JP2010050492A

JP2010050492A - アルミニウム電解コンデンサ

Info

Publication number: JP2010050492A
Application number: JP2009274506A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tamamitsu; 賢次玉光; Hidehiko Ito; 英彦伊東; Tadashi Ozawa; 正小澤; Masaro Sakakura; 正郎坂倉
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: JP4900456B2

Abstract

【課題】高温寿命特性、耐湿性が良好で、さらに、誘電損失、低温特性が良好なアルミ
ニウム電解コンデンサを提供する。
【解決手段】スルホランと溶媒全体の２０重量％以上のγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した電解液を用いたため、高温寿命特性、耐湿性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低温特性も良好である。また、漏液も少ない。
【選択図】図１

Description

この発明は電解コンデンサ、特に高温寿命特性、耐湿性の良好なアルミニウム電解コンデンサに関する。

アルミニウム電解コンデンサは、一般的には図１、図２に示すような構造からなる。すなわち、図２に示すように、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２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３とを、マニラ紙等からなるセパレータ１１を介して巻回してコンデンサ素子１を形成する。そして、図１に示すように、このコンデンサ素子１はアルミニウム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１０に収納する。外装ケース１０の開口部には弾性ゴムからなる封口体９を装着し、絞り加工により外装ケース１０を密封している。

陽極電極箔２、陰極電極箔３には、図２に示すように、それぞれ両極の電極を外部に引き出すのための電極引出し手段であるリード線４、５がステッチ、超音波溶接等の手段により接続されている。それぞれの電極引出し手段であるリード線４、５は、アルミニウムからなる丸棒部６と、両極電極箔２、３に当接する接続部７と、さらに丸棒部６の先端に溶接等の手段で固着された半田付け可能な金属からなる外部接続部８とからなる。

コンデンサ素子１に含浸されるアルミニウム電解コンデンサ駆動用の電解液には、使用されるアルミニウム電解コンデンサの性能によって種々のものがあり、その中で高電導度を有する電解液として、γ─ブチロラクトンに四級アンモニウム塩を溶解したものが知られている。さらに、最近では、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ある。（特許文献１，２参照）。

特開平８−３２１４４０号公報特開平８−３２１４４１号公報

近年、車載分野において、自動車性能の高機能化に伴って制御機構も増大しているが
、車内空間を確保するために、これらの制御機構をエンジンルーム内に収納したいという要求が高まっている。このエンジンルームは高温となるので、電子部品もこの高温使用に耐えなければならないが、前記電解液を用いた電解コンデンサでは、この要求に答えることができない。さらに、電解コンデンサにも半導体と同様の耐湿性が求められるようになっているが、前記電解液は耐湿性も低いという問題点があった。また、自動車の制御機構での駆動電圧は１２Ｖ、２４Ｖであり、この場合に、電子部品に要求される定格電圧は２４Ｖ、４８Ｖとなるので、５０Ｖ以上の耐電圧が必要である。さらに、−４０℃での低温使用にも耐えることができなければならない。以上のように、これまでにない、高温特性、耐湿特性が良好で、かつ、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに低温特性も良好な電解コンデンサの実現への要求が高まっている。

そこで、この発明の目的は、高温寿命特性、耐湿性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低温特性も良好なアルミニウム電解コンデンサを提供することにある。

この発明は、陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、アルミニウムからなる陰極引出し手段を備えた陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子にスルホランと溶媒全体の２０重量％以上のγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した電解液を含浸して外装ケースに収納したことを特徴としている。

また、混合溶媒中にγ−ブチロラクトンを溶媒全体の６０重量％以下含有することを特徴とする。

また、陰極電極箔として、表面の一部又は全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属からなる皮膜を形成したアルミニウム箔を用いることができる。

さらに、陰極引出し手段の表面の一部又は全部に、陽極酸化によって形成された酸化アルミニウム層を形成することができる。

以上のように、この発明は、アルミニウム電解コンデンサにおいて、陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、アルミニウムからなる陰極引出し手段を備えた陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子にスルホランと溶媒全体の２０重量％以上のγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩を電解質として溶解し、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した電解液を含浸して外装ケースに収納したものである。

この電解コンデンサは、高温寿命特性、耐湿性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低温特性も良好である。また、漏液も少ない。さらに、低誘電損失、高低温特性を得ることができる。

