JP2000294458A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents
電解コンデンサ用電解液Info
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- JP2000294458A JP2000294458A JP11100751A JP10075199A JP2000294458A JP 2000294458 A JP2000294458 A JP 2000294458A JP 11100751 A JP11100751 A JP 11100751A JP 10075199 A JP10075199 A JP 10075199A JP 2000294458 A JP2000294458 A JP 2000294458A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電解コンデンサの耐圧を高くでき信頼性を向上
できる電解コンデンサ用電解液を提供すること。 【解決手段】 多価アルコール類を溶媒とする電解コン
デンサ用電解液において、ｎ−オクタデシルコハク酸，
ｎ−オクタデシルコハク酸塩，イソオクタデシルコハク
酸，イソオクタデシルコハク酸塩のうち一種類以上を溶
解することを特徴とする電解コンデンサ用電解液。
できる電解コンデンサ用電解液を提供すること。 【解決手段】 多価アルコール類を溶媒とする電解コン
デンサ用電解液において、ｎ−オクタデシルコハク酸，
ｎ−オクタデシルコハク酸塩，イソオクタデシルコハク
酸，イソオクタデシルコハク酸塩のうち一種類以上を溶
解することを特徴とする電解コンデンサ用電解液。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電解コンデンサ用電
解液に関する。
解液に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミ電解コンデンサ等の電解コンデン
サは、表面をエッチング処理し酸化皮膜を形成した陽極
箔と、表面をエッチング処理し酸化皮膜を形成しないあ
るいは低圧化成による酸化皮膜を形成した陰極箔とを電
解紙等のセパレーターを介して積層し巻回等して形成し
たコンデンサ素子を有していて、電解液等を含浸したこ
のコンデンサ素子をケースに収納し、蓋を取り付けてケ
ースを密封するとともに、蓋から陽極端子及び陰極端子
を引き出すような構造になっている。
サは、表面をエッチング処理し酸化皮膜を形成した陽極
箔と、表面をエッチング処理し酸化皮膜を形成しないあ
るいは低圧化成による酸化皮膜を形成した陰極箔とを電
解紙等のセパレーターを介して積層し巻回等して形成し
たコンデンサ素子を有していて、電解液等を含浸したこ
のコンデンサ素子をケースに収納し、蓋を取り付けてケ
ースを密封するとともに、蓋から陽極端子及び陰極端子
を引き出すような構造になっている。
【０００３】ところで、コンデンサ素子に含浸する電解
液は、例えば、エチレングリコール等の多価アルコール
を主成分とする溶媒に、ホウ酸や安息香酸、あるいは高
級二塩基酸であるアゼライン酸やセバシン酸，１，６−
デカンジカルボン酸等を溶解した成分からなるものを用
いている。
液は、例えば、エチレングリコール等の多価アルコール
を主成分とする溶媒に、ホウ酸や安息香酸、あるいは高
級二塩基酸であるアゼライン酸やセバシン酸，１，６−
デカンジカルボン酸等を溶解した成分からなるものを用
いている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ホウ酸を溶質
とする電解液は、その分子内の結晶水とエチレングリコ
ール−ホウ酸とで起こるエステル化反応によって多量の
水が発生する。このため、電解コンデンサは、９０℃を
越えるような高温状態で使用すると、エステル化反応に
よって発生した水と陽極箔の酸化皮膜とが反応して漏れ
電流が増大し、水素ガスが多量に発生し、ケース内の圧
力が容易に上昇し、蓋やケースに設けた防爆機構が比較
的早い時期に作動し、寿命が短い欠点がある。また、安
息香酸や高級二塩基酸を溶解した電解液を用いた場合に
は、ある程度の電導度と耐電圧とが得られ、またエチレ
ングリコールとのエステル化反応も生じ難く、水を多量
に発生することもないため、ホウ酸を溶解した場合より
も電解コンデンサの寿命を長くできる。ところでこのよ
うな高級二塩基酸等を溶解した電解液を用いた電解コン
デンサは、その使用電圧が４５０ｗＶ程度が限界であ
る。しかし、近年、電気機器の信頼性を向上させるため
に、この機器に組み込まれる電解コンデンサとしてより
高耐圧のものが必要とされるようになってきた。
とする電解液は、その分子内の結晶水とエチレングリコ
ール−ホウ酸とで起こるエステル化反応によって多量の
水が発生する。このため、電解コンデンサは、９０℃を
越えるような高温状態で使用すると、エステル化反応に
よって発生した水と陽極箔の酸化皮膜とが反応して漏れ
電流が増大し、水素ガスが多量に発生し、ケース内の圧
力が容易に上昇し、蓋やケースに設けた防爆機構が比較
