JP2963114B2 - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents
電解コンデンサ用電解液Info
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- JP2963114B2 JP2963114B2 JP26985489A JP26985489A JP2963114B2 JP 2963114 B2 JP2963114 B2 JP 2963114B2 JP 26985489 A JP26985489 A JP 26985489A JP 26985489 A JP26985489 A JP 26985489A JP 2963114 B2 JP2963114 B2 JP 2963114B2
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- electrolytic
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電解コンデンサ用電解液の改良にかか
り、特に耐電圧性を向上させる電解コンデンサ用電解液
に関するものである。
り、特に耐電圧性を向上させる電解コンデンサ用電解液
に関するものである。
通常の電解コンデンサは、粗面化処理を施したアルミ
ニウム、タンタル等の弁金属箔の表面に絶縁性の酸化皮
膜層を形成した陽極電極箔と、集電用の陰極電極箔とを
電解紙を介して巻回してコンデンサ素子を形成するとと
もに、電解液を含浸し、外装ケースに収納した構成から
なる。
ニウム、タンタル等の弁金属箔の表面に絶縁性の酸化皮
膜層を形成した陽極電極箔と、集電用の陰極電極箔とを
電解紙を介して巻回してコンデンサ素子を形成するとと
もに、電解液を含浸し、外装ケースに収納した構成から
なる。
コンデンサ素子の陽極電極箔上に形成された酸化皮膜
層は誘電体となり、また電解液は電解質層となる。そし
て、この電解質層である電解液が真の陰極として作用す
る。すなわち、電解液は陽極箔上に形成された誘電体層
と集電用の陰極箔との間に介在して、その抵抗分が電解
コンデンサに直列に挿入されていることになる。
層は誘電体となり、また電解液は電解質層となる。そし
て、この電解質層である電解液が真の陰極として作用す
る。すなわち、電解液は陽極箔上に形成された誘電体層
と集電用の陰極箔との間に介在して、その抵抗分が電解
コンデンサに直列に挿入されていることになる。
したがって、電解液の電導度が低いと、電解コンデン
サ内部の等価直列抵抗分が増大して高周波特性や損失特
性に悪影響を及ぼすことになる。しかし、一般的に電解
液の電導度を向上させると火花電圧が低下してしまう傾
向があり、電解コンデンサの耐電圧特性が損なわれるこ
とがあった。逆に耐電圧特性を向上させるために各種の
添加剤を添加した場合、その電導度が低下してしまい、
結果として損失が増大する。
サ内部の等価直列抵抗分が増大して高周波特性や損失特
性に悪影響を及ぼすことになる。しかし、一般的に電解
液の電導度を向上させると火花電圧が低下してしまう傾
向があり、電解コンデンサの耐電圧特性が損なわれるこ
とがあった。逆に耐電圧特性を向上させるために各種の
添加剤を添加した場合、その電導度が低下してしまい、
結果として損失が増大する。
そこで、電解コンデンサの電導度を低下させずかつ耐
電圧特性を向上させる手段として、各種の添加剤を電解
液に添加する手段が提案されている。例えば、スルファ
ミン酸（特開昭49−82963号）、スベリン酸（特開昭49
−133860号）リン酸ドデシル（特開昭49−73659号）、
アルキルリン酸（特開昭52−153154号）、ジ亜リン酸
（特開昭57−141913号）、ホウ酸−マンニット系（特開
昭57−60829号）、ホウ酸−マンニット−ポリビニルア
ルコール系（特開昭59−177915号）、変性シリコンオイ
ル（特開平１−175722号）等である。
電圧特性を向上させる手段として、各種の添加剤を電解
液に添加する手段が提案されている。例えば、スルファ
ミン酸（特開昭49−82963号）、スベリン酸（特開昭49
−133860号）リン酸ドデシル（特開昭49−73659号）、
アルキルリン酸（特開昭52−153154号）、ジ亜リン酸
（特開昭57−141913号）、ホウ酸−マンニット系（特開
昭57−60829号）、ホウ酸−マンニット−ポリビニルア
ルコール系（特開昭59−177915号）、変性シリコンオイ
ル（特開平１−175722号）等である。
ところが、電子機器の利用範囲の増大から電解コンデ
ンサ性能の向上改善の要求が高まり、従来の電解液の電
導度では充分とは言えなくなりつつある。そのため、更
に電解液の電導度を向上させる必要があり、その影響と
して耐電圧特性を維持することが困難となっている。
ンサ性能の向上改善の要求が高まり、従来の電解液の電
導度では充分とは言えなくなりつつある。そのため、更
に電解液の電導度を向上させる必要があり、その影響と
して耐電圧特性を維持することが困難となっている。
この発明の目的は、高い電導度を維持しつつ、耐電圧
特性を向上させた電解液の提供にある。
特性を向上させた電解液の提供にある。
有機極性溶媒を主溶媒とし、有機酸、無機酸あるいは
その塩を溶質とした電解コンデンサ用電解液に、一般
式： （式中、ｎは１以上の整数、R1は脂肪酸残基、R2はエチ
レンオキシドおよびプロピレンオキシド、Ｘは水素原
