JP2005222975A - Electrolyte for aluminium electrolytic capacitor, and aluminium electrolytic capacitor employing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウム電解コンデンサ用電解液及びアルミニウム電解コンデンサに関する。 The present invention relates to an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor and an aluminum electrolytic capacitor.
従来、アルミニウム電解コンデンサ用電解液としては、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第４級アンモニウムをカチオン成分とし、フタル酸、マレイン酸、蟻酸またはマロン酸を酸成分とする塩を電解質として用いた電解液が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。 Conventionally, as an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor, electrolysis using a salt containing quaternary ammonium such as tetramethylammonium or tetraethylammonium as a cation component and phthalic acid, maleic acid, formic acid or malonic acid as an acid component as an electrolyte. Liquids are known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
上記電解液中には、常温以上で高電導度を示すものがあり、該電解液を用いたアルミニウム電解コンデンサは、インピーダンスが低く、優れた特性を示すものの、電解液中の第４級アンモニウム塩が、電気化学的な作用により変質し、該変質物がコンデンサの封口に用いられるゴム等の材料を腐食または変形させ、コンデンサから液漏れが発生する恐れがあった。 Some of the above electrolytic solutions exhibit high conductivity at room temperature or higher, and aluminum electrolytic capacitors using the electrolytic solution have low impedance and excellent characteristics, but are quaternary ammonium salts in the electrolytic solution. However, there is a possibility that the material is altered by electrochemical action, and the altered material corrodes or deforms a material such as rubber used for sealing the capacitor, thereby causing liquid leakage from the capacitor.
近年、上記課題を解決するために、第４級イミダゾリウムをカチオン成分とし、フタル酸、マレイン酸、蟻酸またはマロン酸塩を酸成分とする塩を電解質として用いた電解液が提案されている（例えば、特許文献４参照。）。 In recent years, in order to solve the above problems, an electrolytic solution using a salt containing quaternary imidazolium as a cation component and phthalic acid, maleic acid, formic acid, or malonate as an acid component has been proposed ( For example, see Patent Document 4.)
上記電解液は、電導度が高く、電気化学的な作用を受けてもコンデンサの封口ゴム等の材料を腐食または変形させる変質物を生成することがなく、コンデンサからの液漏れが発生しないという利点がある。 The above-mentioned electrolyte has high conductivity, and does not generate a denatured material that corrodes or deforms a material such as a sealing rubber of a capacitor even when subjected to an electrochemical action, so that liquid leakage from the capacitor does not occur. There is.
しかしながら、該イミダゾリウムのマレイン酸塩、蟻酸塩、マロン酸塩を電解質とした電解液は、耐熱性が不十分であり、現在、フタル酸塩が主に使用されているが、該フタル酸塩においても、熱負荷により電導度が低下し、耐熱性が不十分であるという解決すべき課題が残されていた。 However, the electrolyte using imidazolium maleate, formate, and malonate as electrolyte is insufficient in heat resistance, and phthalate is mainly used at present. However, there is still a problem to be solved that electric conductivity is lowered by heat load and heat resistance is insufficient.
アルミニウム電解コンデンサを構成するゴム等の材料を腐食または変形させることなく、電導度が高く、耐熱性に優れた電解液が要望されていた。 There has been a demand for an electrolytic solution having high conductivity and excellent heat resistance without corroding or deforming materials such as rubber constituting the aluminum electrolytic capacitor.
本発明の目的は、上記課題を解決し、アルミニウム電解コンデンサを構成するゴム等の材料を腐食または変形させることがなく、電導度が高く、耐熱性に優れたアルミニウム電解コンデンサ用電解液と、液漏れの発生がなく長期間安定した性能を有するアルミニウム電解コンデンサを提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and without causing corrosion or deformation of a material such as rubber constituting the aluminum electrolytic capacitor, having high conductivity and excellent heat resistance, an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor, and a liquid It is an object of the present invention to provide an aluminum electrolytic capacitor that has stable performance for a long time without occurrence of leakage.
