JP2002100535A - 電解コンデンサの駆動用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比抵抗の上昇を抑制し耐電圧の向上を図った
電解コンデンサの駆動用電解液を提供する。 【解決手段】 エチレングリコールを主成分とする溶媒
に、有機酸またはその塩と、無機酸またはそのアンモニ
ウム塩を溶解し、０．１〜５．０ｗｔ％のアリザリンコ
ンプレクソン（化１）を添加することを特徴としてい
る。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサの
駆動用電解液（以下、電解液と称す）の改良に関するも
のであり、特に耐電圧を改善した電解液に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、中圧用アルミニウム電解コンデン
サの電解液は、エチレングリコールを主成分とする溶媒
に、アジピン酸アンモニウム等の有機酸塩と、ホウ酸を
溶解し、マンニトール、ソルビトール等の炭素数６程度
の多価アルコール類を添加していた。また、合成高分子
であるポリビニルアルコールを添加すると、電解液の耐
電圧をさらに向上させることが可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のマンニ
トール、ソルビトール等の多価アルコールは、添加量に
対する電解液の耐電圧の向上作用が緩慢なため耐電圧を
大幅に向上させるには、これらを大量に添加する必要が
あり、比抵抗の上昇を招くという問題が生じる。また、
多価アルコールを多量に添加するとアジピン酸等の有機
カルボン酸とエステル化反応を起こし、電解液が劣化す
るという問題があった。そして、ポリビニルアルコール
は少量の添加で電解液の耐電圧向上が図れるが、エチレ
ングリコールを主成分とする溶媒に対して溶解性が著し
く低いため、十分な耐電圧の向上を図ることができず、
さらに長時間の加熱と攪拌が必要という問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を改善
し、電解液の比抵抗の上昇を抑制しつつ、耐電圧の上昇
を図ることが可能な電解コンデンサ用の電解液を提供す
るものである。既にアリザリンが電極箔の水和劣化を抑
制することを見出し特許出願を行っているが、さらに検
討した結果、本発明者は、アリザリンコンプレクソンが
キノン骨格を持ち、カルボキシル基を有するため、電極
箔の水和劣化を抑制するだけでなく、電解液の比抵抗の
上昇を抑制しながら耐電圧の上昇を図れることを見出し
た。すなわち本発明は、エチレングリコールを主成分と
する溶媒に、有機酸またはその塩と、無機酸またはその
アンモニウム塩を溶解し、アリザリンコンプレクソン
（化２）を添加することを特徴とする電解コンデンサの
駆動用電解液である。

【０００５】

【化２】

【０００６】そして、上記アリザリンコンプレクソンの
添加量が、０．１〜５．０ｗｔ％であることを特徴とす
る電解コンデンサの駆動用電解液である。

【０００７】なお、有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロ
ピオン酸、エナント酸等の脂肪族モノカルボン酸、マロ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、
マレイン酸等の脂肪族ジカルボン酸、安息香酸、フタル
酸、サリチル酸等の芳香族カルボン酸を挙げることがで
きる。

【０００８】無機酸としては、ホウ酸、リン酸、亜リン
酸、次亜リン酸、スルファミン酸等を挙げることができ
る。

【０００９】有機酸の塩としては、メチルアミン、エチ
ルアミン等の１級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメ
チルアミン、ジエチルアミン等の２級アミン塩、トリメ
チルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルア
ミン、トリエチルアミン等の３級アミン塩、テトラメチ
ルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等の４級ア
ンモニウム塩、アンモニウム塩、イミダゾリニウム塩を
挙げることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】アリザリンコンプレクソンは融点
が高く、熱安定性に優れており、また、金属酸化物と反
応し耐水性の皮膜を形成するため、アルミニウム酸化皮
膜の上に保護膜を形成し、電極箔の水和劣化を抑制する
ことができる。また、カルボキシル基を有するため、ア
ルミニウム酸化皮膜と反応してもカルボン酸の性質を持
つので比抵抗の上昇がほとんどない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。表１の組成で電解液を調合し、３０℃における比
抵抗と８５℃における火花発生電圧とを測定し表１を得
た。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１より、ポリビニルアルコールを添加し
た従来例２は、火花発生電圧（電解液の耐電圧）の向上
が認められるが、２ｗｔ％添加した従来例３は完全に溶
解せず、ポリビニルアルコールでは耐電圧の向上が不十
分であることが分かる。しかしながら、アリザリンコン
プレクソンを添加した実施例は比抵抗の上昇を抑えなが
ら、耐電圧の向上が図れていることが分かる。また、ア
リザリンを添加した比較例と比べても、実施例の方が効
果が大きく優れていることが分かる。

【００１４】アリザリンコンプレクソンの添加量を変更
した電解液を調合し、アルミニウム電解コンデンサ素子
に電解液を含浸し、電解コンデンサを各２０個作製し、
１０５℃５０００時間定格印加試験を行い、弁膨張によ
る外観不良率を測定した。アリザリンコンプレクソン添
加量と電解液比抵抗および外観不良率との特性図を図１
に示す。

【００１５】表１および図１の結果より、アリザリンコ
ンプレクソン添加量が多いほど比抵抗が高くなるため、
０．１〜５．０ｗｔ％の範囲が好ましい。

【００１６】

【発明の効果】上記のとおり本発明による電解液は、エ
チレングリコールを主溶媒とし、アリザリンコンプレク
ソンを添加することで、電解液の比抵抗の上昇を抑制し
ながら耐電圧を向上でき、さらに電極箔の水和劣化も抑
制できるので、コンデンサの信頼性を改善することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アリザリンコンプレクソン添加量と電解液比抵
抗および外観不良率との特性図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレングリコールを主成分とする溶媒
   に、有機酸またはその塩と、無機酸またはそのアンモニ
   ウム塩を溶解し、アリザリンコンプレクソン（化１）を
   添加することを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解
   液。 【化１】
2. 【請求項２】 請求項１記載のアリザリンコンプレクソ
   ンの添加量が、０．１〜５．０ｗｔ％であることを特徴
   とする電解コンデンサの駆動用電解液。