JP2004165262A

JP2004165262A - Electrolyte for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using it

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Publication number: JP2004165262A
Application number: JP2002326722A
Authority: JP
Inventors: Minoru Wada; 穣和田; Masayuki Takeda; 政幸武田; Makoto Ue; 誠宇恵
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-06-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide electrolyte for an electrolytic capacitor having low impedance characteristics, high breakdown voltage characteristics of 100V class and good high temperature lifetime characteristics, and an electrolytic capacitor using it. <P>SOLUTION: The electrolyte for an electrolytic capacitor contains a solvent dissolving aluminium salt tetrafluoride and 1-50 wt% of a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound, e.g. polyethylene glycol or polyoxyethylene glycerol. An electrolytic capacitor having low impedance characteristics, high breakdown voltage characteristics and good high temperature lifetime characteristics can thereby be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は電解コンデンサ用電解コンデンサおよびそれを用いた電解コンデンサ、特に高耐電圧特性、および低インピーダンス特性を有する電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解コンデンサは、一般的には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とを、マニラ紙等からなるセパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成する。そして、このコンデンサ素子は、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に収納する。外装ケースの開口部には弾性ゴムからなる封口体を装着し、絞り加工により外装ケースを密封している。
【０００３】
ここで、コンデンサ素子に含浸される高電導率を有する電解コンデンサ駆動用の電解液として、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用いられている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−３２１４４０号公報
【特許文献２】
特開平０８−３２１４４１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、電子情報機器はデジタル化され、さらにこれらの電子情報機器の心臓部であるマイクロプロセッサの駆動周波数の高速化がすすんでいる。これに伴って、周辺回路の電子部品の消費電力の増大化が進み、それに伴うリップル電流の増大化が著しく、この回路に用いる電解コンデンサには、低インピーダンス特性が要求される。
【０００６】
ところが、１００Ｖを越える中高圧系の電解コンデンサにおいては、前記の高伝導率を有する電解液では火花電圧が低くく用いることができなかった。すなわち、エチレングリコールを主溶媒とし、溶質として有機酸、無機酸のアンモニウム塩を用いていたが、伝導率の向上には限界があった。
【０００７】
そこで、本発明は、１００Ｖ以上の高耐電圧特性および、低インピーダンス特性を有し、さらに高温寿命特性も良好な電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、四弗化アルミニウム塩および、１ｗｔ％を越え５０ｗｔ％以上のポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物を溶解した溶媒を含有することを特徴としている。
【０００９】
また、ポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物が多価アルコールと酸化エチレンおよび／または酸化プロピレンを重合して得られることを特徴としている。
【００１０】
さらに、ポリオキシキアルレン多価アルコールエーテル化合物がポリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリセリンであることを特徴としている
【００１１】
そして、本発明の電解コンデンサは、前記の電解コンデンサ用電解液を用いたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電解コンデンサ用電解液は、四弗化アルミニウム塩および、１ｗｔ％を越え５０ｗｔ％以下のポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物をを溶解した溶媒を含有しているが、１００Ｖ以上の耐電圧を有する電解コンデンサに対応できる火花電圧を有し、さらに低比抵抗特性を有し、高温安定性も良好である。
【００１３】
四弗化アルミニウム塩は四弗化アルミニウムをアニオン成分とする塩であるが、この塩としてはアンモニウム塩、アミン塩、４級アンモニウム塩、または四級化環状アミジニウムイオンをカチオン成分とする塩を用いることができる。アミン塩を構成するアミンとしては、一級アミン（メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン等）、二級アミン（ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、エチルメチルアミン、ジフェニルアミン、ジエタノールアミン等）、三級アミン（トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）−ウンデセン−７、トリエタノールアミン等）があげられる。また、第４級アンモニウム塩を構成する第４級アンモニウムとしてはテトラアルキルアンモニウム（テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、メチルトリエチルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウム等）、ピリジウム（１−メチルピリジウム、１−エチルピリジウム、１，３−ジエチルピリジウム等）が挙げられる。
【００１４】