的早い時期に作動し、寿命が短い欠点がある。また、安
息香酸や高級二塩基酸を溶解した電解液を用いた場合に
は、ある程度の電導度と耐電圧とが得られ、またエチレ
ングリコールとのエステル化反応も生じ難く、水を多量
に発生することもないため、ホウ酸を溶解した場合より
も電解コンデンサの寿命を長くできる。ところでこのよ
うな高級二塩基酸等を溶解した電解液を用いた電解コン
デンサは、その使用電圧が４５０ｗＶ程度が限界であ
る。しかし、近年、電気機器の信頼性を向上させるため
に、この機器に組み込まれる電解コンデンサとしてより
高耐圧のものが必要とされるようになってきた。
【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、電解コンデン
サの耐圧を高くでき信頼性を向上できる電解コンデンサ
用電解液を提供することを課題とするものである。
サの耐圧を高くでき信頼性を向上できる電解コンデンサ
用電解液を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、多価アルコール類を主溶媒とする電解
コンデンサ用電解液において、ｎ−オクタデシルコハク
酸，その塩，イソオクタデシルコハク酸，その塩のうち
一種類以上を溶解することを特徴とするものである。
解決するために、多価アルコール類を主溶媒とする電解
コンデンサ用電解液において、ｎ−オクタデシルコハク
酸，その塩，イソオクタデシルコハク酸，その塩のうち
一種類以上を溶解することを特徴とするものである。
【０００７】すなわち、ｎ−オクタデシルコハク酸やイ
ソオクタデシルコハク酸等の物質は、その分子内に−Ｃ
Ｈ２−等の親油性を示す長鎖の官能基と、−ＣＯＯＨの
親水性を示すカルボキシル基が含まれている。このた
め、電解液が陽極箔の表面の酸化皮膜に良く接触する。
従って、エージング処理や使用時において酸化皮膜の損
傷部分が電解液により傷復され易く、その結果、電解コ
ンデンサの耐圧が高くなり、信頼性が向上する。
ソオクタデシルコハク酸等の物質は、その分子内に−Ｃ
Ｈ２−等の親油性を示す長鎖の官能基と、−ＣＯＯＨの
親水性を示すカルボキシル基が含まれている。このた
め、電解液が陽極箔の表面の酸化皮膜に良く接触する。
従って、エージング処理や使用時において酸化皮膜の損
傷部分が電解液により傷復され易く、その結果、電解コ
ンデンサの耐圧が高くなり、信頼性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。溶媒とする多価アルコール類は、エチレングリコ
ールやジエチレングリコール，プロピレングリコール，
１，３−ブタンジオール，１，４−ブタンジオール，ヘ
キシレングリコール，グリセリン，エチレングリコール
モノメチルエーテル，エチレングリコールエチルエーテ
ル，エチレングリコールジメチルエーテル，エチレング
リコールジエチルエーテル，ジエチレングリコールモノ
メチルエーテル，ジエチレングリコールモノエチルエー
テル，ジエチレングリコールジメチルエーテル，ジエチ
レングリコールジエチルエーテルなどを単独または混合
して用いる。
する。溶媒とする多価アルコール類は、エチレングリコ
ールやジエチレングリコール，プロピレングリコール，
１，３−ブタンジオール，１，４−ブタンジオール，ヘ
キシレングリコール，グリセリン，エチレングリコール
モノメチルエーテル，エチレングリコールエチルエーテ
ル，エチレングリコールジメチルエーテル，エチレング
リコールジエチルエーテル，ジエチレングリコールモノ
メチルエーテル，ジエチレングリコールモノエチルエー
テル，ジエチレングリコールジメチルエーテル，ジエチ
レングリコールジエチルエーテルなどを単独または混合
して用いる。
【０００９】そしてこの多価アルコール類に主溶質とし
てｎ−オクタデシルコハク酸やｎ−オクタデシルコハク
酸塩，イソオクタデシルコハク酸，イソオクタデシルコ
ハク酸塩を１種類以上溶解する。なお、これらの主溶質
の溶解量は、１〜３０wt％の範囲が好ましい。すなわ
ち、溶解量が１wt％未満では電解コンデンサの耐圧など
を改善する効果が小さい。また、溶解量が３０wt％より
も多いと、飽和状態に近づくため電解コンデンサの低温
時性が低下する。そして特に溶解量が１〜１５wt％の場
合は電解コンデンサの耐圧等を向上できる効果が顕著に
なる。
てｎ−オクタデシルコハク酸やｎ−オクタデシルコハク
酸塩，イソオクタデシルコハク酸，イソオクタデシルコ
ハク酸塩を１種類以上溶解する。なお、これらの主溶質
の溶解量は、１〜３０wt％の範囲が好ましい。すなわ
ち、溶解量が１wt％未満では電解コンデンサの耐圧など
を改善する効果が小さい。また、溶解量が３０wt％より
も多いと、飽和状態に近づくため電解コンデンサの低温
時性が低下する。そして特に溶解量が１〜１５wt％の場
合は電解コンデンサの耐圧等を向上できる効果が顕著に
なる。
【００１０】またその他の成分としてホウ酸アンモニウ
ムやマンニトール，ソルビトール，イノシトール等の糖
アルコール，ポリエチレングリコール等の物質を溶解す
る。