本発明者は、鋭意検討した結果、第４級モルホリニウム塩を電解質として含有させた電解液が上記課題を解決し得ることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that an electrolytic solution containing a quaternary morpholinium salt as an electrolyte can solve the above problems, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、非プロトン性溶媒中、一般式〔１〕及び／または一般式〔２〕で表される第４級モルホリニウム塩が、電解質として１〜５０質量％の範囲で含有されてなることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ用電解液である。 That is, the present invention comprises a quaternary morpholinium salt represented by the general formula [1] and / or the general formula [2] in an aprotic solvent in an amount of 1 to 50% by mass as an electrolyte. This is an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor.
式中、Ｘは、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン基を、ｋは、０または１〜４の正整数を、Ｒ１及びＲ２は、炭素数１〜８のアルキル基を、Ａは、酸成分を表す。 In the formula, X is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen group, k is 0 or a positive integer of 1 to 4, R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, A Represents an acid component.
式中、Ｘ及びＹは、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン基を、ｋ及びｉは、０または１〜４の正整数を、ｎは、３〜７の正整数を、Ａは、酸成分を表す。 In the formula, X and Y are alkyl groups or halogen groups having 1 to 4 carbon atoms, k and i are 0 or a positive integer of 1 to 4, n is a positive integer of 3 to 7, and A is Represents the acid component.
また、本発明は、上記一般式〔１〕及び／または一般式〔２〕で表される第４級モルホリニウム塩が電解質として含有されたアルミニウム電解コンデンサ用電解液を用いて作製させてなることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサである。 Further, the present invention is prepared by using an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor in which a quaternary morpholinium salt represented by the general formula [1] and / or the general formula [2] is contained as an electrolyte. The aluminum electrolytic capacitor is characterized.
以下、本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液及び該電解液を用いたアルミニウム電解コンデンサについて詳細に説明する。 Hereinafter, the electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor of the present invention and the aluminum electrolytic capacitor using the electrolytic solution will be described in detail.
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液は、非プロトン性溶媒中、一般式〔１〕及び／または一般式〔２〕で表される第４級モルホリニウム塩が電解質として含有されてなる電解液である。 The electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor of the present invention is an electrolytic solution containing a quaternary morpholinium salt represented by the general formula [1] and / or the general formula [2] as an electrolyte in an aprotic solvent. .
上記一般式〔１〕において、Ｘは、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン基を、ｋは、０または１〜４の正整数を、Ｒ１及びＲ２は、炭素数１〜８のアルキル基を、Ａは、酸成分を表し、Ｘが炭素数５以上の場合、並びに、Ｒ１及びＲ２が炭素数９以上の場合には、得られる電解液の電解液の電導度が低下し、不都合である。また、Ｘのハロゲン基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素があげられる。 In the general formula [1], X represents an alkyl group or halogen group having 1 to 4 carbon atoms, k represents a positive integer of 0 or 1 to 4, and R 1 and R 2 represent 1 to 8 carbon atoms. In the alkyl group, A represents an acid component, and when X is 5 or more carbon atoms and when R 1 and R 2 are 9 or more carbon atoms, the conductivity of the resulting electrolyte solution is lowered. However, it is inconvenient. Examples of the halogen group for X include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
上記一般式〔２〕において、Ｘ及びＹは、炭素数１〜４のアルキル基またはハロゲン基を、ｋ及びｉは、０または１〜４の正整数を、ｎは、３〜７の正整数を、Ａは、酸成分を表し、Ｘ及びＹの炭素数が炭素数５以上の場合、並びに、ｎが９以上の場合には、得られる電解液の電解液の電導度が低下し、不都合である。また、Ｘ及びＹのハロゲン基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素があげられる。 In the general formula [2], X and Y are alkyl groups or halogen groups having 1 to 4 carbon atoms, k and i are 0 or a positive integer of 1 to 4, and n is a positive integer of 3 to 7. A represents an acid component, and when the carbon number of X and Y is 5 or more, and when n is 9 or more, the conductivity of the resulting electrolytic solution decreases, which is inconvenient. It is. Examples of the halogen group for X and Y include fluorine, chlorine, bromine and iodine.
