JP2001102264A

JP2001102264A - アルミニウム電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2001102264A
Application number: JP28043999A
Authority: JP
Inventors: Tatsunori Tsuji; 達紀辻; Tadashi Ozawa; 正小澤; Takayuki Sugiyama; 孝之杉山
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】低インピーダンス特性を有し、１００Ｖ仕様
が可能で、さらに、１２５℃での高信頼性を有する電解
コンデンサを提供する。【解決手段】電解液としてγ−ブチロラクトンとエチ
レングリコールとの混合溶媒に安息香酸の四級化環状ア
ミジニウム塩を溶解し、コロイダルシリカと炭素数が３
〜８のアルキル基を有するアルキルリン酸とアントロ
ン、フェナジン等の縮合多環式化合物を添加してなる電
解液を用いているので、低インピーダンス特性を有し、
１００Ｖ仕様が可能で、さらに、１２５℃での耐電圧特
性等の安定性及び、漏液特性の良好な電解コンデンサを
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電解コンデンサ、特に
低インピーダンス特性を有し、１００Ｖ仕様が可能で、
さらに、１２５℃での高信頼性を有する電解コンデンサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム電解コンデンサは、一般的
には図１、図２に示すような構造からなる。すなわち、
図２に示すように、帯状の高純度のアルミニウム箔に、
化学的あるいは電気化学的にエッチング処理を施して、
アルミニウム箔表面を拡大させるとともに、このアルミ
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
化成処理して表面に酸化皮膜層を形成させた陽極電極箔
２と、エッチング処理のみを施した高純度のアルミニウ
ム箔からなる陰極電極箔３とを、マニラ紙等からなるセ
パレータ１１を介して巻回してコンデンサ素子１を形成
する。そして、図１に示すように、このコンデンサ素子
１はアルミニウム電解コンデンサ駆動用の電解液を含浸
した後、アルミニウム等からなる有底筒状の外装ケース
１０に収納する。外装ケース１０の開口部には弾性ゴム
からなる封口体９を装着し、絞り加工により外装ケース
１０を密封している。

【０００３】陽極電極箔２、陰極電極箔３には、図２に
示すように、それぞれ両極の電極を外部に引き出すため
の電極引出し手段であるリード線４、５がステッチ、超
音波溶接等の手段により接続されている。それぞれの電
極引出し手段であるリード線４、５は、アルミニウムか
らなる丸棒部６と、両極電極箔２、３に当接する接続部
７と、さらに丸棒部６の先端に溶接等の手段で固着され
た半田付け可能な金属からなる外部接続部８とからな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、車載、交換機の
分野での電解コンデンサの使用要求が高まっている。車
載分野では高温仕様、交換機分野では長寿命仕様であ
り、いずれも１２５℃での高信頼性が要求され、さら
に、この分野では、低インピーダンス特性、１００Ｖ仕
様を満たさなければならない。

【０００５】従来より、１００Ｖ、１２５℃仕様の電解
液として、エチレングリコールを溶媒とし、安息香酸ア
ンモニウムを溶質とした電解液が用いられているが、こ
の種の用途としては、インピーダンスが高く、使用に耐
えない。また、従来の低インピーダンス特性を有する電
解コンデンサ用電解液としては、γ−ブチロラクトンを
溶媒とし、四級化環状アミジニウムのフタル酸塩又はマ
レイン酸塩を溶質とした電解液が用いられているが、耐
電圧が低く、１００Ｖ仕様を満たすことができない。そ
こで、γ−ブチロラクトンを主溶媒として、安息香酸の
四級化環状アミジニウム塩を溶質として用い、さらに、
耐電圧向上効果が知られている、シリカ粒子やリン酸化
合物を添加することによって、１００Ｖの耐電圧特性を
得ることができる。しかしながら、この電解液は、寿命
試験中での耐電圧の低下や、漏液の発生という問題があ
り、１２５℃での高信頼性を満たすことができない。特
に、四級化環状アミジニウム塩を用いた電解液におい
て、漏液が発生するという問題があるが、γ−ブチロラ
クトンを溶媒とし、安息香酸の四級化環状アミジニウム
塩を溶質とする電解液では、この漏液特性が悪化する傾
向にある。以上のように、前述の要求を満たすことので
きる電解コンデンサを得るまでには至っていないのが実
状である。

