JP2000173869A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低インピーダンスで、寿命特性が良好である
電解コンデンサを提供すること。 【解決手段】 ２０〜８０重量％の有機溶媒と８０〜２
０重量％の水とからなる水性混合溶媒と、好適にはカル
ボン酸、カルボン酸の塩、無機酸及び無機酸の塩からか
らなる群から選択される少なくとも１種の電解質とを含
む電解液を用い、かつ電解液をコンデンサ素子の粗体積
に対して０．５を越える比をなす量で含まれるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電解コンデンサに関
する。さらに詳しく述べると、本発明は、低比抵抗の電
解液を使用した低インピーダンスの電解コンデンサ、特
にアルミニウム電解コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】電解コンデンサは、一般的な電気部品の
一つであり、種々の電気・電子製品において、主として
電源回路用や、ディジタル回路のノイズフィルター用に
広く使用されている。現在使用されている電解コンデン
サにはいろいろな種類のものがあり、その一例を示す
と、アルミニウム電解コンデンサ、湿式タンタル電解コ
ンデンサ、セラミック電解コンデンサ、フィルム電解コ
ンデンサ、電気二重層コンデンサ、タンタル電解コンデ
ンサなどである。なお、本発明で特に優れた効果を期待
できるものはアルミニウム電解コンデンサであり、した
がって、以下、この種の電解コンデンサを参照して本発
明を説明し、また、「電解コンデンサ」と言う場合、特
に断りのある場合を除いてアルミニウム電解コンデンサ
を指すものとする。

【０００３】従来のアルミニウム電解コンデンサは、典
型的には、高純度アルミニウム箔をエッチングしてその
表面積を増加させた後、そのアルミニウム箔の表面を陽
極酸化して誘電体化した陽極箔とアルミニウム表面をエ
ッチングして表面積を増大した陰極箔とを対向して配置
し、さらにそれらの箔の中間にセパレータ（隔離紙）を
介在させて積層体となし、この積層体を巻き取つた構造
の素子に電解液を含浸する。電解液含浸後の素子をケー
ス（一般にはアルミニウム製）に収容し、そして弾性封
口体で密封して電解コンデンサが完成する。なお、電解
コンデンサには、このような巻回構造以外のものもあ
る。

【０００４】上述のような電解コンデンサにおいては、
電解液の特性が電解コンデンサの性能を決定する大きな
要因をなす。特に近年の電解コンデンサの小型化に伴
い、陽極箔あるいは陰極箔はエッチシグ倍率の高いもの
が使用されるようになり、コンデンサ本体の抵抗率が大
きくなっていることから、これに用いる電解液として
は、抵抗率（比抵抗）の小さな高電導性のものが常に要
求される。

【０００５】これまでの電解コンデンサの電解液は、エ
チレングリコール（ＥＧ）を主溶媒としてこれに水を約
１０重量％程度まで加えて構成した溶媒に、電解質とし
てアジピン酸、安息香酸等のカルボン酸又はそのアンモ
ニウム塩を溶解したものが一般的である。このような電
解液では、比抵抗は１．５Ω・ｍ（１５０Ω・ｃｍ）程
度である。

【０００６】コンデンサにおいては、その性能を十分に
発揮するため、インピーダンス（Ｚ）を低下させること
が絶えず求められている。インピーダンスは種々の要因
により決定し、例えばコンデンサの電極面積が増加すれ
ば低下し、そのため大型コンデンサになれば自ずと低イ
ンピーダンス化が図られる。また、セパレータを改良す
ることで低インピーダンス化を図るアプローチもある。
とは言え、特に小型のコンデンサにおいては、電解液の
比抵抗がインピーダンスの大きな支配因子となってい
る。

【０００７】最近では、非プロトン系の有機溶媒、例え
ばＧＢＬ（γ−ブチロラクトン）等を使用した低比抵抗
の電解液も開発されている（例えば、特開昭６２−１４
５７１３号公報、同６２−１４５７１４号公報、同６２
−１４５７１５号公報を参照）。しかし、この非プロト
ン系電解液を用いたコンデンサは、低比抵抗をもたらす
ことが知られている電子伝導体を用いた固体コンデンサ
に比べると、インピーダンスがはるかに劣っている。