また、前記電解液において、混合溶媒中のγ−ブチロラクトンを溶媒全体の６０重量％以下とすることによって、さらに、高温長寿命特性を得ることができる。

また、陰極電極箔として、表面の一部又は全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属からなる皮膜を形成したアルミニウム箔を用いることによって、漏液はより少なくなる。

さらに、陰極引出し手段の表面の一部又は全部に、陽極酸化によって形成された酸化アルミニウム層を形成することによって、漏液特性はより向上する。

アルミニウム電解コンデンサの構造を示す内部断面図である。コンデンサ素子の構造を示す分解斜視図である。

アルミニウム電解コンデンサの構造は図１、図２に示すように、従来と同じ構造をとっている。コンデンサ素子１は陽極電極箔２と陰極電極箔３をセパレータ１１を介して巻回して形成する。また図２に示すように陽極電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出し用のリード線４、陰極引出し用のリード線５がそれぞれ接続されている。これらのリード線４、５は、電極箔に当接する接続部７とこの接続部７と一体に形成した丸棒部６、および丸棒部６の先端に固着した外部接続部８からなる。また、接続部７および丸棒部６は高純度のアルミニウム、外部接続部８ははんだメッキを施した銅メッキ鉄鋼線からなる。このリード線４、５は、接続部７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２、３に電気的に接続されている。

陽極電極箔２は、純度９９％以上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、ホウ酸アンモニウム、リン酸アンモニウムあるいはアジピン酸アンモニウム等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。

前記のように構成したコンデンサ素子１に、アルミニウム電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。

以上のような電解液を含浸したコンデンサ素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース１０に収納し、外装ケース１０の開口部に封口体９を装着するとともに、外装ケース１０の端部に絞り加工を施して外装ケース１０を密封する。封口体９は例えばブチルゴム等の弾性ゴムからなり、リード線４、５をそれぞれ導出する貫通孔を備えている。

電解液としては、溶媒として、スルホランとγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒を用いるが、他の溶媒との混合溶媒としても用いることができる。そして、溶質としては、酸の共役塩基をアニオン成分とし、アルキル化イミダゾリンを四級化したカチオン、又は、アルキル化ピリミジンを四級化したカチオンをカチオン成分とする塩を溶解した電解液を用いた。

混合する溶媒としては、プロトン性の有機極性溶媒として、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（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、非プロトン性の有機極性溶媒としては、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（δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン等）、環状アミド系（Ｎ─メチル─２─ピロリドン、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）、オキシド系（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。

そして、アニオン成分となる酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、安息香酸、トルイル酸、エナント酸、マロン酸等を挙げることができる。

また、カチオン成分となる四級化イミダゾリニウムとしては、１，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム等が挙げられる。

また、四級化ピリミジニウムとしては、１，３−ジメチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム、１，２，３−トリメチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−５，６−ジヒドロピリミジニウム、１−エチル−３−メチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３−ジメチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム等が挙げられる。

さらに、本発明の電解コンデンサ用電解液においては、電解液全体に対して、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加する。この範囲未満では、耐電圧特性が低下し、この範囲を越えると、電導度が低下する。また、添加するマンニットの量は、ほう酸の添加量１に対して、１．０〜２．０が好ましい。この範囲未満では、高温保存下での電導度が低下し、この範囲を越えると初期の電導度が低下する。以上のような、スルホランとγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に、四級化イミダゾリニウム塩、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう酸を電解液全体にたいして０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した、本発明の電解液を用いることによって、高温寿命特性、耐湿性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低温特性も良好なアルミニウム電解コンデンサを実現することができる。

また、漏れ電流の低減や水素ガス吸収等の目的で種々の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、芳香族ニトロ化合物、（ｐ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノールなど）、リン系化合物（リン酸、亜リン酸、ポリリン酸、酸性リン酸エステル化合物）、オキシカルボン酸化合物等を挙げることができる。

さらに、前記の電解液において、γ−ブチロラクトンの混合溶媒中の含有率が６０％より小さい場合は、寿命特性がさらに向上し、２０％より大きい場合は誘電損失、低温特性が向上するので、γ─ブチロラクトンの含有率が２０〜６０％の場合は、高温長寿命、低誘電損失、高低温特性を得ることができる。