さらに、四級化環状アミジニウムイオンをカチオン成分とする塩においては、カチオン成分となる四級化環状アミジニウムイオンは、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−置換アミジン基をもつ環状化合物を四級化したカチオンであり、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−置換アミジン基をもつ環状化合物としては、以下の化合物が挙げられる。イミダゾール単環化合物（１−メチルイミダゾール、１−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、２−エチル−１−メチルイミダゾール、１，２−ジエチルイミダゾール、１，２，４−トリメチルイミダゾール等のイミダゾール同族体、１−メチル−２−オキシメチルイミダゾール、１−メチル−２−オキシエチルイミダゾール等のオキシアルキル誘導体、１−メチル−４（５）−ニトロイミダゾール等のニトロ誘導体、１，２−ジメチル−５（４）−アミノイミダゾール等のアミノ誘導体等）、ベンゾイミダゾール化合物（１−メチルベンゾイミダゾール、１−メチル−２−ベンジルベンゾイミダゾール、１−メチル−５（６）−ニトロベンゾイミダゾール等）、２−イミダゾリン環を有する化合物（１−メチルイミダゾリン、１，２−ジメチルイミダゾリン、１，２，４−トリメチルイミダゾリン、１−メチル−２−フェニルイミダゾリン、１−エチル−２−メチルイミダゾリン、１，４−ジメチル−２−エチルイミダゾリン、１−メチル−２−エトキシメチルイミダゾリン等）、テトラヒドロピリミジン環を有する化合物（１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジン、１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジン、１，５−ジアザビシクロ〔４，３，０〕ノネン−５等）等である。
【００１５】
そして、本発明に用いられるポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物は多価アルコールと酸化アルキレンを重合して得られるが、多価アルコールとして、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビット、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等があげられる。これらのうちで、エチレングリコール、グリセリンが好ましい。
【００１６】
また、酸化アルキレンとしては、酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン等を挙げることができるが、酸化エチレン、酸化プロピレンが好ましい。
【００１７】
このようなポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物の中でも、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリセリンが好ましい。
【００１８】
ポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物の分子量は、２００〜４０００、好ましくは６００〜３０００である。
【００１９】
本発明の電解液に以下の溶媒を用いることができる。すなわち、プロトン性極性溶媒、非プロトン性溶媒、及びこれらの混合物を用いることができる。プロトン性極性溶媒としては、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（エチレングリコール、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（γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン等）、スルホラン系（スルホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホラン等）、環状アミド系（Ｎ─メチル─２─ピロリドン等）、カーボネイト類（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）、スルホキシド系（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。
【００２０】
なかでも、γ−ブチロラクトンを用いると１００Ｖを越える耐電圧特性を有し、従来の低圧系と同等の低インピーダンス特性を有する電解コンデンサを実現することができる。また、スルホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホランを用いると高温特性の良好な電解コンデンサを得ることができる。さらにγ−ブチロラクトン、エチレングリコールの混合溶媒を用いると耐電圧特性が向上する。
【００２１】
そして、本発明の電解コンデンサ用電解液は、これらの溶媒に１ｗｔ％を越え５０ｗｔ％以下のポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物を溶解したものを含有するものであるが、溶媒中のポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物の含有量は、好ましくは５〜４０ｗｔ％、さらに好ましくは１０〜２０ｗｔ％である。この範囲では火花電圧が高く、比抵抗も低く、１６０〜２００Ｖの耐電圧を有し、低インピーダンス特性を有する電解コンデンサを得ることができる。
【００２２】
以上の本発明の電解コンデンサ用電解液は、火花電圧も高く、低比抵抗特性を有し、高温安定性も良好なので、この電解コンデンサ用電解液を用いた電解コンデンサは、１００Ｖを越えるの高耐電圧特性および低インピーダンス特性を有し、高温寿命特性も良好である。
【００２３】
【実施例】
次にこの発明について実施例を示して説明する。コンデンサ素子は陽極電極箔と陰極電極箔をセパレータ１を介して巻回して形成する。また陽極電極箔、陰極電極箔には陽極引出し用のリード線、陰極引出し用のリード線がそれぞれ接続されている。
【００２４】
これらのリード線は、電極箔に当接する接続部とこの接続部と一体に形成した丸棒部、および丸棒部の先端に固着した外部接続部８からなる。また、接続部および丸棒部は９９％のアルミニウム、外部接続部は銅メッキ鉄鋼線（以下ＣＰ線という）からなる。このリード線の、少なくとも丸棒部の表面には、リン酸アンモニウム水溶液による化成処理により酸化アルミニウムからなる陽極酸化皮膜が形成されている。このリード線は、接続部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に電気的に接続されている。
【００２５】
陽極電極箔は、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。
【００２６】
そして、電解液を含浸したコンデンサ素子を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケースに収納し、外装ケースの開口部に封口体を装着するとともに、外装ケースの端部に絞り加工を施して外装ケースを密封する。封口体は、リード線をそれぞれ導出する貫通孔を備えている。
【００２７】
ここで用いた電解コンデンサ用電解液を（表１）に示す。なお、従来例として、エチレングリコール７０ｗｔ％、アゼライン酸ジエチルアミン３０ｗｔ％の電解液を用いた。火花電圧は２８０Ｖ、比抵抗は４５０Ωｃｍであった。また、比較例としてのγ−ブチロラクトン９０ｗｔ％、フタル酸水素１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム１０ｗｔ％の電解液の火花電圧は１０５Ｖ、比抵抗は１４２Ωｃｍである。
【００２８】
以上のように構成した電解コンデンサの定格は、１６０ＷＶ−２２μＦであり、これらの電解コンデンサの特性を評価した。試験条件は１２５℃、１０００時間負荷である。その結果を（表２）に示す。
【００２９】
【表１】

