstens der von bekannten Kondensatoren mit Elektrolyten mit den giftigen nitroaromatischen Depolarisationsmitteln.
Claims (5)
1. Elektrolytkondensator mit einem aus Aluminium bestehenden
Kathoden- und Anodenelement, die durch einen isolierenden Distanzteil in einem Abstand
voneinander liegen, wobei dieses Distanzteil mit einem ein Depolarisationsmittel enthaltenden
Elektrolyten imprägniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte
Depolarisationsmittel eine aliphatisch konjugierte Dien-Monocarbonsäure, deren nicht-metallischer Salz,
deren Amid oder deren Ester ist und zwar in einer Menge von 0,10 bis 20 Gew.% des
Elektrolyten.
2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, wobei diese Säure Sorbinsäure
ist.
3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der genannte Elektrolyt eine zusätzliche Carbonsäure enthält, gewählt aus der
Gruppe, die aus den nachfolgenden Säuren besteht: Essigsäure, Propionsäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Phthalsäure und
Benzoinsäure in einer Menge von etwa 0,50 - 20,00 Gew.%, wobei der Mol% der aliphatisch
konjugierten Dien-monocarbonsäure der kombinierten Menge der aliphatisch
konjugierten Dien-monocarbonsäure der zusätzlichen Carbonsäure 10 - 100 Mol% beträgt,
wobei der genannte Elektrolyt ebenfalls 2-20 Gew.% Wasser, bis zu 0,02 Gew.%
Phosphorsäure und ein Amin oder Ammoniak in einer derartigen menge, daß der pH-
Wert des genannten Elektrolyten zwischen 7,0 und 10,0 liegt.
4. Elektrolytkondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektrolyt Äthylenglykol oder Propylenglykol als polares Lösungsmittel enthält.
5. Elektrolytkondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektrolyt weiterhin Di-2-Äthylhexylazelat enthält.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/856,776 US5175674A (en) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | Electrolyte containing a novel depolarizer and an electrolytic capacitor containing said electrolyte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69301172D1 DE69301172D1 (de) | 1996-02-15 |
DE69301172T2 true DE69301172T2 (de) | 1996-08-29 |
Family
ID=25324489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69301172T Expired - Fee Related DE69301172T2 (de) | 1992-03-24 | 1993-03-15 | Neues Depolarisationsmittel enthaltender Elektrolyt sowie diesen Elektrolyt enthaltender elektrolytischer Kondensator |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5175674A (de) |
EP (1) | EP0562666B1 (de) |
JP (1) | JP3413233B2 (de) |
DE (1) | DE69301172T2 (de) |
TW (1) | TW232073B (de) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002270473A (ja) * | 2001-01-05 | 2002-09-20 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用電解液及びこれを用いた電解コンデンサ |
US7807300B2 (en) * | 2006-01-31 | 2010-10-05 | Medtronic, Inc. | Resistance-stabilizing additives for electrolyte |
US6522524B1 (en) | 2002-06-13 | 2003-02-18 | Pacesetter, Inc. | Conductive electrolyte gel for high voltage electrolytic capacitors |
KR20040019478A (ko) * | 2002-08-28 | 2004-03-06 | 삼화전기주식회사 | 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액 및 이를 포함하는알루미늄 전해 콘덴서 |
US20040161671A1 (en) * | 2003-02-13 | 2004-08-19 | Medtronic, Inc. | Liquid electrolyte for an electrochemical cell |
US20070077488A1 (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-05 | Kaimin Chen | Power capability of a cathode |
US20070176151A1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-02 | Kaimin Chen | Electrolyte additive for performance stability of batteries |
US20110038099A1 (en) * | 2007-03-07 | 2011-02-17 | Julius Regalado | Ultracapacitor power storage device |
TWI447766B (zh) * | 2009-03-31 | 2014-08-01 | Nippon Chemicon | Electrolyte for Aluminum Electrolytic Capacitors and Aluminum Electrolytic Capacitors |
JP5472603B2 (ja) * | 2009-09-24 | 2014-04-16 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ |
JP5789950B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2015-10-07 | 日本ケミコン株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ用電解液及びアルミニウム電解コンデンサ |
US8971019B2 (en) * | 2012-03-16 | 2015-03-03 | Avx Corporation | Wet capacitor cathode containing an alkyl-substituted poly(3,4-ethylenedioxythiophene) |
