JP2002270472A - Electrolytic capacitor and electrolytic solution therefor - Google Patents

Electrolytic capacitor and electrolytic solution therefor

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JP2002270472A
JP2002270472A JP2001066940A JP2001066940A JP2002270472A JP 2002270472 A JP2002270472 A JP 2002270472A JP 2001066940 A JP2001066940 A JP 2001066940A JP 2001066940 A JP2001066940 A JP 2001066940A JP 2002270472 A JP2002270472 A JP 2002270472A
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electrolytic capacitor
electrolytic
temperature
electrolytic solution
dicarboxylic acid
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Ryota Nagamatsu
亮太 永松
Toshiyuki Kiryu
俊幸 桐生
Hideo Yamamoto
秀雄 山本
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Japan Carlit Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic capacitor which has high conductivity, a high spark voltage, and superior low-temperature stability, and an electrolytic solution for the electrolytic capacitor which has superior capacitor characteristics, superior low-temperature and high-temperature stability, and improved life. SOLUTION: This electrolytic solution for the electrolytic capacitor is obtained by incorporating at least one electrolyte selected from a group of dicarboxylic acid and its amine salt, having cyclobutane in its structure skeleton and shown by general formula <I>, and an organic polar solvent, and the electrolytic capacitor is formed by using the electrolytic solution. Here, R1 and R2 are alkali groups with carbon number of 1 to 3, and R3 is an alkyl group with an atomic hydrogen or carbon number of 1 to 3.

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】本発明は、電解コンデンサ用
電解液及び該電解液を用いて作製した電解コンデンサに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor and an electrolytic capacitor manufactured using the electrolytic solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】特公昭31−8971号公報には、電解
質であるホウ酸またはその塩を、エチレングリコール等
の有機極性溶媒に溶解させた電解コンデンサ用電解液が
開示されているが、この電解コンデンサ用電解液は、伝
導度が低く、またホウ酸とエチレングリコールとのエス
テル化により水が生成し、高温では、水蒸気が発生して
内圧が上昇し、電解コンデンサの外装ケースの破損を起
こすという欠点があった。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Publication No. 31-8971 discloses an electrolytic solution for electrolytic capacitors in which boric acid or a salt thereof as an electrolyte is dissolved in an organic polar solvent such as ethylene glycol. Electrolyte for capacitors has low conductivity, and water is generated by esterification of boric acid and ethylene glycol.At high temperatures, water vapor is generated and the internal pressure rises, causing damage to the outer case of the electrolytic capacitor. There were drawbacks.

【0003】上記欠点を改良するため、特公昭47−3
0461号公報には、電解質としてアゼライン酸、セバ
シン酸等の直鎖アルキルジカルボン酸またはその塩を用
いることが開示されている。直鎖アルキルジカルボン酸
は、有機極性溶媒に対する溶解度が低く、室温以下で
は、結晶が析出しやすく、低温における電解コンデンサ
の特性が劣化してしまう。
In order to improve the above disadvantage, Japanese Patent Publication No. Sho 47-3
No. 0461 discloses that a straight-chain alkyldicarboxylic acid such as azelaic acid and sebacic acid or a salt thereof is used as an electrolyte. The linear alkyl dicarboxylic acid has low solubility in organic polar solvents, and tends to precipitate crystals at room temperature or lower, deteriorating the characteristics of the electrolytic capacitor at low temperatures.

【0004】上記低温での特性劣化を改善させることを
目的として、特公昭60−13293号公報及び特公昭
63−15738号公報には、電解質としてブチルオク
タン二酸、5,6−デカンジカルボン酸等の分岐アルキ
ルジカルボン酸またはその塩を用いることが開示されて
いる。分岐アルキルジカルボン酸またはその塩は、有機
極性溶媒に対する溶解度が高く、低温における電解コン
デンサの特性劣化を抑制することができる。また、分岐
アルキルジカルボン酸またはその塩とエチレングリコー
ルとのエステル化反応が遅いので、水の生成が少なく、
高温における電解液を安定化させることができる。
For the purpose of improving the characteristic deterioration at low temperatures, Japanese Patent Publication Nos. 60-13293 and 63-15738 disclose butyl octane diacid, 5,6-decane dicarboxylic acid and the like as electrolytes. It is disclosed that a branched alkyldicarboxylic acid or a salt thereof is used. A branched alkyldicarboxylic acid or a salt thereof has high solubility in an organic polar solvent, and can suppress deterioration of characteristics of an electrolytic capacitor at a low temperature. In addition, since the esterification reaction between the branched alkyldicarboxylic acid or a salt thereof and ethylene glycol is slow, the generation of water is small,
The electrolyte at a high temperature can be stabilized.