上記一般式〔１〕で表されるカチオンの具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジブチルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジペンチルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジヘプチルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジオクチルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−エチルメチルモルホリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−プロピルメチルモルホリニウムイオンがあげられ、また、一般式〔２〕で表されるカチオンの具体例としては、モルホリン−４−スピロ−１−アザシクロブチルイオン、モルホリン−４−スピロ−１−アザシクロペンチルイオン、モルホリン−４−スピロ−１−アザシクロヘキシルイオン、モルホリン−スピロ−１−アザシクロヘプチルイオン、モルホリン−スピロ−１−アザシクロオクチルイオンがあげられる。 Specific examples of the cation represented by the general formula [1] include N, N-dimethylmorpholinium ion, N, N-diethylmorpholinium ion, N, N-dipropylmorpholinium ion, N, N-dibutylmorpholinium ion, N, N-dipentylmorpholinium ion, N, N-diheptylmorpholinium ion, N, N-dioctylmorpholinium ion, N, N-ethylmethylmorpholinium ion, N, N-propylmethylmorpholinium ion is exemplified, and specific examples of the cation represented by the general formula [2] include morpholine-4-spiro-1-azacyclobutyl ion, morpholine-4-spiro. -1-Azacyclopentyl ion, morpholine-4-spiro-1-azacyclohexyl ion, morpholine-spiro-1-azashi B heptyl ions, morpholine - spiro-1-aza cyclooctyl ions.
また、一般式〔１〕及び一般式〔２〕で表される酸成分Ａは、モノまたはジカルボン酸、モノまたはジアルキルリン酸エステル、無機酸、アミド化合物及び有機酸ホウ素錯体からなる群から選ばれる少なくとも１種である。 The acid component A represented by the general formula [1] and the general formula [2] is selected from the group consisting of mono- or dicarboxylic acid, mono- or dialkyl phosphate ester, inorganic acid, amide compound, and organic acid boron complex. At least one.
上記酸成分としては、具体的には、飽和脂肪族モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸等）、不飽和脂肪族モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸等）、芳香族モノカルボン酸（安息香酸、ｏ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸等）、オキシカルボン酸（サリチル酸、マンデル酸、レゾルシル酸等）、飽和脂肪族ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボン酸等）、不飽和脂肪族ポリカルボン酸（マレイン酸、フマル酸、イコタン酸等）、芳香族ポリカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等）、脂環式ポリカルボン酸（シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、シトラコン酸、ジメチルマレイン酸、３−ニトロフタル酸、４−ニトロフタル酸等）、硫黄含有ポリカルボン酸（チオプロピオン酸等）、モノまたはジアルキルリン酸エステル（リン酸モノメチル、リン酸ジメチル等）、無機酸（リン酸、ホウ酸、ホウフッ酸、４フッ化ホウ酸、過塩素酸、６フッ化リン酸、６フッ化アンチモン酸、６フッ化ヒ素酸等）、アミド化合物（６フッ化ビスメタンスルホニルアミド等）、有機酸ホウ素錯体（ボロジサリチル酸、ボロジマレイン酸）があげられる。 Specific examples of the acid component include saturated aliphatic monocarboxylic acids (formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, lauric acid, myristic acid. , Stearic acid, behenic acid, etc.), unsaturated aliphatic monocarboxylic acids (acrylic acid, methacrylic acid, oleic acid, etc.), aromatic monocarboxylic acids (benzoic acid, o-nitrobenzoic acid, p-nitrobenzoic acid, silicic acid) Cinnamic acid, naphthoic acid, etc.), oxycarboxylic acid (salicylic acid, mandelic acid, resorcylic acid, etc.), saturated aliphatic polycarboxylic acid (oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, Azelaic acid, sebacic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 5,6-decanedicarboxylic acid, etc.), unsaturated aliphatic polycarboxylic acid (malein) , Fumaric acid, icotanic acid, etc.), aromatic polycarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.), alicyclic polycarboxylic acids (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, Hexahydrophthalic acid, citraconic acid, dimethylmaleic acid, 3-nitrophthalic acid, 4-nitrophthalic acid, etc.), sulfur-containing polycarboxylic acids (thiopropionic acid, etc.), mono- or dialkyl phosphate esters (monomethyl phosphate, dimethyl phosphate) Etc.), inorganic acids (phosphoric acid, boric acid, borofluoric acid, tetrafluoroboric acid, perchloric acid, hexafluorophosphoric acid, hexafluoroantimonic acid, hexafluoroarsenic acid, etc.), amide compounds (6 fluoro Bismethanesulfonylamide) and organic acid boron complexes (borodisalicylic acid, borodimaleic acid).
