JP2000286155A - Electrolytic solution for electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolytic solution for electrolytic capacitor

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JP2000286155A
JP2000286155A JP11091646A JP9164699A JP2000286155A JP 2000286155 A JP2000286155 A JP 2000286155A JP 11091646 A JP11091646 A JP 11091646A JP 9164699 A JP9164699 A JP 9164699A JP 2000286155 A JP2000286155 A JP 2000286155A
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JP
Japan
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electrolytic
electrolytic solution
aluminum
electrolytic capacitor
capacitor
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JP11091646A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Sugiyama
孝之 杉山
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Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve high-temperature service life characteristic of an electrolytic capacitor. SOLUTION: Since aurin tricarboxylic acid or a salt thereof is added to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, dissolution of aluminum into the electrolytic solution can be suppressed, whereby the high-temperature service life characteristic of the electrolytic capacitor using this electrolytic solution can be improved. Furthermore, since satisfactory high-temperature service life characteristic can be maintained even if its water content is increased, an electrolytic capacitor having low impedance characteristic can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は電解コンデンサ用
電解液に関する。
The present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解コンデンサは一般的には以下のよう
な構成を取っている。すなわち、帯状に形成された高純
度のアルミニウム箔を化学的あるいは電気化学的にエッ
チングを行って拡面処理するとともに、拡面処理したア
ルミニウム箔をホウ酸アンモニウム水溶液等の化成液中
にて化成処理することによりアルミニウム箔の表面に酸
化皮膜層を形成させた陽極箔と、同じく高純度のアルミ
ニウム箔を拡面処理した陰極箔をセパレータを介して巻
回してコンデンサ素子が形成される。そしてこのコンデ
ンサ素子には駆動用の電解液が含浸され、金属製の有底
筒状の外装ケースに収納される。さらに外装ケースの開
口端部は弾性ゴムよりなる封口体が収納され、さらに外
装ケースの開口端部を絞り加工により封口を行い、電解
コンデンサを構成する。
2. Description of the Related Art An electrolytic capacitor generally has the following configuration. That is, a high-purity aluminum foil formed in a belt shape is chemically or electrochemically etched to enlarge the surface, and the expanded aluminum foil is subjected to a chemical conversion treatment in a chemical conversion solution such as an ammonium borate aqueous solution. By doing so, a capacitor element is formed by winding, via a separator, an anode foil having an oxide film layer formed on the surface of an aluminum foil and a cathode foil having a high-purity aluminum foil expanded. The capacitor element is impregnated with a driving electrolyte, and is housed in a metal bottomed cylindrical outer case. Further, a sealing body made of elastic rubber is housed at the opening end of the outer case, and the opening end of the outer case is sealed by drawing to form an electrolytic capacitor.