子、アシル基あるいは高級アルコール残基を表す）のポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステル
を添加したことを特徴としている。
その塩を溶質とした電解コンデンサ用電解液に、一般
式： （式中、ｎは１以上の整数、R1は脂肪酸残基、R2はエチ
レンオキシドおよびプロピレンオキシド、Ｘは水素原
子、アシル基あるいは高級アルコール残基を表す）のポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステル
を添加したことを特徴としている。
なお、前記一般式中ｎは、１以上であれば特に限定的
な範囲はないが、著しく重合度が高くなると合成が困難
であったり溶解度が低下するなどの不都合が生じるの
で、好ましくは１以上100以下程度が適当である。
な範囲はないが、著しく重合度が高くなると合成が困難
であったり溶解度が低下するなどの不都合が生じるの
で、好ましくは１以上100以下程度が適当である。
また、脂肪酸としては、 一般式:CH3（CH2）nCOOH（ｎは９以上の整数）で表され
る飽和脂肪酸があり、例えば、 ウンデシル酸（ｎ＝９）、ラウリン酸（ｎ＝10）、 トリデシル酸（ｎ＝11）、ミリスチン酸（ｎ＝12）、 ペンタデシル酸（ｎ＝13）、パルミチン酸（ｎ＝1
4）、 ヘプタデシル酸（ｎ＝15）、ステアリン酸（ｎ＝1
6）、 ノナデカン酸（ｎ＝17）、アラキン酸（ｎ＝18）、 ベヘン酸（ｎ＝20）、リグノセリン酸（ｎ＝22）、 セロチン酸（ｎ＝24）、ヘプタコサン酸（ｎ＝25）、 モンタン酸（ｎ＝27）、メリシン酸（ｎ＝28）、 ラクセル酸（ｎ＝30）等が挙げられる。
る飽和脂肪酸があり、例えば、 ウンデシル酸（ｎ＝９）、ラウリン酸（ｎ＝10）、 トリデシル酸（ｎ＝11）、ミリスチン酸（ｎ＝12）、 ペンタデシル酸（ｎ＝13）、パルミチン酸（ｎ＝1
4）、 ヘプタデシル酸（ｎ＝15）、ステアリン酸（ｎ＝1
6）、 ノナデカン酸（ｎ＝17）、アラキン酸（ｎ＝18）、 ベヘン酸（ｎ＝20）、リグノセリン酸（ｎ＝22）、 セロチン酸（ｎ＝24）、ヘプタコサン酸（ｎ＝25）、 モンタン酸（ｎ＝27）、メリシン酸（ｎ＝28）、 ラクセル酸（ｎ＝30）等が挙げられる。
また不飽和脂肪酸としては、ウンデシレン酸＜10＞
（11）、オレイン酸（cis）＜９＞（18）、エライジン
酸（trans）＜９＞（18）、セトレイン酸＜11＞（2
2）、エルカ酸（sis）＜13＞（22）、ブラシジン酸（tr
ans）＜13＞（22）、リノール酸＜9,12＞（18）、リノ
レン酸＜9,12,15＞（18）、アラキドン酸＜5,8,11,14＞
（20）、ステアロール酸＜３重結合,9＞（18）［＜＞内
は不飽和結合の位置、（）内は総炭素原子数を表す］等
が挙げられる。
（11）、オレイン酸（cis）＜９＞（18）、エライジン
酸（trans）＜９＞（18）、セトレイン酸＜11＞（2
2）、エルカ酸（sis）＜13＞（22）、ブラシジン酸（tr
ans）＜13＞（22）、リノール酸＜9,12＞（18）、リノ
レン酸＜9,12,15＞（18）、アラキドン酸＜5,8,11,14＞
（20）、ステアロール酸＜３重結合,9＞（18）［＜＞内
は不飽和結合の位置、（）内は総炭素原子数を表す］等
が挙げられる。
また、高級アルコールの具体例としては、ヘキシルア
ルコール、ヘプチルアルコール、オクシルアルコール、
カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコ
ール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、ト
リデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデ
シルアルコール、セチルアルコール、ヘプデシルアルコ
ール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、
エイコシルアルコール、セリルアルコール、メリシルア
ルコール、オレイルアルコール、フィトール等が挙げら
れる。
ルコール、ヘプチルアルコール、オクシルアルコール、
カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコ
ール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、ト
リデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデ
シルアルコール、セチルアルコール、ヘプデシルアルコ
ール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、
エイコシルアルコール、セリルアルコール、メリシルア
ルコール、オレイルアルコール、フィトール等が挙げら
れる。
この発明による電解液の主溶媒たる有機極性溶媒は、
プロトン性極性溶媒として、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール、ペンタノール等の１価アルコール類、
またエチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、メトキシエタノール等の多価アルコール類、ア
ルコールエーテル類があり、非プロトン性極性溶媒とし
ては、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