ＧＢＬ：γ−ブチロラクトン
ＰＥＧ：ポリエチレングリコール
ＰＯＥＧ：ポリオキシエチレングリセリン
Ａ：四弗化アルミン酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム
【００３０】
【表２】

Ｃａｐ：静電容量、ｔａｎδ：誘電損失の正接、ΔＣａｐ：静電容量変化率
【００３１】
（表１）から明らかなように、実施例の電解コンデンサ用電解液の火花電圧は高く、１６０〜２００Ｖの電解コンデンサに対応が可能であり、さらに、比抵抗はγ−ブチロラクトンを用いた電解液と同等の値となっている。そして、（表２）から分かるように、これを用いた１６０ＷＶの電解コンデンサのｔａｎδは低く、高温寿命特性も良好である。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、四弗化アルミニウム塩、および１ｗｔ％を越え５０ｗｔ％以下のポリオキシアルキレン多価アルコールエーテル化合物を溶解した溶媒を含有する電解コンデンサ用電解液を用いているので、１００Ｖを越える高耐電圧特性、低インピーダンス特性を有し、高温寿命特性も良好な電解コンデンサを提供することができる。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an electrolytic capacitor for an electrolytic capacitor and an electrolytic capacitor using the same, and more particularly to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor having high withstand voltage characteristics and low impedance characteristics, and an electrolytic capacitor using the same.
[0002]
[Prior art]
In general, electrolytic capacitors are chemically or electrochemically etched on a strip of high-purity aluminum foil to enlarge the surface of the aluminum foil, and the aluminum foil is treated with a chemical solution such as an aqueous solution of ammonium borate. An anode electrode foil formed on the surface by forming an oxide film layer by a chemical conversion treatment, and a cathode electrode foil made of a high-purity aluminum foil subjected to only an etching treatment are wound through a separator made of manila paper or the like. Turn to form a capacitor element. Then, the capacitor element is impregnated with an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor, and then stored in a bottomed cylindrical outer case made of aluminum or the like. A sealing body made of elastic rubber is attached to the opening of the outer case, and the outer case is sealed by drawing.
[0003]
Here, as an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor having a high electrical conductivity impregnated in a capacitor element, γ-butyrolactone is used as a main solvent, and imidazolinium cation and imidazonium cation, which are cations obtained by quaternizing a cyclic amidine compound as a solute, are used. What melt | dissolved the salt which used the cation component as the cation component and the conjugate base of the acid as the anion component is used (refer patent document 1 and patent document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 08-32440 A [Patent Document 2]
JP 08-32441 A [0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, electronic information devices have been digitized, and the driving frequency of a microprocessor, which is the heart of these electronic information devices, has been increasing. Along with this, the power consumption of electronic components in peripheral circuits has been increasing, and the ripple current has been significantly increased accordingly, so that electrolytic capacitors used in this circuit are required to have low impedance characteristics.
[0006]
However, in a medium-to-high pressure electrolytic capacitor exceeding 100 V, the spark voltage cannot be used with an electrolytic solution having the above-mentioned high conductivity due to a low spark voltage. That is, although ethylene glycol is used as a main solvent and ammonium salts of organic acids and inorganic acids are used as solutes, there is a limit in improving conductivity.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electrolytic solution for an electrolytic capacitor having high withstand voltage characteristics of 100 V or more, low impedance characteristics, and good high-temperature life characteristics, and an electrolytic capacitor using the same.
[0008]
[Means to solve the problem]
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention is characterized by containing an aluminum tetrafluoride salt and a solvent in which a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound is dissolved in an amount of more than 1 wt% and 50 wt% or more.
[0009]
The polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound is obtained by polymerizing a polyhydric alcohol with ethylene oxide and / or propylene oxide.
[0010]
Further, the polyoxychiarylene polyhydric alcohol ether compound is characterized in that it is polyethylene glycol or polyoxyethylene glycerin.