酸成分Ａが、フタル酸及び／またはマレイン酸からなる第４級モルホリニウム塩を電解質として含有させた電解液は、電導度が高く、耐熱性に優れ、より好ましい。 An electrolytic solution in which the acid component A contains a quaternary morpholinium salt composed of phthalic acid and / or maleic acid as an electrolyte is more preferable because of high electrical conductivity and excellent heat resistance.
本発明に用いられる第４級モルホリニウム塩は、上記カチオンと酸成分とが組み合わされてなり、これらの塩を単独または２種以上を混合して用いることができる。 The quaternary morpholinium salt used in the present invention is a combination of the above cation and acid component, and these salts can be used alone or in admixture of two or more.
一般式〔１〕及び一般式〔２〕で表されるモルホリニウム塩は、以下の製造方法により得られる。 The morpholinium salt represented by the general formula [1] and the general formula [2] can be obtained by the following production method.
まず、環状第２級アミンであるモルホリンに、ハロゲン化剤としてハロゲン化アルキルまたはジハロゲン化アルキルを反応させて、第４級ハロゲン化モルホリ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、第４級水酸化モルホリニウム水溶液を得る。 First, morpholine, which is a cyclic secondary amine, is reacted with an alkyl halide or dihalogenated alkyl as a halogenating agent to synthesize a quaternary morpholinium halide, and then by electrodialysis using an ion exchange membrane, A quaternary morpholinium hydroxide aqueous solution is obtained.
ついで、得られた第４級水酸化モルホリニウム水溶液に、酸成分を当量添加して中和反応させた後、減圧下で脱水させて、第４級モルホリニウム塩を得る。 Next, an equivalent amount of an acid component is added to the obtained quaternary morpholinium hydroxide aqueous solution to cause a neutralization reaction, followed by dehydration under reduced pressure to obtain a quaternary morpholinium salt.
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液は、上記第４級モルホリニウム塩が非プロトン性溶媒に溶解されてなり、該溶媒としては、γ−ブチロラクトン、アルキレングリコール類（エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコール）、アルコール類（ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、ベンジルアルコール、アミノアルコール、フェニルグリコール、グリセリン、３−メチルペンタン−１，３，５−トリオール、ヘキシトール）、エーテル類（エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル）、アミド類（Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、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、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、ヘキサメチルホスホリルアミド）、オキサゾリジノン類（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジン−２−オン）、ジメチルスルホキシドがあげられ、これらの溶媒の少なくとも１種が用いられる。 The electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor of the present invention comprises the above quaternary morpholinium salt dissolved in an aprotic solvent. Examples of the solvent include γ-butyrolactone, alkylene glycols (ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, Xylene glycol), alcohols (butyl alcohol, diacetone alcohol, benzyl alcohol, amino alcohol, phenyl glycol, glycerin, 3-methylpentane-1,3,5-triol, hexitol), ethers (ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol) Monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol di Chill ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether), amides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N , N-diethylacetamide, N, N-dimethylpropionamide, hexamethylphosphorylamide), oxazolidinones (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methyloxazolidine-2-one), dimethyl sulfoxide At least one of these solvents is used.