【０００８】このような現状に鑑みて、現在、低比抵抗
の電解液を用いた低インピーダンスのアルミニウム電解
コンデンサを提供することが望まれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、アルミ
ニウム電解コンデンサの電解液において電解液中の水の
濃度を高くして低比抵抗化しながら、なおかつ、水の量
が多くなるために生ずる各種の弊害を防止するための各
種の工夫を行い、高性能（特に低インピーダンスで長寿
命）のアルミニウム電解コンデンサを実現し、別途開示
している。上記工夫の中でも、限定するわけではない
が、特に水とアルミニウムとの反応を防止するために電
解液を安定化することが有効である。

【００１０】しかしながら、この安定化された水系電解
液を用いるなどの工夫により低インピーダンスの小型高
性能アルミニウム電解コンデンサを実現することができ
たが、その高性能の小型アルミニウム電解コンデンサの
寿命が必ずしも理論通りには延びないという問題が見出
された。本発明は、このように低比抵抗化した電解液を
使用して、低インピーダンスを実現した小型電解コンデ
ンサで、しかも寿命特性に優れた電解コンデンサを提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の如
き問題を検討するうちに、本発明の電解コンデンサのよ
うに高導電性電解液を用いてインピーダンスを小さくし
た小型化電解コンデンサでは、電極間距離が薄いために
電解液の循環（均一化）が阻害される傾向にあること、
しかも、水の濃度を高くした電解液を用いる系では電解
液組成の微妙なバランスが特性発揮に重要であるため
に、電解液と電極との局所的な反応により電解液の組成
バランスが崩れたときに、電解液組成のバランスを回復
することができずに特性の安定化を阻害し、ひいて特性
寿命を短くしていること、そして本発明によれば、電解
液をコンデンサ素子の電極間に含浸するほかに、ケース
内のそれ以外の空間に意識的に電解液を余分に含浸（収
容）しておくことにより、局部的に劣化する電解液の組
成をより長い間所望の組成範囲に維持することができ、
それによって所望の特性を維持して上記問題を解決する
ことができることを見出した。

【００１２】こうして、本発明によれば、上記問題を解
決するために、電解液を含むコンデンサ素子をケースに
密封した電解コンデンサにおいて、電解液が２０〜８０
重量％の有機溶媒と８０〜２０重量％の水とから構成さ
れる溶媒中に電解質を含み、かつ、電解液がコンデンサ
素子の粗体積に対して０．５０を越え、特に０．５５以
上の比をなす量で含まれることを特徴とする電解コンデ
ンサを提供する。

【００１３】本発明のより好適な態様としては、下記を
挙げることができる。 （１）前記電解液の体積比が０．６０以上、さらには
０．６５以上である。 （２）電解質が、カルボン酸、カルボン酸の塩、無機酸
及び無機酸の塩からからなる群から選択される少なくと
も１種を含む。 （３）電解液が、キレート化合物、糖類、ヒドロ
キシベンジルアルコール及び／又はＬクルタミン酸二酢
酸又はその塩、ニトロフェノール、ニトロ安息香酸、
ニトロアセトフェノン及びニトロアニソールからなる群
から選択される少なくとも１種のニトロ化合物、及び、
グルコノラクトン、から選択される少なくとも１種の
添加剤を含む。

【００１４】（４）アルミニウム電解コンデンサであ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の電解コンデンサ駆動用電
解液では、電解質を溶解するための溶媒としして、有機
溶媒と水との混合物から構成した溶媒を使用する。混合
溶媒の形成のために水と一緒に用いられる有機溶媒は、
好ましくは、プロトン系溶媒、非プロトン系溶媒又はそ
の混合物である。ここで、プロトン系溶媒は好ましくは
アルコール化合物であり、また、非プロトン系溶媒は好
ましくはラクトン化合物である。