And the electrolytic capacitor of the present invention is characterized by using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor described above.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention contains a solvent in which an aluminum tetrafluoride salt and a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound in an amount of more than 1 wt% and not more than 50 wt% are dissolved, but a withstand voltage of 100 V or more. And has a low specific resistance characteristic and good high-temperature stability.
[0013]
The aluminum tetrafluoride salt is a salt containing aluminum tetrafluoride as an anion component. Examples of the salt include an ammonium salt, an amine salt, a quaternary ammonium salt, and a salt containing a quaternized cyclic amidinium ion as a cation component. Can be used. Examples of the amine constituting the amine salt include primary amines (methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, etc.), and secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, ethylmethylamine, diphenylamine, diethanolamine). Tertiary amines (trimethylamine, triethylamine, tributylamine, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) -undecene-7, triethanolamine, etc.). The quaternary ammonium constituting the quaternary ammonium salt includes tetraalkylammonium (tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, methyltriethylammonium, dimethyldiethylammonium, etc.), pyridium (1-methylammonium). Pyridium, 1-ethylpyridium, 1,3-diethylpyridium, etc.).
[0014]
Further, in a salt containing a quaternized cyclic amidinium ion as a cation component, the quaternized cyclic amidinium ion serving as a cation component is obtained by quaternizing a cyclic compound having an N, N, N′-substituted amidine group. As the cyclic compound which is a cation and has an N, N, N'-substituted amidine group, the following compounds may be mentioned. Imidazole monocyclic compounds (1-methylimidazole, 1-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidazole, 2-ethyl-1-methylimidazole, 1,2-diethylimidazole, 1,2 Homologs such as 1,4-trimethylimidazole, oxyalkyl derivatives such as 1-methyl-2-oxymethylimidazole and 1-methyl-2-oxyethylimidazole, and nitro such as 1-methyl-4 (5) -nitroimidazole Derivatives, amino derivatives such as 1,2-dimethyl-5 (4) -aminoimidazole, etc.), and benzimidazole compounds (1-methylbenzimidazole, 1-methyl-2-benzylbenzimidazole, 1-methyl-5 (6) -Nitrobenzimidazole, etc.), 2-imidazoline (1-methylimidazoline, 1,2-dimethylimidazoline, 1,2,4-trimethylimidazoline, 1-methyl-2-phenylimidazoline, 1-ethyl-2-methylimidazoline, 1,4-dimethyl-2 -Ethylimidazoline, 1-methyl-2-ethoxymethylimidazoline, etc.) and compounds having a tetrahydropyrimidine ring (1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, 1,2-dimethyl-1,4,5, 6-tetrahydropyrimidine, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nonene-5, and the like.
[0015]
The polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound used in the present invention is obtained by polymerizing a polyhydric alcohol and an alkylene oxide. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, and polyglycerin. , Trimethylolpropane, trimethylolethane, and the like. Of these, ethylene glycol and glycerin are preferred.
[0016]
Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, and ethylene oxide and propylene oxide are preferable.
[0017]
Among such polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compounds, polyethylene glycol and polyoxyethylene glycerin are preferred.
[0018]
The molecular weight of the polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound is from 200 to 4,000, preferably from 600 to 3,000.
[0019]
The following solvents can be used for the electrolytic solution of the present invention. That is, a protic polar solvent, an aprotic solvent, and a mixture thereof can be used. Examples of protic polar solvents include monohydric alcohols (ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclobutanol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols and oxyalcohol compounds (ethylene glycol Propylene glycol, glycerin, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methoxypropylene glycol, dimethoxypropanol, etc.). Examples of the aprotic polar solvent include amides (N-methylformamide, N, N─dimethylformamide, N─ethylformamide, N, N─diethylformamide, N─methylacetamide, N, N─dimethylacetamide, N─ethylacetamide, N, N-diethylacetamide, hexamethylphosphoramide, etc.), lactones (γ-butyrolactone, δ-valerolactone, γ-valerolactone, etc.), sulfolane (sulfolane, 3-methylsulfolane, , 4-dimethylsulfolane, etc.), cyclic amides (N-methyl-2-pyrrolidone, etc.), carbonates (ethylene carbonate, propylene carbonate, isobutylene carbonate, etc.), nitriles (acetonitrile, etc.), sulfoxides (dimethylsulfoxide, etc.) , -Imidazolidinone type [1,3-dialkyl-2-imidazolidinone (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone, 1,3-di (n- Propyl) -2-imidazolidinone, and 1,3,4-trialkyl-2-imidazolidinone (1,3,4-trimethyl-2-imidazolidinone) and the like.