ムアミド等のアミド系の極性溶媒、γ−ブチロクロト
ン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネー
ト等のラクトン、環状アミド系の溶媒が挙げられ、他に
アセトニトリル等のニトリル系、ジメチルスルホキシド
等のオキシド系が非プロトン性極性溶媒として例示で
き、これらの主溶媒を各々単独で、あるいは混合して用
いることができる。
プロトン性極性溶媒として、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール、ペンタノール等の１価アルコール類、
またエチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、メトキシエタノール等の多価アルコール類、ア
ルコールエーテル類があり、非プロトン性極性溶媒とし
ては、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
ムアミド等のアミド系の極性溶媒、γ−ブチロクロト
ン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネー
ト等のラクトン、環状アミド系の溶媒が挙げられ、他に
アセトニトリル等のニトリル系、ジメチルスルホキシド
等のオキシド系が非プロトン性極性溶媒として例示で
き、これらの主溶媒を各々単独で、あるいは混合して用
いることができる。
またこの発明で使用する電解質としては、特に制限は
なく、通常使用されているものでよい。例えば、アニオ
ン源として有機酸類、例えば蟻酸、酢酸等の脂肪族モノ
カルボン酸類やマロン酸、コハク酸等の脂肪族ジカルボ
ン酸類または安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸
類があり、無機酸類としては、ホウ酸、リン酸、ケイ酸
等が挙げられる。カチオン源としては、例えばアンモニ
ウム、メチルアンモニウム等のモノアルリルアンモニウ
ムカチオン類、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモ
ニウム等のジアルキルアンモニウムカチオン類、トリメ
チルアンモニウム、トリエチルアンモニウム等のトリア
ルキルアンモニウムカチオン類、テトラメチルアンモニ
ウム、トリエチルメチルアンモニウム等の第四級アンモ
ニウムカチオン等があり、他にホスホニウム、アルソニ
ウムカチオン類が挙げられる。
なく、通常使用されているものでよい。例えば、アニオ
ン源として有機酸類、例えば蟻酸、酢酸等の脂肪族モノ
カルボン酸類やマロン酸、コハク酸等の脂肪族ジカルボ
ン酸類または安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸
類があり、無機酸類としては、ホウ酸、リン酸、ケイ酸
等が挙げられる。カチオン源としては、例えばアンモニ
ウム、メチルアンモニウム等のモノアルリルアンモニウ
ムカチオン類、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモ
ニウム等のジアルキルアンモニウムカチオン類、トリメ
チルアンモニウム、トリエチルアンモニウム等のトリア
ルキルアンモニウムカチオン類、テトラメチルアンモニ
ウム、トリエチルメチルアンモニウム等の第四級アンモ
ニウムカチオン等があり、他にホスホニウム、アルソニ
ウムカチオン類が挙げられる。
この発明による電解コンデンサ用電解液は、前記に例
示した有機極性溶媒を単独もしくは複数を100重量部用
意し、必要に応じて水を０〜30重量部混合した溶媒中に
電解質物質からなる溶質を単独もしくは複数を組み合わ
せて１〜50重量部溶解すればよい。そして、このような
電解液に、前記のポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レン脂肪酸エステルを、好ましくは0.1〜20重量部、更
に好ましくは0.5〜６重量部添加することにより所望の
特性を得ることができる。
示した有機極性溶媒を単独もしくは複数を100重量部用
意し、必要に応じて水を０〜30重量部混合した溶媒中に
電解質物質からなる溶質を単独もしくは複数を組み合わ
せて１〜50重量部溶解すればよい。そして、このような
電解液に、前記のポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レン脂肪酸エステルを、好ましくは0.1〜20重量部、更
に好ましくは0.5〜６重量部添加することにより所望の
特性を得ることができる。
〔作 用〕 この発明で使用されるポリオキシエチレンポリオキシ
プロピレン脂肪酸エステルの耐電圧特性を向上する作用
としては、電解コンデンサの誘電体であるアルミニウム
酸化皮膜界面に非イオン界面活性剤としてのポリオキシ
エチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステルのミセル
層の形成が関与するものと考えられる。
プロピレン脂肪酸エステルの耐電圧特性を向上する作用
としては、電解コンデンサの誘電体であるアルミニウム
酸化皮膜界面に非イオン界面活性剤としてのポリオキシ
エチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステルのミセル
層の形成が関与するものと考えられる。
以下、この発明にかかる電解コンデンサ用電解液の実
施例につき説明する。
施例につき説明する。