【0005】しかしながら、高温で長時間使用した場
合、分岐状アルキルジカルボン酸でも電極箔の表面に吸
着し、そこで錯体を形成するため、静電容量(以下、
「Cap」と記す。)が減少したり、損失角の正接(以
下、「tanδ」と記す。)が大きく上昇するという欠
点がある。
However, when used at a high temperature for a long time, even a branched alkyldicarboxylic acid is adsorbed on the surface of the electrode foil and forms a complex there, so that the electrostatic capacity (hereinafter, referred to as the capacitance) is increased.
It is described as “Cap”. ) Decreases and the tangent of the loss angle (hereinafter, referred to as “tan δ”) greatly increases.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高伝
導度かつ高火花電圧で、低温安定性に優れた電解コンデ
ンサ用電解液を提供することであり、また、優れたコン
デンサ特性を有し、低温、高温安定性に優れ、コンデン
サ寿命の向上した、信頼性の高い電解コンデンサを提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrolytic solution for an electrolytic capacitor which has high conductivity, high spark voltage, and excellent low-temperature stability, and has excellent capacitor characteristics. Another object of the present invention is to provide a highly reliable electrolytic capacitor having excellent low-temperature and high-temperature stability and having an improved capacitor life.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意検討した結果、構造骨格中にシク
ロブタンを有する、特定構造のジカルボン酸またはその
アミン塩を電解質として用いることにより、上記課題を
解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that a dicarboxylic acid having a specific structure having cyclobutane in a structural skeleton or an amine salt thereof is used as an electrolyte. The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, and have completed the present invention.

【0008】すなわち、本発明は、構造骨格中にシクロ
ブタンを有する、下記一般式<I>で表されるジカルボ
ン酸またはそのアミン塩からなる群から選ばれる少なく
とも1種の電解質と、有機極性溶媒とを含有させてなる
ことを特徴とする電解コンデンサ用電解液であり、該電
解液を用いて作製した電解コンデンサである。
That is, the present invention relates to an organic polar solvent comprising at least one electrolyte selected from the group consisting of dicarboxylic acids or amine salts thereof having a cyclobutane in a structural skeleton and represented by the following general formula <I>: And an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, characterized by being prepared by using the electrolytic solution.

【0009】[0009]

【化2】 Embedded image

【0010】式中、R、Rは、炭素数1〜3のアル
キル基を、Rは、水素原子または炭素数1〜3のアル
キル基を表す。
In the formula, R 1 and R 2 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

【0011】R、R及びRにおいて、炭素数1〜
3のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピ
ル基があげられる。
R 1 , R 2 and R 3 have 1 to 1 carbon atoms
Examples of the alkyl group 3 include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.

【0012】上記一般式<I>で表されるジカルボン酸
のアミン塩において、カチオン成分となるアミンとして
は、公知のアンモニア、一級アミン、二級アミン、三級
アミンまたは四級アンモニウムからなる群から選ばれる
少なくとも1種があげられる。
In the amine salt of the dicarboxylic acid represented by the general formula <I>, the amine serving as the cation component is selected from the group consisting of known ammonia, primary amine, secondary amine, tertiary amine and quaternary ammonium. At least one selected from them is given.

【0013】本発明に用いられる有機極性溶媒として
は、電解コンデンサ用電解液の溶媒として一般に用いら
れているエチレングリコール、γ−ブチロラクトン等、
公知の有機極性溶媒を用いることができ、少なくとも1
種以上が用いられる。
The organic polar solvent used in the present invention includes ethylene glycol, γ-butyrolactone, etc., which are generally used as a solvent for an electrolytic solution for an electrolytic capacitor.
A known organic polar solvent can be used.
More than one species is used.

【0014】本発明に電解質として用いられる、骨格構
造中にシクロブタンを有する、一般式<I>で表される
ジカルボン酸は、例えば、α−ピネンまたはγ−ピネン
を原料とし、硝酸酸化法、オゾン酸化法等の二重結合を
酸化開裂させる方法により合成することができる。
The dicarboxylic acid represented by the general formula <I> having cyclobutane in the skeletal structure and used as an electrolyte in the present invention is, for example, prepared by using α-pinene or γ-pinene as a raw material, a nitric acid oxidation method, an ozone It can be synthesized by a method of oxidative cleavage of a double bond such as an oxidation method.