【０００６】そこで、本発明はこの欠点を改善するもの
で、低インピーダンス特性を有し、１００Ｖ仕様が可能
で、さらに、１２５℃での耐電圧特性等の安定性、良好
な漏液特性などの高信頼性特性を有する、電解コンデン
サを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、陽極引出し
手段を備えた陽極電極箔と、陰極引出し手段を備えた、
陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデン
サ素子を形成し、このコンデンサ素子にγ−ブチロラク
トンとエチレングリコールとの混合溶媒に安息香酸の四
級化環状アミジニウム塩を溶解し、コロイダルシリカと
（化１）で示されるアルキルリン酸と式（Ａ）で示され
る縮合多環式化合物又はその誘導体、又は、式（Ｂ）で
示される縮合複素環式化合物を添加してなる電解液を含
浸して外装ケースに収納したことを特徴としている。

【化４】

【化５】

【化６】

【０００８】式（Ａ）中、Ｘは炭素原子、酸素原子との
二重結合を有する炭素原子、酸素原子である。又、式
（Ｂ）中、Ｘは窒素原子、酸素原子である。

【０００９】ここで、式（Ａ）で示される縮合多環式化
合物として、アントロン、アントラキノン、キサント
ン、その誘導体としてアリザリン、２−メチルアントラ
キノン、式（Ｂ）で示される縮合複素環式化合物とし
て、フェナジン、フェノチアジンを用いることができ
る。

【００１０】また、陰極電極箔として、アルミニウムよ
り貴なる金属を含有したアルミニウム箔、又は、表面の
一部又は全部に金属窒化物からなる皮膜を形成したアル
ミニウム箔を用いることができる。ここで、アルミニウ
ム箔に含有されるアルミニウムより貴なる金属として、
銅、鉄、マンガンを、アルミニウム箔の表面の一部又は
全部に皮膜として形成する金属窒化物として、窒化チタ
ン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブを例
示することができる。

【００１１】さらに、陰極引出し手段の表面の一部又は
全部に陽極酸化によって形成した酸化アルミニウム層を
形成することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】アルミニウム電解コンデンサの構
造は図１、図２に示すように、従来と同じ構造をとって
いる。コンデンサ素子１は陽極電極箔２と陰極電極箔３
をセパレータ１１を介して巻回して形成する。また図２
に示すように陽極電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出
し用のリード線４、陰極引出し用のリード線５がそれぞ
れ接続されている。これらのリード線４、５は、電極箔
に当接する接続部７とこの接続部７と一体に形成した丸
棒部６、および丸棒部６の先端に固着した外部接続部８
からなる。また、接続部７および丸棒部６は高純度のア
ルミニウム、外部接続部８ははんだメッキを施した銅メ
ッキ鉄鋼線からなる。このリード線４、５は、接続部７
においてそれぞれステッチや超音波溶接等の手段により
両極電極箔２、３に電気的に接続されている。

【００１３】陽極電極箔２は、純度９９％以上のアルミ
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、ホウ酸アンモニウム、リ
ン酸アンモニウムあるいはアジピン酸アンモニウム等の
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。

【００１４】上記のように構成したコンデンサ素子１
に、電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。電解
液として、γ−ブチロラクトンとエチレングリコールの
混合溶媒を用い、安息香酸の四級化環状アミジニウム塩
を溶解し、コロイダルシリカと（化４）で示されるアル
キルリン酸を添加した電解液を用いる。

【００１５】γ−ブチロラクトンを溶媒として用いる低
インピーダンス用電解液としては高圧である１００Ｖ仕
様を得るために、エチレングリコールを副溶媒として用
い、電解液の化成性を向上させる。混合溶媒中のエチレ
ングリコールの含有率は、５〜３０ｗｔ％、好ましく
は、１０〜２０ｗｔ％、この範囲未満では電解コンデン
サの漏れ電流特性が低下し、この範囲越えるとインピー
ダンス特性が低下する。