ここで、従来の四級化イミダゾリニウム塩及び四級化ピリミジニウム塩等の四級化環状アミジニウム塩を溶質とした電解液においては、溶媒としてγ−ブチロラクトン等を用いていたが、この電解液では、寿命試験中に封口体９とリード線の丸棒部６の間から電解液が漏れるという問題があった。しかしながら、本発明の電解液においては、漏液は発生しない。この理由は以下のようであると推察される。

四級化環状アミジニウム塩を溶解した電解液が、陰極リード部より漏液するメカニズムについては次のように考えられる。すなわち、従来の電解コンデンサにおいては、陰極リード線５の自然浸漬電位の方が陰極電極箔３の自然浸漬電位よりも貴な電位を示すので、無負荷で放置した場合、陰極リード線と陰極箔で局部電池が構成され、陰極リード線にカソード電流が流れることになり、また、直流負荷状態においては、陰極リード線に陰極箔よりも多くのカソード電流が流れることになる。このように、負荷、無負荷、双方の場合において、陰極リード線にカソード電流が流れることになり、その結果、陰極リード線側で溶存酸素又は水素イオンの還元反応が起こり、陰極リード線の丸棒部６と接続部７の電解液界面部分で水酸イオンが生成する。

そして、このように水酸イオンが生成すると、四級化環状アミジニウムは加水分解反応によって、水酸イオンと結合し、その結果、二級アミンとなる。この二級アミンは揮発性が高く、しかも吸湿性が低いので、陰極リード線の丸棒部と封口体の間に生成しても、速やかに蒸散し、漏液状態とはならないことが予想される。

しかしながら、水酸イオンが発生して、塩基性度が上昇すると、溶媒であるγ−ブチロラクトンが、加水分解反応によって、水酸イオンと結合し、γ−ヒドロキシ酪酸となる。このことによって、水酸イオンが減少し、塩基性度が低下する。このように、塩基性度が低下すると、四級化環状アミジニウムの加水分解反応によって生成された二級アミンが、再び四級化環状アミジニウムとなってしまう。そして、この四級化環状アミジニウムには揮発性はなく、吸湿性も高いので、陰極リード線の丸棒部と封口体の間に再生成した四級化環状アミジニウムは、吸湿して、漏液状態となる。以上のことは、漏液が大部分の水と四級化環状アミジニウムから成っているという分析結果から推測された。

これに対して、本発明においては、溶媒としてスルホランと、γ─ブチロラクトンとエチレングリコールとの混合溶媒を用いているので、漏液状態が抑制される。すなわち、塩基性度が上昇しても、スルホランならびにエチレングリコールは加水分解をおこすことはなく、塩基性度を低下させる作用はない。そして、γ─ブチロラクトンの加水分解よってγ─ヒドロキシ酪酸が生成しても、塩基性度はそれほど低下せず、再び生成される四級化環状アミジニウム塩の量は少なく、生成した二級アミンは揮発してしまうので、漏液状態が抑制されているものと考えられる。

さらに、本発明の電解コンデンサに、逆電圧が印加された場合にも、漏液は発生しない。すなわち、逆電圧が印加されると、陽極側にカソード電流が流れることになるが、陽極箔の分極抵抗は陰極箔に比べて極めて大きいので、陽極側のカソード電流の大部分は陽極タブに流れることになる。したがって、従来の電解コンデンサでは、逆電圧試験の初期に漏液が発生することがあった。しかしながら、本発明の電解コンデンサにおいては、前述したような陰極側の挙動をしており、漏液状態が防止される。以上のように、本発明の漏液防止効果は極めて強いものである。

以上のように、本願発明の構成によると、陰極リード線の丸棒部近傍で発生した水酸イオンは四級化環状アミジニウムと反応して消失し、再生成される四級化環状アミジニウムの量は少なく、生成される二級アミンは揮発してしまうので、漏液状態は抑制される。

また、従来の電解コンデンサにおいては、無負荷放置の際に、陰極リード線４と陽極リード線５が接触した場合には、陽極リード線と陰極電極箔３で局部電池を構成することになり、陽極リード線側で溶存酸素又は水素イオンの還元反応が発生し、水酸イオンを生成して、陰極リード部と同様の理由により、漏液状態となっていた。