【0015】また、先に合成した一般式<I>で表され
るジカルボン酸を水に溶解させた後、適宜選択した公知
のアミンを添加して、中和反応させた後、減圧下で脱水
させて、目的とするジカルボン酸のアミン塩を得る。
After dissolving the previously synthesized dicarboxylic acid represented by the general formula <I> in water, adding a known amine appropriately selected to cause a neutralization reaction, and then dehydrating under reduced pressure. Thus, the desired amine salt of dicarboxylic acid is obtained.

【0016】本発明に用いられる一般式<I>で表され
るジカルボン酸またはそのアミン塩は、電解コンデンサ
用電解液の全質量に対し、通常1〜60質量部であり、
好ましくは5〜40質量部である。なお、他の電解質と
して、公知の有機酸またはその塩を併用しても差し支え
なく、この場合、上記一般式<I>で表されるジカルボ
ン酸またはそのアミン塩が5質量部未満でも、単独使用
の場合の5質量部と同等の特性を有する電解コンデンサ
を得ることができる。
The dicarboxylic acid or the amine salt thereof represented by the general formula <I> used in the present invention is usually 1 to 60 parts by mass with respect to the total mass of the electrolytic solution for an electrolytic capacitor.
Preferably it is 5 to 40 parts by mass. As the other electrolyte, a known organic acid or a salt thereof may be used in combination. In this case, even if the dicarboxylic acid or the amine salt thereof represented by the above general formula <I> is less than 5 parts by mass, it is used alone. In this case, an electrolytic capacitor having characteristics equivalent to 5 parts by mass can be obtained.

【0017】また、本発明の電解コンデンサ用電解液に
は、必要に応じ、耐電圧を高めるためにマンニット、ソ
ルビット等の多価アルコールやノニオン性界面活性剤等
が、あるいは腐食抑制のためにニトロ化合物等が添加さ
れる。
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention may contain a polyhydric alcohol such as mannitol or sorbite, a nonionic surfactant, or the like, if necessary, in order to increase the withstand voltage, or to prevent corrosion. A nitro compound or the like is added.

【0018】上記一般式<I>で表されるジカルボン酸
またはそのアミン塩は、従来の直鎖アルキルジカルボン
酸、分岐アルキルジカルボン酸またはその塩と比べ、脂
環であるシクロブタンを構造骨格中に有することによ
り、有機極性溶媒に対する溶解度が非常に高い。
The dicarboxylic acid or the amine salt thereof represented by the above general formula <I> has an alicyclic cyclobutane in the structural skeleton as compared with a conventional linear alkyldicarboxylic acid or a branched alkyldicarboxylic acid or a salt thereof. As a result, the solubility in the organic polar solvent is very high.

【0019】上記一般式<I>で表されるジカルボン酸
またはそのアミン塩を電解質とした電解コンデンサ用電
解液は、高伝導度かつ高火花電圧であり、また低温でも
結晶が析出せず、該電解液を用いて作製された電解コン
デンサは、低温安定性に優れている。
The electrolytic solution for electrolytic capacitors using the dicarboxylic acid or the amine salt thereof represented by the general formula <I> as an electrolyte has a high conductivity and a high spark voltage, and does not precipitate crystals even at a low temperature. An electrolytic capacitor manufactured using an electrolytic solution has excellent low-temperature stability.

【0020】また、上記一般式<I>で表されるジカル
ボン酸またはそのアミン塩は、立体的な構造を有してお
り、上記一般式<I>で表されるジカルボン酸またはそ
のアミン塩を電解質とした電解コンデンサ用電解液は、
電極箔と錯体を形成し難く、Capの減少の少ないコン
デンサを得ることができる。
The dicarboxylic acid represented by the general formula <I> or the amine salt thereof has a three-dimensional structure, and the dicarboxylic acid represented by the general formula <I> or the amine salt thereof is The electrolytic solution for the electrolytic capacitor used as the electrolyte is
A capacitor that hardly forms a complex with the electrode foil and has a small decrease in Cap can be obtained.

