JP2012146833A - 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 - Google Patents
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Abstract
【課題】電解液の比電導度の経時変化が少なく、かつコンデンサ部材の腐食の心配のないアルミニウム電解コンデンサ用電解液を提供することを課題とする。
【解決手段】有機溶媒(D)と、ホスフィン酸アニオン好ましくはジメチルホスフィン酸アニオン、ジエチルホスフィン酸アニオン、及び/又はホスホン酸アニオン好ましくはメチルホスホン酸アニオン、エチルホスホン酸アニオン(A)とカチオン(B)好ましくはアミジニウムカチオン(B1)から構成される電解質(C)を主電解質として含有する電解コンデンサ用電解液。
【選択図】なし
【解決手段】有機溶媒(D)と、ホスフィン酸アニオン好ましくはジメチルホスフィン酸アニオン、ジエチルホスフィン酸アニオン、及び/又はホスホン酸アニオン好ましくはメチルホスホン酸アニオン、エチルホスホン酸アニオン(A)とカチオン(B)好ましくはアミジニウムカチオン(B1)から構成される電解質(C)を主電解質として含有する電解コンデンサ用電解液。
【選択図】なし
Description
本発明は、安定性が高い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。
近年、車載電装用電源やデジタル家電の使用電圧の上昇に伴い、電解液の比電導度を維持しつつ、電解液の火花電圧が高く、かつ低温で結晶が析出しない電解液が要望されてきている。
このようなアルミニウム電解コンデンサ用電解液として、N,N,N’−置換アミジン基を有する化合物(たとえば、1−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾリン等)の4級アンモニウムカチオンとアルキルリン酸エステルアニオンから構成される電解質と、有機溶媒とを含有する電解液が開示されている。(特許文献1)。またカルボン酸アニオンを含む電解質とエチレングリコールを溶媒とした電解液にリン化合物を添加した電解液は、アルミニウム電極箔との錯体形成のため高い耐電圧を有する。(特許文献2)。
このようなアルミニウム電解コンデンサ用電解液として、N,N,N’−置換アミジン基を有する化合物(たとえば、1−メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾリン等)の4級アンモニウムカチオンとアルキルリン酸エステルアニオンから構成される電解質と、有機溶媒とを含有する電解液が開示されている。(特許文献1)。またカルボン酸アニオンを含む電解質とエチレングリコールを溶媒とした電解液にリン化合物を添加した電解液は、アルミニウム電極箔との錯体形成のため高い耐電圧を有する。(特許文献2)。
しかしながら、リン酸エステルアニオンは長期間の使用時に加水分解して、リン酸を発生し、電解コンデンサの陽極箔である酸化アルミニウムを腐食させるという問題がある。また、カルボン酸アニオンとエチレングリコールを溶媒とした電解液にリン化合物を添加した電解液は、カルボン酸とエチレングリコールのエステル化のために、経時で電導度が低下するという問題がある。
本発明は、電解液の比電導度の経時変化が少なく、かつコンデンサ部材の腐食の心配のないアルミニウム電解コンデンサ用電解液、及びそれを用いたアルミニウム電解コンデンサを提供することを課題とする。
本発明は、電解液の比電導度の経時変化が少なく、かつコンデンサ部材の腐食の心配のないアルミニウム電解コンデンサ用電解液、及びそれを用いたアルミニウム電解コンデンサを提供することを課題とする。
本発明の電解液は、比電導度の経時変化が少なく、かつコンデンサ部材の腐食の心配がない。
<ホスフィン酸アニオン又はホスホン酸アニオン(A)>
本発明の電解液を構成する電解質(C)のホスフィン酸アニオン及び/又はホスホン酸アニオン(A)は、ホスフィン酸アニオン(A1)は上記一般式(1)で示され、ホスホン酸アニオン(A2)は上記一般式(2)で示される。アルキル基(R1、R2)の炭素数は、比電導度と火花電圧の観点から、1〜10であり、好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜6、特に好ましくは1〜4である。
本発明の電解液を構成する電解質(C)のホスフィン酸アニオン及び/又はホスホン酸アニオン(A)は、ホスフィン酸アニオン(A1)は上記一般式(1)で示され、ホスホン酸アニオン(A2)は上記一般式(2)で示される。アルキル基(R1、R2)の炭素数は、比電導度と火花電圧の観点から、1〜10であり、好ましくは1〜8、さらに好ましくは1〜6、特に好ましくは1〜4である。
ホスフィン酸アニオン(A1)としては、ジメチルホスフィン酸アニオン、ジエチルホスフィン酸アニオン、ジ(n−プロピル)ホスフィン酸アニオン、ジ(iso−プロピル)ホスフィン酸アニオン、ジ(n−ブチル)ホスフィン酸アニオン、ジ(iso−ブチル)ホスフィン酸アニオン、ジ(tert−ブチル)ホスフィン酸アニオン、ジペンチルホスフィン酸アニオン、ジヘキシルホスフィン酸アニオン、ジヘプチルホスフィン酸アニオン、ジオクチルホスフィン酸アニオン、メチルエチルホスフィン酸アニオン、メチル(n−プロピル)ホスフィン酸アニオン、メチル(iso−プロピル)ホスフィン酸アニオン、メチル(n−ブチル)ホスフィン酸アニオン、メチル(iso−ブチル)ホスフィン酸アニオン、メチル(tert−ブチル)ホスフィン酸アニオン、メチルペンチルホスフィン酸アニオン、メチルヘキシルホスフィン酸アニオン、メチルヘプチルホスフィン酸アニオン、メチルオクチルホスフィン酸アニオン、エチル(n−プロピル)ホスフィン酸アニオン、エチル(iso−プロピル)ホスフィン酸アニオン、エチル(n−ブチル)ホスフィン酸アニオン、エチル(iso−ブチル)ホスフィン酸アニオン、エチル(tert−ブチル)ホスフィン酸アニオン、エチルペンチルホスフィン酸アニオン、エチルヘキシルホスフィン酸アニオン、エチルヘプチルホスフィン酸アニオン、エチルオクチルホスフィン酸アニオン等が挙げられる。
これらの中で電導度と火花電圧の観点からジメチルホスフィン酸アニオン、ジエチルホスフィン酸アニオン、ジ(n−プロピル)ホスフィン酸アニオン、ジ(iso−プロピル)ホスフィン酸アニオン、ジ(n−ブチル)ホスフィン酸アニオン、ジ(iso−ブチル)ホスフィン酸アニオン、ジ(tert−ブチル)ホスフィン酸アニオンが好ましい。
これらの中で電導度と火花電圧の観点からジメチルホスフィン酸アニオン、ジエチルホスフィン酸アニオン、ジ(n−プロピル)ホスフィン酸アニオン、ジ(iso−プロピル)ホスフィン酸アニオン、ジ(n−ブチル)ホスフィン酸アニオン、ジ(iso−ブチル)ホスフィン酸アニオン、ジ(tert−ブチル)ホスフィン酸アニオンが好ましい。
ホスホン酸アニオン(A2)としては、メチルホスホン酸アニオン、エチルホスホン酸アニオン、(n−プロピル)ホスホン酸アニオン、(iso−プロピル)ホスホン酸アニオン、(n−ブチル)ホスホン酸アニオン、(iso−ブチル)ホスホン酸アニオン、(tert−ブチル)ホスホン酸アニオン、ペンチルホスホン酸アニオン、ヘキシルホスホン酸アニオン、ヘプチルホスホン酸アニオン、オクチルホスホン酸アニオン等が挙げられる。
