JP2005033148A - 電解コンデンサの駆動用電解液 - Google Patents

Abstract

【課題】高温下での電極箔と水との水和反応を抑制し、電解コンデンサの高温無負荷時の漏れ電流を低減することができるアルミニウム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と水とを混合した溶媒に、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−ジカルボン酸等の有機カルボン酸またはその塩の1種以上と、以下の化学式で示されるシアヌル酸トリアリルエステルとを溶解したことを特徴としている。
【化１】

【選択図】なし

Description

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。

近年の電解コンデンサの小形化に伴い、電解コンデンサの陽極箔にはエッチング倍率の高いものが使用されるようになり、比抵抗の低い電解液が要求されている。従来の電解液としては、エチレングリコールを溶媒として、電解質として有機カルボン酸のアンモニウム塩を溶解したものが使用されている（例えば特許文献１、２参照）。
特公平７−４８４６０号公報（第２頁、表） 特公平７−６３０４７号公報（第３頁、表１）

上記の電解液において、低比抵抗のものを得るには、電解質の濃度を高くするか、水を多量に混合しなければならない。しかし、電解質の濃度を増加すると、低温下での電解質の析出や、耐電圧の低下が発生する。また水を多量に混合すると、電解コンデンサの高温無負荷時の漏れ電流が増加するため、１０５℃での使用は困難であった。
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、低比抵抗で、かつ、高温条件下で安定した電気特性を示す電解コンデンサ用の電解液を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、電解液にシアヌル酸トリアリルエステルを溶解することで、高温下での電極箔と水との水和反応を抑制し、高温無負荷での信頼性に優れた電解液を提供するものである。
すなわち、エチレングリコールと水とを混合した溶媒に、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるシアヌル酸トリアリルエステルとを溶解した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。

さらに、上記シアニル酸トリアリルエステルの溶解量が、電解液全体に対して０．１〜１．０ｗｔ％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。

また、上記水の混合量が、電解液全体に対して２．０〜１０．０ｗｔ％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。

上記有機カルボン酸としては、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。

また、有機カルボン酸の塩としては、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、ジエ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。

本発明で使用するシアヌル酸トリアリルエステルは、エチレングリコールと水との混合溶媒に容易に溶解し、水の混合量を増加させても、高温下での水と電極箔との水和反応を抑えることができ、高温下での安定性に優れるため、シアヌル酸トリアリルエステルを使用した電解コンデンサの特性改善および信頼性向上を図ることができる。

電解液中のシアヌル酸トリアリルエステルが電極箔表面に吸着することにより、低比抵抗用として水の混合量を増加させても、高温下での水と電極箔との水和反応を抑えることができ、高温無負荷時の漏れ電流増大を抑制することができる。また比抵抗の上昇を抑えるために、電解質の増量を必要としないので、耐電圧が低下することもない。

以下、本発明の実施例を具体的に説明する。表１、２の組成で電解液を調合し、３０℃における比抵抗を測定した。

表１、２の電解液を使用して、定格４００Ｖ−２２μＦ（φ１６×２５ｍｍＬ）のアルミニウム電解コンデンサを各１０個作製し、ｔａｎδ、漏れ電流について初期特性測定後、高温無負荷試験（１０５℃、１０００時間放置）を行い、表３の結果を得た。

表３より、シアヌル酸トリアリルエステルを溶解した実施例は、溶解しなかった従来例と比較し、高温無負荷試験において、漏れ電流の増大が抑えられ、優れた特性を示している。
ここで、シアヌル酸トリアリルエステルの溶解量は、０．１〜１．０ｗｔ％の範囲が好ましく、０．１ｗｔ％未満では水和防止に十分な効果が得られず、１．０ｗｔ％を超えると比抵抗が高くなり、低比抵抗用途に不向きとなる。
また、水の混合量は、２．０〜１０．０ｗｔ％の範囲が好ましく、２．０ｗｔ％未満では比抵抗が高いので、低比抵抗用途に不向きであり、１０．０ｗｔ％を超えると、シアヌル酸トリアリルエステルの水和防止効果が低下し、漏れ電流が増加するので、不適当である。

Claims (3)

1. エチレングリコールと水とを混合した溶媒に、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるシアヌル酸トリアリルエステルとを溶解したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
   

   
2. 請求項１記載のシアヌル酸トリアリルエステルの溶解量が、電解液全体に対して０．１〜１．０ｗｔ％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。
3. 請求項１記載の水の混合量が、電解液全体に対して２．０〜１０．０ｗｔ％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。