【００１６】この混合溶媒に、安息香酸の四級化環状ア
ミジニウム塩を溶質として溶解する。安息香酸の四級化
環状アミジニウム塩の電解液中の含有率は、５〜３０ｗ
ｔ％、好ましくは１０〜２０ｗｔ％、この範囲未満では
インピーダンス特性が低下し、この範囲を越えると耐電
圧特性が低下する。

【００１７】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、１，２，
４−トリメチルイミダゾール、１−エチル−２，３−ジ
メチルイミダゾール、１，２，３，４−テトラメチルイ
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。なかでも、１−エチル−２，３−ジ
メチルイミダゾール、１，２，３，４−テトラメチルイ
ミダゾールの四級化アミジニウムが好ましい。

【００１８】そして、コロイダルシリカ及び（化４）で
示されるアルキルリン酸を添加する。以上の構成の電解
液は、電導度が高く、１００Ｖの耐電圧特性を有してい
る。ここで、コロイダルシリカは分散溶媒中で分散さ
せ、コロイド溶液として添加する。そして、（化４）で
示されるアルキルリン酸のアルキル基、Ｒ₁、Ｒ₂の炭
素数は３〜８である。３未満では高温下ではアルキルリ
ン酸が加水分解して、耐電圧特性が低下し、８を越える
とインピーダンス特性が低下する。したがって、リン酸
ジエチル等、アルキル基の炭素数が３未満のアルキルリ
ン酸では、１２５℃での高信頼性を得ることはできな
い。

【００１９】コロイダルシリカの電解液中の含有率は、
２〜１２ｗｔ％、好ましくは、４〜８ｗｔ％、この範囲
未満では耐電圧が低下し、この範囲を越えるとインピー
ダンス特性が低下する。アルキルリン酸の電解液中の含
有率は、１〜１０ｗｔ％、好ましくは、２〜６ｗｔ％、
この範囲未満では耐電圧が低下し、この範囲を越える
と、インピーダンス特性、耐電圧特性共に低下する。

【００２０】そして、前記式（Ａ）に示した縮合多環式
化合物又はその誘導体、又は、前記式（Ｂ）に示した縮
合複素環式化合物を添加する。

【００２１】式（Ａ）の縮合多環式化合物としては、ア
ントロン、アントラキノン、キサントン、チオキサント
ンが挙げられる。また、その誘導体としては、アントロ
ンの誘導体であるアントラロビン、クリサロビン、オキ
サントロン、アントラキノンの誘導体であるアリザリ
ン、２─メチルアントラキノン、ヒドロキシアントラキ
ノン、クリソファ酸、キサントンの誘導体であるオイキ
サントン、ゲンチシン、チオキサントンの誘導体である
１０−オキシドチオキサントンなどを挙げることができ
る。

【００２２】これらのうち特に好ましいのは、アントロ
ン、アントラキノン、キサントン、アリザリン、２−メ
チルアントラキノン、である。

【００２３】また、式（Ｂ）の縮合複素環式化合物とし
ては、フェナジン、フェノキサジン、フェノチアジンが
挙げられる。

【００２４】これらのうち特に好ましいのは、フェナジ
ン、フェノチアジンである。

【００２５】更に、本発明においては、陰極電極箔３と
して、アルミニウムより貴なる金属である銅、鉄、マン
ガン等を含有したアルミニウム箔を用いることができ
る。このアルミニウム箔は、銅、鉄、マンガン等のアル
ミニウムより貴なる金属を含有していればよく、形態と
しては様々なものが挙げられる。例えば、これらの金属
とアルミニウムの合金箔、メッキや蒸着法等によって表
面にこれらの金属を付着したアルミニウム箔などであ
る。また、この陰極電極箔３として、表面に窒化ジルコ
ニウム、窒化タンタル、窒化ニオブ等の金属窒化物を蒸
着法、メッキ法、塗布など従来より知られている方法に
より被覆することができる。ここで、被覆する部分は陰
極電極箔３の全面に被覆してもよいし、必要に応じて陰
極電極箔３の一部、例えば陰極電極箔３の一面のみに金
属窒化物を被覆してもよい。

