JP2910077B2 - 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。

さらに、ガス発生抑制剤として添加するニトロ化合物
は駆動用電解液の火花発生電圧を低下させるため、火花
発生電圧を充分に高めた酸もしくはその塩と組み合わせ
なければ添加でき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、かつニトロ化合物を添加し
て溶解したものである。

上記ニトロ化合物の添加量は、過剰に添加するとショ
ート発生の直接の原因ともなるため、10wt％以下で用い
るのが好ましい。

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。

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、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、ガス発生および腐食抑制効果
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は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
たはその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
発生およ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
1,21,23,26の電解液を使用した電解コンデンサ（定格40
0V,270μＦ）の各50個について温度125℃で負荷試験（4
00V印加）を1000時間実施した結果を表２に示す。ただ
し、製品のエージングは、430Vで２時間行った。

表１から明らかなように、本発明の電解液は従来例の
電解液に比べ、いずれも火花発生電圧が高いため、表２
に示す製品試験においても従来例の電解液を用いた製品
がエージング中および試験中にショートパンクが発生し
たにもかかわらず、本発明の電解液を用いた製品は、エ
ージング中および試験中でも全くショートパンクが見ら
れなかった。また本発明の電解液を用いた製品は、容量
変化率,tanδ変化率および外観変化のいずれにおいて
も、安定した特性を維持できるため、信頼性の高い電解
コンデンサを得ることができる。

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の電解
コンデンサ駆動用電解液に用いられる酸は、化成性が良
好であるため、ショート性が悪化するニトロ化合物を添
加しても高い火花発生電圧を維持することができる。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。

───────────────────────────────────────────────────── 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63−302514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−93443（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−99209（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01G 9/035

Claims (10)

(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−1,14−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、ニトロ化合物を添加して溶解し
   た電解コンデンサ駆動用電解液。
2. 【請求項２】ニトロ化合物が、ニトロ安息香酸，ニトロ
   フェノール，ニトロアニリンである請求項１記載の電解
   コンデンサ駆動用電解液。
3. 【請求項３】γ−ブチロラクトン以外の溶媒が、エチレ
   ングリコールである請求項１記載の電解コンデンサ駆動
   用電解液。
4. 【請求項４】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。
5. 【請求項５】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。
6. 【請求項６】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。
7. 【請求項７】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。
8. 【請求項８】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５記載の電解コンデンサ駆動用電解
   液。
9. 【請求項９】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６記載の電解コンデンサ駆動用電
   解液。
10. 【請求項１０】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７記載の電解コンデンサ
    駆動用電解液。