【００１６】有機溶媒としては、プロトン系溶媒と非プ
ロトン系溶媒を任意に使用することができる。適当なプ
ロトン系溶媒の例としては、アルコール化合物を挙げる
ことができる。また、ここで有利に使用することのでき
るアルコール化合物の具体的な例としては、以下に列挙
するものに限定されるわけではないけれども、エチルア
ルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等の
一価アルコール、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル等の二価アルコール（グリコール）、グリセリン等の
三価アルコールを挙げることができる。また、適当な非
プロトン系溶媒の例としては、ラクトン化合物を挙げる
ことができる。また、ここで有利に使用することのでき
るラクトン化合物の具体的な例としては、以下に列挙す
るものに限定されるわけではないけれども、γ−ブチロ
ラクトンやその他の分子内分極化合物を挙げることがで
きる。有機溶媒は、プロトン系溶媒と非プロトン系溶媒
の中から選択される１種以上を使用することができる。
複数種のプロトン系溶媒を使用してもよく、複数種の非
プロトン系溶媒を使用してもよく、あるいはプロトン系
溶媒と非プロトン系溶媒の混合系を使用してもよい。

【００１７】本発明の電解液では、溶媒成分として、上
記した有機溶媒のほかに水を使用し、特に本発明の場
合、比較的に高濃度の水を使用するという点で従来の電
解液とは区別される。本発明においては、このような水
性混合溶媒を使用することで、溶媒の凝固点を低下さ
せ、それにより低温での電解液のインピーダンス特性を
改善して、低温と常温でのインピーダンス比が小さいこ
とで示される良好な低温特性を実現することができる。
電解液中の水の含有量は、２０〜８０重量％の範囲にあ
るのが好適であり、残部が有機溶媒である。水の含有量
が２０重量％より少ない場合にも、８０重量％を超える
場合にも、電解液の凝固点降下の度合いは不十分とな
り、電解コンデンサの良好な低温特性を得るのが困難に
なる。水性混合溶媒中における水の含有量は、２０〜８
０重量％であり、より好適な水の量は３０〜８０重量％
であり、最も好ましい水の量は４５〜８０重量％であ
る。

【００１８】本発明の電解液における電解質としては、
カルボン酸、カルボン酸の塩、無機酸又は無機酸の塩が
用いることが好ましく、これらの電解質成分は、単独で
使用してもよく、あるいは２種以上を組み合わせて使用
してもよい。電解質成分としては、導電性が高く、かつ
アルミニウムとの反応が低い酸成分（プロトン系電解
質）として、カルボン酸が優れている。使用可能なカル
ボン酸の例としては、以下に列挙するものに限定される
わけではないけれども、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、ｐ−ニトロ安息香酸、サリチル酸及び安息香酸に代
表されるモノカルボン酸や、マロン酸、コハク酸、グル
タル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸
及びアゼライン酸に代表されるジカルボン酸が含まれ、
例えばクエン酸、オキシ酪酸のようなヒドロキシル基等
の官能基を持ったカルボン酸も使用可能である。

【００１９】しかし、高耐圧電解コンデンサ用にはカル
ボン酸やカルボン酸の塩よりもホウ酸などの無機酸又は
その塩が好適である。このような電解質成分として使用
可能な無機酸の例としては、以下に列挙するものに限定
されるわけではないけれども、リン酸、亜リン酸、次亜
リン酸、ホウ酸、スルファミン酸等が含まれる。本発明
の実施において電解質として無機酸又はその塩を使用す
ると、電解液の凝固点降下が期待でき、そのため電解液
の低温特性の更なる向上に寄与することができる。

【００２０】さらに、上記したようなカルボン酸又は無
機酸の塩としては、いろいろな塩を使用することができ
るけれども、適当な塩としては、例えば、アンモニウム
塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アルキルア
ンモニウム塩等が含まれる。このような塩のなかでも、
アンモニウム塩を用いるのがより好ましい。本発明で
は、電解液中のカルボン酸又はその塩は３〜３０重量
％、無機酸又はその塩は０．１〜１５重量％の濃度がよ
い。

【００２１】さらに、本発明では、理由は明らかではな
いが、カルボン酸又はカルボン酸の塩と、無機酸又は無
機酸の塩とを併用すると、それぞれを単独で用いる場合
と比べて電解コンデンサの寿命が顕著に延長されるの
で、好適である。この併用する場合のカルボン酸又はそ
の塩と無機酸又はその塩の濃度は、各々の単独の場合と
同様の範囲内から適宜に選択される。