【0021】また一般式<I>で表されるジカルボン酸
は、立体障害により、エチレングリコールとのエステル
化反応が生じにくいため、高温でも電解液の劣化を抑制
することができ、該電解液を用いて作製された電解コン
デンサは、高温での安定性に優れている。
The dicarboxylic acid represented by the general formula <I> hardly causes an esterification reaction with ethylene glycol due to steric hindrance, so that deterioration of the electrolytic solution can be suppressed even at a high temperature. The electrolytic capacitor manufactured by using this is excellent in stability at high temperature.

【0022】一般式<I>で表されるジカルボン酸また
はそのアミン塩を電解質とした電解コンデンサ用電解液
を用いて作製した、本発明の電解コンデンサは、優れた
コンデンサ特性を有すると共に、低温、高温での安定性
に優れ、コンデンサ寿命が向上した、信頼性の高いコン
デンサである。
The electrolytic capacitor of the present invention, which is produced using an electrolytic solution for an electrolytic capacitor using a dicarboxylic acid or an amine salt thereof represented by the general formula <I> as an electrolyte, has excellent capacitor characteristics, This is a highly reliable capacitor with excellent stability at high temperatures and improved capacitor life.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基き説明する。なお、実施例中の「部」は、「質量
部」を表す。本発明は、これらの実施例になんら限定さ
れない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples. In the examples, “parts” represents “parts by mass”. The present invention is not limited to these examples.

【0024】実施例1 まず、一般式<I>で表されるジカルボン酸において、
、Rがメチル基であり、かつRが水素原子であ
るジカルボン酸(以下、「ジカルボン酸A」と記す。)
のアンモニウム塩を合成した。
Example 1 First, in a dicarboxylic acid represented by the general formula <I>,
A dicarboxylic acid in which R 1 and R 2 are methyl groups and R 3 is a hydrogen atom (hereinafter, referred to as “dicarboxylic acid A”).
Was synthesized.

【0025】ついで、前記ジカルボン酸Aのアンモニウ
ム塩15部を電解質として、有機極性溶媒であるエチレ
ングリコール84部及び水1部に混合させて、電解コン
デンサ用電解液を調製した。調製した電解液の組成を表
1に示す。該電解液の温度30℃における伝導度は1.
86mS/cmであり、温度85℃における火花電圧は
510Vであった。結果を表2に示す。
Next, an electrolyte was prepared by mixing 15 parts of the ammonium salt of dicarboxylic acid A as an electrolyte with 84 parts of ethylene glycol as an organic polar solvent and 1 part of water. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. is 1.
It was 86 mS / cm, and the spark voltage at a temperature of 85 ° C. was 510 V. Table 2 shows the results.

【0026】また、、温度−20℃、−40℃、−60
℃まで冷却し、結晶の析出の有無を目視で確認し、該電
解液の低温溶解性試験を行ったところ、各温度共、結晶
は析出しなかった。結果を表2に示す。
Further, the temperature is -20.degree. C., -40.degree.
After cooling to ℃, the presence or absence of the precipitation of crystals was visually confirmed, and a low-temperature solubility test of the electrolytic solution was performed. As a result, no crystals were precipitated at each temperature. Table 2 shows the results.

【0027】該電解液を用いて、定格電圧400V、定
格容量9.0μFの電解コンデンサを作製した。得られ
た電解コンデンサの初期値は、Capが9.2μF、t
anδが0.047であった。また、温度105℃で定
格電圧400Vを印加させて1000時間経過させた高
温負荷試験では、Cap変化率が−1.3%、tanδ
が0.055であった。結果を表3に示す。
An electrolytic capacitor having a rated voltage of 400 V and a rated capacity of 9.0 μF was prepared using the electrolytic solution. The initial value of the obtained electrolytic capacitor is such that Cap is 9.2 μF, t
an δ was 0.047. In a high-temperature load test in which a rated voltage of 400 V was applied at a temperature of 105 ° C. and 1000 hours passed, the rate of change in Cap was −1.3%, tan δ
Was 0.055. Table 3 shows the results.

