JP2002299179A - 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高電導度であり、低温域で結晶が析出し難く
低温特性に優れ、広い温度範囲で使用可能であり、かつ
コンデンサの封口ゴムを劣化させず、液漏れのない電解
コンデンサ用電解液を提供。 【解決手段】 一般式〔Ｉ〕で表される４級ピロリジニ
ウム塩と一般式〔II〕で表される３級ピロリジン塩との
混合物を、電解質として含有する電解コンデンサ用電解
液である。（式中、Ｘ１、Ｘ２は炭素数１〜４のアルキ
ル基を、ｎ１、ｎ ２は０または１〜４の正整数を、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は炭素数２〜４のアルキル基を、Ａ
１、Ａ２は酸成分を表す。）
低温特性に優れ、広い温度範囲で使用可能であり、かつ
コンデンサの封口ゴムを劣化させず、液漏れのない電解
コンデンサ用電解液を提供。 【解決手段】 一般式〔Ｉ〕で表される４級ピロリジニ
ウム塩と一般式〔II〕で表される３級ピロリジン塩との
混合物を、電解質として含有する電解コンデンサ用電解
液である。（式中、Ｘ１、Ｘ２は炭素数１〜４のアルキ
ル基を、ｎ１、ｎ ２は０または１〜４の正整数を、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は炭素数２〜４のアルキル基を、Ａ
１、Ａ２は酸成分を表す。）
Description
【０００１】本発明は、電解コンデンサ用電解液に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電解コンデンサ用電解液として
は、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の３級アミ
ン、または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級アンモニウムと、マレイン酸、シト
ラコン酸、フタル酸等のジカルボン酸との塩からなる電
解質を、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール等の
溶媒に溶解させてなるものが知られている。
は、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の３級アミ
ン、または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級アンモニウムと、マレイン酸、シト
ラコン酸、フタル酸等のジカルボン酸との塩からなる電
解質を、γ−ブチロラクトン、エチレングリコール等の
溶媒に溶解させてなるものが知られている。
【０００３】上記従来の電解液において、３級アミン塩
を電解質としたものは電導度が不十分であり、また４級
アンモニウム塩を電解質としたものは常温以上で高電導
度を示すが、電解質の溶解度が小さいため、低温域で結
晶が析出し、低温域では実用的ではなかった。さらに４
級アンモニウム塩を電解質として用いたものは、電解液
のｐＨの上昇により、コンデンサの封口ゴムが劣化し、
液漏れを起こしやすいという問題があった。
を電解質としたものは電導度が不十分であり、また４級
アンモニウム塩を電解質としたものは常温以上で高電導
度を示すが、電解質の溶解度が小さいため、低温域で結
晶が析出し、低温域では実用的ではなかった。さらに４
級アンモニウム塩を電解質として用いたものは、電解液
のｐＨの上昇により、コンデンサの封口ゴムが劣化し、
液漏れを起こしやすいという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決し、高電導度であり、低温域で結晶が析出
し難く低温特性に優れ、広い温度範囲で使用可能であ
り、かつコンデンサの封口ゴムを劣化させず、液漏れの
ない電解コンデンサ用電解液を提供することである。
問題点を解決し、高電導度であり、低温域で結晶が析出
し難く低温特性に優れ、広い温度範囲で使用可能であ
り、かつコンデンサの封口ゴムを劣化させず、液漏れの
ない電解コンデンサ用電解液を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を行った結果、４級ピロリジニウム塩は、特異的に溶媒
への溶解度が高く、また、３級ピロリジン塩の添加によ
り、電解液のｐＨ上昇が抑制できることから、電解質と
して、４級ピロリジニウム塩及び３級ピロリジン塩を用
いた電解液が、上記課題を達成し得ることを見出し、本
発明を完成するに至った。
を行った結果、４級ピロリジニウム塩は、特異的に溶媒
への溶解度が高く、また、３級ピロリジン塩の添加によ
り、電解液のｐＨ上昇が抑制できることから、電解質と
して、４級ピロリジニウム塩及び３級ピロリジン塩を用
いた電解液が、上記課題を達成し得ることを見出し、本
発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、下記一般式〔Ｉ〕で
表される４級ピロリジニウム塩及び下記一般式〔II〕で
表される３級ピロリジン塩を、電解質として含有してな
ることを特徴とする電解コンデンサ用電解液であり、ま
た該電解液を用いて作製した電解コンデンサである。