【００２２】本発明の電解液において使用する電解質の
量は、電解液や最終的に得られるコンデンサに要求され
る特性、使用する溶媒の種類や組成及び量、使用する電
解質の種類等の各種のファクタに応じて、最適な量を適
宜決定することができる。本発明では、要するに、２０
〜８０重量％の有機溶媒と８０〜２０重量％の水とから
なる水性混合溶媒と電解質を含む電解液を用いた電解コ
ンデンサにおいて、ケース内に収容する電解液の量を前
記の如く規定することを特徴とするものである。本発明
の電解コンデンサの電解液は、上記したような特定の組
成の電解液、従って、２０〜８０重量％の有機溶媒と８
０〜２０重量％の水とからなる水性混合溶媒に電解質を
含む電解液であれば特に限定されないが、好適にはカル
ボン酸、カルボン酸の塩、無機酸及び無機酸の塩からか
らなる群から選択される少なくとも１種の電解質を含
み、さらに、好適な態様として、この電解液を安定化す
るために、これに限定されるわけではないが、例えば、
下記〜から選択される少なくとも１種の添加剤を含
むことができる。（これらの詳細については並行して出
願したのでそちらを参照されたい。） キレート化合物、例えば、エチレンジアミン四酢酸
（ＥＤＴＡ）、トランス−１，２−ジアミノシクロヘキ
サン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸一水和物（ＣｙＤＴ
Ａ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、エチ
レンジアミンテトラキス（メチレンホスホン酸）（ＥＤ
ＴＰＯ）、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ”，Ｎ”−五酢酸（ＤＴＰＡ）、ジアミノプロパノー
ル四酢酸（ＤＰＴＡ−ＯＨ）、エチレンジアミン二酢酸
（ＥＤＤＡ）、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ビス（メ
チレンホスホン酸）１／２水和物（ＥＤＤＰＯ）、グリ
コールエーテルジアミン四酢酸（ＧＥＤＴＡ）等。

【００２３】このようなキレート化合物を含むことによ
り、低インピーダンスコンデンサのＡｌ電極箔の水和反
応の抑制による長寿命化、電解コンデンサの低温特性の
改善、耐食性の向上の効果を奏することができる。 糖類、例えば、グルコース、フルクトース、キシロー
ス、ガラクトース等。

【００２４】このような糖類を含むことにより、低イン
ピーダンスコンデンサのＡｌ電極箔の水和反応の抑制に
よる長寿命化、電解質カルボン酸の分解抑制と活性化の
抑制、電解コンデンサの低温特性の改善の効果を奏する
ことができる。 ヒドロキシベンジルアルコール及び／又はＬクルタミ
ン酸二酢酸又はその塩。

【００２５】このような化合物を含むことにより、低イ
ンピーダンスコンデンサのＡｌ電極箔の水和反応の抑制
による長寿命化、電解コンデンサの低温特性の改善の効
果を奏することができる。 ニトロフェノール、ニトロ安息香酸、ニトロアセトフ
ェノン及びニトロアニソールからなる群から選択される
少なくとも１種のニトロ化合物。

【００２６】このようなニトロ化合物を含むことによ
り、Ａｌと水の反応時に発生する水素ガスの吸収、耐食
性の向上の効果を奏することができる。 グルコノラクトン。グルコノラクトンを含むことによ
り、低インピーダンスコンデンサのＡｌ電極箔の水和反
応の抑制による長寿命化、電解コンデンサの低温特性の
改善、耐食性の向上の効果を奏することができる。グル
コノラクトンは〜の添加剤に併用すると特に好まし
い。

【００２７】また、これらの添加剤のほかにも、アルミ
ニウム電解コンデンサあるいはその他の電解コンデンサ
の分野で常用の添加剤をさらに添加してもよい。適当な
常用の添加剤としては、例えば、マンニット、シランカ
ップリング剤、水溶性シリコーン、高分子電解質などを
挙げることができる。電解液は、上記したような各種の
成分を任意の順序で混合し、溶解することによって調製
することができ、また、基本的には従来の技法をそのま
まあるいは変更して使用することができる。例えば、有
機溶媒と水との混合物である水性混合溶媒を調製した
後、得られた混合溶媒に電解質及び必要に応じて任意の
添加剤を溶解することで簡単に調製することができる。