これらの中で電導度と火花電圧の観点からメチルホスホン酸、エチルホスホン酸、(n−プロピル)ホスホン酸アニオン、(iso−プロピル)ホスホン酸アニオン、(n−ブチル)ホスホン酸アニオン、(iso−ブチル)ホスホン酸アニオン、および(tert−ブチル)ホスホン酸アニオンが好ましい。
これらの中で電導度と火花電圧の観点からメチルホスホン酸、エチルホスホン酸、(n−プロピル)ホスホン酸アニオン、(iso−プロピル)ホスホン酸アニオン、(n−ブチル)ホスホン酸アニオン、(iso−ブチル)ホスホン酸アニオン、および(tert−ブチル)ホスホン酸アニオンが好ましい。
ホスフィン酸アニオン又はホスホン酸アニオン(A)は、一種または二種以上を併用してもよく、またホスフィン酸アニオンとホスホン酸アニオンの混合物でもよい。
<カチオン(B)>
カチオン(B)としては、アミジニウムカチオン(B1)、ホスホニウムカチオン(B2)および第4級アンモニウムカチオン(B3)等が使用でき、一種または二種以上を併用してもよい。好ましくはアミジニウムカチオン(B1)である。
アミジニウムカチオン(B1)としては、環状アミジニウムカチオンが挙げられ、好ましいのは(1)イミダゾリニウムカチオンおよび(2)イミダゾリウムカチオンである。
カチオン(B)としては、アミジニウムカチオン(B1)、ホスホニウムカチオン(B2)および第4級アンモニウムカチオン(B3)等が使用でき、一種または二種以上を併用してもよい。好ましくはアミジニウムカチオン(B1)である。
アミジニウムカチオン(B1)としては、環状アミジニウムカチオンが挙げられ、好ましいのは(1)イミダゾリニウムカチオンおよび(2)イミダゾリウムカチオンである。
(1)イミダゾリニウムカチオン
1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2,4−ジエチルイミダゾリニウム、1,2−ジメチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウム、1−メチル−2,3,4−トリエチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラエ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、1,3−ジメチル−2−エ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、1,2,3−トリエチルイミダゾリニウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムなど。
1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2,4−ジエチルイミダゾリニウム、1,2−ジメチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウム、1−メチル−2,3,4−トリエチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラエ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、1,3−ジメチル−2−エ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、1,2,3−トリエチルイミダゾリニウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムなど。
(2)イミダゾリウムカチオン
1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−フェニルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−ベンジルイミダゾリウム、1−ベンジル−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−イミダゾリウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウムなど。
1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−フェニルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−ベンジルイミダゾリウム、1−ベンジル−2,3−ジメチル−イミダゾリウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−イミダゾリウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウムなど。
上記の中で、さらに好ましくは1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウムカチオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウムカチオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムカチオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムカチオンである。
ホスホニウムカチオン(B2)としては、炭素数1〜4のアルキルを有するテトラアルキルホスホニウムカチオン{テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウムおよびトリエチルメチルホスホニウム等}が挙げられる。
第4級アンモニウムカチオン(B3)としては、炭素数1〜4のアルキルを有するテトラアルキルアンモニウムカチオン{テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウムおよびトリエチルメチルアンモニウム等}等が挙げられる。
<電解質(C)>
ホスフィン酸アニオン又はホスホン酸アニオン(A)とカチオン(B)との組み合わせとしては、ホスフィン酸アニオンとカチオン、ホスホン酸アニオンとカチオン、ホスフィン酸アニオンとホスホン酸アニオンの混合物とカチオン等が例示できる。
ホスフィン酸アニオン又はホスホン酸アニオン(A)とカチオン(B)との組み合わせとしては、ホスフィン酸アニオンとカチオン、ホスホン酸アニオンとカチオン、ホスフィン酸アニオンとホスホン酸アニオンの混合物とカチオン等が例示できる。