表される４級ピロリジニウム塩及び下記一般式〔II〕で
表される３級ピロリジン塩を、電解質として含有してな
ることを特徴とする電解コンデンサ用電解液であり、ま
た該電解液を用いて作製した電解コンデンサである。
【０００７】
【化７】
【０００８】
【化８】
【０００９】式中、Ｘ１、Ｘ２は炭素数１〜４のアルキ
ル基を、ｎ１、ｎ２は０または１〜４の正整数を、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は炭素数２〜４のアルキル基を、Ａ
１、Ａ２は酸成分を表す。
ル基を、ｎ１、ｎ２は０または１〜４の正整数を、
Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は炭素数２〜４のアルキル基を、Ａ
１、Ａ２は酸成分を表す。
【００１０】以下、本発明について、詳細に説明する。
【００１１】上記一般式〔Ｉ〕で表される４級ピロリジ
ニム塩及び上記一般式〔II〕で表される３級ピロリジン
塩において、Ｘ１、Ｘ２は、炭素数１〜４のアルキル基
を表し、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ
−プロピル基、ｎ―ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅ
ｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基があげられる。ま
た、ｎ１、ｎ２は、０または１〜４の正整数である。
ニム塩及び上記一般式〔II〕で表される３級ピロリジン
塩において、Ｘ１、Ｘ２は、炭素数１〜４のアルキル基
を表し、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ
−プロピル基、ｎ―ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅ
ｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基があげられる。ま
た、ｎ１、ｎ２は、０または１〜４の正整数である。
【００１２】また、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、炭素数２〜
４のアルキル基を表し、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ
ｓｏ−プロピル基、ｎ―ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、
ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基があげられる。
４のアルキル基を表し、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ
ｓｏ−プロピル基、ｎ―ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、
ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基があげられる。
【００１３】４級ピロリジニウム塩の合成の容易性及び
経済性を考慮すると、Ｒ１、Ｒ２が同一のアルキル基で
あることが好ましい。
経済性を考慮すると、Ｒ１、Ｒ２が同一のアルキル基で
あることが好ましい。
【００１４】また、本発明に用いられる４級ピロリジニ
ム塩及び３級ピロリジン塩としては、電解液の電導度及
び低温域で結晶析出し難さを考慮すると、各々、ｎ１、
ｎ２＝０の時、すなわちアルキル基であるＸ１、Ｘ２が
無置換であり、かつＲ１、Ｒ ２及びＲ３がエチル基であ
る、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウム塩及びＮ−エチル
ピロリジン塩が、特に好ましい。
ム塩及び３級ピロリジン塩としては、電解液の電導度及
び低温域で結晶析出し難さを考慮すると、各々、ｎ１、
ｎ２＝０の時、すなわちアルキル基であるＸ１、Ｘ２が
無置換であり、かつＲ１、Ｒ ２及びＲ３がエチル基であ
る、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウム塩及びＮ−エチル
ピロリジン塩が、特に好ましい。
【００１５】上記一般式〔Ｉ〕で表される４級ピロリジ
ニム塩及び上記一般式〔II〕で表される３級ピロリジン
塩において、酸成分を表すＡ１、Ａ２としては、電解コ
ンデンサ用電解液の電解質を構成する周知の酸成分を用
いることができ、脂肪族飽和モノカルボン酸及び不飽和
モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸、脂肪族飽和ポ
リカルボン酸及び不飽和ポリカルボン酸、芳香族ポリカ
ルボン酸、脂肪族オキシカルボン酸、芳香族オキシカル
ボン酸、フェノール類、モノ及びジアルキルリン酸エス
テル、スルホン酸、無機酸等があげられる。
ニム塩及び上記一般式〔II〕で表される３級ピロリジン
塩において、酸成分を表すＡ１、Ａ２としては、電解コ
ンデンサ用電解液の電解質を構成する周知の酸成分を用
いることができ、脂肪族飽和モノカルボン酸及び不飽和
モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸、脂肪族飽和ポ