上記例示した溶媒の中でも、γ−ブチロラクトン及び／またはアルキレングリコール溶媒は、電解液の電導度及び耐熱性に優れ、より好ましい。 Among the above-exemplified solvents, γ-butyrolactone and / or alkylene glycol solvents are more preferable because of excellent electrical conductivity and heat resistance of the electrolytic solution.
また、本発明の電解液に、特定の添加剤を混合させることにより、アルミニウム電解コンデンサの特性をより向上させることができる。該添加剤としては、リン系化合物（リン酸、リン酸エステル等）、ホウ酸系化合物（ホウ酸、ホウ酸と多糖類（マンニット、ソルビット等）との錯化合物、ホウ酸と多価アルコール（エチレングリコール、グリセリン等）との錯化合物）、ニトロ化合物（ｐ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノール等）があげられる。 Moreover, the characteristic of an aluminum electrolytic capacitor can be improved more by mixing a specific additive with the electrolytic solution of the present invention. Examples of the additive include phosphorus compounds (phosphoric acid, phosphate esters, etc.), boric acid compounds (boric acid, complex compounds of boric acid and polysaccharides (mannit, sorbit, etc.), boric acid and polyhydric alcohols. (Complex compounds with ethylene glycol, glycerin, etc.) and nitro compounds (p-nitrobenzoic acid, p-nitrophenol, etc.).
本発明の電解液中の電解質濃度としては、通常１〜５０質量％、好ましくは５〜４０質量％であり、電解質濃度が１質量％未満では、電導度が著しく低下し不都合であり、また、５０質量％超では、電導度が低下するとともに、電解質濃度が高くなり、経済性に劣り不都合である。 The electrolyte concentration in the electrolytic solution of the present invention is usually 1 to 50% by mass, preferably 5 to 40% by mass. If the electrolyte concentration is less than 1% by mass, the conductivity is remarkably lowered, which is inconvenient. If it exceeds 50% by mass, the conductivity decreases and the electrolyte concentration increases, which is inconvenient because it is inferior in economic efficiency.
本発明のアルミニウム電解コンデンサは、上記電解液を用いて作製されてなり、以下、本発明のアルミニウム電解コンデンサについて、詳細に説明する。 The aluminum electrolytic capacitor of the present invention is produced using the above electrolytic solution. Hereinafter, the aluminum electrolytic capacitor of the present invention will be described in detail.
まず、アルミニウム箔の表面に誘電体酸化皮膜を形成させた陽極箔とアルミニウム陰極箔に陽極リード及び陰極リードをそれぞれ接合し、続いて、該箔をセパレータを介して巻回させた後、本発明の電解液を含浸させてコンデンサ素子を得る。 First, an anode lead and a cathode lead are respectively joined to an anode foil and an aluminum cathode foil having a dielectric oxide film formed on the surface of the aluminum foil, and then the foil is wound through a separator. A capacitor element is obtained by impregnating the electrolyte solution.
ついで、該素子を金属製の円筒型容器に載置し、封口ゴムに陽陰極リードを貫通させて、開口部を密封し、本発明のアルミニウム電解コンデンサを完成する。 Next, the device is placed on a metal cylindrical container, the positive electrode lead is passed through the sealing rubber, the opening is sealed, and the aluminum electrolytic capacitor of the present invention is completed.