電解質(C)の好ましい例としては、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルホスフィン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルホスホン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルホスフィン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・エチルホスホン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(n−プロピル)ホスフィン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・(n-プロピル)ホスホン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(iso−プロピル)ホスフィン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・(iso−プロピル)ホスホン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(n−ブチル)ホスフィン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・(n−ブチル)ホスホン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(iso−ブチル)ホスフィン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・(iso−ブチル)ホスホン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジ(tert−ブチル)ホスフィン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・(tert−ブチル)ホスホン酸アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム・ジメチルホスフィン酸アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム・メチルホスホン酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ジメチルホスフィン酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・メチルホスホン酸アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・ジメチルホスフィン酸アニオン、および1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・メチルホスホン酸アニオン等が挙げられる。
<有機溶媒(D)>
有機溶媒(D)としては、(1)アルコール、(2)エーテル、(3)アミド、(4)オキサゾリジノン、(5)ラクトン、(6)ニトリル、(7)カーボネート、(8)スルホンおよび(9)その他の有機溶媒が含まれる。
有機溶媒(D)としては、(1)アルコール、(2)エーテル、(3)アミド、(4)オキサゾリジノン、(5)ラクトン、(6)ニトリル、(7)カーボネート、(8)スルホンおよび(9)その他の有機溶媒が含まれる。
(1)アルコール
1価アルコール(メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、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、フルフリルアルコールなど)、2価アルコール(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など)、3価アルコール(グリセリンなど)、4価以上のアルコール(ヘキシトールなど)など。
1価アルコール(メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、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、フルフリルアルコールなど)、2価アルコール(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など)、3価アルコール(グリセリンなど)、4価以上のアルコール(ヘキシトールなど)など。
(2)エーテル
モノエーテル(エチレングリコールモノメチルエーテル、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、テトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフランなど)、ジエーテル(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など)、トリエーテル(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など)など。
モノエーテル(エチレングリコールモノメチルエーテル、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、テトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフランなど)、ジエーテル(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など)、トリエーテル(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など)など。
(3)アミド
ホルムアミド(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など)、アセトアミド(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など)、プロピオンアミド(N,N−ジメチルプロピオンアミドなど)、ピロリドン(N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドンなど)、ヘキサメチルホスホリルアミドなど。
ホルムアミド(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など)、アセトアミド(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など)、プロピオンアミド(N,N−ジメチルプロピオンアミドなど)、ピロリドン(N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドンなど)、ヘキサメチルホスホリルアミドなど。
(4)オキサゾリジノン
N−メチル−2−オキサゾリジノン、3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノンなど。
N−メチル−2−オキサゾリジノン、3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノンなど。
(5)ラクトン
γ−ブチロラクトン(以下、GBLと記す。)、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなど。
γ−ブチロラクトン(以下、GBLと記す。)、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなど。
(6)ニトリル
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ベンゾニトリルなど。
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ベンゾニトリルなど。
(7)カーボネート
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなど。
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなど。
(8)スルホン
スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなど。