リカルボン酸及び不飽和ポリカルボン酸、芳香族ポリカ
ルボン酸、脂肪族オキシカルボン酸、芳香族オキシカル
ボン酸、フェノール類、モノ及びジアルキルリン酸エス
テル、スルホン酸、無機酸等があげられる。
【００１６】本発明に用いられる４級ピロリジニウム塩
としては、電解液の電導度及び低温域で結晶析出し難さ
を考慮すると、マレイン酸水素ピロリジニウム塩及び／
またはフタル酸水素ピロリジニウム塩が好ましい。
としては、電解液の電導度及び低温域で結晶析出し難さ
を考慮すると、マレイン酸水素ピロリジニウム塩及び／
またはフタル酸水素ピロリジニウム塩が好ましい。
【００１７】マレイン酸水素ピロリジニウム塩は、液体
であり、かつ溶媒への溶解性が特異的に高くなるため、
電解液の高電導度化が可能となり、また、低温域で結晶
が析出せず、低温特性に優れ、特に好ましい。
であり、かつ溶媒への溶解性が特異的に高くなるため、
電解液の高電導度化が可能となり、また、低温域で結晶
が析出せず、低温特性に優れ、特に好ましい。
【００１８】また、本発明に用いられる３級ピロリジン
塩としては、電解液の電導度を考慮すると、マレイン酸
ピロリジン塩及び／またはフタル酸ピロリジン塩が好ま
しく、電解液の安定性を考慮すると、フタル酸ピロリジ
ン塩がより好ましい。
塩としては、電解液の電導度を考慮すると、マレイン酸
ピロリジン塩及び／またはフタル酸ピロリジン塩が好ま
しく、電解液の安定性を考慮すると、フタル酸ピロリジ
ン塩がより好ましい。
【００１９】本発明に用いられる４級ピロリジニウム塩
の製造方法は、以下の通りである。
の製造方法は、以下の通りである。
【００２０】まず、下記一般式〔Ｖ〕（式中、Ｘ１、ｎ
１は、一般式〔Ｉ〕に同じ）で表される化合物に、一般
式〔Ｉ〕のＲ１、Ｒ２に対応するハロゲン化アルキルを
ハロゲン化剤として反応させて、ハロゲン化Ｎ，Ｎ−ジ
アルキルピロリジニウムを合成した後、イオン交換膜を
用いた電気透析法により、水酸化Ｎ，Ｎ−ジアルキルピ
ロリジニウム水溶液を得る。
１は、一般式〔Ｉ〕に同じ）で表される化合物に、一般
式〔Ｉ〕のＲ１、Ｒ２に対応するハロゲン化アルキルを
ハロゲン化剤として反応させて、ハロゲン化Ｎ，Ｎ−ジ
アルキルピロリジニウムを合成した後、イオン交換膜を
用いた電気透析法により、水酸化Ｎ，Ｎ−ジアルキルピ
ロリジニウム水溶液を得る。
【００２１】
【化９】
【００２２】ついで、得られた水酸化Ｎ，Ｎ−ジアルキ
ルピロリジニウム水溶液に、一般式〔Ｉ〕中のＡ１に対
応する酸成分を、等モル量添加して、中和反応させた
後、減圧下で脱水させて、目的とする４級ピロリジニウ
ム塩を得る。
ルピロリジニウム水溶液に、一般式〔Ｉ〕中のＡ１に対
応する酸成分を、等モル量添加して、中和反応させた
後、減圧下で脱水させて、目的とする４級ピロリジニウ
ム塩を得る。
【００２３】また、本発明に用いられる３級ピロリジン
塩の製造方法は、以下の通りである。
塩の製造方法は、以下の通りである。
【００２４】まず、下記一般式〔VI〕（式中、Ｘ２、ｎ
２は、一般式〔II〕に同じ）で表される化合物に、一般
式〔II〕のＲ３に対応するハロゲン化アルキルを反応さ
せＮ−アルキルピロリジンを得る。
２は、一般式〔II〕に同じ）で表される化合物に、一般
式〔II〕のＲ３に対応するハロゲン化アルキルを反応さ
せＮ−アルキルピロリジンを得る。
【００２５】
【化１０】
【００２６】そして得られたＮ−アルキルピロリジンに
一般式〔II〕中のＡ２に対応する酸成分を、等モル量添
加して、目的とする３級ピロリジン塩を得る。
一般式〔II〕中のＡ２に対応する酸成分を、等モル量添
加して、目的とする３級ピロリジン塩を得る。
【００２７】本発明の電解コンデンサ用電解液に用いら
れる３級ピロリジン塩の含有量は、４級ピロリジニウム
塩及び３級ピロリジン塩の総量に対し、１０〜５０質量
％である。
れる３級ピロリジン塩の含有量は、４級ピロリジニウム
塩及び３級ピロリジン塩の総量に対し、１０〜５０質量
％である。
【００２８】含有量が１０質量％未満の場合、３級ピロ
リジン塩の含有量が低すぎて、電解液のｐＨ上昇を抑制
できず、また、５０質量％超の場合、４級ピロリジニウ
ム塩の含有量が少なく、電導度が下がってしまい、不都
合である。
リジン塩の含有量が低すぎて、電解液のｐＨ上昇を抑制
できず、また、５０質量％超の場合、４級ピロリジニウ
ム塩の含有量が少なく、電導度が下がってしまい、不都
合である。
【００２９】本発明の電解コンデンサ用電解液に用いら
れる４級ピロリジニウム塩及び３級ピロリジン塩の含有
量は、電解液全量に対し、５〜５０質量％である。
れる４級ピロリジニウム塩及び３級ピロリジン塩の含有
量は、電解液全量に対し、５〜５０質量％である。
【００３０】含有量が５質量％未満の場合、十分な電導
度が得られず、また、５０質量％超の場合、電導度が低
下し、不都合である。
度が得られず、また、５０質量％超の場合、電導度が低
下し、不都合である。
【００３１】本発明の電解コンデンサ用電解液に用いら
れる溶媒としては、電解コンデンサ用電解液の溶媒とし
て用いられる周知のものを用いることができ、例えば、
γ−ブチロラクトン、エチレングリコール、１，３―ジ
メチル−２−イミダゾリジノン、プロピレンカーボネー
トがあげられる。
