JP3140361B2 - 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ - Google Patents
電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解コンデンサ駆
動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサに関する
ものである。
動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来における電解コンデンサの電解液と
しては、フタル酸等の芳香族カルボン酸の第４級アンモ
ニウム塩を電解質塩としたもの（特開昭６２−１４５７
１５号公報）や、マレイン酸の第４級アンモニウム塩を
電解質塩としたもの（特開昭６２−１４５７１３号公
報）などが知られている。
しては、フタル酸等の芳香族カルボン酸の第４級アンモ
ニウム塩を電解質塩としたもの（特開昭６２−１４５７
１５号公報）や、マレイン酸の第４級アンモニウム塩を
電解質塩としたもの（特開昭６２−１４５７１３号公
報）などが知られている。
【０００３】しかしながら、フタル酸の第４級アンモニ
ウム塩を電解質塩としたものは電導度が不十分であり、
一方マレイン酸の第４級アンモニウム塩を電解質塩とし
たものは高温での安定性が不十分であった。
ウム塩を電解質塩としたものは電導度が不十分であり、
一方マレイン酸の第４級アンモニウム塩を電解質塩とし
たものは高温での安定性が不十分であった。
【０００４】また、第４級アンモニウム塩を電解質塩と
する電解液は、第４級アンモニウムの電気化学的な変質
により、コンデンサを構成する材料である樹脂やゴム、
金属を劣化させたり、腐食させる等の不具合があった。
する電解液は、第４級アンモニウムの電気化学的な変質
により、コンデンサを構成する材料である樹脂やゴム、
金属を劣化させたり、腐食させる等の不具合があった。
【０００５】このような不具合を解決するために、アミ
ジン類を陽イオン成分とする電解質塩を用いた電解液が
提案されている。
ジン類を陽イオン成分とする電解質塩を用いた電解液が
提案されている。
【０００６】このアミジン類を陽イオン成分とする電解
質塩は、非局在化したＮ−Ｃ−Ｎのアミジン基が４級化
されているため、電導度も高く、かつ電気化学反応によ
り生じる水酸化物イオンとＮ−Ｃ−Ｎのアミジン基との
反応によって速やかに電解生成物が消失するため、コン
デンサを構成する材料である樹脂やゴム、金属を劣化さ
せたり、腐食させることがない等の優れた特性を有する
ものである。
質塩は、非局在化したＮ−Ｃ−Ｎのアミジン基が４級化
されているため、電導度も高く、かつ電気化学反応によ
り生じる水酸化物イオンとＮ−Ｃ−Ｎのアミジン基との
反応によって速やかに電解生成物が消失するため、コン
デンサを構成する材料である樹脂やゴム、金属を劣化さ
せたり、腐食させることがない等の優れた特性を有する
ものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このア
ミジン類を陽イオン成分とする電解質塩を用いた電解液
は、コンデンサを構成する材料である樹脂やゴム、金属
を劣化させたり、腐食させることがない等の優れた特性
を有する反面、電解コンデンサの中でも特にアルミ電解
コンデンサにとって必要不可欠な特性である火花発生電
圧が低いという課題を有していた。
ミジン類を陽イオン成分とする電解質塩を用いた電解液
は、コンデンサを構成する材料である樹脂やゴム、金属
を劣化させたり、腐食させることがない等の優れた特性
を有する反面、電解コンデンサの中でも特にアルミ電解
コンデンサにとって必要不可欠な特性である火花発生電
圧が低いという課題を有していた。
【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、火花発生電圧を向上させることができる電解コンデ
ンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサを
提供することを目的とするものである。
で、火花発生電圧を向上させることができる電解コンデ
ンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサを
提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電解コンデンサ駆動用電解液は、溶媒と、
（化６）で示される化合物を陽イオン成分とする電解質
塩とを備え、かつ電解質塩の濃度が５〜２５ｗｔ％であ
る電解液に、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多価ア
ルコールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加し、そ
のときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に調整したもの
であり、さらに本発明の電解コンデンサは前記電解コン
デンサ駆動用電解液を用いるようにしたもので、この手
段によれば、火花発生電圧を向上させることができる電
解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コン
デンサを提供することができるものである。
に本発明の電解コンデンサ駆動用電解液は、溶媒と、
（化６）で示される化合物を陽イオン成分とする電解質
塩とを備え、かつ電解質塩の濃度が５〜２５ｗｔ％であ
る電解液に、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多価ア
ルコールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加し、そ
のときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に調整したもの
であり、さらに本発明の電解コンデンサは前記電解コン