スルホラン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなど。
(9)その他の有機溶媒
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、芳香族溶媒(トルエン、キシレンなど)パラフィン溶媒(ノルマルパラフィン、イソパラフィンなど)など。
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、芳香族溶媒(トルエン、キシレンなど)パラフィン溶媒(ノルマルパラフィン、イソパラフィンなど)など。
有機溶媒(D)は、一種または二種以上を併用してもよい。これらのうち、アルコール、ラクトンおよびスルホンが好ましく、さらに好ましくはγ−ブチロラクトン、スルホラン、エチレングリコールである。
本発明の電解コンデンサ用電解液は、有機溶媒(D)と、上記一般式(1)で示されるホスフィン酸アニオン及び/又は上記一般式(2)で示されるホスホン酸アニオン(A)とカチオン(B)から構成される電解質(C)を主電解質として含有する。ここで主電解質として含有するとは、本発明の電解コンデンサ用電解液中に含有される電解質の50wt%(wt%は重量%のことであり、以下この表記を使用することがある。)以上は電解質(C)であることを示すものとする。
本発明の電解コンデンサ用電解液中には、電解質(C)以外の電解質(E)を本発明の電解コンデンサ用電解液中に含有される電解質の50wt%以下含有していてもよい。
電解質(E)としては、環状アミジニウムカチオン(好ましいのはイミダゾリニウムカチオンおよびイミダゾリウムカチオン)とカルボン酸アニオンの塩が挙げられる。
具体的には1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・シュウ酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・2,15−ジブチルヘキサデカンジカルボン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・マレイン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・トリメリット酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・サリチル酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・酢酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・オレイン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・安息香酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・1,6−デカンジカルボン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・1,10−デカンジカルボン酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・フタル酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・マレイン酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・サリチル酸アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・フタル酸アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・マレイン酸アニオンおよび1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・サリチル酸アニオン等が挙げられる。
電解質(E)としては、環状アミジニウムカチオン(好ましいのはイミダゾリニウムカチオンおよびイミダゾリウムカチオン)とカルボン酸アニオンの塩が挙げられる。
具体的には1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・シュウ酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・2,15−ジブチルヘキサデカンジカルボン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・マレイン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・トリメリット酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・サリチル酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・酢酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・オレイン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・安息香酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・1,6−デカンジカルボン酸アニオン、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・1,10−デカンジカルボン酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・フタル酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・マレイン酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・サリチル酸アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・フタル酸アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・マレイン酸アニオンおよび1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム・サリチル酸アニオン等が挙げられる。
電解質(C)の含有量は、比電導度と有機溶媒への溶解度の観点から、電解質(C)、有機溶媒(D)の合計重量に基づいて、好ましくは5〜70wt%、特に好ましくは10〜50wt%である。
有機溶媒(D)の含有量は、比電導度の観点から、電解質(C)有機溶媒(D)の合計重量に基づいて、好ましくは30〜95wt%、特に好ましくは50〜90wt%である。
有機溶媒(D)の含有量は、比電導度の観点から、電解質(C)有機溶媒(D)の合計重量に基づいて、好ましくは30〜95wt%、特に好ましくは50〜90wt%である。
電解質(C)中のアニオンとカチオンとのモル比率(アニオン/カチオン)は、コンデンサ部材{アルミニウム電解コンデンサの封口ゴム、および酸化アルミニウム箔等}の腐食の観点から、好ましくは0.8〜1.2、更に好ましくは0.9〜1.1、特に好ましくは0.95〜1.05である。
モル比率が0.8〜1.2であると、電解液の液性がアルカリ性に偏らず、アルミニウム電解コンデンサの封口ゴムであるブチルゴムが劣化しにくく、この結果、電解液がコンデンサから漏れる等の不具合が生じにくい。また、電解液の液性が酸性に偏らず、陽極の酸化アルミニウム箔が腐食されにくく、この結果、ショート等の不具合が生じにくい。