れる溶媒としては、電解コンデンサ用電解液の溶媒とし
て用いられる周知のものを用いることができ、例えば、
γ−ブチロラクトン、エチレングリコール、１，３―ジ
メチル−２−イミダゾリジノン、プロピレンカーボネー
トがあげられる。
【００３２】上記溶媒のうち、電解液の電導度、温度特
性、毒性等を考慮すると、γ−ブチロラクトンまたはγ
−ブチロラクトン含有溶媒が好ましい。
性、毒性等を考慮すると、γ−ブチロラクトンまたはγ
−ブチロラクトン含有溶媒が好ましい。
【００３３】本発明の電解コンデンサ用電解液は、必要
に応じて、コンデンサ特性に悪影響を及ばさない量の水
を含有させることができる。水の含有量としては、１０
質量％以下であり、好ましくは５質量％以下である。
に応じて、コンデンサ特性に悪影響を及ばさない量の水
を含有させることができる。水の含有量としては、１０
質量％以下であり、好ましくは５質量％以下である。
【００３４】また、本発明の電解コンデンサ用電解液
は、必要に応じて、リン酸誘導体、ホウ酸誘導体、ニト
ロ化合物等の添加剤を用いることができる。
は、必要に応じて、リン酸誘導体、ホウ酸誘導体、ニト
ロ化合物等の添加剤を用いることができる。
【００３５】本発明の電解コンデンサ用電解液は、溶媒
への溶解度が高い４級ピロリジニウム塩及び電解液のｐ
Ｈ上昇を抑制する３級ピロリジン塩を、電解質として含
有しており、高電導度で、低温域で結晶が析出しにく
く、低温特性に優れ広い温度範囲で使用可能であり、か
つ電解液のｐＨが上昇しないため、コンデンサの封口ゴ
ムを劣化させず、また液漏れがない。
への溶解度が高い４級ピロリジニウム塩及び電解液のｐ
Ｈ上昇を抑制する３級ピロリジン塩を、電解質として含
有しており、高電導度で、低温域で結晶が析出しにく
く、低温特性に優れ広い温度範囲で使用可能であり、か
つ電解液のｐＨが上昇しないため、コンデンサの封口ゴ
ムを劣化させず、また液漏れがない。
【００３６】
【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。実施例中の「％」は「質量％」を
表す。なお、本発明は、これらの実施例によりなんら限
定されない。
施例に基き説明する。実施例中の「％」は「質量％」を
表す。なお、本発明は、これらの実施例によりなんら限
定されない。
【００３７】実施例１ 溶媒であるγ−ブチロラクトン中に、電解質であるマレ
イン酸水素Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウム：フタル酸
Ｎ−エチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を濃度３
０％となるように溶解させて、電解コンデンサ用電解液
を調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度
３０℃における電導度は１５．１１ｍＳ／ｃｍであり、
温度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に
優れていた。結果を表２に示す。
イン酸水素Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウム：フタル酸
Ｎ−エチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を濃度３
０％となるように溶解させて、電解コンデンサ用電解液
を調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度
３０℃における電導度は１５．１１ｍＳ／ｃｍであり、
温度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に
優れていた。結果を表２に示す。
【００３８】該電解液を用いて、封口材としてイソブチ
レンイソプロピレンゴムを使用した定格電圧１６Ｖ、定
格容量１０００μＦの電解コンデンサを１０個作製し
た。得られた電解コンデンサを用いて、１０５℃で５Ｖ
負荷９時間→放電１時間を１サイクルとする高温負荷試
験を５００時間繰り返し、液漏れの有無を観察したとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
レンイソプロピレンゴムを使用した定格電圧１６Ｖ、定
格容量１０００μＦの電解コンデンサを１０個作製し
た。得られた電解コンデンサを用いて、１０５℃で５Ｖ
負荷９時間→放電１時間を１サイクルとする高温負荷試
験を５００時間繰り返し、液漏れの有無を観察したとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００３９】実施例２ 実施例１において、電解質としてマレイン酸水素Ｎ，Ｎ
−ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−エチルピロ
リジン＝７０：３０（質量比）を用いた以外は、実施例
１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製した。
電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃におけ
る電導度は１４．６０ｍＳ／ｃｍであり、温度−３０℃