デンサ駆動用電解液を用いるようにしたもので、この手
段によれば、火花発生電圧を向上させることができる電
解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コン
デンサを提供することができるものである。
【００１０】
【化６】
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、溶媒と、（化７）で示される化合物を陽イオン成分
とする電解質塩とを備え、かつ電解質塩の濃度が５〜２
５ｗｔ％である電解液に、多価アルコール、ほう酸、ほ
う酸と多価アルコールの錯化合物から選ばれる１種以上
を添加し、そのときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に
調整したもので、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多
価アルコールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加す
ることにより、火花発生電圧の向上効果が増大し、また
そのときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に調整するこ
とにより、電極との電解反応において、電極となるアル
ミニウムの溶解速度と酸化アルミニウムの生成速度のバ
ランスを適度に保つことができるため、さらに火花発生
電圧を向上させることができるものである。
は、溶媒と、（化７）で示される化合物を陽イオン成分
とする電解質塩とを備え、かつ電解質塩の濃度が５〜２
５ｗｔ％である電解液に、多価アルコール、ほう酸、ほ
う酸と多価アルコールの錯化合物から選ばれる１種以上
を添加し、そのときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に
調整したもので、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多
価アルコールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加す
ることにより、火花発生電圧の向上効果が増大し、また
そのときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に調整するこ
とにより、電極との電解反応において、電極となるアル
ミニウムの溶解速度と酸化アルミニウムの生成速度のバ
ランスを適度に保つことができるため、さらに火花発生
電圧を向上させることができるものである。
【００１２】
【化７】
【００１３】請求項２に記載の発明は、多価アルコール
の添加量を、電解液１００部に対し、３０部以下とした
もので、この範囲以上では多価アルコールが析出して電
解液の電導度を低下させることになり、その結果として
コンデンサの電気特性を著しく低下させるため、好まし
くないものである。
の添加量を、電解液１００部に対し、３０部以下とした
もので、この範囲以上では多価アルコールが析出して電
解液の電導度を低下させることになり、その結果として
コンデンサの電気特性を著しく低下させるため、好まし
くないものである。
【００１４】請求項３に記載の発明は、ほう酸の添加量
を、電解液１００部に対し、１０部以下としたもので、
この範囲以上ではほう酸が析出して電解液の電導度を低
下させることになり、その結果としてコンデンサの電気
特性を著しく低下させるため、好ましくないものであ
る。
を、電解液１００部に対し、１０部以下としたもので、
この範囲以上ではほう酸が析出して電解液の電導度を低
下させることになり、その結果としてコンデンサの電気
特性を著しく低下させるため、好ましくないものであ
る。
【００１５】請求項４に記載の発明は、ほう酸と多価ア
ルコールの錯化合物の添加量を、電解液１００部に対
し、ほう酸１５部以下、多価アルコール２０部以下とし
たもので、この範囲以上ではほう酸と多価アルコールが
析出して電解液の電導度を低下させることになり、その
結果としてコンデンサの電気特性を著しく低下させるた
め、好ましくないものである。
ルコールの錯化合物の添加量を、電解液１００部に対
し、ほう酸１５部以下、多価アルコール２０部以下とし
たもので、この範囲以上ではほう酸と多価アルコールが
析出して電解液の電導度を低下させることになり、その
結果としてコンデンサの電気特性を著しく低下させるた
め、好ましくないものである。
【００１６】請求項５に記載の発明は、多価アルコール
として、グリセリン、マンニット、ソルビット、ヘキシ
ット、イジット、ポリグリセリン、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリエチレンオキサイドトリオ
ールなどから選ばれる１種以上を特定したものであり、
これらは多価アルコールの中でも特に火花発生電圧の向
上に効果を有するものである。
として、グリセリン、マンニット、ソルビット、ヘキシ
ット、イジット、ポリグリセリン、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ポリエチレンオキサイドトリオ
ールなどから選ばれる１種以上を特定したものであり、
これらは多価アルコールの中でも特に火花発生電圧の向
上に効果を有するものである。
【００１７】請求項６に記載の発明は、（化８）で示さ
れる化合物として、１，２，３，４−テトラメチルイミ
ダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイ
ミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチル
イミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチ
ルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエ
チルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチル
イミダゾリニウムから選ばれる１種以上を特定したもの
であり、これらを用いると（化８）で示される化合物の
中でも特に電導度が高く、かつ熱的にも安定な電解コン
デンサ駆動用電解液が得られるものである。
れる化合物として、１，２，３，４−テトラメチルイミ
ダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイ
ミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチル
イミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチ
ルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエ
チルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチル
イミダゾリニウムから選ばれる１種以上を特定したもの
であり、これらを用いると（化８）で示される化合物の
中でも特に電導度が高く、かつ熱的にも安定な電解コン
デンサ駆動用電解液が得られるものである。
【００１８】
【化８】
【００１９】請求項７に記載の発明は、（化９）で示さ
れる化合物を陽イオン成分とする電解質塩を構成する酸
として、カルボン酸、リン酸、モノまたはジアルキルリ
ン酸エステル、無機酸からなる群より選ばれる１種以上
を特定したものである。
れる化合物を陽イオン成分とする電解質塩を構成する酸
として、カルボン酸、リン酸、モノまたはジアルキルリ
ン酸エステル、無機酸からなる群より選ばれる１種以上
を特定したものである。
【００２０】
【化９】
【００２１】請求項８に記載の発明は、（化１０）で示
される化合物を陽イオン成分とする電解質塩を構成する
酸として、フタル酸および／またはマレイン酸を特定し
たもので、これらを用いれば、電導度が高く、かつ熱的
にも安定な電解コンデンサ駆動用電解液が得られるもの
である。
される化合物を陽イオン成分とする電解質塩を構成する
酸として、フタル酸および／またはマレイン酸を特定し
たもので、これらを用いれば、電導度が高く、かつ熱的
にも安定な電解コンデンサ駆動用電解液が得られるもの
である。
【００２２】
【化１０】
【００２３】請求項９に記載の発明は、溶媒として、γ
−ブチロラクトン単独、もしくはγ−ブチロラクトンと
エチレングリコールを混合したものを用いるようにした
もので、この溶媒を用いれば、電導度が高く、かつ熱的
にも安定な電解コンデンサ駆動用電解液が得られるもの
である。
−ブチロラクトン単独、もしくはγ−ブチロラクトンと
エチレングリコールを混合したものを用いるようにした
もので、この溶媒を用いれば、電導度が高く、かつ熱的
にも安定な電解コンデンサ駆動用電解液が得られるもの
である。
【００２４】請求項１０に記載の発明は、溶媒と、（化
１１）で示される化合物を陽イオン成分とする電解質塩
とを備え、かつ電解質塩の濃度が５〜２５ｗｔ％である
電解液に、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多価アル
コールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加し、その
ときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に調整した電解コ
ンデンサ駆動用電解液を用いてなるもので、この電解液
を用いた電解コンデンサは、過電圧が印加されてもショ
ートが発生することはないものである。
１１）で示される化合物を陽イオン成分とする電解質塩
とを備え、かつ電解質塩の濃度が５〜２５ｗｔ％である
電解液に、多価アルコール、ほう酸、ほう酸と多価アル
コールの錯化合物から選ばれる１種以上を添加し、その
ときの電解液のｐＨを５〜８の範囲内に調整した電解コ
ンデンサ駆動用電解液を用いてなるもので、この電解液
を用いた電解コンデンサは、過電圧が印加されてもショ
ートが発生することはないものである。
【００２５】
【化１１】
【００２６】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。本発明の基本は、溶媒と、（化１２）で示される化
合物を陽イオン成分とする電解質塩とを備え、かつ電解
質塩の濃度が５〜２５ｗｔ％である電解液に、多価アル
コール、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物か
ら選ばれる１種以上を添加し、そのときの電解液のｐＨ
を５〜８の範囲内に調整した電解コンデンサ駆動用電解
液である。
る。本発明の基本は、溶媒と、（化１２）で示される化
合物を陽イオン成分とする電解質塩とを備え、かつ電解
質塩の濃度が５〜２５ｗｔ％である電解液に、多価アル
コール、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物か
ら選ばれる１種以上を添加し、そのときの電解液のｐＨ
を５〜８の範囲内に調整した電解コンデンサ駆動用電解
液である。
【００２７】
【化１２】
【００２８】本発明の電解液に添加する多価アルコール
の例としては、２価アルコール（エチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、ヘキシレングリコール、フェニレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレン
オキサイドコポリマーのジオールなど）；３価アルコー
ル（グリセリン、３−メチルペンタン−１，３，５−ト
リオール、ポリエチレンオキサイドトリオール、ポリプ
ロピレンオキサイドトリオール、ポリエチレンオキサイ
ド−ポリプロピレンオキサイドコポリマーのトリオール
など）；４価以上のアルコール（マンニット、ヘキシッ
ト、ソルビット、イジット、ポリグリセリン、ポリエチ
レンオキサイドポリオール、ポリプロピレンオキサイド
ポリオール、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレン
オキサイドコポリマーのポリオールなど）およびこれら
２種以上の混合物が挙げられる。
の例としては、２価アルコール（エチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール、ヘキシレングリコール、フェニレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレン
オキサイドコポリマーのジオールなど）；３価アルコー
ル（グリセリン、３−メチルペンタン−１，３，５−ト
リオール、ポリエチレンオキサイドトリオール、ポリプ
ロピレンオキサイドトリオール、ポリエチレンオキサイ
ド−ポリプロピレンオキサイドコポリマーのトリオール
など）；４価以上のアルコール（マンニット、ヘキシッ
ト、ソルビット、イジット、ポリグリセリン、ポリエチ
レンオキサイドポリオール、ポリプロピレンオキサイド
ポリオール、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレン
オキサイドコポリマーのポリオールなど）およびこれら
２種以上の混合物が挙げられる。
【００２９】これらのうちで好ましいのはグリセリン、
マンニット、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単独もしくはこれら２
種以上の混合物である。
マンニット、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単独もしくはこれら２
種以上の混合物である。
【００３０】そしてこの多価アルコールの添加量は、電
解液１００部に対し、通常３０部以下、好ましくは１５
部以下である。この範囲以上では多価アルコールが析出
して電解液の電導度を低下させることになり、その結果
としてコンデンサの電気特性を著しく低下させるため、
好ましくない。
解液１００部に対し、通常３０部以下、好ましくは１５
部以下である。この範囲以上では多価アルコールが析出
して電解液の電導度を低下させることになり、その結果
としてコンデンサの電気特性を著しく低下させるため、
好ましくない。
【００３１】また、ほう酸の添加量は、電解液１００部
に対し、通常１０部以下、好ましくは５部以下である。
この範囲以上ではほう酸が析出して電解液の電導度を低
下させることになり、その結果としてコンデンサの電気
特性を著しく低下させるため、好ましくない。
に対し、通常１０部以下、好ましくは５部以下である。
この範囲以上ではほう酸が析出して電解液の電導度を低
下させることになり、その結果としてコンデンサの電気
特性を著しく低下させるため、好ましくない。
【００３２】さらに、ほう酸と多価アルコールの錯化合
物の添加量は、電解液１００部に対し、ほう酸１５部以
下、多価アルコール２０部以下、好ましくはほう酸１０
部以下、多価アルコール１５部以下である。この範囲以
上ではほう酸と多価アルコールが析出して電解液の電導
度を低下させることになり、その結果としてコンデンサ
の電気特性を著しく低下させるため、好ましくない。
物の添加量は、電解液１００部に対し、ほう酸１５部以
下、多価アルコール２０部以下、好ましくはほう酸１０
部以下、多価アルコール１５部以下である。この範囲以
上ではほう酸と多価アルコールが析出して電解液の電導
度を低下させることになり、その結果としてコンデンサ
の電気特性を著しく低下させるため、好ましくない。
【００３３】本発明の電解液に用いる（化１３）で示さ
れる化合物の例としては、１，２，３，４−テトラメチ
ルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エ
チルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジ
エチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−
ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−
トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラ
エチルイミダゾリニウムなどが挙げられる。
れる化合物の例としては、１，２，３，４−テトラメチ
ルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エ
チルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジ
エチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−
ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−
トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラ
エチルイミダゾリニウムなどが挙げられる。
【００３４】
【化１３】
【００３５】これらのうちで好ましいのは電導度が高い
１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，
３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウムであ
る。
１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，
３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウムであ
る。
【００３６】本発明の電解液における電解質塩として用
いる酸の例としては、ポリカルボン酸（２〜４価）：脂
肪族ポリカルボン酸〔飽和ポリカルボン酸、例えばシュ
ウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、
１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボ
ン酸：不飽和カルボン酸、例えばマレイン酸、フマル