しかしながら、この場合も、本発明の構成によれば、陰極リード部で漏液が防止される理由と同様の理由によって、漏液は防止される。

以上のような理由によって、本願発明においては、漏液が防止されているものと思われる。

また、陰極電極箔３として、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属を蒸着法、メッキ法、塗布など従来より知られている方法により被覆した陰極電極箔を用いることができる。ここで、被覆する部分は陰極電極箔の全面に被覆してもよいし、必要に応じて陰極電極箔の一部、例えば陰極電極箔の一面のみに金属窒化物又は金属を被覆してもよい。このことによって、陰極箔の自然浸漬電位の方が陰極リード線の自然浸漬電位より貴な電位となり、さらに、カソード分極抵抗も小さくなる。したがって、過電圧が印加された際に、陰極リード線のカソード電流は微小となり、陰極リード線側の水酸イオンの生成が抑制されるので、漏液防止には、さらに好適である。

また、リード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面には、ホウ酸アンモニウム水溶液、リン酸アンモニウム水溶液あるいはアジピン酸アンモニウム水溶液等による陽極酸化処理によって形成した酸化アルミニウム層を形成したり、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂な
どからなるセラミックスコーティング層等の絶縁層を形成することができる。このことによって、無負荷の場合に、陰極リード線と陰極箔の局部電池を構成する面積が小さくなり、また、負荷の場合には、陰極リード線に流れるカソード電流が少なくなり、双方の場合において、陰極リード線側の水酸イオンの生成が抑制されるので、漏液防止効果はさらに向上する。

次にこの発明について実施例を示して説明する。図１に示すように、コンデンサ素子１は陽極電極箔２と陰極電極箔３をセパレータ１１を介して巻回して形成する。また図２に示すように陽極電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出し用のリード線４、陰極引出し用のリード線５がそれぞれ接続されている。

これらのリード線４、５は、電極箔に当接する接続部７とこの接続部７と一体に形成した丸棒部６、および丸棒部６の先端に固着した外部接続部８からなる。また、接続部７および丸棒部６は９９％のアルミニウム、外部接続部８ははんだメッキを施した銅メッキ鉄鋼線からなる。このリード線４、５は、接続部７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２、３に電気的に接続されている。

陽極電極箔２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。また、陰極電極箔３は、純度９９．７％のアルミニウム箔をエッチングしたものを用いる。

そして、前記のように構成したコンデンサ素子１に、アルミニウム電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。電解液の組成、及び３０℃と−４０℃の電導度を（表１）に示す。

＊ GBL ：γ−ブチロラクトンEG ：エチレングリコールEDMIP ：フタル酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウムBA ：ほう酸MAN ：マンニットGLB の欄の( ) ：γ─ブ
チロラクトンの混合溶媒中の重量％

（表１）から明らかなように、本発明の実施例１〜５の３０℃及び−４０℃の電導度は、良好な値を得ている。さらに、γ─ブチロラクトンの含有率が２０％以上の実施例２〜６は、−４０℃においても高電導度を保っている。また、溶媒にスルホランのみを用いた比較例１の電解液は、−４０℃で凝固している。また、ほう酸、マンニットの添加量が０．５ｗｔ％より少ない、比較例２では、火花電圧が十分ではなく、定格５０Ｖの電解コンデンサを得ることはできない。また、ほう酸、マンニットの添加量が２．５ｗｔ％より多い、比較例３においては、３０℃の電導度が十分でないことが分かる。

次に、高温寿命特性を評価するために、実施例３、５の電解液、及び、従来例１としてγ─ブチロラクトン９０％、フタル酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム１０％の電解液を、コンデンサ素子１に含浸し、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース１０に収納し、外装ケース１０の開口部に封口体９を装着するとともに、外装ケース１０の端部に絞り加工を施して外装ケース１０を密封した。

以上のように構成したアルミニウム電解コンデンサの定格は５０Ｖ−１０μＦ、ケースサイズはφ６．３ｍｍ×６ｍｍである。そして、実施例３、実施例５及び従来例１の電解コンデンサの、各試料２５個に１２５℃の下で定格電圧を印加し、１０００時間、１５００時間経過後の静電容量の変化率（ΔＣ）、損失角の正接（ｔａｎδ）の測定を行った。結果を（表２）に示す。