ムやマンニトール，ソルビトール，イノシトール等の糖
アルコール，ポリエチレングリコール等の物質を溶解す
る。
【００１１】本発明の電解液の調合は、溶媒である多価
アルコール類にｎ−オクタデシルコハク酸やイソオクタ
デシルコハク酸等の主溶質、ホウ酸アンモニウム，マン
ニトール等の成分を溶解して１３０℃付近の温度まで加
熱し、その後常温まで冷却し、冷却後アンモニアガスを
液中に送り込み、混合して電解液のｐＨを調整して行
う。
アルコール類にｎ−オクタデシルコハク酸やイソオクタ
デシルコハク酸等の主溶質、ホウ酸アンモニウム，マン
ニトール等の成分を溶解して１３０℃付近の温度まで加
熱し、その後常温まで冷却し、冷却後アンモニアガスを
液中に送り込み、混合して電解液のｐＨを調整して行
う。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。実
施例の電解液の組成は表１に示す通りとする。また、各
電解液のｐＨは約６．０とする。そしてこの実施例の電
解液について、表２に示す通りの従来例の電解液ととも
に、温度３０℃での比抵抗と、温度８５℃での火花発生
電圧を測定し、合わせて表１及び表２に示した。
施例の電解液の組成は表１に示す通りとする。また、各
電解液のｐＨは約６．０とする。そしてこの実施例の電
解液について、表２に示す通りの従来例の電解液ととも
に、温度３０℃での比抵抗と、温度８５℃での火花発生
電圧を測定し、合わせて表１及び表２に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】表１及び表２から明らかな通り、実施例１
〜実施例５は、比抵抗が８３５〜８８０Ω・cm，火花発
生電圧が５７０〜５９０Ｖとなる。これに対して、従来
例１〜従来例４は、比抵抗が８８０〜９５０Ω・cm，火
花発生電圧が４５０〜４８０Ｖとなる。従って、実施例
１〜実施例５は、従来例１〜従来例４に比較して、比抵
抗が約８８〜１００％の範囲となり、そして火花発生電
圧が約１．１９〜１．３１倍になっている。
〜実施例５は、比抵抗が８３５〜８８０Ω・cm，火花発
生電圧が５７０〜５９０Ｖとなる。これに対して、従来
例１〜従来例４は、比抵抗が８８０〜９５０Ω・cm，火
花発生電圧が４５０〜４８０Ｖとなる。従って、実施例
１〜実施例５は、従来例１〜従来例４に比較して、比抵
抗が約８８〜１００％の範囲となり、そして火花発生電
圧が約１．１９〜１．３１倍になっている。
【００１６】また、表１及び表２に示した組成の各電解
液を用いた定格５００ＷＶ，４７０μＦのネジ端子形の
アルミ電解コンデンサを製造した。なお、このアルミ電
解コンデンサに用いた陽極箔はアルミのエッチング箔を
７００Ｖの電圧で化成したものとする。また、製造時の
エージング処理は、先ず８５℃の温度の雰囲気中で直流
電圧を５７５Ｖを３時間連続して印加し、その後１０５
℃の温度の雰囲気中で直流電圧５５０Ｖを２時間連続し
て印加して行う。試料数は各々２０個とする。
液を用いた定格５００ＷＶ，４７０μＦのネジ端子形の
アルミ電解コンデンサを製造した。なお、このアルミ電
解コンデンサに用いた陽極箔はアルミのエッチング箔を
７００Ｖの電圧で化成したものとする。また、製造時の
エージング処理は、先ず８５℃の温度の雰囲気中で直流
電圧を５７５Ｖを３時間連続して印加し、その後１０５
℃の温度の雰囲気中で直流電圧５５０Ｖを２時間連続し
て印加して行う。試料数は各々２０個とする。
【００１７】その結果、エージング処理の際に、従来例
１〜従来例４の電解液を用いたアルミ電解コンデンサは
全数がパンクした。これに対して、実施例１〜実施例５
の電解液を用いたアルミ電解コンデンサはパンクするこ
となく、全数を良品として製造できた。
１〜従来例４の電解液を用いたアルミ電解コンデンサは
全数がパンクした。これに対して、実施例１〜実施例５
の電解液を用いたアルミ電解コンデンサはパンクするこ
となく、全数を良品として製造できた。
【００１８】そしてこの良品として製造できた実施例の
アルミ電解コンデンサについて、初期特性と高温負荷試
験後の特性とを測定するとともに、外観を調べた。な
お、高温負荷試験は、温度１０５℃の雰囲気中で定格電
圧５００Ｖを３，０００時間連続して印加して行った。
また、高温負荷試験後の特性の測定は、各試料を温度２
０℃の雰囲気中に２４時間放置後に行った。測定結果を
表３に示す。
アルミ電解コンデンサについて、初期特性と高温負荷試
験後の特性とを測定するとともに、外観を調べた。な
お、高温負荷試験は、温度１０５℃の雰囲気中で定格電
圧５００Ｖを３，０００時間連続して印加して行った。
また、高温負荷試験後の特性の測定は、各試料を温度２
０℃の雰囲気中に２４時間放置後に行った。測定結果を
表３に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】この表３から明らかな通り、３０００時間
放置後に、容量変化率が−０．５〜−０．７％，tanδ
が０．０７８〜０．０８８、漏れ電流が１８μＡとな
る。これのうちtanδと漏れ電流とについて初期値と比
較すると、tanδが約１．１１〜１．４７倍に増加し、