[0020]
Above all, when γ-butyrolactone is used, an electrolytic capacitor having a withstand voltage characteristic exceeding 100 V and a low impedance characteristic equivalent to that of a conventional low-pressure system can be realized. When sulfolane, 3-methylsulfolane, or 2,4-dimethylsulfolane is used, an electrolytic capacitor having good high-temperature characteristics can be obtained. Further, when a mixed solvent of γ-butyrolactone and ethylene glycol is used, the withstand voltage characteristics are improved.
[0021]
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention contains a solution of a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound in an amount of more than 1 wt% and not more than 50 wt% in these solvents. The content of the polyhydric alcohol ether compound is preferably 5 to 40 wt%, more preferably 10 to 20 wt%. In this range, an electrolytic capacitor having a high spark voltage, a low specific resistance, a withstand voltage of 160 to 200 V, and a low impedance characteristic can be obtained.
[0022]
Since the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention described above has a high spark voltage, low specific resistance characteristics and good high-temperature stability, an electrolytic capacitor using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor has a high voltage exceeding 100 V. It has withstand voltage characteristics and low impedance characteristics, and also has good high-temperature life characteristics.
[0023]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples. The capacitor element is formed by winding an anode electrode foil and a cathode electrode foil via a separator 1. Further, a lead wire for leading the anode and a lead wire for leading the cathode are connected to the anode electrode foil and the cathode electrode foil, respectively.
[0024]
These lead wires are composed of a connecting portion that comes into contact with the electrode foil, a round bar formed integrally with the connecting portion, and an external connecting portion 8 fixed to the tip of the round bar. The connecting portion and the round bar portion are made of 99% aluminum, and the external connecting portion is made of a copper-plated steel wire (hereinafter referred to as a CP wire). An anodic oxide film made of aluminum oxide is formed on at least the surface of the round bar portion of the lead wire by a chemical conversion treatment with an ammonium phosphate aqueous solution. The lead wires are electrically connected to the bipolar electrode foils at the connection portions by means such as stitching or ultrasonic welding.
[0025]
The anode electrode foil is obtained by chemically or electrochemically etching an aluminum foil having a purity of 99.9% in an acidic solution and expanding the surface thereof, and then performing a chemical conversion treatment in an aqueous solution of ammonium adipate. Use an oxide film layer.
[0026]
Then, the capacitor element impregnated with the electrolytic solution is housed in an outer case made of aluminum with a cylindrical shape with a bottom, a sealing body is attached to an opening of the outer case, and a drawing process is performed on an end of the outer case. Seal the case. The sealing body is provided with through holes for respectively leading out the lead wires.
[0027]
The electrolytic solution for electrolytic capacitors used here is shown in (Table 1). As a conventional example, an electrolytic solution of ethylene glycol 70 wt% and azelaic acid diethylamine 30 wt% was used. The spark voltage was 280 V and the specific resistance was 450 Ωcm. The spark voltage of an electrolyte of 90 wt% of γ-butyrolactone and 10 wt% of 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium hydrogen phthalate as a comparative example is 105 V, and the specific resistance is 142 Ωcm.
[0028]
The rating of the electrolytic capacitors configured as described above was 160 WV-22 μF, and the characteristics of these electrolytic capacitors were evaluated. The test conditions are 125 ° C. and 1000 hours load. The results are shown in (Table 2).
[0029]
[Table 1]