【0003】そして、コンデンサ素子に含浸される電解
液としては、従来より、エチレングリコールを主溶媒と
し、アジピン酸、安息香酸などのアンモニウム塩を溶質
とするもの、または、γ−ブチロラクトンを主溶媒と
し、フタル酸、マレイン酸などの四級化環状アミジニウ
ム塩を溶質とするもの等が知られている。
Conventionally, the electrolytic solution impregnated in the capacitor element has a main solvent of ethylene glycol and a solute of an ammonium salt such as adipic acid or benzoic acid, or a main solvent of γ-butyrolactone. And those using a quaternized cyclic amidinium salt such as phthalic acid and maleic acid as a solute.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような電解コンデ
ンサにおいては、コンデンサ素子に電解液が含浸され、
陰極箔が電解液に高温下で接触した状態が続くと、表面
にアルミニウムの水酸化物や酸化アルミニウムが形成さ
れて静電容量が減少し、漏れ電流が増大する。さらに
は、この際の水素ガス発生によって、安全弁が開弁にい
たるというような問題点があった。そこで、本発明は、
この問題点を改善するもので、電解コンデンサの高温寿
命特性の向上を図ることを目的とする。
In such an electrolytic capacitor, the capacitor element is impregnated with an electrolytic solution.
If the cathode foil is kept in contact with the electrolytic solution at a high temperature, aluminum hydroxide or aluminum oxide is formed on the surface, the capacitance is reduced, and the leakage current is increased. Further, there is a problem that the safety valve is opened due to the generation of hydrogen gas at this time. Therefore, the present invention
It is an object of the present invention to improve this problem and to improve the high-temperature life characteristics of an electrolytic capacitor.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、電解コンデン
サ用電解液にアウリントリカルボン酸またはその塩を添
加したことを特徴とする。
The present invention is characterized in that aurin tricarboxylic acid or a salt thereof is added to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明に用いる電解液の溶質とし
ては、アジピン酸、ギ酸、安息香酸などのアンモニウム
塩、4級アンモニウム塩、またはアミン塩を用いること
ができる。第4級アンモニウム塩を構成する第4級アン
モニウムとしてはテトラアルキルアンモニウム(テトラ
メチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テト
ラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、
メチルトリエチルアンモニウム、ジメチルジエチルアン
モニウム等)、ピリジウム(1−メチルピリジウム、1
−エチルピリジウム、1,3−ジエチルピリジウム等)
が挙げられる。また、アミン塩を構成するアミンとして
は、一級アミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピ
ルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、モノエタ
ノールアミン等)、二級アミン(ジメチルアミン、ジエ
チルアミン、ジプロピルアミン、エチルメチルアミン、
ジフェニルアミン、ジエタノールアミン等)、三級アミ
ン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチル
アミン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−ウン
デセン−7、トリエタノールアミン等)があげられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a solute of an electrolytic solution used in the present invention, an ammonium salt such as adipic acid, formic acid or benzoic acid, a quaternary ammonium salt or an amine salt can be used. As the quaternary ammonium constituting the quaternary ammonium salt, tetraalkylammonium (tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium,
Methyltriethylammonium, dimethyldiethylammonium, etc.), pyridium (1-methylpyridium, 1
-Ethylpyridium, 1,3-diethylpyridium, etc.)
Is mentioned. Examples of the amine constituting the amine salt include primary amines (methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, etc.), and secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, ethylmethylamine,
Diphenylamine, diethanolamine, etc.) and tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, tributylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7, triethanolamine, etc.).

【0007】また、四級化環状アミジニウムイオンをカ
チオン成分とする塩を用いることができる。この塩のア
ニオン成分となる酸としては、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、マレイン酸、安息香酸、トルイル
酸、エナント酸、マロン酸等を挙げることができる。
Further, a salt containing a quaternized cyclic amidinium ion as a cation component can be used. Examples of the acid serving as the anion component of this salt include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, benzoic acid, toluic acid, enanthic acid, and malonic acid.