本発明のアルミニウム電解コンデンサ用電解液は、第４級モルホリニウム塩が電解質として含有されてなり、該電解液は、電導度が高く、耐熱性に優れ、熱負荷後においても高い電導度を示し、また、電気化学的な作用を受けても、該素子を構成するゴム等の材料を腐食または変形させる変質物を生成することがない。 The electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor of the present invention contains a quaternary morpholinium salt as an electrolyte, and the electrolytic solution has high conductivity, excellent heat resistance, and shows high conductivity even after a thermal load, Further, even when subjected to an electrochemical action, a modified material that corrodes or deforms a material such as rubber constituting the element is not generated.
また、該電解液を用いて作製したアルミニウム電解コンデンサは、電圧損失が低く、長時間安定した性能を有し、また、電解液の液漏れによる不具合が発生することなく、長期信頼性に優れている。 In addition, an aluminum electrolytic capacitor manufactured using the electrolytic solution has low voltage loss, has a stable performance for a long time, and has excellent long-term reliability without causing a problem due to leakage of the electrolytic solution. Yes.
以下、本発明の実施の形態を、実施例により説明する。なお、本発明は実施例によりなんら限定されない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を表す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of examples. In addition, this invention is not limited at all by the Example. In the examples, “part” represents “part by mass”.
実施例１
電解質として、第４級モルホリニウム塩として、フタル酸水素ジメチルモルホリニウム（以下、「ＰＡ−ＤＭＭ」と略記する。）２５部に、溶媒であるγ−ブチロラクトン（以下、「ＧＢＬ」と略記する。）７５部を添加し、溶解させて電解液を調製した。
Example 1
As an electrolyte, as a quaternary morpholinium salt, 25 parts of dimethylmorpholinium hydrogen phthalate (hereinafter abbreviated as “PA-DMM”) is abbreviated as γ-butyrolactone (hereinafter, “GBL”) as a solvent. ) 75 parts was added and dissolved to prepare an electrolytic solution.
得られた電解液の、温度３０℃における初期電導度及び温度１０５℃で、５００時間保持させる耐熱性試験後の温度３０℃における電導度を測定し、耐熱性試験による電導度の低下率を算出した。結果を表１に示す。 The initial conductivity at 30 ° C. and the conductivity at 30 ° C. after the heat resistance test held at 500 ° C. for 500 hours are measured, and the rate of decrease in conductivity by the heat resistance test is calculated. did. The results are shown in Table 1.
次に、上記電解液を使用して、巻回形アルミニウム電解コンデンサ（定格電圧６．３Ｖ、静電容量２２０μＦ、サイズ；直径φ６．３ｍｍ×高さ５．４ｍｍ）を１５個作製した。なお、該コンデンサの陽陰極リード表面には、化成処理を施し、また、封口ゴムには加硫ブチルゴムを使用した。 Next, 15 wound aluminum electrolytic capacitors (rated voltage: 6.3 V, electrostatic capacity: 220 μF, size; diameter: φ6.3 mm × height: 5.4 mm) were produced using the above electrolytic solution. The positive electrode lead surface of the capacitor was subjected to chemical conversion treatment, and vulcanized butyl rubber was used as the sealing rubber.
得られたアルミニウム電解コンデンサに定格電圧を印加して、温度１０５℃の恒温槽中に保持し、封口部からの液漏れ発生の有無を経時的に観察して、コンデンサの液漏れ確認試験を行った。結果を表２に示す。 A rated voltage is applied to the obtained aluminum electrolytic capacitor, which is held in a thermostatic bath at a temperature of 105 ° C., and a liquid leakage check test of the capacitor is performed by observing the occurrence of liquid leakage from the sealing portion over time. It was. The results are shown in Table 2.