に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優れていた。
結果を表２に示す。
−ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−エチルピロ
リジン＝７０：３０（質量比）を用いた以外は、実施例
１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製した。
電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃におけ
る電導度は１４．６０ｍＳ／ｃｍであり、温度−３０℃
に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優れていた。
結果を表２に示す。
【００４０】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００４１】実施例３ 実施例１において、電解質としてマレイン酸水素Ｎ，Ｎ
−ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−ｎ−プロピ
ルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以外は、
実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製
した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃
における電導度は１４．４５ｍＳ／ｃｍであり、温度−
３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優れて
いた。結果を表２に示す。
−ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−ｎ−プロピ
ルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以外は、
実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製
した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃
における電導度は１４．４５ｍＳ／ｃｍであり、温度−
３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優れて
いた。結果を表２に示す。
【００４２】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００４３】実施例４ 実施例１において、電解質としてマレイン酸水素Ｎ，Ｎ
−ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−エチル−３
―メチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以
外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液
を調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度
３０℃における電導度は１４．０３ｍＳ／ｃｍであり、
温度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に
優れていた。結果を表２に示す。
−ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−エチル−３
―メチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以
外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液
を調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度
３０℃における電導度は１４．０３ｍＳ／ｃｍであり、
温度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に
優れていた。結果を表２に示す。
【００４４】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００４５】実施例５ 実施例１において、電解質としてマレイン酸水素Ｎ，Ｎ
−エチル−ｎ−プロピルピロリジニウム：フタル酸Ｎ−
エチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以外
は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を
調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３
０℃における電導度は１３．６６ｍＳ／ｃｍであり、温
度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優
れていた。結果を表２に示す。
−エチル−ｎ−プロピルピロリジニウム：フタル酸Ｎ−
エチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以外
は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を
調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３
０℃における電導度は１３．６６ｍＳ／ｃｍであり、温
度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優
れていた。結果を表２に示す。
【００４６】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００４７】実施例６ 実施例１において、電解質としてマレイン酸水素Ｎ，Ｎ
−ジエチル−３−メチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ
−エチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以
外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液
を調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度
３０℃における電導度は１３．５０ｍＳ／ｃｍであり、
温度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に
優れていた。結果を表２に示す。
−ジエチル−３−メチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ
−エチルピロリジン＝８０：２０（質量比）を用いた以
外は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液
を調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度
３０℃における電導度は１３．５０ｍＳ／ｃｍであり、
温度−３０℃に冷却しても結晶析出せず、低温安定性に
優れていた。結果を表２に示す。
【００４８】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００４９】実施例７ 実施例１において、電解質としてフタル酸水素Ｎ，Ｎ−
ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−エチルピロリ
ジン＝８０：２０（質量比）を用いた以外は、実施例１
と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製した。電
解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃における
電導度は１１．４８ｍＳ／ｃｍであり、温度−３０℃に
冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優れていた。結
果を表２に示す。
ジエチルピロリジニウム：マレイン酸Ｎ−エチルピロリ
ジン＝８０：２０（質量比）を用いた以外は、実施例１
と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製した。電
解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃における
電導度は１１．４８ｍＳ／ｃｍであり、温度−３０℃に
冷却しても結晶析出せず、低温安定性に優れていた。結
果を表２に示す。
【００５０】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００５１】実施例８ 実施例１において、電解質としてフタル酸水素Ｎ，Ｎ−
ジエチルピロリジニウム：フタル酸Ｎ−エチルピロリジ
ン＝８０：２０（質量比）を用いた以外は、実施例１と
同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製した。電解
液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃における電
導度は１０．８６ｍＳ／ｃｍであり、温度−３０℃に冷
却しても結晶析出せず、低温安定性に優れていた。結果
を表２に示す。
ジエチルピロリジニウム：フタル酸Ｎ−エチルピロリジ
ン＝８０：２０（質量比）を用いた以外は、実施例１と
同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製した。電解
液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃における電
導度は１０．８６ｍＳ／ｃｍであり、温度−３０℃に冷
却しても結晶析出せず、低温安定性に優れていた。結果
を表２に示す。
【００５２】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、液漏れは見られなかった。結果を表２に示す。
【００５３】比較例１ 実施例１において、電解質としてフタル酸トリエチルア
ミンを用いた以外は、実施例１と同様にして、電解コン
デンサ用電解液を調製した。電解液組成を表１に示す。
該電解液は、温度−３０℃に冷却しても結晶は析出しな
