JP2910050B2 - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

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の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
こるエスエ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号公報にみられるように、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エ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だけ
では、高温における火花発生電圧が充分でないという欠
点があった。

本発明はこのような従来の欠点を解決するもので、高
温時における電解コンデンサの内圧上昇を抑制し、かつ
比抵抗を上げることなく火花発生電圧を充分に高めた中
高圧用の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、
かつヘキシット類および硼酸のいずれか一方または両方
を添加して溶解したものである。

上記ヘキシット類と硼酸は単独で添加しても良いが、
両方添加する方法が溶解性が良く好ましい。

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 上記した構成とすることにより、本発明の酸は、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し、これ
に加えてヘキシット類および硼酸のいずれか一方または
両方を添加することにより、それが陽極酸化皮膜の表面
に吸着し、酸化皮膜の欠陥部を覆ってしまうため、さら
に火花発生電圧を上昇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および比抵抗、火花開始電
圧、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に示した電解液のうち、従来例2,3および実施例
1,16の電解液を使用した電解コンデンサ（定格400V,270
μＦ）の各20個について、温度105℃で高温リプル負荷
試験を1000時間した結果を表２に、また試験中のショー
ト発生率を表３にそれぞれ示した。

表2,3から明らかなように、本発明の実施例1,実施例1
6の電解液は、従来例2,従来例３の電解液に比べ、105℃
の高温リプル負荷試験をした結果、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
もすぐれており、信頼性の高いコンデンサを得ることが
できる。

第１図は、本発明の実施例１の電解液と従来例２の電
解液との間の定量流化成時における化成・放電特性の比
較を示したものである。

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によれ
ば、比抵抗を上げることなく、火花発生電圧を高くした
中高圧用の電解コンデンサ駆動用電解液を得ることがで
きるもので、このような電解液を使用することにより、
非常に信頼性の高い中高圧用の電解コンデンサを提供す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電解コンデンサ駆動用電解液
と従来例の電解コンデンサ駆動用電解液との間の定量流
化成時における化成・放電特性の比較を示す特性図であ
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57−27013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−254416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−132416（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−1,1
   4−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、かつヘ
   キシット類および硼酸のいずれか一方または両方を添加
   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】ヘキシット類が、マンニット，ソルビッ
   ト，ズルシット，キシリット，ペンタエリトリットであ
   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。