【0008】また、カチオン成分となる四級化環状アミ
ジニウムイオンは、N,N,N’−置換アミジン基をも
つ環状化合物を四級化したカチオンであり、N,N,
N’−置換アミジン基をもつ環状化合物としては、以下
の化合物が挙げられる。イミダゾール単環化合物(1−
メチルイミダゾール、1−フェニルイミダゾール、1,
2−ジメチルイミダゾール、1−エチル−2−メチルイ
ミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、1−エチ
ル−2−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダ
ゾール、1,2,4−トリメチルイミダゾール等のイミ
ダゾール同族体、、1−メチル−2−オキシメチルイミ
ダゾール、1−メチル−2−オキシエチルイミダゾール
等のオキシアルキル誘導体、1−メチル−4(5)−ニ
トロイミダゾール等のニトロ誘導体、1,2−ジメチル
−5(4)−アミノイミダゾール等のアミノ誘導体
等)、ベンゾイミダゾール化合物(1−メチルベンゾイ
ミダゾール、1−メチル−2−ベンゾイミダゾール、1
−メチル−5(6)−ニトロベンゾイミダゾール等)、
2−イミダゾリン環を有する化合物(1−メチルイミダ
ゾリン、1,2−ジメチルイミダゾリン、1,2,4−
トリメチルイミダゾリン、1−メチル−2−フェニルイ
ミダゾリン、1−エチル−2−メチル−イミダゾリン、
1,4−ジメチル−2−エチルイミダゾリン、1−メチ
ル−2−エトキシメチルイミダゾリン等)、テトラヒド
ロピリミジン環を有する化合物(1−メチル−1,4,
5,6−テトラヒドロピリミジン、1,2−ジメチル−
1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1,5−ジ
アザビシクロ〔4,3,0〕ノネン−5等)等である。
The quaternized cyclic amidinium ion serving as the cation component is a cation obtained by quaternizing a cyclic compound having an N, N, N'-substituted amidine group.
Examples of the cyclic compound having an N′-substituted amidine group include the following compounds. Imidazole monocyclic compound (1-
Methylimidazole, 1-phenylimidazole, 1,
Imidazole homologs such as 2-dimethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole, 1,2-dimethylimidazole and 1,2,4-trimethylimidazole Oxyalkyl derivatives such as 1-methyl-2-oxymethylimidazole, 1-methyl-2-oxyethylimidazole, nitro derivatives such as 1-methyl-4 (5) -nitroimidazole, 1,2-dimethyl-5 (4) amino derivatives such as -aminoimidazole), benzimidazole compounds (1-methylbenzimidazole, 1-methyl-2-benzimidazole, 1
-Methyl-5 (6) -nitrobenzimidazole, etc.),
Compounds having a 2-imidazoline ring (1-methylimidazoline, 1,2-dimethylimidazoline, 1,2,4-
Trimethylimidazoline, 1-methyl-2-phenylimidazoline, 1-ethyl-2-methyl-imidazoline,
1,4-dimethyl-2-ethylimidazoline, 1-methyl-2-ethoxymethylimidazoline, etc.), and compounds having a tetrahydropyrimidine ring (1-methyl-1,4,
5,6-tetrahydropyrimidine, 1,2-dimethyl-
1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nonene-5 and the like.

【0009】そして、溶媒としては、プロトン性極性溶
媒、非プロトン性極性溶媒、水、及びこれらの混合物を
用いることができる。プロトン性極性溶媒としては、一
価アルコール(メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、
シクロペンタノール、ベンジルアルコール、等)、多価
アルコール及びオキシアルコール化合物類(エチレング
リコール、プロピレングリコール、グリセリン、メチル
セロソルブ、エチルセロソルブ、1,3−ブタンジオー
ル、メトキシプロピレングリコール等)などがあげられ
る。非プロトン性極性溶媒としては、アミド系(N−メ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N
−エチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリッ
クアミド等)、ラクトン類(γ−ブチロラクトン、δ−
バレロラクトン等)、環状アミド類(N−メチル−2−
ピロリドン等)、カーボネート類(エチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート等)、ニトリル類(アセト
ニトリル等)、オキシド類(ジメチルスルホキシド
等)、2−イミダゾリジノン系〔1,3−ジアルキル−
2−イミダゾリジノン(1,3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノ
ン、1,3−ジ(n−プロピル)−2−イミダゾリジノ
ン等)、1,3,4−トリアルキル−2−イミダゾリジ
ノン(1,3,4−トリメチル−2−イミダゾリジノン
等)〕などが代表としてあげられる。
[0009] As the solvent, a protic polar solvent, an aprotic polar solvent, water, and a mixture thereof can be used. Protic polar solvents include monohydric alcohols (methanol, ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol,
Cyclopentanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols and oxy alcohol compounds (ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, 1,3-butanediol, methoxypropylene glycol, etc.). As aprotic polar solvents, amides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N
-Ethylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, hexamethylphosphoramide, etc.), lactones (γ-butyrolactone, δ-
Valerolactone), cyclic amides (N-methyl-2-
Pyrrolidone, etc.), carbonates (ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), nitriles (acetonitrile, etc.), oxides (dimethylsulfoxide, etc.), 2-imidazolidinone [1,3-dialkyl-
2-imidazolidinone (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-di (n-propyl) -2-imidazolidinone, etc.), 1 , 3,4-trialkyl-2-imidazolidinone (eg, 1,3,4-trimethyl-2-imidazolidinone)] and the like.