【００２６】また、リード線４、５の、少なくとも丸棒
部６の表面には、ホウ酸アンモニウム水溶液、リン酸ア
ンモニウム水溶液あるいはアジピン酸アンモニウム水溶
液等による陽極酸化処理によって形成した酸化アルミニ
ウム層が形成されている。

【００２７】以上のような電解液を含浸したコンデンサ
素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース
１０に収納し、外装ケース１０の開口部に封口体９を装
着するとともに、外装ケース１０の端部に絞り加工を施
して外装ケース１０を密封する。封口体９は例えばブチ
ルゴム等の弾性ゴムからなり、リード線４、５をそれぞ
れ導出する貫通孔を備えている。

【００２８】以上の本発明の電解コンデンサは、低イン
ピーダンス特性を有し、１００Ｖ仕様が可能で、１２５
℃での耐電圧特性等の安定性、漏液特性が良好である。

【００２９】ここで、本発明において漏液特性が良好で
ある理由は以下のようであると考えられる。一般に、四
級化環状アミジニウム塩を溶解した電解液が、陰極リー
ド部より漏液するメカニズムについては次のように考え
られる。すなわち、従来の電解コンデンサにおいては、
陰極リード線５の自然浸漬電位の方が陰極電極箔３の自
然浸漬電位よりも貴な電位を示すので、無負荷で放置し
た場合、陰極リード線と陰極電極箔で局部電池が構成さ
れ、陰極リード線にカソード電流が流れることになり、
また、直流負荷状態においては、陰極リード線に陰極電
極箔よりも多くのカソード電流が流れることになる。こ
のように、負荷、無負荷、双方の場合において、陰極リ
ード線にカソード電流が流れることになり、その結果、
陰極リード線側で溶存酸素又は水素イオンの還元反応が
起こり、陰極リード線の丸棒部６と接続部７の電解液界
面部分で水酸イオンが生成する。

【００３０】そして、このように水酸イオンが生成する
と、四級化環状アミジニウムは加水分解反応によって、
水酸イオンと結合し、その結果、二級アミンとなる。ま
た、水酸イオンが発生して、ｐＨ＝７以上の塩基性にな
ると、溶媒であるγ−ブチロラクトンが、加水分解反応
によって、水酸イオンと結合し、γ−ヒドロキシ酪酸と
なる。このことによって、水酸イオンが減少し、塩基性
度が低下する。このように、塩基性度が低下すると、四
級化環状アミジニウムの加水分解反応によって生成され
た二級アミンが、再び四級化環状アミジニウムとなり、
この四級化環状アミジニウムには揮発性はなく、吸湿性
も高いので、陰極リード線の丸棒部と封口体の間に再生
成した四級化環状アミジニウムは、吸湿して、漏液状態
となる。以上のことは、漏液が大部分の水と四級化環状
アミジニウムから成っているという分析結果から推測さ
れる。

【００３１】そして、γ−ブチロラクトンと安息香酸の
四級化アミジニウム塩による電解液においても、上述し
たような反応によって、漏液状態となる。さらに、この
電解液においては、電導度を高くするためにはｐＨを高
めなければならず、したがって、電解液の水酸イオン濃
度が高くなり、全体として再生成される四級化環状アミ
ジニウムの量が多くなって、漏液状態が悪化しているも
のと思われる。

【００３２】しかしながら、本発明では、前記式（Ａ）
の縮合多環式化合物又はその誘導体、又は、前記式
（Ｂ）の縮合複素環式化合物又はその誘導体を含有して
いるため、陰極電極箔の自然電位を陰極引出し手段の自
然電位より貴にすることができる。したがって、直流負
荷時には最初に陰極電極箔に電流が流れ、陰極電極箔上
で溶存酸素又は水素イオンの還元反応が発生するように
なり、しかも、陰極電極箔はエッチングして拡面処理し
てあるために、活表面積が大きい。従って、カソード電
流のほとんどは、陰極電極箔に流れ、陰極引出し手段に
は電流が流れないか、もしくは、陰極引出し手段に流れ
る電流は従来に比べはるかに小さい。無負荷の場合も同
様に、カソード電流は陰極電極箔に流れるようになる。

