JP2910048B2 - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

電解コンデンサ駆動用電解液

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啓治 森
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電解コンデンサ駆動用電解液に関するもの
で、特に中高圧用電解コンデンサの特性改善に関するも
のである。
従来の技術 従来の電解コンデンサ駆動用電解液において、特に中
高圧用電解液としては、火花発生電圧を比較的高くでき
ることからエチレングリコールに電解質として硼酸また
は硼酸アンモニウムを溶解した電解液が用いられてい
た。しかしながら、このような電解液は、硼酸から直接
放出される結晶水とエチレングリコール−硼酸の間で起
こるエステル化反応によって生ずる縮合水とで電解液中
に多量の水分が生成されるため、100℃を越える電解コ
ンデンサに使用すると、電解液中の水分が水蒸気となっ
て蒸発し、これにより、電解コンデンサのパッケージ内
の内圧が上昇し、これを破壊させてしまうという問題点
があった。このような問題点を解決するために、特公昭
60−13293号公報に見られるように、ブチルオクタン二
酸を溶質として用いる例や、特公昭63−15738号公報に
見られるように5,6−デカンジカルボン酸を溶質として
用いた例がある。これらの二塩基性酸あるいはその塩を
用いた電解液ではエステル化反応が非常に遅いため、電
解液中に生成される水分も少量であり、高温における電
解コンデンサのパッケージ内の圧力上昇を抑えることが
できる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、これらの二塩基性酸またはその塩を溶
質とした電解液を用いると火花電圧が低く、またさらに
高温で使用する場合には、ガス発生抑制効果が不十分で
あり、最悪の場合、製品の開弁も引き起こすため、長寿
命で信頼性の高い電解コンデンサを提供できないという
課題があった。
本発明はこのような課題を解決した電解コンデンサ駆
動用電解液を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の電解コンデンサ駆
動用電解液は、エチレングリコールを主体とした溶媒
に、1−メチル−1,7−ヘプタンジカルボン酸,1,7−ジ
メチル−1,7−ヘプタンジカルボン酸,1,3−ジメチル−
1,3,9−ノナントリカルボン酸,1,3−ジメチル−3−カ
ルボメトキシ−1,9−ノナンジカルボン酸,1,3−ジメチ
ル−1,7−ヘプタンジカルボン酸,1−メチル−3−エチ
ル−1,7−ヘプタンジカルボン酸,7−エチル−1,16−ヘ
キサデカンジカルボン酸,7,8,11,12−テトラメチル−1,
18−オクタデカンジカルボン酸,7,8−ジメチル−1,14−
テトラデカンジカルボン酸,1−メチル−1,6−ヘキサン
ジカルボン酸,1,3−ジメチル−3−カルボメトキシ−1,
8−オクタンジカルボン酸,1,3−ジメチル−1,3,8−オク
タントリカルボン酸,1−メチル−1,8−オクタンジカル
ボン酸,1,3−ジメチル−3−カルボメトキシ−1,10−デ
カンジカルボン酸,1,3−ジメチル−1,3,10−デカントリ
カルボン酸,7−フェニル−7−メトキシ−1−オクタン
カルボン酸,6−フェニル−6−メトキシ−ヘプタンカル
ボン酸,6−エチル−1,14−テトラデカンジカルボン酸の
うちから選択した酸、またはその塩の中の1種もしくは
2種以上を主たる溶質とし、かつニトロ化合物を添加し
て溶解したものである。
また上記した塩としては、、二級アミン塩と、三級ア
ミン塩と、四級アンモニウム塩があり、二級アミン塩の
具体例としては、ジメチルアミン塩,ジエチルアミン
塩,ジプロピルアミン塩,ジブチルアミン塩,メチルエ
チルアミン塩,メチルプロピルアミン塩,メチルブチル
アミン塩,エチルプロピルアミン塩,エチルブチルアミ
ン塩,プロピルブチルアミン塩が挙げられる。また三級
アミン塩の具体例としては、トリメチルアミン塩,ジメ
チルエチルアミン塩,ジメチルプロピルアミン塩,ジメ
チルブチルアミン塩,ジエチルメチルアミン塩,メチル
エチルプロピルアミン塩,メチルエチルブチルアミン
塩,ジプロピルメチルアミン塩,メチルプロピルブチル