【0010】そして、これらの電解液に、アウリントリ
カルボン酸またはその塩を添加して本発明の電解液は構
成される。添加量は、0.05〜10wt%、好ましく
は、0.1〜2.0wt%である。この範囲未満では、
効果が低減し、この範囲を越えると、溶解性が低下す
る。
An electrolytic solution of the present invention is constituted by adding aurin tricarboxylic acid or a salt thereof to these electrolytic solutions. The amount of addition is 0.05 to 10 wt%, preferably 0.1 to 2.0 wt%. Below this range,
If the effect is reduced, and if it exceeds this range, the solubility is reduced.

【0011】さらに、本発明の電解コンデンサ用電解液
に、ほう酸、マンニット、ノニオン性界面活性剤、コロ
イダルシリカ等を添加することによって、耐電圧の向上
をはかることができる。
Further, by adding boric acid, mannitol, nonionic surfactant, colloidal silica and the like to the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention, the withstand voltage can be improved.

【0012】また、漏れ電流の低減や水素ガス吸収等の
目的で種々の添加剤を添加することができる。添加剤と
しては、例えば、芳香族ニトロ化合物、リン酸、亜リン
酸、ポリリン酸、酸性リン酸エステル化合物、オキシカ
ルボン酸化合物等を挙げることができる。
Various additives can be added for the purpose of reducing leakage current and absorbing hydrogen gas. Examples of the additive include an aromatic nitro compound, phosphoric acid, phosphorous acid, polyphosphoric acid, an acidic phosphoric acid ester compound, an oxycarboxylic acid compound, and the like.

【0013】以上の本発明の電解液は、高温負荷寿命特
性、高温放置特性共に、良好である。この理由は以下の
ようであると推察される。
The electrolytic solution of the present invention has good high-temperature load life characteristics and high-temperature storage characteristics. The reason is presumed to be as follows.

【0014】通常、高温寿命試験においては、陰極箔が
電解液に高温下で接触した状態が続くことになるが、こ
の状態では、陰極箔のアルミニウムが電解液に溶解し、
この際に発熱が起こり、水素ガスが発生する。そして、
このアルミニウムは電解液中の水分と反応して、陰極箔
表面にアルミニウムの水酸化物や酸化アルミニウム(以
下、アルミニウムの水酸化物等)が生成される。これら
は、陰極箔の表面の静電容量成分である酸化皮膜の厚み
を増大させることになり、陰極箔の静電容量が低下し、
陽極箔の静電容量と陰極箔の静電容量の合成容量である
電解コンデンサの静電容量が低下する。さらに、この発
熱と、水素ガスによるものと思われるが、陽極箔の酸化
皮膜が損傷を受け、高温放置試験での漏れ電流が上昇す
る。また、このアルミニウムの水酸化物等の生成が甚だ
しい場合は、腐食状態となる。
Normally, in a high temperature life test, a state in which the cathode foil is in contact with the electrolytic solution at a high temperature continues, but in this state, the aluminum of the cathode foil dissolves in the electrolytic solution,
At this time, heat is generated, and hydrogen gas is generated. And
The aluminum reacts with the water in the electrolyte to form aluminum hydroxide or aluminum oxide (hereinafter, aluminum hydroxide, etc.) on the surface of the cathode foil. These will increase the thickness of the oxide film, which is a capacitance component on the surface of the cathode foil, and reduce the capacitance of the cathode foil,
The capacitance of the electrolytic capacitor, which is the combined capacitance of the capacitance of the anode foil and the capacitance of the cathode foil, decreases. Further, it is thought that this heat generation is caused by the hydrogen gas. However, the oxide film of the anode foil is damaged, and the leakage current in a high-temperature storage test increases. In addition, when the production of aluminum hydroxide and the like is severe, the aluminum becomes corrosive.