【００３３】また、通常は陰極電極箔の自然電位は経時
的に卑の方向にシフトし、分極抵抗が上昇して、陰極引
出し手段に流れる電流が大きくなり、漏液特性が悪化す
るという傾向がある。しかしながら、本願発明において
は、陰極電極箔としてアルミニウムより貴なる金属を含
有するアルミニウム箔や、表面に金属窒化物を被覆した
アルミニウム箔を用いることができる。そのことによっ
て、初期状態での陰極電極箔の自然電位を陰極引出し手
段の自然電位よりさらに貴にすることができる。加え
て、本発明に用いる縮合多環式化合物の作用と相まっ
て、経時的な陰極電極箔の自然電位の卑へのシフトと、
分極抵抗の上昇を抑制することができる。そのことによ
って、経時的にも、陰極引出し手段に流れる電流を小さ
く維持することができる。

【００３４】さらに、リード線４、５の、少なくとも丸
棒部６の表面に、陽極酸化によって酸化アルミニウム層
を形成することができる。これによって陰極引出し手段
の分極抵抗を大きくすることができ、この分極抵抗は経
時的に小さくなることはないので、経時的にも陰極引出
し手段に流れる電流を小さく保つことに寄与することに
なる。このように、これらの手段によって、経時的にも
陰極引出し手段に流れる電流は小さく維持され、したが
って、長時間にわたって塩基性水酸化物の生成を抑制す
ることができる。

【００３５】以上のように、本願発明の構成によると陰
極引出し手段への電流の流れが抑制されるようになり、
陰極引出し手段近傍での水酸イオンが発生が抑制され
る。従って、上述のような反応による陰極引出し手段近
傍での四級化環状アミジニウムの再生成が抑制され、漏
液状態が抑制される。

【００３６】さらに、無負荷放置の際に、陽極側の外部
接続部と陰極側の外部接続部が接触した場合に、リード
線４に陰極電極箔よりも貴であるアルミニウム等を用い
ると、陽極側のリード線４と陰極電極箔で局部電池を構
成して、リード線４の近傍で溶存酸素又は水素イオンの
還元反応が発生することになる。その結果、陽極側にお
いて水酸化物イオンが生成され、封口精度の悪化を引き
起こしてしまう。したがって、リード線４は、アルミニ
ウムからなる丸棒部と平板状の接続部とを含むととも
に、少なくとも丸棒部６の表面に陽極酸化によって酸化
アルミニウム層を形成することよって、陰極電極箔より
も卑な状態にすることが好ましい。

【００３７】以上のような理由によって、本願発明にお
いては、γ−ブチロラクトンを溶媒とし、安息香酸の四
級化環状アミジニウム塩を溶質として用いた場合にも、
負荷、無負荷ともに、漏液が防止されているものと思わ
れる。

【００３８】以上のように、本発明のγ−ブチロラクト
ンとエチレングリコールの混合溶媒に、安息香酸の四級
化環状アミジニウム塩を溶解し、コロイダルシリカとア
ルキル基の炭素数が３〜８のアルキルリン酸を添加した
電解液と、本発明の縮合多環式化合物又はその誘電体と
の相乗作用によって、低インピーダンス特性を有し、１
００Ｖ仕様が可能で、さらに、１２５℃での耐電圧特性
の安定性、漏液特性が良好である電解コンデンサを実現
している。

【００３９】

【実施例】次にこの発明について実施例を示して説明す
る。図１に示すように、コンデンサ素子１は陽極電極箔
２と陰極電極箔３をセパレータ１１を介して巻回して形
成する。また図２に示すように陽極電極箔２、陰極電極
箔３には陽極引出し用のリード線４、陰極引出し用のリ
ード線５がそれぞれ接続されている。

【００４０】これらのリード線４、５は、電極箔に当接
する接続部７とこの接続部７と一体に形成した丸棒部
６、および丸棒部６の先端に固着した外部接続部８から
なる。また、接続部７および丸棒部６は９９％のアルミ
ニウム、外部接続部８ははんだメッキを施した銅メッキ
鉄鋼線からなる。このリード線４、５は、接続部７にお
いてそれぞれステッチや超音波溶接等の手段により両極
電極箔２、３に電気的に接続されている。