アミン塩,ジブチルメチルアミン塩,トリエチルアミン
塩,ジエチルプロピルアミン塩,ジエチルブチルアミン
塩,ジプロピルエチルアミン塩,エチルプロピルブチル
アミン塩,ジブチルエチルアミン塩,トリプロピルアミ
ン塩,ジプロピルブチルアミン塩,ジブチルプロピルア
ミン塩,トリブチルアミン塩が挙げられる。そしてまた
四級アンモニウム塩の具体例としては、テトラメチルア
ンモニウム塩,トリメチルエチルアンモニウム塩,トリ
メチルプロピルアンモニウム塩,トリメチルブチルアン
モニウム塩,ジメチルジエチルアンモニウム塩,ジメチ
ルエチルプロピルアンモニウム塩,ジメチルエチルブチ
ルアンモニウム塩,ジメチルジプロピルアンモニウム
塩,ジメチルプロピルブチルアンモニウム塩,ジメチル
ジブチルアンモニウム塩,トリエチルメチルアンモニウ
ム塩,ジエチルメチルプロピルアンモニウム塩,ジエチ
ルメチルブチルアンモニウム塩,ジプロピルメチルエチ
ルアンモニウム塩,メチルエチルプロピルブチルアンモ
ニウム塩,ジブチルメチルエチルアンモニウム塩,トリ
プロピルメチルアンモニウム塩,ジプロピルメチルブチ
ルアンモニウム塩,ジブチルメチルプロピルアンモニウ
ム塩,トリブチルメチルアンモニウム塩,テトラエチル
アンモニウム塩,トリエチルプロピルアンモニウム塩,
トリエチルブチルアンモニウム塩,ジエチルジプロピル
アンモニウム塩,ジエチルプロピルブチルアンモニウム
塩,ジエチルジブチルアンモニウム塩,トリプロピルエ
チルアンモニウム塩,ジプロピルエチルブチルアンモニ
ウム塩,ジブチルエチルプロピルアンモニウム塩,トリ
ブチルエチルアンモニウム塩,テトラプロピルアンモニ
ウム塩,トリプロピルブチルアンモニウム塩,ジプロピ
ルジブチルアンモニウム塩,トリブチルプロピルアンモ
ニウム塩が挙げられる。
また本発明で用いた酸の構造式を示すと次のようにな
る。
作用 上記した酸、またはその塩は、ブチルオクタン二酸、
5,6−デカンジカルボン酸と比較して化成性に優れてい
るため、火花発生電圧が上昇する。一方、本発明におい
て添加するニトロ化合物は、製品中に発生した水素を酸
化してガス発生を抑制し、酸とアルミ箔との錯体形成反
応を阻害する挙動を示すため、ガス発生及び腐食抑制効
果を有するが、駆動用電解液の火花発生電圧を低下させ
るため、ブチルオクタン二酸,5,6−デカンジカルボン酸
を用いた駆動用電解液に多量に添加することはできなか
った。しかし、化成性を向上した本発明における酸また
は塩を用いた駆動用電解液には、多量のニトロ化合物を
添加することが可能となり、その結果、製品のガス発生
及び腐食抑制効果を極度に向上させることができる。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。まず、従来
例と本発明の実施例の組成及び電導度(ms/cm)、火花
発生電圧(V)、含水率(%)についての特性比較を示
すと表1のようになった。
表1に示したペーストのうち、従来例2,3及び実施例
1,16,19,20,21,22,23,24の駆動用電解液を使用した電解
コンデンサ(定格400V,220μF)の各20個について、温
度110℃の高温リプル負荷試験を1000時間行った結果を
表2に示した。
表2から明らかなように、本発明の実施例1,16,19,2
1,22,23,24の駆動用電解液は、従来例2,3の駆動用電解
液に比べ、110℃の高温リプル負荷試験を行った結果、
ショート発生率,容量変化率,tanδ変化率,外観変化の
どの特性においても顕著な効果が得られた。
発明の効果 上記実施例の説明から明らかなように本発明の電解コ
ンデンサ駆動用電解液は、エチレングリコールを主体と
した溶媒に、各種カルボン酸のうちから選択した酸、ま
たはその塩の中の1種もしくは2種以上を主たる溶質と
し、かつニトロ化合物を添加して溶解しているため、高
温での劣化が小さく、かつガス発生も抑制されるため、
高温でも長寿命の電解コンデンサを得ることができるも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 啓治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 島本 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−254416(JP,A) 特開 昭57−27013(JP,A) 特開 昭63−302514(JP,A) 特開 昭60−7119(JP,A) 特開 昭54−93443(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01G 9/035