モル比率が0.8〜1.2であると、電解液の液性がアルカリ性に偏らず、アルミニウム電解コンデンサの封口ゴムであるブチルゴムが劣化しにくく、この結果、電解液がコンデンサから漏れる等の不具合が生じにくい。また、電解液の液性が酸性に偏らず、陽極の酸化アルミニウム箔が腐食されにくく、この結果、ショート等の不具合が生じにくい。
本発明の電解液には必要により、電解液に通常用いられる種々の添加剤を添加することができる。該添加剤としては、ホウ酸誘導体(例えば、ホウ酸、ホウ酸と多糖類〔マンニット、ソルビットなど〕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、グリセリンなど〕との錯化合物など)、ニトロ化合物(例えば、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安息香酸、m−ニトロ安息香酸、o−ニトロフェノール、p−ニトロフェノールなど)などを挙げることができる。その添加量は、比電導度と電解液への溶解度の観点から、電解質(C)および有機溶媒(D)の重量に基づいて、好ましくは5wt%以下、特に好ましくは2wt%以下がよい。
本発明の電解液は、アルミニウム電解コンデンサ用として好適である。アルミニウム電解コンデンサとしては、特に限定されず、例えば、捲き取り形のアルミニウム電解コンデンサであって、陽極表面に酸化アルミニウムが形成された陽極(酸化アルミニウム箔)と陰極アルミニウム箔との間に、セパレーターを介在させて捲回することにより構成されたコンデンサが挙げられる。本発明の電解液を駆動用電解液としてセパレーターに含浸し、陽陰極と共に、有底筒状のアルミニウムケースに収納した後、アルミニウムケースの開口部を封口ゴムで密閉してアルミニウム電解コンデンサを構成することができる。
次に本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
<製造例1>
ジメチルカーボネート(0.2mol)のメタノール溶液(74wt%)に、2,4−ジメチルイミダゾリン(0.1mol)を滴下して、120℃で15時間攪拌することで、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩のメタノール溶液を得た。
<製造例1>
ジメチルカーボネート(0.2mol)のメタノール溶液(74wt%)に、2,4−ジメチルイミダゾリン(0.1mol)を滴下して、120℃で15時間攪拌することで、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩のメタノール溶液を得た。
ジメチルホスフィン酸(0.1mol)を、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、塩交換反応を行い、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジメチルホスフィン酸アニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。)を蒸留することで、電解質(C‐1){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジメチルホスフィン酸アニオン}を得た。収率は99wt%{1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)の重量に基づく収率、以下同様。}であった。
<製造例2>
オートクレーブに次亜リン酸の50%水溶液(20モル)と酢酸(モル)を加え、100℃に加熱したあと、エチレンを吹き込み、0.5MPaに調整した。6時間の間、エチレン圧0.5MPaのまま、tert−ブチルペルオキシド開始剤(1モル%)均等に添加した。添加終了後、1時間反応させ、ジエチルホスフィン酸を得た。収率は95%であった。
ジメチルホスフィン酸の代わりにジエチルホスフィン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−2){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルホスフィン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
オートクレーブに次亜リン酸の50%水溶液(20モル)と酢酸(モル)を加え、100℃に加熱したあと、エチレンを吹き込み、0.5MPaに調整した。6時間の間、エチレン圧0.5MPaのまま、tert−ブチルペルオキシド開始剤(1モル%)均等に添加した。添加終了後、1時間反応させ、ジエチルホスフィン酸を得た。収率は95%であった。
ジメチルホスフィン酸の代わりにジエチルホスフィン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−2){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルホスフィン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<製造例3>
ジメチルホスフィン酸の代わりにジフェニルホスフィン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−3){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジフェニルホスフィン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
ジメチルホスフィン酸の代わりにジフェニルホスフィン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−3){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジフェニルホスフィン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<製造例4>
メチルホスホン酸(0.1mol)を、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、塩交換反応を行い、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルホスホン酸アニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。)を蒸留することで、電解質(C−4){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルホスホン酸アニオン}を得た。収率は99wt%{1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)の重量に基づく収率、以下同様。}であった。