【0015】さらに、これらのアルミニウムの酸化物等
は脆弱なので、陰極箔から離脱し、再び陰極箔からアル
ミニウムが電解液に溶解して、アルミニウムの水酸化物
等が形成されることになる。そして、この際にも発熱
し、水素ガスが発生する。このような過程を繰り返すこ
とによって、コンデンサ内の圧力が増加をし、安全弁の
開弁にいたることがあった。
Further, since these aluminum oxides and the like are fragile, they are separated from the cathode foil, and the aluminum is again dissolved from the cathode foil into the electrolytic solution to form aluminum hydroxide and the like. In this case, heat is generated and hydrogen gas is generated. By repeating such a process, the pressure in the condenser may increase and the safety valve may be opened.

【0016】しかしながら、本発明においては、電解液
中にアウリントリカルボン酸またはその塩を添加してい
るので、陰極箔から電解液に溶解したアルミニウムはア
ウリントリカルボン酸またはその塩と錯体を形成する。
そして、この錯体は箔表面に吸着して、アルミニウムの
電解液への溶解を抑制するので、陰極箔におけるアルミ
ニウムの水酸化物等の形成が抑制され、結果として、電
解コンデンサの高温寿命試験における静電容量の低下を
抑制することができる。さらに、発熱、水素ガス発生が
ないので、陽極箔の酸化皮膜の損傷もなく、高温放置で
の漏れ電流の上昇も抑制される。また、アルミニウムの
水酸化物等の形成が抑制されるので、水素ガス発生によ
る安全弁の開弁ということもない。
However, in the present invention, since aurin tricarboxylic acid or its salt is added to the electrolytic solution, aluminum dissolved in the electrolytic solution from the cathode foil forms a complex with aurin tricarboxylic acid or its salt.
Then, this complex is adsorbed on the foil surface and suppresses the dissolution of aluminum in the electrolytic solution, so that the formation of aluminum hydroxide and the like on the cathode foil is suppressed, and as a result, static electricity in a high-temperature life test of the electrolytic capacitor is suppressed. A decrease in electric capacity can be suppressed. Furthermore, since there is no heat generation and no generation of hydrogen gas, there is no damage to the oxide film of the anode foil, and an increase in leakage current when left at high temperatures is suppressed. In addition, since the formation of aluminum hydroxide and the like is suppressed, the safety valve does not open due to the generation of hydrogen gas.