かったが、温度３０℃における電導度は４．０ｍＳ／ｃ
ｍと不十分であった。結果を表２に示す。
ミンを用いた以外は、実施例１と同様にして、電解コン
デンサ用電解液を調製した。電解液組成を表１に示す。
該電解液は、温度−３０℃に冷却しても結晶は析出しな
かったが、温度３０℃における電導度は４．０ｍＳ／ｃ
ｍと不十分であった。結果を表２に示す。
【００５４】比較例２ 実施例１において、電解質としてマレイン酸水素テトラ
メチルアンモニウムを用い、濃度２０％とした以外は、
実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製
した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃
における電導度は１１．１７ｍＳ／ｃｍであったが、温
度−３０℃に冷却したところ、結晶が析出してしまっ
た。結果を表２に示す。
メチルアンモニウムを用い、濃度２０％とした以外は、
実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を調製
した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３０℃
における電導度は１１．１７ｍＳ／ｃｍであったが、温
度−３０℃に冷却したところ、結晶が析出してしまっ
た。結果を表２に示す。
【００５５】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、１０個中９個に液漏れが見られた。結果を表２に示
す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、１０個中９個に液漏れが見られた。結果を表２に示
す。
【００５６】比較例３ 実施例１において、電解質としてフタル酸水素メチルト
リエチルアンモニウムを用い、濃度２５％とした以外
は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を
調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３
０℃における電導度は１１．０ｍＳ／ｃｍであり、温度
−３０℃に冷却しても結晶は析出しなかった。結果を表
２に示す。
リエチルアンモニウムを用い、濃度２５％とした以外
は、実施例１と同様にして、電解コンデンサ用電解液を
調製した。電解液組成を表１に示す。該電解液の温度３
０℃における電導度は１１．０ｍＳ／ｃｍであり、温度
−３０℃に冷却しても結晶は析出しなかった。結果を表
２に示す。
【００５７】実施例１と同様にして、該電解液を用いて
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、１０個中８個に液漏れが見られた。結果を表２に示
す。
電解コンデンサを作製し、高温負荷試験を行ったとこ
ろ、１０個中８個に液漏れが見られた。結果を表２に示
す。
【００５８】比較例４ 一般式〔Ｉ〕中のＲ１、Ｒ２がメチル基であるＮ，Ｎ−
ジメチルピロリジニウム塩を合成するために、ピロリジ
ンとヨウ化メチルを用いて、ヨウ化Ｎ，Ｎ−ジメチルピ
ロリジニウムを合成したが、低収率であり、かつ潮解性
が強く、実際上、工業的に不適であった。
ジメチルピロリジニウム塩を合成するために、ピロリジ
ンとヨウ化メチルを用いて、ヨウ化Ｎ，Ｎ−ジメチルピ
ロリジニウムを合成したが、低収率であり、かつ潮解性
が強く、実際上、工業的に不適であった。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】
【発明の効果】本発明の電解コンデンサ用電解液は、溶
媒への溶解性が特異的に高い４級ピロリジニウム塩と、
電解液のｐＨ上昇を抑制する３級ピロリジン塩を電解質
として含有し、該電解液を用いて作製した電解コンデン
サは、高電導度で、かつ低温域で結晶が析出せず、低温
特性に優れ、広い温度範囲で使用可能であり、また、封
口ゴムが劣化せず、液漏れがない。
媒への溶解性が特異的に高い４級ピロリジニウム塩と、
電解液のｐＨ上昇を抑制する３級ピロリジン塩を電解質
として含有し、該電解液を用いて作製した電解コンデン
サは、高電導度で、かつ低温域で結晶が析出せず、低温
特性に優れ、広い温度範囲で使用可能であり、また、封
口ゴムが劣化せず、液漏れがない。
Claims (9)
- 【請求項１】 下記一般式〔Ｉ〕で表される４級ピロ
リジニウム塩及び下記一般式〔II〕で表される３級ピロ
リジン塩を、電解質として含有してなることを特徴とす
る電解コンデンサ用電解液。 【化１】 【化２】 （式中、Ｘ１、Ｘ２は、炭素数１〜４のアルキル基を、
ｎ１、ｎ２は、０または１〜４の正整数を、Ｒ１、Ｒ２
及びＲ３は、炭素数２〜４のアルキル基を、Ａ １、Ａ２
は酸成分を表す。） - 【請求項２】 下記一般式〔Ｉ〕で表される４級ピロリ
ジニウム塩及び下記一般式〔II〕で表される３級ピロリ
ジン塩を、電解質として含有してなることを特徴とする
電解コンデンサ用電解液。 【化３】 【化４】 （式中、Ｘ１、Ｘ２は、炭素数１〜４のアルキル基を、
ｎ１、ｎ２は、０または１〜４の正整数を、Ｒ１、Ｒ２
及びＲ３は炭素数２〜４のアルキル基であり、かつＲ１
とＲ２は同一のアルキル基を表し、Ａ１、Ａ２は酸成分