メチルホスホン酸(0.1mol)を、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、塩交換反応を行い、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルホスホン酸アニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。)を蒸留することで、電解質(C−4){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルホスホン酸アニオン}を得た。収率は99wt%{1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)の重量に基づく収率、以下同様。}であった。
<製造例5>
メチルホスホン酸の代わりにエチルホスホン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−5){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・エチルホスホン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
メチルホスホン酸の代わりにエチルホスホン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−5){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・エチルホスホン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<製造例6>
メチルホスホン酸の代わりにフェニルホスホン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−6){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フェニルホスホン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
メチルホスホン酸の代わりにフェニルホスホン酸を用いた他は、製造例1と同様にして、電解質(C−6){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フェニルホスホン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<製造例7>
ジメチルホスフィン酸(0.1mol)を、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、塩交換反応を行い、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ジメチルホスフィン酸アニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。)を蒸留することで、電解質(C‐7){1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ジメチルホスフィン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
ジメチルホスフィン酸(0.1mol)を、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、塩交換反応を行い、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ジメチルホスフィン酸アニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。)を蒸留することで、電解質(C‐7){1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・ジメチルホスフィン酸アニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<比較製造例8>
リン酸トリメチル(大八化学工業社製)(0.1mol)を、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、水(0.3mol)を添加し、100℃×20時間攪拌することで、リン酸トリメチルを加水分解すると共に、塩交換反応を行い、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジメチルリン酸エステルモノアニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。)を蒸留することで、電解質(C’−1){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジメチルリン酸エステルモノアニオン}を得た。収率は99wt%であった。
リン酸トリメチル(大八化学工業社製)(0.1mol)を、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、水(0.3mol)を添加し、100℃×20時間攪拌することで、リン酸トリメチルを加水分解すると共に、塩交換反応を行い、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジメチルリン酸エステルモノアニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。以下、これらを副生物と略する。)を蒸留することで、電解質(C’−1){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジメチルリン酸エステルモノアニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<比較製造例9>
リン酸トリメチルの代わりにリン酸トリエチル(大八化学工業社製)を用いた他は、製造例8と同様にして、電解質(C’−2){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン}を得た。収率は99wt%であった。
リン酸トリメチルの代わりにリン酸トリエチル(大八化学工業社製)を用いた他は、製造例8と同様にして、電解質(C’−2){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジエチルリン酸エステルモノアニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<比較製造例10>
リン酸トリメチルの代わりにリン酸トリフェニル(大八化学工業社製)を用いた他は、製造例8と同様にして、電解質(C’−3){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジフェニルリン酸エステルモノアニオン}を得た。収率は99wt%であった。
リン酸トリメチルの代わりにリン酸トリフェニル(大八化学工業社製)を用いた他は、製造例8と同様にして、電解質(C’−3){1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・ジフェニルリン酸エステルモノアニオン}を得た。収率は99wt%であった。
<実施例1>
25.0gの電解質(C−1)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
25.0gの電解質(C−1)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
<実施例2>
25.0gの電解質(C−2)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