実施例２
実施例１において、電解質として、ＰＡ−ＤＭＭに代えて、フタル酸水素モルホリン−１−スピロ−１’−ピロリジニウム（以下、「ＰＡ−ＭＳＰ」と略記する。）を２５部用いた以外は、実施例１と同様にして電解液を得、該電解液を用いた以外は実施例１と同様にして巻回形アルミニウム電解コンデンサを完成させた。電解液の耐熱性試験結果を表１に、また、コンデンサの液漏れ確認試験結果を表２に示す。
Example 2
Example 1 Example 1 was carried out except that 25 parts of hydrogen phthalate morpholine-1-spiro-1′-pyrrolidinium (hereinafter abbreviated as “PA-MSP”) was used as the electrolyte instead of PA-DMM. An electrolytic solution was obtained in the same manner as in Example 1, and a wound aluminum electrolytic capacitor was completed in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution was used. Table 1 shows the results of the heat resistance test of the electrolytic solution, and Table 2 shows the results of the liquid leakage confirmation test of the capacitor.
比較例１
実施例１において、電解質として、ＰＡ−ＤＭＭに代えて、フタル酸水素−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム（以下、「ＰＡ−ＴＭＩ」と略記する。）を２５部用いた以外は、実施例１と同様にして電解液を得、該電解液を用いた以外は実施例１と同様にして巻回形アルミニウム電解コンデンサを完成させた。電解液の耐熱性試験結果を表１に、また、コンデンサの液漏れ確認試験結果を表２に示す。
Comparative Example 1
Example 1 Example 1 was carried out except that 25 parts of hydrogen-1,2,3-trimethylimidazolium phthalate (hereinafter abbreviated as “PA-TMI”) was used as the electrolyte instead of PA-DMM. An electrolytic solution was obtained in the same manner as in Example 1, and a wound aluminum electrolytic capacitor was completed in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution was used. Table 1 shows the results of the heat resistance test of the electrolytic solution, and Table 2 shows the results of the liquid leakage confirmation test of the capacitor.
比較例２
実施例１において、電解質として、ＰＡ−ＤＭＭに代えて、フタル酸水素−１，２，３−テトラエチルアンモニウム（以下、「ＰＡ−ＴＥＡ」と略記する。）を２５部用いた以外は、実施例１と同様にして電解液を得、該電解液を用いた以外は実施例１と同様にして巻回形アルミニウム電解コンデンサを完成させた。電解液の耐熱性試験結果を表１に、また、コンデンサの液漏れ確認試験結果を表２に示す。
Comparative Example 2
In Example 1, Example 1 was used except that 25 parts of hydrogen-1,2,3-tetraethylammonium phthalate (hereinafter abbreviated as “PA-TEA”) was used as the electrolyte instead of PA-DMM. An electrolytic solution was obtained in the same manner as in Example 1, and a wound aluminum electrolytic capacitor was completed in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution was used. Table 1 shows the results of the heat resistance test of the electrolytic solution, and Table 2 shows the results of the liquid leakage confirmation test of the capacitor.
表１に示すように、比較例１及び比較例２の電解液は、耐熱性試験による電導度の低下率が高く、耐熱性に乏しいのに対し、本発明の実施例１及び実施例２の電解液は、同低下率が低く、耐熱性に優れていることがわかる。 As shown in Table 1, the electrolytic solutions of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have a high rate of decrease in electrical conductivity due to the heat resistance test and poor heat resistance. It can be seen that the electrolytic solution has a low reduction rate and is excellent in heat resistance.
また、表２に示すように、電解質としてテトラエチルアンモニウム塩を用いた比較例２のコンデンサは、１０００時間経過後に、試験に供した全サンプルから電解液の液漏れが発生したのに対し、本発明の実施例１及び実施例２のコンデンサは、１０００時間経過後においても電解液の液漏れは観察されなかった。
In addition, as shown in Table 2, the capacitor of Comparative Example 2 using tetraethylammonium salt as the electrolyte leaked electrolyte from all the samples subjected to the test after 1000 hours, whereas the present invention In the capacitors of Examples 1 and 2, no electrolyte leakage was observed even after 1000 hours.
Claims (3)
An aluminum electrolytic capacitor produced by using the electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor according to any one of claims 1 and 2.
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