を表す。） - 【請求項３】 下式〔III〕（式中、Ａ１は酸性分を表
す。）で表されるＮ，Ｎ−ジエチルピロリジニウム塩及
び下式〔IV〕（式中、Ａ２は酸性分を表す。）で表され
るＮ−エチルピロリジン塩を、電解質として含有してな
ることを特徴とする電解コンデンサ用電解液。 【化５】 【化６】 - 【請求項４】 ４級ピロリジニウム塩が、マレイン酸水
素ピロリジニウム塩及び／またはフタル酸水素ピロリジ
ニウム塩であり、３級ピロリジン塩が、マレイン酸ピロ
リジン塩及び／またはフタル酸ピロリジン塩であること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記
載の電解コンデンサ用電解液。 - 【請求項５】 ４級ピロリジニウム塩が、マレイン酸水
素ピロリジニウム塩であり、３級ピロリジン塩が、フタ
ル酸ピロリジン塩であることを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれか１項に記載の電解コンデンサ用電解
液。 - 【請求項６】 ３級ピロリジン塩の含有量が、４級ピロ
リジニウム塩及び３級ピロリジン塩との総量に対し、１
０〜５０質量％であることを特徴とする請求項１から請
求項５のいずれか１項に記載の電解コンデンサ用電解
液。 - 【請求項７】 ４級ピロリジニウム塩及び３級ピロリジ
ン塩の含有量が、電解コンデンサ電解液全量に対し、５
〜５０質量％であることを特徴とする請求項１から請求
項６のいずれか１項に記載の電解コンデンサ用電解液。 - 【請求項８】 溶媒が、γ−ブチロラクトンまたはγ−
ブチロラクトンを含有する混合溶媒であることを特徴と
する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電解
コンデンサ用電解液。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか１項に
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099791A JP2002299179A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099791A JP2002299179A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002299179A true JP2002299179A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18953294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001099791A Pending JP2002299179A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 電解コンデンサ用電解液及び電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002299179A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1602142A1 (en) * | 2003-03-13 | 2005-12-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Energy storage devices |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001099791A patent/JP2002299179A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1602142A1 (en) * | 2003-03-13 | 2005-12-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Energy storage devices |
| EP1602142A4 (en) * | 2003-03-13 | 2007-06-20 | Commw Scient Ind Res Org | ENERGY STORAGE DEVICES |
| US7479353B2 (en) | 2003-03-13 | 2009-01-20 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Energy storage devices |
| EP1602142B1 (en) | 2003-03-13 | 2018-04-25 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Energy storage devices |
| EP3352183A1 (en) * | 2003-03-13 | 2018-07-25 | Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation | Energy storage devices |
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