【００４１】陽極電極箔２は、純度９９．９％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。また、陰極電極箔３は、純
度９９．７％のアルミニウム箔をエッチングしたものを
用いる。

【００４２】上記のように構成したコンデンサ素子１
に、電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。電解
液としてはγ−ブチロラクトン（６２ｗｔ％）とエチレ
ングリコール（１１ｗｔ％）の混合溶媒に、溶質として
安息香酸（１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウ
ム）塩（２０ｗｔ％）を溶解し、コロイダルシリカ（５
ｗｔ％）、リン酸ジオクチル（２ｗｔ％）を添加したも
のを用いた。

【００４３】以上のような電解液を含浸したコンデンサ
素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース
１０に収納し、外装ケース１０の開口部に封口体９を装
着するとともに、外装ケース１０の端部に絞り加工を施
して外装ケース１０を密封する。封口体９は例えばブチ
ルゴム等の弾性ゴムからなり、リード線４、５をそれぞ
れ導出する貫通孔を備えている。

【００４４】（実施例１）実施例１においては、上記の
電解液１００部に対して２−メチルアントラキノンを１
部添加した。

【００４５】（実施例２）実施例２においては、上記の
電解液１００部に対してフェナジンを１部添加した。さ
らに、リード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面に
は、リン酸アンモニウム水溶液による陽極酸化処理によ
り酸化アルミニウム層を形成した。

【００４６】（実施例３）実施例３においては、上記の
電解液１００部に対して２−メチルアントラキノンを１
部添加した。さらに、陰極電極箔３の表面の全部に窒化
チタンを蒸着法により被覆した。また、リード線４、５
の、少なくとも丸棒部６の表面には、リン酸アンモニウ
ム水溶液による陽極酸化処理により酸化アルミニウム層
を形成した。

【００４７】（実施例４）実施例４においては、上記の
電解液１００部に対してフェナジンを１部添加した。さ
らに、陰極電極箔３として純度９９．７％のアルミニウ
ム箔をエッチングしたもののかわりに、０．３％銅含有
の９９．６％アルミニウム合金箔をエッチングしたもの
を用いた。また、リード線４、５の、少なくとも丸棒部
６の表面には、リン酸アンモニウム水溶液による陽極酸
化処理により酸化アルミニウム層を形成した。

【００４８】以上のように構成した本発明の実施例の電
解コンデンサと、従来例１、２及び比較例の電解コンデ
ンサについて、初期特性、１２５℃、１０００時間での
負荷、無負荷特性を評価した。ここで、従来例１の電解
液として、エチレングリコール（９０ｗｔ％）、安息香
酸アンモニウム（１０ｗｔ％）、従来例２の電解液とし
て、γ−ブチロラクトン（８３ｗｔ％）、マレイン酸
（１０ｗｔ％）、トリエチルアミン（７ｗｔ％）を用い
た。また、従来例、比較例の陰極電極箔には、アルミニ
ウムが９９．９％の純度のアルミニウム箔を用い、リー
ド線には化成処理を施さなかった。そして、電解コンデ
ンサの定格は、１００ＷＶ−５６μＦである。これらの
電解コンデンサの仕様と初期特性を（表１）に、１２５
℃負荷、無負荷試験の結果を（表２）に示す。また、漏
液特性を評価するために、１００ＷＶ−４．７μＦ
（６．３φ−１１Ｌ）の電解コンデンサを用い、漏液評
価試験としては厳しい条件である８５℃／８５％、３０
００時間負荷、無負荷及び５０００時間負荷の条件下で
漏液状態を判定した。その結果を（表３）に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】（表１）から明らかなように、実施例にお
いては、ｔａｎδの低いコンデンサが得られている。ま
た、（表２）から明らかなように、１２５℃負荷、無負
荷試験後の特性は安定しており、１２５℃での高信頼性
を得ていることが分かる。これに比べて、従来例１にお
いては、初期のｔａｎδは高く、従来例２においては、
１２５℃負荷、無負荷試験の双方において、ｔａｎδの
上昇が著しい。

【００５３】さらに、（表３）から明らかなように、負
荷、無負荷の両方において、実施例においては、漏液は
抑制され、経時的にも、比較例に比べて効果が持続して
いる。さらに、アルミニウムより貴なる陰極電極箔を用
いること、及びリード線に陽極酸化によって酸化アルミ
ニウム層を形成することによって、その効果は向上して
いる。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、アルミニウム電解コンデンサ
において、電解液として、γ−ブチロラクトンとエチレ
ングリコールとの混合溶媒に安息香酸の四級化環状アミ
ジニウム塩を溶解し、コロイダルシリカと（化４）で示
されるアルキルリン酸と式（Ａ）の縮合多環式化合物又
はその誘導体、又は、式（Ｂ）の縮合複素環式化合物を
添加してなる電解液を用いたものである。以上の電解コ
ンデンサは、低インピーダンス特性、１００Ｖ仕様、さ
らに、１２５℃における耐電圧特性等の安定性と良好な
漏液特性を実現している。そして、陰極電極箔として、
アルミニウムより貴なる金属を含有するアルミニウム箔
を用いるか、又は、表面の一部又は全部に金属窒化物か
らなる皮膜を形成したアルミニウム箔を用いること、さ
らには、陰極引出し手段の表面の一部又は全部に、陽極
酸化によって形成された酸化アルミニウム層を形成する
ことによって、漏液特性は向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルミニウム電解コンデンサの構造を示す内部
断面図である。

【図２】コンデンサ素子の構造を示す分解斜視図であ
る。

【符号の説明】１コンデンサ素子２陽極電極箔３陰極電極箔４陽極引出し用のリード線５陰極引出し用のリード線６丸棒部７接続部８外部接続部９封口体１０外装ケース１１セパレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、
陰極引出し手段を備えた陰極電極箔とを、セパレータを
介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデン
サ素子に電解液を含浸してなるアルミニウム電解コンデ
ンサにおいて、γ−ブチロラクトンとエチレングリコー
ルとの混合溶媒に安息香酸の四級化環状アミジニウム塩
を溶解し、コロイダルシリカと（化１）で示されるアル
キルリン酸と（化２）で表される縮合多環式化合物又は
その誘導体を添加した電解液を用いたアルミニウム電解
コンデンサ。
【請求項２】請求項１記載の縮合多環式化合物が、ア
ントロン、アントラキノン、キサントンであり、その誘
導体がアリザリン、２−メチルアントラキノンであるア
ルミニウム電解コンデンサ。
【請求項３】陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、
陰極引出し手段を備えた陰極電極箔とを、セパレータを
介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデン
サ素子に電解液を含浸してなるアルミニウム電解コンデ
ンサにおいて、γ−ブチロラクトンとエチレングリコー
ルとの混合溶媒に安息香酸の四級化環状アミジニウム塩
を溶解し、コロイダルシリカと（化１）で示されるアル
キルリン酸と（化３）で表される縮合多環式化合物又は
その誘導体を添加した電解液を用いたアルミニウム電解
コンデンサ。
【請求項４】請求項３記載の縮合複素環式化合物が、
フェナジン、フェノチアジンであるアルミニウム電解コ
ンデンサ。
【請求項５】請求項１又は請求項３記載の陰極電極箔
が、アルミニウムより貴なる金属を含有したアルミニウ
ム箔であるアルミニウム電解コンデンサ。
【請求項６】請求項５記載のアルミニウムより貴なる
金属が、銅、鉄、マンガンであるアルミニウム電解コン
デンサ。
【請求項７】請求項１又は請求項３記載の陰極電極箔
が、表面の一部又は全部に金属窒化物からなる皮膜を形
成したアルミニウム箔であるアルミニウム電解コンデン
サ。
【請求項８】請求項７記載の金属窒化物が、窒化チタ
ン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブであ
るアルミニウム電解コンデンサ。
【請求項９】請求項１又は請求項３記載の、陰極引出
し手段の表面の一部又は全部に、陽極酸化によって形成
された酸化アルミニウム層を形成したアルミニウム電解
コンデンサ。【化１】【化２】（式中のＸは、炭素原子、酸素原子との二重結合を有す
る炭素原子、酸素原子、又は硫黄原子である。）【化３】（式中のＸは、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子であ
る。）