25.0gの電解質(C−2)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
<実施例3>
25.0gの電解質(C−3)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
25.0gの電解質(C−3)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
<実施例4>
25.0gの電解質(C−4)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
25.0gの電解質(C−4)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
<実施例5>
25.0gの電解質(C−5)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
25.0gの電解質(C−5)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
<実施例6>
25.0gの電解質(C−6)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
25.0gの電解質(C−6)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
<実施例7>
25.0gの電解質(C−7)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
25.0gの電解質(C−7)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、本発明の電解液を得た。
<比較例1>
25.0gの電解質(C’−1)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、比較例1の電解液を得た。
25.0gの電解質(C’−1)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、比較例1の電解液を得た。
<比較例2>
25.0gの電解質(C’−2)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、比較例2の電解液を得た。
25.0gの電解質(C’−2)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、比較例2の電解液を得た。
<比較例3>
25.0gの電解質(C’−3)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、比較例3の電解液を得た。
25.0gの電解質(C’−3)を有機溶媒(D){γ−ブチロラクトン67.5gとエチレングリコール溶媒(D1−1)7.5g}に溶解させることで、比較例3の電解液を得た。
<比較例4>
電解質13g{アンモニウム・アジピン酸10gとアンモニウム・セバシン酸3g}をエチレングリコール76.95gと水10gに溶解させ、さらにリン酸ジフェニル0.05gを添加し、比較例4の電解液を得た。
電解質13g{アンモニウム・アジピン酸10gとアンモニウム・セバシン酸3g}をエチレングリコール76.95gと水10gに溶解させ、さらにリン酸ジフェニル0.05gを添加し、比較例4の電解液を得た。
実施例1〜7、比較例1〜4で得た電解液を用い、下記の方法で、初期の比電導度、125℃で1000時間経過後の比電導度の変化率、火花電圧、アルミニウム箔の腐食を評価し、その結果を表1に記載した。
火花電圧:陽極に2cm2のプレーンなアルミニウム箔、陰極に2cm2のプレーンなアルミニウム箔を用い、25℃において、定電流法(20mA)を負荷したときの電解液の火花電圧を測定した。
初期の比電導度:125℃で1000時間耐熱試験を開始する前の電解液について、東亜電波工業株式会社製電導度計CM−40Sを用い、30℃での比電導度を測定した。
比電導度の変化率:125℃で1000時間耐熱試験後の30℃での比電導度を測定した。比電導度の変化率(%)は以下の式により算出した。
比電導度の変化率=100×[(初期の比電導度)−(耐熱試験後の30℃での比電導度)]/(初期の比電導度)
比電導度の変化率:125℃で1000時間耐熱試験後の30℃での比電導度を測定した。比電導度の変化率(%)は以下の式により算出した。
比電導度の変化率=100×[(初期の比電導度)−(耐熱試験後の30℃での比電導度)]/(初期の比電導度)
箔の腐食:125℃で1000時間耐熱試験後の火花電圧を測定した際に使用したアルミニウム箔の腐食の有無を、目視で観察した。
表1から明らかなように、本発明(実施例1〜7)の電解液は比較例1〜4の電解液に比べて、比電導度の経時変化が少なく、かつアルミニウム箔の腐食がないことがわかった。
また、本発明(実施例1〜7)の電解液は、比較例1〜4の電解液と比べて同程度の初期の比電導度と火花電圧を示すことがわかった。
また、本発明(実施例1〜7)の電解液は、比較例1〜4の電解液と比べて同程度の初期の比電導度と火花電圧を示すことがわかった。
本発明の電解液を使用することで、比電導度の経時変化が少なく、かつアルミニウム箔の腐食がないアルミニウム電解コンデンサを実現できる。したがって、市場における使用電源の長寿命化が進むなかで、この発明の電解液の市場価値は非常に大きい。
本発明の電解液は、車載電装用電源用やデジタル家電用のアルミニウム電解コンデンサに特に有用である。
本発明の電解液は、車載電装用電源用やデジタル家電用のアルミニウム電解コンデンサに特に有用である。
Claims (5)
- 電解質(C)と有機溶媒(D)の合計重量に対して(C)を5〜70重量%含有する請求項1に記載の電解液。
- カチオン(B)が、アミジニウムカチオン(B1)である請求項1又は2に記載の電解液。
- アルミニウム電解コンデンサ用電解液である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解液。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電解液を用いてなるアルミニウム電解コンデンサ。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104478923A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-04-01 | 西华大学 | 不含单乙基次膦酸基团的二乙基次膦酸及其盐的制备方法 |
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WO2023276589A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 三洋化成工業株式会社 | 電解コンデンサ用電解液、前記電解液を用いた電解コンデンサ及びハイブリッド型電解コンデンサ |
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2011
- 2011-01-13 JP JP2011004530A patent/JP2012146833A/ja active Pending
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