【００２８】本発明の電解コンデンサでは、電解液を電
解コンデンサ素子の粗体積に対して体積比で０．５０を
越え、好ましくは０．５５以上、さらには０．６０以
上、特に０．６５以上含むようにする。それによって、
電解液の局部的な液組成の変化が余分な電解液によって
均一化され、液組成変化を防止し、高特性をより長く維
持して、電解コンデンサの特性寿命を延長することがで
きるので好適である。

【００２９】従来より、スペーサを間に挟んた電極を巻
いて電解コンデンサ素子を形成し、その電極間に電解液
を含浸させた後、ケースに収容し、密封して電解コンデ
ンサを完成している。この従来の電解液の含浸では、電
解液は電極間のスペースに含浸させれば足りるとの考え
から、また余分な電解液が存在する不具合から、電解コ
ンデンサ素子を巻いた中心部の空間や、電解コンデンサ
とケースの間の絶縁スペースには電解液はできるだけ存
在しないようにしていた。

【００３０】図１、図２に電解コンデンサの構成例を示
す。図１は電解コンデンサ全体の断面であり、１はコン
デンサ素子、２はリード線、３は弾性封口体、４はケー
スである。リード線２付きのコンデンサ素子１をケース
に収容し、弾性封口体３で蓋をした後、弾性封口体３の
側部をケース４の外から締めつけて密封している。図２
は、コンデンサ素子１の一部展開図である。陽極箔１１
と陰極箔１２を間に通常紙製のスペーサ１３を挟んで巻
いた円筒体の電極間に電解液を含浸して、コンデンサ素
子１は製造される。図２において、スペーサ１３は電極
１１，１２の幅よりも上下に長い幅を有していて、コン
デンサ素子１をケース４に収容するとき、電極１１，１
２がケースとショートすることを防止している。このス
ペーサ１３のケースとの絶縁用の部分１３ａ、１３ｂ、
及びコンデンサ素子１の中心部の空間１４には、従来、
電解液は積極的には含浸させられていなかった。また
は、余分な電解液は脱液されていた。これは電解液の含
浸量がコンデンサの電気特性に対しては影響が殆んどな
いため余分な部分の電解液は不要であり、製造コストの
削減などのため不都合と考えられたからである。

【００３１】本発明では、今回、これらのスペーサ１３
のケース絶縁用の部分１３ａ、１３ｂや円筒体中心部分
１４にも、積極的に電解液を収容させて、一種の溜とす
ることにより、本発明の電解液の組成の劣化（変動）を
防止する。この溜に余分に蓄えるべき電解液の量を正確
に規定するためには、コンデンサ素子１の各成分、部材
の形状、寸法などを正確に計算することが必要である
が、それは非常に困難であった。しかし、本発明の電解
コンデンサの如く、水を２０重量％以上含む溶媒を用い
る特殊な電解液を用いる低比抵抗、低インピーダンスの
電解コンデンサでは、電解コンデンサ素子の細部寸法な
ども自ずと一定の範囲に決まるために、電解液含浸前の
コンデンサ素子１の粗体積（素子を円柱体とみなす）を
基準に、電解液の体積比が０．５５以上、好ましくは
０．６０以上、さらに好ましくは０．６５以上になる量
で含浸し、あるいはケース内に含めば、本発明の目的を
達成できることを見出した。

【００３２】このように、本発明では、特殊な電解液の
特性を有利に利用するために電解コンデンサの電極間距
離を狭くすることが出発点となって、電極間のみなら
ず、スペーサ１３のケース絶縁用部分１３ａ、１３ｂや
円筒体中心部分１４に電解液を予備的に溜めることによ
り、特性の安定化、長期維持を可能にしたが、同じ観点
から、従来のように電解液を実質的に電極間だけに含浸
する場合にも、電極間距離を相応に長くして、上記の電
解液体積比を満たすようにすれば、電解コンデンサの電
気的特性は変化（低下）するが、電解コンデンサの特性
の安定化は長時間保持できる（長寿命）ので、電解コン
デンサの要求特性に応じてこの態様も採用できることも
見出した。

