JP2910075B2 - 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 本発明は特に中高圧用の電解コンデンサに用いられる
電解コンデンサ駆動用電解液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、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号公報にみられるように5,6−デカ
ンジカルボン酸を溶質として用いた例が多いが、高温に
おける駆動用電解液の比抵抗変化という点では改善する
必要があった。このような欠点を解決するために主体の
溶媒をγ−ブチロラクトンとし、これらの二塩基性酸あ
るいはその塩を用いることにより、高温においてもエス
テル化反応をせず、比抵抗変化がしにくい駆動用電解液
となる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、γ−ブチロラクトンを主体とした溶媒
に、これらの二塩基性酸またはその塩を用いることによ
り、比抵抗変化がしにくいという点においては良かった
が、定電流化成時における化成・放電特性（以降、火花
発生電圧と言う）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、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、γ−ブチロラクトンを主体とした溶媒
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、
かつポリグリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコールのいずれか１種もしくは２種以上を
添加して溶解したものである。

酸の塩としては、アンモニウム塩でも良いが、二級ア
ミン塩、三級アミン塩、四級アンモニウム塩の方が劣化
しにくく、溶解性も良いため、これらが好ましい。

また上記した塩としては、アンモニウム塩と、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。

溶媒としては、BLG単独あるいは混合したものが用い
られる。混合する溶媒としては、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、NN−ジメチルフォルムアミドが
挙げられるが、特にエチレングリコールが好ましい。

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 上記した本発明の電解コンデンサ駆動用電解液に用い
られる酸は、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、これに加えてポリグリセリン、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコールのいずれか１
種もしくは２種以上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における組成および比抵抗、火花発
生電圧、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
1,16,23の電解液を使用した電解コンデンサ（定格400V2
70μＦ）の各20個について温度105℃で高温リプル試験
を2000時間実施した結果を表２に示す。製品のエージン
グは450V4時間の条件である。

表１から明らかなように、本発明の実施例１〜25の電
解液は従来例2,3の電解液に比べていずれも火花発生電
圧が高いという特徴を有することから、表２に示す製品
試験においても従来例2,3はエージング中にショート発
生しているが、実施例1,16,23はエージング中、試験中
のいずれもショート発生はなく、非常に耐ショート性に
優れた電解液であることがわかる。なお、製品の容量変
化率、tanδ変化、外観変化のどの特性においても変化
が少なく、信頼性の高い電解コンデンサを得ることがで
きる。

また第１図は、本発明と従来の電解コンデンサ駆動用
電解液の定電流化成時における化成・放電特性を示した
ものであるが、この比較においても本発明の方が著しく
優れていることが明らかである。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように本発明によれ
ば、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。

なお、γ−ブチロラクトンを主体の溶媒とすることが
できることにより特性変化の少ない、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、定電
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62−254416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−268121（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01G 9/035

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】γ−ブチロラクトン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、かつポ
   リグリセリン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
   ングリコールのいずれか１種もしくは２種以上を添加し
   て溶解した電解コンデンサ駆動用電解液。
2. 【請求項２】ポリグリセリンは分子量が300〜1500であ
   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】ポリエチレングリコールは分子量が200〜2
   0000である請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電解
   液。
4. 【請求項４】ポリプロピレングリコールは分子量が1000
   0〜25000である請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電
   解液。
5. 【請求項５】塩がアンモニウム塩である請求項１記載の
   電解コンデンサ駆動用電解液。
6. 【請求項６】塩が二級アミン塩である請求項１記載の電
   解コンデンサ駆動用電解液。
7. 【請求項７】塩が三級アミン塩である請求項１記載の電
   解コンデンサ駆動用電解液。
8. 【請求項８】塩が四級アンモニウム塩である請求項１記
   載の電解コンデンサ駆動用電解液。
9. 【請求項９】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種である請求項６記載の電解コンデンサ駆動用電解
   液。
10. 【請求項１０】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種以上である請求項７記載の電解コンデンサ駆動用
    電解液。
11. 【請求項１１】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種以上である請求項８記載の電解コンデンサ
    駆動用電解液。
12. 【請求項１２】γ−ブチロラクトンに混合する溶媒とし
    てエチレングリコールを用いた請求項１記載の電解コン
    デンサ駆動用電解液。