【0028】実施例2 実施例1に用いたジカルボン酸Aのアンモニウム塩40
部を電解質として、有機極性溶媒であるエチレングリコ
ール59部及び水1部に混合させて、電解コンデンサ用
電解液を調製した。調製した電解液の組成を表1に示
す。該電解液の温度30℃における伝導度は2.41m
S/cmであり、温度85℃における火花電圧は505
Vであった。結果を表2に示す。また、実施例1と同様
に行った低温溶解性試験では、実施例1と同様、温度−
60℃まで結晶が析出しなかった。結果を表2に示す。
Example 2 Ammonium salt 40 of dicarboxylic acid A used in Example 1
The mixture was mixed with 59 parts of an organic polar solvent, ethylene glycol, and 1 part of water to prepare an electrolytic solution for an electrolytic capacitor. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. is 2.41 m.
S / cm, and the spark voltage at a temperature of 85 ° C. is 505.
V. Table 2 shows the results. In addition, in the low-temperature solubility test performed in the same manner as in Example 1, the temperature-
No crystals were precipitated up to 60 ° C. Table 2 shows the results.

【0029】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.2μF、tanδが0.046であ
った。また、高温負荷試験では、Cap変化率が−1.
4%、tanδが0.055であった。結果を表3に示
す。
An electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was manufactured using the electrolytic solution. The initial values of the obtained electrolytic capacitor were Cap of 9.2 μF and tan δ of 0.046. In the high temperature load test, the Cap change rate was -1.
4%, tan δ was 0.055. Table 3 shows the results.

【0030】実施例3 まず、一般式<I>で表されるジカルボン酸において、
、Rがメチル基であり、かつRがメチル基であ
るジカルボン酸(以下、「ジカルボン酸B」と記す。)
のアンモニウム塩を合成した。
Example 3 First, in a dicarboxylic acid represented by the general formula <I>,
A dicarboxylic acid in which R 1 and R 2 are methyl groups and R 3 is a methyl group (hereinafter, referred to as “dicarboxylic acid B”).
Was synthesized.

【0031】ついで、前記ジカルボン酸Bのアンモニウ
ム塩10部を電解質として、有機極性溶媒であるエチレ
ングリコール89部及び水1部に混合させて、電解コン
デンサ用電解液を調製した。調製した電解液の組成を表
1に示す。該電解液の温度30℃における伝導度は2.
04mS/cmであり、温度85℃における火花電圧は
505Vであった。結果を表2に示す。また、低温溶解
性試験では、実施例1と同様、温度−60℃まで結晶が
析出しなかった。結果を表2に示す。
Then, 10 parts of the ammonium salt of dicarboxylic acid B was used as an electrolyte and mixed with 89 parts of ethylene glycol as an organic polar solvent and 1 part of water to prepare an electrolytic solution for an electrolytic capacitor. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. is 2.
The spark voltage at a temperature of 85 ° C. was 505 V. Table 2 shows the results. In the low-temperature solubility test, no crystals were precipitated up to a temperature of −60 ° C. as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0032】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.1μF、tanδが0.049であ
った。また、高温負荷試験では、Cap変化率が−1.
4%、tanδが0.056であった。結果を表3に示
す。
An electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was manufactured using the electrolytic solution. The initial value of the obtained electrolytic capacitor was Cap of 9.1 μF and tan δ of 0.049. In the high temperature load test, the Cap change rate was -1.
4% and tan δ were 0.056. Table 3 shows the results.

【0033】実施例4 まず、一般式<I>で表されるジカルボン酸において、
、Rがエチル基であり、かつRがメチル基であ
るジカルボン酸(以下、「ジカルボン酸C」と記す。)
のアンモニウム塩を合成した。
Example 4 First, in a dicarboxylic acid represented by the general formula <I>,
A dicarboxylic acid in which R 1 and R 2 are ethyl groups and R 3 is a methyl group (hereinafter, referred to as “dicarboxylic acid C”).
Was synthesized.

【0034】ついで、前記ジカルボン酸Cのアンモニウ
ム塩10部を電解質として、有機極性溶媒であるエチレ
ングリコール89部及び水1部に混合させて、電解コン
デンサ用電解液を調製した。調製した電解液の組成を表
1に示す。該電解液の温度30℃における伝導度は1.
65mS/cmであり、温度85℃における火花電圧は
525Vであった。結果を表2に示す。また、低温溶解
性試験では、実施例1と同様、温度−60℃まで結晶が
析出しなかった。結果を表2に示す。
Then, 10 parts of the ammonium salt of dicarboxylic acid C was used as an electrolyte, and mixed with 89 parts of ethylene glycol as an organic polar solvent and 1 part of water to prepare an electrolytic solution for an electrolytic capacitor. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. is 1.
It was 65 mS / cm, and the spark voltage at a temperature of 85 ° C. was 525 V. Table 2 shows the results. In the low-temperature solubility test, no crystals were precipitated up to a temperature of −60 ° C. as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0035】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.1μF、tanδが0.048であ
った。また、高温負荷試験では、Cap変化率が−1.
6%、tanδが0.057であった。結果を表3に示
す。
An electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was manufactured using the electrolytic solution. The initial values of the obtained electrolytic capacitor were 9.1 μF for Cap and 0.048 for tan δ. In the high temperature load test, the Cap change rate was -1.
6% and tan δ were 0.057. Table 3 shows the results.