【００３３】本発明のように、電解液中に水を２０重量
％以上含む溶媒を用いる低比抵抗、低インピーダンスの
電解コンデンサにおいて、上記比率で電解液を用いるこ
とによって電解コンデンサの特性寿命が長くなることは
従来知られていない。従来、電解液の保持量が多いと、
コンデンサの組立時に封口部から余分な電解液がしみ出
る、あるいはリード線にストレスがかかったとき封口ゴ
ムのリード孔から電解液がしみ出る、といった不具合が
あるので、電解液は余分に保持しないように制御（含浸
量制限または脱液など）しているのが実情である。しか
も、本発明のように水が高濃度になると電極箔との反応
も活発になるので、電解液の保持量は減らすべきと考え
るのが普通であり、本発明は従来の知見と全く異なるも
のである。

【００３４】電解コンデンサ素子の体積は、巻回した素
子の外形を円柱体とみなして、外径と高さ（長さ）から
計算して求める。電解液の含浸比率を高めるためには巻
芯空洞部、電極箔が存在してないセパレータのみの上下
部にたっぷりと含浸させるようにすればよい。また、電
解液の体積は含浸しまた収容した電解液の重量を密度で
割って体積に換算して簡単に求めることができる。

【００３５】本発明の２０重量％以上の水を用いる有機
水混合溶媒を用いる電解液の系では、弾性封口体として
気密性の高い、ＩＩＲゴム（各種の加硫ブチルゴム、特
に過酸化物加硫ブチルゴム）、樹脂加硫ブチルゴム、Ｅ
ＰＴ−ＩＩＲブレンドゴムを用い、あるいはガスバリヤ
性の優れた材料を貼着した複合ゴムを用いると、電解液
の組成変化をより有効に防止できるので、特性寿命を延
長することができ、好適である。

【００３６】本発明の電解コンデンサは、常用の技法に
従って製造することができる。例えば、表面を陽極酸化
して誘電体化したアルミニウムから製作した陽極箔と、
この陽極箔の誘電体化した面に対向するアルミニウム製
の陰極箔と、陽極箔と陰極箔との問に介在するセパレー
タ（隔離紙）とから構成した捲回素子に電解液を含浸し
た後、その素子を適当なケ−ス内に収容し、弾性封口体
を用いて密封することによって、アルミニウム電解コン
デンサを製造することができる。また、電解液を含浸し
た電解コンデンサをケースに収容した後、ケース内ある
いは含浸素子にさらに電解液を注入してコンデンサ内部
の電解液量を多くしてから密封してもよい。得られるア
ルミニウム電解コンデンサにおいては、有機溶媒と水と
の混合溶媒による低インピーダンス化の効果、長寿命化
の効果を達成することができる。

【００３７】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に説明する。
言うまでもなく、ここに掲げた実施例は本発明を例示す
るためのものであり、本発明を限定しようとするもので
はない。実施例１〜７ 巻回構造のアルミニウム電解コンデンサを下記の手順に
従って製造した。

【００３８】まず、アルミニウム箔を電気化学的にエッ
チング処理し、陽極酸化して表面に酸化皮膜を形成し、
その後電極引出し用リードタブを取りつけてアルミニウ
ム陽極箔を作った。次に、別のアルミニウム箔にやはり
電気化学的にエッチング処理を施した後、電極引出し用
リードタブを収り付けてアルミニウム陰極箔を作った。
続いて、陽極箔と陰極箔間にセパレータ（隔離紙）を挟
んで巻回することにより、コンデンサ素子を作った。こ
のようにして得られたコンデンサ素子は、外径８．５ｍ
ｍφ、巻芯部（中心の空洞部）の径１．５ｍｍφ、素子
長さ（円筒高さ）１２ｍｍであった。