＊Ｃａｐ（μＦ）、ΔＣ（％）

（表２）から明らかなように、実施例３、５の電解コンデンサの高温寿命特性は、γ─ブチロラクトンのみを溶媒に用いた従来例１よりも、良好であり、初期のｔａｎδも低く保たれている。特に溶媒中のγ─ブチロラクトンの含有率が２０〜６０％の範囲にある実施例３は、１２５℃、１５００時間まで特性を維持している。これに対して、実施例５は、１５００時間後に特性の劣化がみられる。

次に、耐湿性を評価するために、実施例６、比較例４として、６％の水分を含む、実施例３及び従来例１の電解液を作成し、同様に電解コンデンサを作成した。そして、これらの電解コンデンサの、各試料２５個を１２５℃の下で放置し、１０００時間、１５００時間経過後の静電容量の変化率（ΔＣ）、損失角の正接（ｔａｎδ）、漏れ電流（ＬＣ）の測定を行った。結果を（表３）に示す。

＊Ｃａｐ（μＦ）、ΔＣ（％）、ＬＣ（μＦ）

（表３）から明らかなように、本発明の電解液に６％の水分を含有した実施例６においては、従来の電解液に６％の水分を含有した比較例４よりも、静電容量変化、損失角の正接、漏れ電流の全ての特性が良好であり、本発明の電解コンデンサにおいては耐湿性が向上していることがわかる。

次に、漏液特性を評価するために、実施例７として、実施例３の電解液を用い、陰極電極箔３の表面の全部に窒化チタンを蒸着法により被覆したものを用いて、同様に電解コンデンサを作成した。

また、実施例８として、リード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面には、リン酸アンモニウム水溶液による陽極酸化処理により酸化アルミニウム層を形成したものを用いて、実施例７と同様に電解コンデンサを作成した。

以上の実施例３、７、８の電解コンデンサ及び、従来例２としてγ─ブチロラクトン９０％、フタル酸テトラメチルアンモニウム１０％の電解液を用いた電解コンデンサ、従来例３としてγ─ブチロラクトン９０％、フタル酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム１０％の電解液を用いた電解コンデンサについて、各試料２５個に１２５°Ｃの下で定格電圧を印加し、１５００時間、３０００時間経過後の漏液の有無について目視での観察を行った。その結果を（表４）に示す。

（表４）から明らかなように、本発明の電解液を用いた実施例３の電解コンデンサは１５００時間後に漏液はなく、従来の電解液を用いた従来例２、３より優れており、１２５℃仕様においても良好な結果を得ている。また、実施例３の電解液を用い、陰極電極箔の表面の全部に窒化チタンを被覆した実施例７は、さらに漏液は少なく、この電解コンデンサのリード線の丸棒部の表面に酸化アルミニウム層を形成した実施例８では、さらに漏液は少ない。

また、実施例３、７、８、従来例２、３の電解液を用いた電解コンデンサを用いて、各試料２５個に８５℃、８５％ＲＨの下で−１．５Ｖの逆電圧を印加し、２５０時間、５００時間、及び１０００時間経過後の漏液の有無について目視での観察を行った。その結果を（表５）に示す。

（表５）から明らかなように、逆電圧試験においても、従来例２、３では２５０時間において漏液が発生し、それぞれ、５００時間、１０００時間で全数漏液が発生しているが、本発明の実施例においては１０００時間でも漏液は発生せず、漏液防止効果は極めて強い。以上のように、本発明の電解コンデンサによって、漏液防止が実現されていることがわかる。

１コンデンサ素子
２陽極電極箔
３陰極電極箔
４陽極引出し用のリード線
５陰極引出し用のリード線
６丸棒部
７接続部
８外部接続部
９封口体
１０外装ケース
１１セパレータ

Claims

陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、アルミニウムからなる陰極引出し手段を備えた陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子にスルホランと溶媒全体の２０重量％以上のγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した電解液を含浸してなるアルミニウム電解コンデンサ。
請求項１記載のγ─ブチロラクトンの含有率が、溶媒全体の６０重量％以下であるアルミニウム電解コンデンサ。
請求項１記載の陰極電極箔が、表面の一部又は全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属からなる皮膜を形成したアルミニウム箔であるアルミニウム電解コンデンサ。
請求項１記載の陰極引出し手段の表面の一部又は全部に、陽極酸化によって形成された酸化アルミニウム層を形成したアルミニウム電解コンデンサ。