【0036】実施例5 実施例1に用いたジカルボン酸Aのアンモニウム塩5部
と実施例2に用いたジカルボン酸Bのアンモニウム塩5
部とを電解質として、有機極性溶媒であるエチレングリ
コール89部及び水1部に混合させて、電解コンデンサ
用電解液を調製した。調製した電解液の組成を表1に示
す。該電解液の温度30℃における伝導度は1.98m
S/cmであり、温度85℃における火花電圧は505
Vであった。また、低温溶解性試験では、実施例1と同
様、温度−60℃まで結晶が析出しなかった。結果を表
2に示す。
Example 5 5 parts of ammonium salt of dicarboxylic acid A used in Example 1 and ammonium salt 5 of dicarboxylic acid B used in Example 2
The mixture was mixed with 89 parts of ethylene glycol as an organic polar solvent and 1 part of water to prepare an electrolytic solution for an electrolytic capacitor. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. is 1.98 m.
S / cm and the spark voltage at a temperature of 85 ° C. is 505
V. In the low-temperature solubility test, no crystals were precipitated up to a temperature of −60 ° C. as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0037】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.2μF、tanδが0.048であ
った。また、高温負荷試験では、Cap変化率が−1.
4%、tanδが0.055であった。結果を表3に示
す。
An electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was manufactured using the electrolytic solution. The initial value of the obtained electrolytic capacitor was Cap of 9.2 μF and tan δ of 0.048. In the high temperature load test, the Cap change rate was -1.
4%, tan δ was 0.055. Table 3 shows the results.

【0038】実施例6 予め合成したジカルボン酸Aのジエチルアミン塩15部
を電解質として、有機極性溶媒であるエチレングリコー
ル84部及び水1部に混合させて、電解コンデンサ用電
解液を調製した。調製した電解液の組成を表1に示す。
該電解液の温度30℃における伝導度は1.45mS/
cmであり、温度85℃における火花電圧は490Vで
あった。また、低温溶解性試験では、実施例1と同様、
温度−60℃まで結晶が析出しなかった。結果を表2に
示す。
Example 6 An electrolyte was prepared by mixing 15 parts of the diethylamine salt of dicarboxylic acid A synthesized in advance with 84 parts of ethylene glycol as an organic polar solvent and 1 part of water as an electrolyte. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution.
The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. is 1.45 mS /
cm, and the spark voltage at a temperature of 85 ° C. was 490 V. In the low-temperature solubility test, as in Example 1,
No crystals were precipitated until the temperature reached -60 ° C. Table 2 shows the results.

【0039】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.1μF、tanδが0.046であ
った。また、高温負荷試験では、CAP変化率が−1.
6%、tanδが0.053であった。結果を表3に示
す。
Using the electrolytic solution, an electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was produced. The initial value of the obtained electrolytic capacitor was Cap of 9.1 μF and tan δ of 0.046. In the high temperature load test, the CAP change rate was -1.
6% and tan δ were 0.053. Table 3 shows the results.

【0040】比較例1 アゼライン酸アンモニウム5部を電解質として、有機極
性溶媒であるエチレングリコール94部及び水1部に混
合させて、電解コンデンサ用電解液を調製した。調製し
た電解液の組成を表1に示す。該電解液の温度30℃に
おける伝導度は1.33mS/cmであり、温度85℃
における火花電圧は430Vであった。また、低温溶解
性試験では、温度−20℃で結晶が析出してしまった。
結果を表2に示す。
Comparative Example 1 An electrolytic solution for an electrolytic capacitor was prepared by mixing 5 parts of ammonium azelate as an electrolyte with 94 parts of ethylene glycol as an organic polar solvent and 1 part of water. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. is 1.33 mS / cm, and the temperature of the electrolyte is 85 ° C.
Was 430V. In the low-temperature solubility test, crystals were precipitated at a temperature of -20 ° C.
Table 2 shows the results.