【００３９】このコンデンサ素子に、下記の第１表に組
成を示した電解液を含浸してから、有底アルミニウムケ
ースに電極引出し用リードタブがケースの外に出るよう
にして収容し、このケースの開口を弾性封口体（ＩＩＲ
製）で密封して、巻回構造の電解コンデンサ（１０ＷＶ
−１０００μＦ）を作製した。本例で使用した電解液の
３０℃における比抵抗を測定したところ、下記の表１に
記載のような測定値が得られた。また、作製した電解コ
ンデンサについて、低温（−４０℃）でのインピーダン
ス及び常温（２０℃）でのインピーダンスを測定した
後、それぞれの測定値との比として表されるインピーダ
ンス比（Ｚ比）を、異なる周波数：１２０Ｈｚ及び１０
０ｋＨｚで測定した。下記の表１に記載のような測定値
が得られた。さらに、各電解コンデンサの寿命特性を評
価するため、容量、ｔａｎδ及び漏れ電流のそれぞれに
ついて、初期値（コンデンサの作製直後の特性値）の測
定を行った。

【００４０】下記の表１に記載のような測定値が得られ
た。（なお、この初期特性は電解液の含浸量を変えても
変化しなかった。）

【００４１】

【表１】

【００４２】実施例８〜１０及び比較例１〜３ 実施例１〜７と同様にして、ただし、電解液として実施
例１と同じ液を用い、かつ電解コンデンサ素子体積に対
する電解液の保持量を表２の如く変えて、電解コンデン
サ（１６ＷＶ，４７０μＦ）を作製し、その初期特性及
び１０５℃、１６Ｖ印加、３０００時間後の特性を測定
した。電解液の１保持量は、コンデンサ素子の巻芯空洞
部も含めた素子の外形を円柱体として体積を計算し、含
浸した電解液の重量から電解液の体積を計算し、算出し
た。

【００４３】結果を表２に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】上記した表１に記載の結果から理解される
ように、本発明の電解液の比抵抗は従来の一般の電解液
のそれと比べて小さく、本発明の電解液を使用して作製
した電解コンデンサは、従来の電解コンデンサに比べて
低インピーダンスである。また、表２に見られるよう
に、電解液保持量が電解コンデンサ素子体積に対して
０．５以下であると、折角の優れた電解コンデンサ特性
の寿命が短いが、本発明により電解液保持量を電解コン
デンサ素子体積に対して０．５を越えると、特性寿命延
長が実現された。

【００４６】また、上記比較例及び実施例と同様にし
て、ただし電解液として実施例２〜７に示したような他
の電解液を用いた場合にも、本発明により電解液保持量
を電解コンデンサ素子体積に対して０．５を越えるよう
にすると電解コンデンサの特性寿命が延長された。

【００４７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、低インピーダンスでかつ、寿命特性が良好である電
解コンデンサが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】電解コンデンサの縦断面図。

【図２】電解コンデンサ素子の部分展開図。

【符号の説明】

１…コンデンサ素子 ２…リード線 ３…弾性封口体 ４…ケース １１…陽極箔 １２…陰極箔 １３…スペーサ １３ａ、１３ｂ…スペーサのケースとの絶縁用部分 １４…コンデンサ素子の中心部空間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解液を含むコンデンサ素子をケースに
   密封した電解コンデンサにおいて、前記電解液が２０〜
   ８０重量％の有機溶媒と８０〜２０重量％の水とから構
   成される溶媒中に電解質を含み、かつ、前記電解液が前
   記コンデンサ素子の粗体積に対して０．５０を超える比
   をなす量で含まれることを特徴とする電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 前記電解液の比が０．６５以上である請
   求項１記載の電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 前記電解質が、カルボン酸、カルボン酸
   の塩、無機酸及び無機酸の塩からなる群から選択される
   少なくとも１種を含む請求項１または２記載の電解コン
   デンサ。
4. 【請求項４】 前記電解液が、キレート化合物、糖
   類、ヒドロキシベンジルアルコール及び／又はＬクル
   タミン酸二酢酸又はその塩、ニトロフェノール、ニト
   ロ安息香酸、ニトロアセトフェノン及びニトロアニソー
   ルからなる群から選択される少なくとも１種のニトロ化
   合物、グルコノラクトン、から選択される少なくとも
   １種の添加剤を含むことを特徴とする請求項１、２また
   は３に記載の電解コンデンサ。
5. 【請求項５】 アルミニウム電解コンデンサであること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解
   コンデンサ。