漏れ電流が１４．４〜約１５．１％の大きさに低下して
いる。また、外観については、ケースの一部が膨脹した
り、ケースに設けた防爆機構が作動する等の異常は何も
認められなかった。
放置後に、容量変化率が−０．５〜−０．７％，tanδ
が０．０７８〜０．０８８、漏れ電流が１８μＡとな
る。これのうちtanδと漏れ電流とについて初期値と比
較すると、tanδが約１．１１〜１．４７倍に増加し、
漏れ電流が１４．４〜約１５．１％の大きさに低下して
いる。また、外観については、ケースの一部が膨脹した
り、ケースに設けた防爆機構が作動する等の異常は何も
認められなかった。
【００２１】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、多価アル
コール類を主溶媒とし、ｎ−オクタデシルコハク酸やそ
の塩，イソオクタデシルコハク酸，その塩のうち一種類
以上を溶解しているため、比抵抗を増大することなく火
花発生電圧を向上でき、電解コンデンサの寿命を長くで
き、かつその耐圧を高くでき、信頼性を向上できる電解
コンデンサ用電解液が得られる。
コール類を主溶媒とし、ｎ−オクタデシルコハク酸やそ
の塩，イソオクタデシルコハク酸，その塩のうち一種類
以上を溶解しているため、比抵抗を増大することなく火
花発生電圧を向上でき、電解コンデンサの寿命を長くで
き、かつその耐圧を高くでき、信頼性を向上できる電解
コンデンサ用電解液が得られる。
Claims (1)
- 【請求項１】 多価アルコール類を溶媒とする電解コン
デンサ用電解液において、ｎ−オクタデシルコハク酸，
ｎ−オクタデシルコハク酸塩，イソオクタデシルコハク
酸，イソオクタデシルコハク酸塩のうち一種類以上を溶
解することを特徴とする電解コンデンサ用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100751A JP2000294458A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 電解コンデンサ用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100751A JP2000294458A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294458A true JP2000294458A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14282239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11100751A Pending JP2000294458A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294458A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021149751A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法、ならびに電解コンデンサモジュール |
| WO2021149750A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法、ならびに電解コンデンサモジュール |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP11100751A patent/JP2000294458A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021149751A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法、ならびに電解コンデンサモジュール |
| JPWO2021149751A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | ||
| WO2021149750A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法、ならびに電解コンデンサモジュール |
| JPWO2021149750A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | ||
| JP7486211B2 (ja) | 2020-01-24 | 2024-05-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法、ならびに電解コンデンサモジュール |
| JP7486210B2 (ja) | 2020-01-24 | 2024-05-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法、ならびに電解コンデンサモジュール |
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