JP2003037026A - 電解コンデンサの駆動用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電解コンデンサの容量減少、ｔａｎδ増加の
抑制が可能な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、高級二塩基酸またはその塩と、ホウ酸またはそのア
ンモニウム塩と、０．１０〜５．００ｗｔ％の５−メチ
ル−２，３−ジヒドロキシピラジン（化１）とを溶解す
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
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中高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等の溶媒に、高級
二塩基酸またはそのアンモニウム塩、ホウ酸またはその
アンモニウム塩およびマンニトール等の多価アルコール
類を溶解していた。高級二塩基酸、ホウ酸と多価アルコ
ール類はエステル化合物を形成し、その構造的な特性に
より電解液の耐電圧が向上するとされている。しかし、
このエステル化合物は、電解コンデンサ内部の発熱や雰
囲気温度等により、アミド類を生成し、このアミド類
が、コンデンサ素子内部や電解液に残存する酸素および
陽極で発生する酸素ガスによって、ラジカル連鎖熱酸化
反応を起こし、そのアミド類の酸化反応によって得られ
た生成物が電解液の比抵抗上昇を招くという問題があっ
た。また、高級二塩基酸も、酸素ラジカルが開始剤とな
って重縮合反応を起こし、電解液の比抵抗上昇を招くと
いう問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題に対して、
既にポリオキシ化合物であるプロトカテキュ酸を添加す
ることで、ラジカル連鎖熱反応を抑制できることを見出
し特許出願を行ったが、もっと少量で抑制効果のあるも
のが求められていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するため、５−メチル−２，３−ジヒドロキシピラジ
ンを溶解することで、電解コンデンサ内におけるアミド
類の酸化反応、高級二塩基酸の重縮合反応を長時間抑制
できることを見出した。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、高級二塩基酸またはそ
の塩と、ホウ酸またはそのアンモニウム塩と、５−メチ
ル−２，３−ジヒドロキシピラジン（化２）とを溶解す
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５−メチル−２，３−ジヒド
ロキシピラジンの溶解量が、０．１０〜５．００ｗｔ％
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】高級二塩基酸としては、アゼライン酸、セ
バシン酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカ
ンジカルボン酸、７−ビニルヘキサデセン−１，１６−
ジカルボン酸等を例示することができる。

【０００８】高級二塩基酸の塩としては、アンモニウム
塩の他、メチルアミン、エチルアミン、ｔ−ブチルアミ
ン等の一級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメチルア
ミン、ジメチルアミン等の二級アミン塩、トリメチルア
ミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、
トリエチルアミン等の三級アミン塩、テトラメチルアン
モニウム、トリエチルメチルアンモニウム等の四級アン
モニウム塩等を例示することができる。

【０００９】エチレングリコールと混合する副溶媒とし
ては、水の他、プロピレングリコール等のグリコール
類、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
等のラクトン類、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
ホリックアミド等のアミド類、エチレンカーボネート、
プロピレンカーボネート、イソブチレンカーボネート等
の炭酸類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルス
ルホキシド等のオキシド類、エーテル類、ケトン類、エ
ステル類等を例示することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】５−メチル−２，３−ジヒドロキ
シピラジンは、ピラジンに２つのＯＨ基、１つのメチル
基を有する化合物であり、この２つのＯＨ基が電解コン
デンサ内の残存酸素と優先的に反応して、酸素のラジカ
ル性を消失させ、アミド類の酸化反応、高級二塩基酸の
重縮合反応を抑制することができると考えられる。ま
た、上記構造のため、電極箔との反応性が比較的低く、
長期にわたって酸化反応、重縮合反応を抑制することが
でき、製品の初期特性を長時間持続できる。さらに、高
級二塩基酸が陽極箔へ過度に吸着することを抑制する作
用もある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明
する。表１の組成で電解液を調合し、３０℃における電
解液の比抵抗と８５℃における火花発生電圧（電解液の
耐電圧）を測定し、表１の結果を得た。

【００１２】

【表１】

【００１３】表１の電解液で、直径１０．０ｍｍ、長さ
１２．５ｍｍ、定格電圧３５０V、静電容量１０μＦの
アルミ電解コンデンサを各１０個作成した。これらの製
品を１０５℃の恒温槽中で３０００時間定格電圧を印加
し、静電容量とｔａｎδを測定し、表２の結果を得た。

【００１４】

【表２】

【００１５】表２の結果より、５−メチル−２，３−ジ
ヒドロキシピラジンを溶解した実施例は、従来例、比較
例に比べて容量変化率、ｔａｎδの上昇を抑制している
ことが分かる。表１〜２の結果より、５−メチル−２，
３−ジヒドロキシピラジンの溶解量が多いほど容量変化
率、ｔａｎδの上昇の抑制に効果があるが、０．１０ｗ
ｔ％未満では容量変化率、ｔａｎδの上昇の抑制効果が
十分ではなく、５．００ｗｔ％を超えると電解液の耐電
圧低下がみられるため、０．１０〜５．００ｗｔ％の範
囲が好ましい。

【００１６】本発明は実施例に限定されるものではな
く、先に例示した高級二塩基酸やその塩を単独または混
合して使用しても本実施例と同等の効果があり、さらに
溶媒に先に例示した副溶媒を目的によって混合すればよ
い。

【００１７】

【発明の効果】上記のとおり、本発明による５−メチル
−２，３−ジヒドロキシピラジンを溶解した電解液を用
いることで、電解コンデンサの静電容量変化率、ｔａｎ
δ上昇を抑制することができ、信頼性の向上を図ること
ができる。

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、高級二塩基酸またはその塩と、ホウ酸またはそのア
   ンモニウム塩と、５−メチル−２，３−ジヒドロキシピ
   ラジン（化１）とを溶解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５−メチル−２，３−ジ
   ヒドロキシピラジンの溶解量が、０．１０〜５．００ｗ
   ｔ％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。