【0041】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.2μF、tanδが0.046であ
った。また、高温負荷試験では、Cap変化率が−4.
2%、tanδが0.081であった。結果を表3に示
す。
Using the electrolytic solution, an electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was produced. The initial values of the obtained electrolytic capacitor were Cap of 9.2 μF and tan δ of 0.046. In the high temperature load test, the Cap change rate was −4.
2% and tan δ were 0.081. Table 3 shows the results.

【0042】比較例2 セバシン酸アンモニウム5部を電解質として、有機極性
溶媒であるエチレングリコール94部及び水1部に混合
させて、電解コンデンサ用電解液を調製した。調製した
電解液の組成を表1に示す。該電解液の温度30℃にお
ける伝導度は1.10mS/cmであり、温度85℃に
おける火花電圧は450Vであった。また、低温溶解性
試験では、温度−20℃で、結晶が析出してしまった。
結果を表2に示す。
Comparative Example 2 An electrolytic solution for an electrolytic capacitor was prepared by mixing 5 parts of ammonium sebacate as an electrolyte with 94 parts of ethylene glycol as an organic polar solvent and 1 part of water. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. was 1.10 mS / cm, and the spark voltage at a temperature of 85 ° C. was 450 V. In the low-temperature solubility test, crystals were precipitated at a temperature of -20 ° C.
Table 2 shows the results.

【0043】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.1μF、tanδが0.051であ
った。また、高温負荷試験では、Cap変化率が−4.
8%、tanδが0.074であった。結果を表3に示
す。
An electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was manufactured using the electrolytic solution. The initial values of the obtained electrolytic capacitor were Cap of 9.1 μF and tan δ of 0.051. In the high temperature load test, the Cap change rate was −4.
8% and tan δ were 0.074. Table 3 shows the results.

【0044】比較例3 1,6−デカンジカルボン酸アンモニウム5部を電解質
として、有機極性溶媒であるエチレングリコール94部
及び水1部に混合させて、電解コンデンサ用電解液を調
製した。調製した電解液の組成を表1に示す。該電解液
の温度30℃における伝導度は1.34mS/cmであ
り、温度85℃における火花電圧は450Vであった。
また、低温溶解性試験では、温度−60℃で、液が微濁
した。結果を表2に示す。
Comparative Example 3 An electrolytic solution for an electrolytic capacitor was prepared by mixing 5 parts of ammonium 1,6-decanedicarboxylate as an electrolyte with 94 parts of an organic polar solvent, ethylene glycol and 1 part of water. Table 1 shows the composition of the prepared electrolyte solution. The conductivity of the electrolyte at a temperature of 30 ° C. was 1.34 mS / cm, and the spark voltage at a temperature of 85 ° C. was 450 V.
In the low-temperature solubility test, the solution became slightly turbid at a temperature of -60 ° C. Table 2 shows the results.

【0045】該電解液を用いて、実施例1と同様の電解
コンデンサを作製した。得られた電解コンデンサの初期
値は、Capが9.2μF、tanδが0.050であ
った。また、高温負荷試験では、Cap変化率が−6.
0%、tanδが0.063であった。結果を表3に示
す。
An electrolytic capacitor similar to that of Example 1 was manufactured using the electrolytic solution. The initial values of the obtained electrolytic capacitor were Cap of 9.2 μF and tan δ of 0.050. In the high temperature load test, the Cap change rate was −6.
0% and tan δ were 0.063. Table 3 shows the results.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】表2から明らかなように、本願発明の電解
コンデンサ用電解液(実施例1〜6)は、従来(比較例
1〜3)と比べ、高伝導度であり、かつ高火花電圧であ
る。また、従来(比較例1〜3)では、温度−60℃に
おいて、電解液の微濁〜結晶析出がみられたのに対し、
本願発明の電解コンデンサ用電解液(実施例1〜6)
は、温度−60℃でも、結晶析出せず、低温安定性に優
れている。
As is clear from Table 2, the electrolytic solution for electrolytic capacitors of the present invention (Examples 1 to 6) has higher conductivity and higher spark voltage than the conventional (Comparative Examples 1 to 3). is there. In addition, in the related art (Comparative Examples 1 to 3), at a temperature of −60 ° C., slight turbidity to crystal precipitation of the electrolytic solution were observed,
Electrolytic solution for electrolytic capacitor of the present invention (Examples 1 to 6)
Has no crystal precipitation even at a temperature of −60 ° C., and is excellent in low-temperature stability.