【0017】ここで、これまでは、低インピーダンス特
性を有する電解コンデンサ用の電解液としては、γ−ブ
チロラクトンを溶媒とし、四級化環状アミジニウム塩を
溶質とする電解液が一般に用いられていたが、80〜1
00Ωcmが限界であった。そして、さらなる低インピ
ーダンス化の要求があり、これには、エチレングリコー
ルと水を溶媒とし、アジピン酸アンモニウムを溶質とす
る電解液において、水分量を高めた電解液で対応するこ
とができる。しかしながら、この水分量を増すことによ
って、前述した陰極箔表面のアルミニウムの水酸化物等
の形成が促進されて、高温寿命試験中の静電容量の低
下、安全弁の開弁等が多発して、使用には耐えなかった
が、本発明のアウリントリカルボン酸またはその塩の添
加によって、この問題も解決できる。すなわち、前述の
ように、電解液への陰極箔からのアルミニウムの溶解を
抑制することができ、アルミニウムの水酸化物等の形成
が抑制されて、電解コンデンサの高温寿命試験における
静電容量の低下が抑制され、さらに、発熱、水素ガス発
生がないので、陽極箔の酸化皮膜の損傷もなく、高温放
置での漏れ電流の上昇も抑制される。また、水素ガス発
生による安全弁の開弁ということもない。
Heretofore, as an electrolytic solution for electrolytic capacitors having low impedance characteristics, an electrolytic solution using γ-butyrolactone as a solvent and a quaternized cyclic amidinium salt as a solute has been generally used. , 80-1
00 Ωcm was the limit. Further, there is a demand for further lowering the impedance, and this can be met by using an electrolytic solution containing ethylene glycol and water as a solvent and ammonium adipate as a solute and having a high water content. However, by increasing the amount of water, the formation of aluminum hydroxide and the like on the surface of the cathode foil described above is promoted, the capacitance is reduced during the high-temperature life test, and the safety valve is frequently opened. Although it did not withstand use, this problem can be solved by the addition of the aurin tricarboxylic acid of the present invention or a salt thereof. That is, as described above, the dissolution of aluminum from the cathode foil in the electrolytic solution can be suppressed, the formation of aluminum hydroxide and the like is suppressed, and the decrease in capacitance in a high-temperature life test of the electrolytic capacitor is prevented. In addition, since there is no heat generation and no generation of hydrogen gas, the oxide film of the anode foil is not damaged, and the rise of leakage current when left at high temperature is suppressed. Also, there is no need to open the safety valve due to the generation of hydrogen gas.

【0018】この場合、低インピーダンスと高温寿命特
性を満足する、水分量は、溶媒中10〜100wt%で
ある。好ましくは、30〜100wt%、さらに好まし
くは、50〜100wt%である。以上のように、本発
明の電解液においては、水を主溶媒として用いることが
でき、そのことによって、電解コンデンサの低インピー
ダンス化を図ることができる。
In this case, the amount of water that satisfies the low impedance and high temperature life characteristics is 10 to 100 wt% in the solvent. Preferably, it is 30 to 100 wt%, more preferably 50 to 100 wt%. As described above, in the electrolytic solution of the present invention, water can be used as the main solvent, and thereby the impedance of the electrolytic capacitor can be reduced.

【0019】また、γ−ブチロラクトンを主溶媒とする
電解液においては、通常は、含水率は低いので、前述の
ような高温寿命試験における陰極箔の劣化による特性の
低下は顕著ではない。ところが、このような電解液にお
いても、耐湿試験では、吸湿によって含水率が上昇し、
前述の陰極箔表面のアルミニウムの水酸化物等の形成が
促進されて、高温寿命試験中の静電容量の低下、安全弁
の開弁等が発生していたが、本発明のアウリントリカル
ボン酸またはその塩の添加によって、陰極箔表面のアル
ミニウムの水酸化物等の形成が抑制されて、耐湿特性は
向上するものと考えられる。エチレングリコール、水を
主溶媒とする電解液においても同様である。
Further, in an electrolytic solution containing γ-butyrolactone as a main solvent, the water content is usually low, so that the characteristic deterioration due to the deterioration of the cathode foil in the high-temperature life test as described above is not remarkable. However, even in such an electrolytic solution, in a moisture resistance test, the moisture content increases due to moisture absorption,
The formation of aluminum hydroxide and the like on the surface of the above-mentioned cathode foil was promoted, a decrease in capacitance during a high-temperature life test, the opening of a safety valve, and the like occurred. It is considered that the addition of the salt suppresses the formation of aluminum hydroxide or the like on the surface of the cathode foil, and improves the moisture resistance. The same applies to an electrolytic solution containing ethylene glycol and water as main solvents.