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エチレングリコールを主体とした溶媒に、
    1−メチル−1,7−ヘプタンジカルボン酸,1,7−ジメチ
    ル−1,7−ヘプタンジカルボン酸,1,3−ジメチル−1,3,9
    −ノナントリカルボン酸,1,3−ジメチル−3−カルボメ
    トキシ−1,9−ノナンジカルボン酸,1,3−ジメチル−1,7
    −ヘプタンジカルボン酸,1−メチル−3−エチル−1,7
    −ヘプタンジカルボン酸,7−エチル−1,16−ヘキサデカ
    ンジカルボン酸,7,8,11,12−テトラメチル−1,18−オク
    タデカンジカルボン酸,7,8−ジメチル−1,14−テトラデ
    カンジカルボン酸,1−メチル−1,6−ヘキサンジカルボ
    ン酸,1,3−ジメチル−3−カルボメトキシ−1,8−オク
    タンジカルボン酸,1,3−ジメチル−1,3,8−オクタント
    リカルボン酸,1−メチル−1,8−オクタンジカルボン酸,
    1,3−ジメチル−3−カルボメトキシ−1,10−デカンジ
    カルボン酸,1,3−ジメチル−1,3,10−デカントリカルボ
    ン酸,7−フェニル−7−メトキシ−1−オクタンカルボ
    ン酸,6−フェニル−6−メトキシ−ヘプタンカルボン
    酸,6−エチル−1,14−テトラデカンジカルボン酸のうち
    から選択した酸、またはその塩の中の1種もしくは2種
    以上を主たる溶質とし、かつニトロ化合物を添加して溶
    解したことを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
  2. 【請求項2】ニトロ化合物が、ニトロ安息香酸とニトロ
    フェノールのいずれか一方、もしくは両方であることを
    特徴とする請求項1記載の電解コンデンサ駆動用電解
    液。
  3. 【請求項3】塩がアンモニウム塩であることを特徴とす
    る請求項1記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  4. 【請求項4】塩が二級アミン塩であることを特徴とする
    請求項1記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  5. 【請求項5】塩が三級アミン塩であることを特徴とする
    請求項1記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  6. 【請求項6】塩が四級アンモニウム塩であることを特徴
    とする請求項1記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
  7. 【請求項7】二級アミン塩の置換基が、メチル基,エチ
    ル基,プロピル基,ブチル基より選ばれた1種もしくは
    2種であることを特徴とする請求項4記載の電解コンデ
    ンサ駆動用電解液。
  8. 【請求項8】三級アミン塩の置換基が、メチル基,エチ
    ル基,プロピル基,ブチル基より選ばれた1種もしくは
    2種以上であることを特徴とする請求項5記載の電解コ
    ンデンサ駆動用電解液。
  9. 【請求項9】四級アンモニウム塩の置換基が、メチル
    基,エチル基,プロピル基,ブチル基より選ばれた1種
    もしくは2種以上であることを特徴とする請求項6記載
    の電解コンデンサ駆動用電解液。
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CN101521117B (zh) * 2009-03-27 2011-06-29 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种铝电解电容器电解液用α位含支链的二元羧酸的制备方法

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