各実施例においては、従来例と同じ溶媒および溶質に
より電解液を調合し、これにポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレン脂肪酸エステルを添加した。そして、添
加するポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸
エステルは以下のものを使用した。
より電解液を調合し、これにポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレン脂肪酸エステルを添加した。そして、添
加するポリオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸
エステルは以下のものを使用した。
以上の結果から分かるように、この発明の電解液の電
導度は、従来例と比較して同等もしくはやや低下する傾
向を示すものの、10％〜50％程度耐電圧を向上させるこ
とができた。
導度は、従来例と比較して同等もしくはやや低下する傾
向を示すものの、10％〜50％程度耐電圧を向上させるこ
とができた。
以上のようにこの発明は、有機極性溶媒を主溶媒と
し、有機酸、無機酸あるいはその塩を溶質とした電解コ
ンデンサ用電解液に、 一般式： （式中、ｎは１以上の整数、R1は脂肪酸残基、R2はエチ
レンオキシドおよびプロピレンオキシド、Ｘは水素原
子、アシル基あるいは高級アルコール残基を表す）のポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステル
を添加したことを特徴としているので、通常の電解液に
これらの添加剤を少量添加することで、電導度を維持し
つつ耐電圧特性を向上させることができる。そのため、
高電圧における電気的特性が良好に安定し、この電解液
を使用した電解コンデンサの信頼性が向上する。
し、有機酸、無機酸あるいはその塩を溶質とした電解コ
ンデンサ用電解液に、 一般式： （式中、ｎは１以上の整数、R1は脂肪酸残基、R2はエチ
レンオキシドおよびプロピレンオキシド、Ｘは水素原
子、アシル基あるいは高級アルコール残基を表す）のポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステル
を添加したことを特徴としているので、通常の電解液に
これらの添加剤を少量添加することで、電導度を維持し
つつ耐電圧特性を向上させることができる。そのため、
高電圧における電気的特性が良好に安定し、この電解液
を使用した電解コンデンサの信頼性が向上する。
Claims (1)
- 【請求項１】有機極性溶媒を主溶媒とし、有機酸、無機
酸あるいはその塩を溶質とした電解コンデンサ用電解液
に、一般式： （式中、ｎは１以上の整数、R1は脂肪酸残基、R2はエチ
レンオキシドおよびプロピレンオキシド、Ｘは水素原
子、アシル基あるいは高級アルコール残基を表す）のポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレン脂肪酸エステル
を添加したことを特徴とする電解コンデンサ用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26985489A JP2963114B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 電解コンデンサ用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26985489A JP2963114B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03131012A JPH03131012A (ja) | 1991-06-04 |
| JP2963114B2 true JP2963114B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=17478124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26985489A Expired - Fee Related JP2963114B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2963114B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5538811A (en) * | 1992-07-23 | 1996-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ionic conductive polymer electrolyte |
| JP5004252B2 (ja) | 2007-01-23 | 2012-08-22 | ＭｅｃｈａＴｒａｃｋｓ株式会社 | 景品獲得ゲーム機 |
-
1989
- 1989-10-17 JP JP26985489A patent/JP2963114B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03131012A (ja) | 1991-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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