【0020】さらに、ハロゲン系洗浄剤で電解コンデン
サが洗浄された場合、ハロゲンが封口ゴムを透過して、
コンデンサ内部の電解液に混入し、電解液に溶解したア
ルミニウムイオンと結合して、ハロゲン化アルミニウム
が形成されて腐食状態になることがあった。しかしなが
ら、本発明においては、前述のように、電解液へのアル
ミニウムの溶解を抑制することがてきるので、ハロゲン
が電解液に混入しても、ハロゲンと結合するアルミニウ
ムイオンがわずかとなり、腐食状態とはならないと考え
られる。
Further, when the electrolytic capacitor is washed with a halogen-based cleaning agent, the halogen passes through the sealing rubber,
In some cases, the aluminum halide is formed into a corrosive state by being mixed with the electrolytic solution inside the capacitor and combined with aluminum ions dissolved in the electrolytic solution to form aluminum halide. However, in the present invention, as described above, since the dissolution of aluminum in the electrolytic solution can be suppressed, even if halogen is mixed in the electrolytic solution, the amount of aluminum ions bonded to the halogen is reduced, and the corrosion state is reduced. It is not considered to be.

【0021】[0021]

【実施例】次にこの発明について実施例を示し、詳細に
説明する。コンデンサ素子は陽極箔と、陰極箔をセパレ
ータを介して巻回して形成する。陽極電極箔は、純度9
9.9%のアルミニウム箔を酸性溶液中で化学的あるい
は電気化学的にエッチングして拡面処理した後、アジピ
ン酸アンモニウムの水溶液中で化成処理を行い、その表
面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用いる。陰極箔と
して、純度99.8%のアルミニウム箔をエッチングし
て拡面処理した箔を用いた。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail. The capacitor element is formed by winding an anode foil and a cathode foil via a separator. The anode electrode foil has a purity of 9
After a 9.9% aluminum foil was chemically or electrochemically etched in an acidic solution and subjected to surface expansion treatment, a chemical conversion treatment was performed in an aqueous solution of ammonium adipate to form an anodic oxide film layer on the surface. Use something. As the cathode foil, a foil obtained by etching an aluminum foil having a purity of 99.8% and expanding the surface was used.

【0022】上記のように構成したコンデンサ素子に、
電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。この電解
液を含浸したコンデンサ素子を、有底筒状のアルミニウ
ムよりなる外装ケースに収納し、外装ケースの開口端部
に、ブチルゴム製の封口体を挿入し、さらに外装ケース
の端部を絞り加工することにより電解コンデンサの封口
を行う。
In the capacitor element configured as described above,
An electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor is impregnated. The capacitor element impregnated with this electrolytic solution is housed in a cylindrical outer case made of aluminum with a bottom, a butyl rubber sealing body is inserted into the open end of the outer case, and the end of the outer case is drawn. To seal the electrolytic capacitor.

【0023】ここで用いる電解液の組成と、その特性を
(表1)に示す。
The composition and characteristics of the electrolyte used here are shown in Table 1.

【0024】以上のように構成した電解コンデンサの高
温寿命試験を行った。電解コンデンサの定格は、50W
V−150μFである。試験は、 105°C、定格電
圧印加、2000時間の負荷試験、及び、105℃、放
置、2000時間の放置試験である。それぞれの結果を
(表2)、(表3)に示す。
A high-temperature life test of the electrolytic capacitor constructed as described above was conducted. The rating of the electrolytic capacitor is 50W
V-150 μF. The test is a load test at 105 ° C. at a rated voltage for 2000 hours, and a test at 105 ° C. for 2000 hours. The results are shown in (Table 2) and (Table 3).

【0025】[0025]

【表1】 (注)EG :エチレングリコール AAd :アジピン酸アンモニウム AATC:アウリントリカルボン酸アンモニウム(アルミノ
ン) H2O の欄の( )の数字は、溶媒中のH2O の含有率
[Table 1] (Note) EG: Ethylene glycol AAd: Ammonium adipate AATC: Ammonium aurin tricarboxylate (aluminon) The number in parentheses in the column of H 2 O indicates the content of H 2 O in the solvent.