CN108570127B (zh) * | 2017-03-07 | 2021-06-08 | 东莞东阳光科研发有限公司 | 一种高分子聚合物及其在铝电解电容器电解液中的应用 |
RU2716491C1 (ru) * | 2019-07-29 | 2020-03-12 | Открытое акционерное общество "Элеконд" | Рабочий электролит для конденсатора, способ его приготовления и алюминиевый электролитический конденсатор с таким электролитом |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8203708A (nl) * | 1982-09-24 | 1984-04-16 | Philips Nv | Elektrolytische kondensator. |
US4580194A (en) * | 1984-10-19 | 1986-04-01 | Sprague Electric Company | Aluminum electrolytic capacitor |
EP0246825B1 (de) * | 1986-05-20 | 1991-02-27 | Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. | Elektrolytische Lösung quaternärer Salze für elektrolytischen Kondensator |
US4835660A (en) * | 1988-08-15 | 1989-05-30 | North American Philips Corporation | Use of choline as the cation in capacitor for electrolytes |
US4860169A (en) * | 1988-12-14 | 1989-08-22 | North American Philips Corporation | Long chain carboxylic acids for very high voltage aluminum electrolytic capacitors |
US4885660A (en) * | 1989-05-01 | 1989-12-05 | North American Philips Corporation | Electrolytic capacitor for use in a wide temperature range and high voltages |
-
1992
- 1992-03-24 US US07/856,776 patent/US5175674A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-11 TW TW082100956A patent/TW232073B/zh active
- 1993-03-15 EP EP93200746A patent/EP0562666B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-15 DE DE69301172T patent/DE69301172T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-23 JP JP06421693A patent/JP3413233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW232073B (de) | 1994-10-11 |
JP3413233B2 (ja) | 2003-06-03 |
JPH0645193A (ja) | 1994-02-18 |
DE69301172D1 (de) | 1996-02-15 |
EP0562666B1 (de) | 1996-01-03 |
US5175674A (en) | 1992-12-29 |
EP0562666A1 (de) | 1993-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69301172T2 (de) | Neues Depolarisationsmittel enthaltender Elektrolyt sowie diesen Elektrolyt enthaltender elektrolytischer Kondensator | |
DE2618616C3 (de) | Elektrolyt für Elektrolytkondensatoren | |
CH628184A5 (de) | Elektrolytloesung, verfahren zu deren herstellung und verwendung derselben. | |
DE68919064T2 (de) | Langkettige Dicarbonsäuren enthaltender Elektrolyt für Aluminium-Elektrolytkondensatoren für grosse Hochspannung. | |
DE2209095B2 (de) | Elektrolyt fuer elektrolytkondensatoren | |
DE69508286T2 (de) | Elektrolyt für einen elektrolytkondensator | |
DE112004000928T5 (de) | Elektrolyt für Elektrolytkondensator | |
DE3686844T2 (de) | Nicht-waessriger fluessiger elektrolyt fuer elektrolytkondensatoren, sowie diesen benutzende kondensatoren. | |
EP0405181B1 (de) | Elektrolytkondensator | |
DE69304732T2 (de) | Flüssige Elektrolyten und diese verwendende Elektrolytkondensatoren | |
DE69016239T2 (de) | Elektrolyt für elektrolytische Kondensatoren sowie diesen enthaltender Kondensator. | |
DE3236095A1 (de) | Aluminium-elektrolytkondensator | |
DE69515368T2 (de) | Ionenleitender Polymerelektrolyt und seine Anwendung in einem Elektrolytkondensator | |
DE60128346T2 (de) | Elektrolytische lösung für elektrolytkondensator und diese verwendender elektrolytkondensator | |
DE2641939C2 (de) | Hochvolt-Aluminiumelektrolytkondensator | |
DE69623060T2 (de) | Elektrolyt für elektrolytkondensator | |
EP0135213B1 (de) | Elektrolytischer Kondensator | |
DE2549951A1 (de) | Kondensator und verfahren zur herstellung des elektrolyten | |
DE69636615T2 (de) | Elektrolyt lösung für elektrolyt kondensatoren und diese enthaltender kondensator | |
DE3889293T2 (de) | Kondensator auf der Basis von Glykol für Mittelspannung. | |
DE3889020T2 (de) | Elektrolytkondensator. | |
DE2844069A1 (de) | Elektrolyt fuer elektrolytische kondensatoren | |
DE3930310C1 (en) | Electrolyte for electrolytic capacitor - comprises polar organic solvent contg. hetero-poly-acid e.g. tungsto-phosphoric acid or molybdo-silicic acid, etc. | |
DE3736342C2 (de) | ||
DE2238463A1 (de) | Betriebselektrolyt fuer elektrolytkondensatoren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BC COMPONENTS HOLDINGS B.V., EINDHOVEN, NL |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWAELTE, 81679 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |