JP2001223136A

JP2001223136A - アルミニウム電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2001223136A
Application number: JP2000031679A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tamamitsu; 賢次玉光; Hidehiko Ito; 英彦伊東; Tadashi Ozawa; 正小澤; Masaro Sakakura; 正郎坂倉
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-17
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: JP4548553B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高温寿命特性、耐湿性が良好で、さらに、誘
電損失、低温特性が良好なアルミニウム電解コンデンサ
を提供する。【解決手段】スルホランとγ−ブチロラクトンとエチ
レングリコールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニ
ウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう
酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．
５ｗｔ％を添加した電解液を用いたため、高温寿命特
性、耐湿性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、
さらに、低温特性も良好である。また、漏液も少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電解コンデンサ、
特に高温寿命特性、耐湿性の良好なアルミニウム電解コ
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のた
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】コンデンサ素子１に含浸されるアルミニウ
ム電解コンデンサ駆動用の電解液には、使用されるアル
ミニウム電解コンデンサの性能によって種々のものがあ
り、その中で高電導度を有する電解液として、γ─ブチ
ロラクトンに四級アンモニウム塩を溶解したものが知ら
れている。さらに、最近では、γ−ブチロラクトンを主
溶媒とし、溶質として環状アミジン化合物を四級化した
カチオンであるイミダゾリニウムカチオンやイミダゾリ
ウムカチオンを、カチオン成分とし、酸の共役塩基をア
ニオン成分とした塩、を溶解させたものがある。（特開
平８−３２１４４０号公報、特開平８−３２１４４１号
公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、車載分野におい
て、自動車性能の高機能化に伴って制御機構も増大して
いるが、車内空間を確保するために、これらの制御機構
をエンジンルーム内に収納したいという要求が高まって
いる。このエンジンルームは高温となるので、電子部品
もこの高温使用に耐えなければならないが、前記電解液
を用いた電解コンデンサでは、この要求に答えることが
できない。さらに、電解コンデンサにも半導体と同様の
耐湿性が求められるようになっているが、前記電解液は
耐湿性も低いという問題点があった。また、自動車の制
御機構での駆動電圧は１２Ｖ、２４Ｖであり、この場合
に、電子部品に要求される定格電圧は２４Ｖ、４８Ｖと
なるので、５０Ｖ以上の耐電圧が必要である。さらに、
−４０℃での低温使用にも耐えることができなければな
らない。以上のように、これまでにない、高温特性、耐
湿特性が良好で、かつ、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有
し、さらに低温特性も良好な電解コンデンサの実現への
要求が高まっている。

【０００６】そこで、この発明の目的は、高温寿命特
性、耐湿性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、
さらに、低温特性も良好なアルミニウム電解コンデンサ
を提供することにある。

【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、アルミニウムからなる陰極
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
子にスルホランとγ−ブチロラクトンとエチレングリコ
ールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又
は、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう酸を０．５
〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を
添加した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。

【０００８】また、混合溶媒中にγ−ブチロラクトンを
溶媒全体の２０〜６０重量％含有することを特徴とす
る。

【０００９】また、陰極電極箔として、表面の一部又は
全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタ
ル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チタ
ン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属
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。

【００１０】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された酸化アルミニウム
層を形成することができる。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】前記のように構成したコンデンサ素子１
に、アルミニウム電解コンデンサの駆動用の電解液を含
浸する。

【００１４】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。

【００１５】電解液としては、溶媒として、スルホラン
とγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混
合溶媒を用いるが、他の溶媒との混合溶媒としても用い
ることができる。そして、溶質としては、酸の共役塩基
をアニオン成分とし、アルキル化イミダゾリンを四級化
したカチオン、又は、アルキル化ピリミジンを四級化し
たカチオンをカチオン成分とする塩を溶解した電解液を
用いた。

【００１６】混合する溶媒としては、プロトン性の有機
極性溶媒として、一価アルコール類（エタノール、プロ
パノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、
シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサ
ノール、ベンジルアルコール等）、多価アルコール類お
よびオキシアルコール化合物類（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、メトキシプロピレングリコール、ジメトキシプロパ
ノール等）などが挙げられる。また、非プロトン性の有
機極性溶媒としては、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─ジエチルホルムアミド、Ｎ─メチルア
セトアミド、Ｎ，Ｎ─ジメチルアセトアミド、Ｎ─エチ
ルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、ヘキ
サメチルホスホリックアミド等）、ラクトン類（δ−バ
レロラクトン、γ−バレロラクトン等）、環状アミド系
（Ｎ─メチル─２─ピロリドン、エチレンカーボネイ
ト、プロピレンカーボネイト、イソブチレンカーボネイ
ト等）、ニトリル系（アセトニトリル等）、オキシド系
（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）〕などが代表として挙げられ
る。

【００１７】そして、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。

【００１８】また、カチオン成分となる四級化イミダゾ
リニウムとしては、１，３−ジメチルイミダゾリニウ
ム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，
２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１−エチ
ル−３−メチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３
−ジメチルイミダゾリニウム等が挙げられる。

【００１９】また、四級化ピリミジニウムとしては、
１，３−ジメチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニ
ウム、１，２，３−トリメチル−４，５，６−トリヒド
ロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−
５，６−ジヒドロピリミジニウム、１−エチル−３−メ
チル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム、１−エ
チル−２，３−ジメチル−４，５，６−トリヒドロピリ
ミジニウム等が挙げられる。

【００２０】さらに、本発明の電解コンデンサ用電解液
においては、電解液全体に対して、ほう酸を０．５〜
２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添
加する。この範囲未満では、耐電圧特性が低下し、この
範囲を越えると、電導度が低下する。また、添加するマ
ンニットの量は、ほう酸の添加量１に対して、１．０〜
２．０が好ましい。この範囲未満では、高温保存下での
電導度が低下し、この範囲を越えると初期の電導度が低
下する。以上のような、スルホランとγ−ブチロラクト
ンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に、四級化イ
ミダゾリニウム塩、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、
ほう酸を電解液全体にたいして０．５〜２．５ｗｔ％、
マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した、本発明
の電解液を用いることによって、高温寿命特性、耐湿性
が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低
温特性も良好なアルミニウム電解コンデンサを実現する
ことができる。

【００２１】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、（ｐ−ニトロ安
息香酸、ｐ−ニトロフェノールなど）、リン系化合物
（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。

【００２２】さらに、前記の電解液において、γ−ブチ
ロラクトンの混合溶媒中の含有率が６０％より小さい場
合は、寿命特性がさらに向上し、２０％より大きい場合
は誘電損失、低温特性が向上するので、γ─ブチロラク
トンの含有率が２０〜６０％の場合は、高温長寿命、低
誘電損失、高低温特性を得ることができる。

【００２３】ここで、従来の四級化イミダゾリニウム塩
及び四級化ピリミジニウム塩等の四級化環状アミジニウ
ム塩を溶質とした電解液においては、溶媒としてγ−ブ
チロラクトン等を用いていたが、この電解液では、寿命
試験中に封口体９とリード線の丸棒部６の間から電解液
が漏れるという問題があった。しかしながら、本発明の
電解液においては、漏液は発生しない。この理由は以下
のようであると推察される。

【００２４】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。

【００２５】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。こ
の二級アミンは揮発性が高く、しかも吸湿性が低いの
で、陰極リード線の丸棒部と封口体の間に生成しても、
速やかに蒸散し、漏液状態とはならないことが予想され
る。

【００２６】しかしながら、水酸イオンが発生して、塩
基性度が上昇すると、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
ジニウムとなってしまう。そして、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た。

【００２７】これに対して、本発明においては、溶媒と
してスルホランと、γ─ブチロラクトンとエチレングリ
コールとの混合溶媒を用いているので、漏液状態が抑制
される。すなわち、塩基性度が上昇しても、スルホラン
ならびにエチレングリコールは加水分解をおこすことは
なく、塩基性度を低下させる作用はない。そして、γ─
ブチロラクトンの加水分解よってγ─ヒドロキシ酪酸が
生成しても、塩基性度はそれほど低下せず、再び生成さ
れる四級化環状アミジニウム塩の量は少なく、生成した
二級アミンは揮発してしまうので、漏液状態が抑制され
ているものと考えられる。

【００２８】さらに、本発明の電解コンデンサに、逆電
圧が印加された場合にも、漏液は発生しない。すなわ
ち、逆電圧が印加されると、陽極側にカソード電流が流
れることになるが、陽極箔の分極抵抗は陰極箔に比べて
極めて大きいので、陽極側のカソード電流の大部分は陽
極タブに流れることになる。したがって、従来の電解コ
ンデンサでは、逆電圧試験の初期に漏液が発生すること
があった。しかしながら、本発明の電解コンデンサにお
いては、前述したような陰極側の挙動をしており、漏液
状態が防止される。以上のように、本発明の漏液防止効
果は極めて強いものである。

【００２９】以上のように、本願発明の構成によると、
陰極リード線の丸棒部近傍で発生した水酸イオンは四級
化環状アミジニウムと反応して消失し、再生成される四
級化環状アミジニウムの量は少なく、生成される二級ア
ミンは揮発してしまうので、漏液状態は抑制される。

【００３０】また、従来の電解コンデンサにおいては、
無負荷放置の際に、陰極リード線４と陽極リード線５が
接触した場合には、陽極リード線と陰極電極箔３で局部
電池を構成することになり、陽極リード線側で溶存酸素
又は水素イオンの還元反応が発生し、水酸イオンを生成
して、陰極リード部と同様の理由により、漏液状態とな
っていた。

【００３１】しかしながら、この場合も、本発明の構成
によれば、陰極リード部で漏液が防止される理由と同様
の理由によって、漏液は防止される。

【００３２】以上のような理由によって、本願発明にお
いては、漏液が防止されているものと思われる。

【００３３】また、陰極電極箔３として、窒化チタン、
窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ば
れた金属窒化物、又は、チタン、ジルコニウム、タンタ
ル、ニオブから選ばれた金属を蒸着法、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した陰極電極
箔を用いることができる。ここで、被覆する部分は陰極
電極箔の全面に被覆してもよいし、必要に応じて陰極電
極箔の一部、例えば陰極電極箔の一面のみに金属窒化物
又は金属を被覆してもよい。このことによって、陰極箔
の自然浸漬電位の方が陰極リード線の自然浸漬電位より
貴な電位となり、さらに、カソード分極抵抗も小さくな
る。したがって、過電圧が印加された際に、陰極リード
線のカソード電流は微小となり、陰極リード線側の水酸
イオンの生成が抑制されるので、漏液防止には、さらに
好適である。

【００３４】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
ウム層を形成したり、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂
などからなるセラミックスコーティング層等の絶縁層を
形成することができる。このことによって、無負荷の場
合に、陰極リード線と陰極箔の局部電池を構成する面積
が小さくなり、また、負荷の場合には、陰極リード線に
流れるカソード電流が少なくなり、双方の場合におい
て、陰極リード線側の水酸イオンの生成が抑制されるの
で、漏液防止効果はさらに向上する。

【００３５】

【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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】そして、前記のように構成したコンデンサ
素子１に、アルミニウム電解コンデンサの駆動用の電解
液を含浸する。電解液の組成、及び３０℃と−４０℃の
電導度を（表１）に示す。

【００３９】

【表１】＊ GBL ：γ−ブチロラクトン EG ：エチレングリコール EDMIP ：フタル酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダ
ゾリニウム BA ：ほう酸 MAN ：マンニット GLB の欄の( ) ：γ─ブチロラクトンの混合溶媒中の重
量％

【００４０】（表１）から明らかなように、本発明の実
施例１〜５の３０℃及び−４０℃の電導度は、良好な値
を得ている。さらに、γ─ブチロラクトンの含有率が２
０％以上の実施例２〜６は、−４０℃においても高電導
度を保っている。また、溶媒にスルホランのみを用いた
比較例１の電解液は、−４０℃で凝固している。また、
ほう酸、マンニットの添加量が０．５ｗｔ％より少な
い、比較例２では、火花電圧が十分ではなく、定格５０
Ｖの電解コンデンサを得ることはできない。また、ほう
酸、マンニットの添加量が２．５ｗｔ％より多い、比較
例３においては、３０℃の電導度が十分でないことが分
かる。

【００４１】次に、高温寿命特性を評価するために、実
施例３、５の電解液、及び、従来例１としてγ─ブチロ
ラクトン９０％、フタル酸１−エチル−２，３−ジメチ
ルイミダゾリニウム１０％の電解液を、コンデンサ素子
１に含浸し、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を密封した。

【００４２】以上のように構成したアルミニウム電解コ
ンデンサの定格は５０Ｖ−１０μＦ、ケースサイズはφ
６．３ｍｍ×６ｍｍである。そして、実施例３、実施例
５及び従来例１の電解コンデンサの、各試料２５個に１
２５℃の下で定格電圧を印加し、１０００時間、１５０
０時間経過後の静電容量の変化率（ΔＣ）、損失角の正
接（ｔａｎδ）の測定を行った。結果を（表２）に示
す。

【００４３】

【表２】＊Ｃａｐ（μＦ）、ΔＣ（％）

【００４４】（表２）から明らかなように、実施例３、
５の電解コンデンサの高温寿命特性は、γ─ブチロラク
トンのみを溶媒に用いた従来例１よりも、良好であり、
初期のｔａｎδも低く保たれている。特に溶媒中のγ─
ブチロラクトンの含有率が２０〜６０％の範囲にある実
施例３は、１２５℃、１５００時間まで特性を維持して
いる。これに対して、実施例５は、１５００時間後に特
性の劣化がみられる。

【００４５】次に、耐湿性を評価するために、実施例
６、比較例４として、６％の水分を含む、実施例３及び
従来例１の電解液を作成し、同様に電解コンデンサを作
成した。そして、これらの電解コンデンサの、各試料２
５個を１２５℃の下で放置し、１０００時間、１５００
時間経過後の静電容量の変化率（ΔＣ）、損失角の正接
（ｔａｎδ）、漏れ電流（ＬＣ）の測定を行った。結果
を（表３）に示す。

【００４６】

【表３】＊Ｃａｐ（μＦ）、ΔＣ（％）、ＬＣ（μＦ）

【００４７】（表３）から明らかなように、本発明の電
解液に６％の水分を含有した実施例６においては、従来
の電解液に６％の水分を含有した比較例４よりも、静電
容量変化、損失角の正接、漏れ電流の全ての特性が良好
であり、本発明の電解コンデンサにおいては耐湿性が向
上していることがわかる。

【００４８】次に、漏液特性を評価するために、実施例
７として、実施例３の電解液を用い、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ものを用
いて、同様に電解コンデンサを作成した。

【００４９】また、実施例８として、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
を形成したものを用いて、実施例７と同様に電解コンデ
ンサを作成した。

【００５０】以上の実施例３、７、８の電解コンデンサ
及び、従来例２としてγ─ブチロラクトン９０％、フタ
ル酸テトラメチルアンモニウム１０％の電解液を用いた
電解コンデンサ、従来例３としてγ─ブチロラクトン９
０％、フタル酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾ
リニウム１０％の電解液を用いた電解コンデンサについ
て、各試料２５個に１２５°Ｃの下で定格電圧を印加
し、１５００時間、３０００時間経過後の漏液の有無に
ついて目視での観察を行った。その結果を（表４）に示
す。

【００５１】

【表４】

【００５２】（表４）から明らかなように、本発明の電
解液を用いた実施例３の電解コンデンサは１５００時間
後に漏液はなく、従来の電解液を用いた従来例２、３よ
り優れており、１２５℃仕様においても良好な結果を得
ている。また、実施例３の電解液を用い、陰極電極箔の
表面の全部に窒化チタンを被覆した実施例７は、さらに
漏液は少なく、この電解コンデンサのリード線の丸棒部
の表面に酸化アルミニウム層を形成した実施例８では、
さらに漏液は少ない。

【００５３】また、実施例３、７、８、従来例２、３の
電解液を用いた電解コンデンサを用いて、各試料２５個
に８５℃、８５％ＲＨの下で−１．５Ｖの逆電圧を印加
し、２５０時間、５００時間、及び１０００時間経過後
の漏液の有無について目視での観察を行った。その結果
を（表５）に示す。

【００５４】

【表５】

【００５５】（表５）から明らかなように、逆電圧試験
においても、従来例２、３では２５０時間において漏液
が発生し、それぞれ、５００時間、１０００時間で全数
漏液が発生しているが、本発明の実施例においては１０
００時間でも漏液は発生せず、漏液防止効果は極めて強
い。以上のように、本発明の電解コンデンサによって、
漏液防止が実現されていることがわかる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように、この発明は、アルミニウ
ム電解コンデンサにおいて、陽極引出し手段を備えた陽
極電極箔と、アルミニウムからなる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スルホラン
とγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混
合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリ
ミジニウム塩を電解質として溶解し、ほう酸を０．５〜
２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添
加した電解液を含浸して外装ケースに収納したものであ
る。

【００５７】この電解コンデンサは、高温寿命特性、耐
湿性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さら
に、低温特性も良好である。また、漏液も少ない。

【００５８】また、前記電解液において、混合溶媒中の
γ−ブチロラクトンを溶媒全体の２０〜６０重量％とす
ることによって、さらに、高温長寿命特性、低誘電損
失、高低温特性を得ることができる。

【００５９】また、陰極電極箔として、表面の一部又は
全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタ
ル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、チタン、ジル
コニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属からなる
皮膜を形成したアルミニウム箔を用いることによって、
漏液はより少なくなる。

【００６０】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、漏液特性はより向上する。

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂倉正郎東京都青梅市東青梅１丁目167番地の１日本ケミコン株式会社内

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、
アルミニウムからなる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スルホランとγ−ブチロ
ラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に四級
化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩
を溶解し、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニット
を０．５〜２．５ｗｔ％を添加した電解液を含浸してな
るアルミニウム電解コンデンサ。
【請求項２】請求項１記載のγ─ブチロラクトンの含
有率が、溶媒全体の２０〜６０重量％であるアルミニウ
ム電解コンデンサ。
【請求項３】請求項１記載の陰極電極箔が、表面の一
部又は全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タ
ンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チ
タン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金
属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４】請求項１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。