【0026】[0026]

【表2】 (注)Cap:静電容量(μF)、tanδ:誘電損失
の正接、 LC:漏れ電流(μA)、ΔCap:静電容量変化率
(%)
[Table 2] (Note) Cap: Capacitance (μF), tan δ: Tangent of dielectric loss, LC: Leakage current (μA), ΔCap: Capacitance change rate (%)

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】(表1)〜(表3)から明らかなように、
実施例1〜実施例7は、従来例と比較して、寿命試験後
の静電容量の低下は少なく、漏れ電流の増大も小さい。
さらに、含水率が15wt%の比較例では試験中に開弁
しているが、本発明の含水率が25〜100wt%の実
施例1〜7においては、初期のtanδ、漏れ電流も低
く、試験後の開弁もなく、特性も良好である。特に、含
水率が55〜100wt%の実施例3〜7においては、
比抵抗が18〜42Ωcmと従来にない低比抵抗を得て
おり、電解コンデンサのtanδも0.020〜0.0
26と低い値となっている。以上のように、本発明の電
解液によって、低インピーダンス特性を有し、高温寿命
特性の良好な電解コンデンサが得ることができる。
As is clear from Tables 1 to 3,
In Examples 1 to 7, the decrease in the capacitance after the life test and the increase in the leakage current are small as compared with the conventional example.
Further, in the comparative example having a water content of 15 wt%, the valve was opened during the test. However, in Examples 1 to 7 having a water content of 25 to 100 wt%, the initial tan δ and the leakage current were low, and the test was performed. There is no later valve opening and the characteristics are good. In particular, in Examples 3 to 7 having a water content of 55 to 100 wt%,
The specific resistance is as low as 18 to 42 Ωcm, which is unprecedented, and the tan δ of the electrolytic capacitor is also 0.020 to 0.0
26, which is a low value. As described above, the electrolytic solution of the present invention can provide an electrolytic capacitor having low impedance characteristics and good high-temperature life characteristics.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明は、電解コンデンサ用電解液にお
いて、アウリントリカルボン酸またはその塩を添加して
いるので、これを用いた電解コンデンサにおいては、高
温下での陰極箔からのアルミニウムの溶解が抑制され、
このことによって、陰極箔におけるアルミニウムの水酸
化物等の生成が抑制される。したがって、高温寿命特性
が向上する。さらに、含水率を高めても、良好な高温寿
命特性は維持されるので、低インピーダンス特性を有す
る電解コンデンサを得ることができる。また、同様の理
由によって、耐湿特性も向上する。さらに、高温下での
陰極箔からのアルミニウムの溶解が抑制されるので、コ
ンデンサ内部にハロゲンが浸入しても、ハロゲン化アル
ミニウムの生成が抑制されて、耐ハロゲン性も向上する
ものと考えられる。
According to the present invention, since an aurin tricarboxylic acid or a salt thereof is added to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, in an electrolytic capacitor using the same, dissolution of aluminum from a cathode foil at a high temperature is prevented. Restrained,
This suppresses the formation of aluminum hydroxide and the like in the cathode foil. Therefore, the high temperature life characteristics are improved. Furthermore, even if the water content is increased, good high-temperature life characteristics are maintained, so that an electrolytic capacitor having low impedance characteristics can be obtained. For the same reason, the moisture resistance is also improved. Furthermore, since the dissolution of aluminum from the cathode foil at a high temperature is suppressed, it is considered that even if halogen enters the inside of the capacitor, the generation of aluminum halide is suppressed and the halogen resistance is improved.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アウリントリカルボン酸またはその塩を
添加した電解コンデンサ用電解液。
1. An electrolytic solution for electrolytic capacitors to which aurin tricarboxylic acid or a salt thereof is added.
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