GBL: γ-butyrolactone PEG: polyethylene glycol POEG: polyoxyethylene glycerin A: 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium tetrafluoroaluminate
[Table 2]

Cap: capacitance, tan δ: tangent of dielectric loss, ΔCap: capacitance change rate
As can be seen from Table 1, the spark voltage of the electrolytic solution for the electrolytic capacitor of the example is high, and it is possible to cope with the electrolytic capacitor of 160 to 200 V, and the specific resistance is the electrolytic solution using γ-butyrolactone. Is equivalent to. As can be seen from (Table 2), the tan δ of the 160 WV electrolytic capacitor using this is low, and the high-temperature life characteristics are good.
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【The invention's effect】
According to the present invention, since the electrolytic solution for the electrolytic capacitor containing the aluminum tetrafluoride salt and the solvent in which the polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound of more than 1 wt% and not more than 50 wt% is used, the voltage exceeds 100 V. An electrolytic capacitor having high withstand voltage characteristics, low impedance characteristics, and good high-temperature life characteristics can be provided.

Claims

An electrolytic solution for an electrolytic capacitor, comprising an aluminum tetrafluoride salt and a solvent in which a polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound in an amount of more than 1 wt% and not more than 50 wt% is dissolved.

The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound is obtained by polymerizing a polyhydric alcohol and ethylene oxide and / or propylene oxide.

3. The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 2, wherein the polyoxyalkylene polyhydric alcohol ether compound is polyethylene glycol or polyoxyethylene glycerin.

An electrolytic capacitor using the electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1.