【0049】[0049]

【表3】 [Table 3]

【0050】表3から明らかなように、本発明の電解コ
ンデンサ用電解液(実施例1〜6)を用いて作製した電
解コンデンサは、従来(比較例1〜3)と比べ、高温負
荷試験後のCap変化率が小さく、またtanδも、初
期値と大きく変らず、コンデンサ寿命が長く、信頼性が
高いコンデンサである。
As is evident from Table 3, the electrolytic capacitors prepared using the electrolytic solutions for electrolytic capacitors of the present invention (Examples 1 to 6) were higher in the post-high temperature load test than the conventional ones (Comparative Examples 1 to 3). Is small, the tan δ is not much different from the initial value, the capacitor life is long, and the capacitor has high reliability.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明に電解質として用いられるジカル
ボン酸またはそのアミン塩は、構造骨格中に脂環である
シクロブタンを有するため、有機極性溶媒に対する溶解
度が非常に高く、上記ジカルボン酸またはそのアミン塩
を電解質とした電解コンデンサ用電解液は、高伝導度で
あり、かつ高火花電圧である。また、温度−60℃で
も、結晶が析出せず、低温安定性にも優れている。
The dicarboxylic acid or its amine salt used as an electrolyte in the present invention has cyclobutane which is an alicyclic ring in its structural skeleton, and therefore has a very high solubility in organic polar solvents. Has high conductivity and high spark voltage. Further, even at a temperature of -60 ° C, no crystals are precipitated, and the low-temperature stability is excellent.

【0052】本発明の電解コンデンサは、温度105℃
×1000時間後でも、Cap変化率及びtanδ変化
が小さく、高温での安定性に優れている。
The electrolytic capacitor of the present invention has a temperature of 105 ° C.
Even after × 1000 hours, the rate of change in Cap and the change in tan δ are small, and the stability at high temperatures is excellent.

【0053】本発明の電解コンデンサは、優れたコンデ
ンサ特性を有し、かつ低温、高温での安定性に優れ、コ
ンデンサ寿命の向上した、信頼性が高いコンデンサであ
る。
The electrolytic capacitor of the present invention is a highly reliable capacitor having excellent capacitor characteristics, excellent stability at low and high temperatures, and having an improved capacitor life.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 構造骨格中にシクロブタンを有する、下
記一般式<I>で表されるジカルボン酸またはそのアミ
ン塩からなる群から選ばれる少なくとも1種の電解質
と、有機極性溶媒とを含有させてなることを特徴とする
電解コンデンサ用電解液。 【化1】 (式中、R、Rは、炭素数1〜3のアルキル基を、
は、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表
す。)
1. An organic polar solvent comprising at least one electrolyte selected from the group consisting of a dicarboxylic acid represented by the following general formula <I> or an amine salt thereof having cyclobutane in a structural skeleton, and an organic polar solvent. An electrolytic solution for an electrolytic capacitor, comprising: Embedded image (Wherein, R 1 and R 2 represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms;
R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. )
【請求項2】 ジカルボン酸アミン塩のカチオン成分
が、アンモニア、一級アミン、二級アミン、三級アミン
または四級アンモニウムからなる群から選ばれる少なく
とも1種であることを特徴とする請求項1に記載の電解
コンデンサ用電解液。
2. The method according to claim 1, wherein the cation component of the dicarboxylic acid amine salt is at least one selected from the group consisting of ammonia, primary amine, secondary amine, tertiary amine and quaternary ammonium. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to the above.
【請求項3】 請求項1または請求項2のいずれかに記
載の電解コンデンサ用電解液を用いて作製した電解コン
デンサ。
3. An electrolytic capacitor produced by using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8187763B2 (en) 2003-07-11 2012-05-29 Honda Motor Co., Ltd. Cooling liquid composition for fuel cell
CN105280385A (en) * 2014-06-11 2016-01-27 东莞市东阳光电容器有限公司 Working electrolyte for slender-type high-voltage aluminum electrolyte capacitors
CN111029152A (en) * 2019-11-22 2020-04-17 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 Dedicated aluminium electrolytic capacitor of on-vehicle electron

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