酸、イタコン酸〕；芳香族カルボン酸、例えばフタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸；脂環式ポリカルボン酸、例えばテトラヒ
ドロフタル酸（シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸
等）、ヘキサヒドロフタル酸；これらのポリカルボン酸
のアルキル（炭素数１〜３）もしくはニトロ置換体、例
えばシトラコン酸、ジメチルマレイン酸、ニトロフタル
酸（３−ニトロフタル酸、４−ニトロフタル酸）；およ
び硫黄含有ポリカルボン酸、例えばチオプロピオン酸；
モノカルボン酸；脂肪族モノカルボン酸（炭素数１〜３
０）〔飽和モノカルボン酸、例えばギ酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナン
ト酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、ステアリン酸、ベヘン酸：不飽和モノカルボン
酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸〕；
芳香族モノカルボン酸、例えば安息香酸、ｏ−ニトロ安
息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸；
オキシカルボン酸、例えばサリチル酸、マンデル酸、レ
ゾルシル酸 無機酸；リン酸、ホウ酸、ホウフッ酸、４フッ化ホウ
酸、過塩素酸、６フッ化リン酸、６フッ化アンチモン
酸、６フッ化ヒ素酸などが例として挙げられる。
いる酸の例としては、ポリカルボン酸（２〜４価）：脂
肪族ポリカルボン酸〔飽和ポリカルボン酸、例えばシュ
ウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、
ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸、
１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボ
ン酸：不飽和カルボン酸、例えばマレイン酸、フマル
酸、イタコン酸〕；芳香族カルボン酸、例えばフタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピ
ロメリット酸；脂環式ポリカルボン酸、例えばテトラヒ
ドロフタル酸（シクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸
等）、ヘキサヒドロフタル酸；これらのポリカルボン酸
のアルキル（炭素数１〜３）もしくはニトロ置換体、例
えばシトラコン酸、ジメチルマレイン酸、ニトロフタル
酸（３−ニトロフタル酸、４−ニトロフタル酸）；およ
び硫黄含有ポリカルボン酸、例えばチオプロピオン酸；
モノカルボン酸；脂肪族モノカルボン酸（炭素数１〜３
０）〔飽和モノカルボン酸、例えばギ酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナン
ト酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、ステアリン酸、ベヘン酸：不飽和モノカルボン
酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸〕；
芳香族モノカルボン酸、例えば安息香酸、ｏ−ニトロ安
息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸；
オキシカルボン酸、例えばサリチル酸、マンデル酸、レ
ゾルシル酸 無機酸；リン酸、ホウ酸、ホウフッ酸、４フッ化ホウ
酸、過塩素酸、６フッ化リン酸、６フッ化アンチモン
酸、６フッ化ヒ素酸などが例として挙げられる。
【００３７】これらのうちで好ましいのは電導度が高
く、かつ熱的にも安定なマレイン酸、フタル酸のいずれ
か一方、もしくは両方を混合した酸である。
く、かつ熱的にも安定なマレイン酸、フタル酸のいずれ
か一方、もしくは両方を混合した酸である。
【００３８】電解液を構成する酸と（化１４）で示され
る化合物との割合は、電解液のｐＨにして、５〜８の範
囲内が好ましい。この範囲外では、電極との電解反応に
おいて電極となるアルミニウムの電解速度が酸化アルミ
ニウムの生成速度を上回り、これにより、火花発生電圧
が低下するからである。
る化合物との割合は、電解液のｐＨにして、５〜８の範
囲内が好ましい。この範囲外では、電極との電解反応に
おいて電極となるアルミニウムの電解速度が酸化アルミ
ニウムの生成速度を上回り、これにより、火花発生電圧
が低下するからである。
【００３９】
【化１４】
【００４０】本発明の電解液における電解質塩の濃度
は、電解液の重量に基づいて５〜２５重量％の範囲が好
ましい。この範囲外では、多価アルコールもしくはほう
酸、あるいはほう酸と多価アルコールの錯化合物を添加
した場合に火花発生電圧の向上効果が損なわれるからで
ある。
は、電解液の重量に基づいて５〜２５重量％の範囲が好
ましい。この範囲外では、多価アルコールもしくはほう
酸、あるいはほう酸と多価アルコールの錯化合物を添加
した場合に火花発生電圧の向上効果が損なわれるからで
ある。
【００４１】本発明の電解液に用いる溶媒の例として
は、アルコール類〔１価アルコール（ブチルアルコー
ル、ジアセトアルコール、ベンジルアルコール、アミノ
アルコールなど）；２価アルコール（エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘ
キシレングリコール、フェニレングリコールなど）；３
価アルコール（グリセリン、３−メチルペンタン−１，
３，５−トリオールなど）；ヘキシトールなど〕、エー
テル類〔モノエーテル（エチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノフェニルエーテル、ポリエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエ
チルエーテルなど）；ジエーテル（エチレングリコール
ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリコー
ルジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジエチル
エーテルなど）など〕、アミド類〔ホルムアミド類（Ｎ
−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなど）；アセトアミ
ド類（Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセ
トアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル
アセトアミドなど）；プロピオンアミド類（Ｎ，Ｎ−ジ
メチルプロピオンアミドなど）；ヘキサメチルホスホリ
ルアミドなど〕、オキサゾリジノン類（１，３−ジメチ
ル−２−イミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジン
−２−オンなど）、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロ
ラクトンおよびこれらの２種以上の混合物が挙げられ
る。
は、アルコール類〔１価アルコール（ブチルアルコー
ル、ジアセトアルコール、ベンジルアルコール、アミノ
アルコールなど）；２価アルコール（エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘ
キシレングリコール、フェニレングリコールなど）；３
価アルコール（グリセリン、３−メチルペンタン−１，
３，５−トリオールなど）；ヘキシトールなど〕、エー
テル類〔モノエーテル（エチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノフェニルエーテル、ポリエチレングリコー
ルモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエ
チルエーテルなど）；ジエーテル（エチレングリコール
ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ポリエチレングリコー
ルジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジエチル
エーテルなど）など〕、アミド類〔ホルムアミド類（Ｎ
−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなど）；アセトアミ
ド類（Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセ
トアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル
アセトアミドなど）；プロピオンアミド類（Ｎ，Ｎ−ジ
メチルプロピオンアミドなど）；ヘキサメチルホスホリ
ルアミドなど〕、オキサゾリジノン類（１，３−ジメチ
ル−２−イミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジン
−２−オンなど）、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロ
ラクトンおよびこれらの２種以上の混合物が挙げられ
る。
【００４２】これらのうちで好ましいのは電導度が高
く、かつ安定なエチレングリコール、１，３−ジメチル
−２−イミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジン−
２−オン、γ−ブチロラクトン単独およびこれらの群よ
り選ばれる２種以上の混合溶媒である。さらにこの中で
も特に好ましいのは、γ−ブチロラクトン単独、または
γ−ブチロラクトンとエチレングリコールとの混合溶媒
であり、そのときのγ−ブチロラクトンの含有量は、溶
媒の重量に基づいて５０〜１００％が好ましい。この場
合、γ−ブチロラクトンの含有量が５０％未満では電導
度が著しく低下するからである。
く、かつ安定なエチレングリコール、１，３−ジメチル
−２−イミダゾリジノン、３−メチルオキサゾリジン−
２−オン、γ−ブチロラクトン単独およびこれらの群よ
り選ばれる２種以上の混合溶媒である。さらにこの中で
も特に好ましいのは、γ−ブチロラクトン単独、または
γ−ブチロラクトンとエチレングリコールとの混合溶媒
であり、そのときのγ−ブチロラクトンの含有量は、溶
媒の重量に基づいて５０〜１００％が好ましい。この場
合、γ−ブチロラクトンの含有量が５０％未満では電導
度が著しく低下するからである。
【００４３】本発明の電解液には、必要により種々の添
加剤を混合しても良い。添加剤としては、リン化合物
〔リン酸、リン酸エステルなど〕、ニトロ化合物〔ｐ−
ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノールなど〕が挙げら
れる。
加剤を混合しても良い。添加剤としては、リン化合物
〔リン酸、リン酸エステルなど〕、ニトロ化合物〔ｐ−
ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノールなど〕が挙げら
れる。
【００４４】次に、本発明の具体的な実施の形態につい
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。以下、部は全て重量部を示す。
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。以下、部は全て重量部を示す。
【００４５】（表１）は本発明の実施の形態１〜４およ
び従来例１〜４の電解液組成と３０℃で測定した火花発
生電圧を示したものである。
び従来例１〜４の電解液組成と３０℃で測定した火花発
生電圧を示したものである。
【００４６】
【表１】
【００４７】（表１）から明らかなように本発明の実施
の形態１〜４の電解液は従来例１〜４の電解液と比較し
て火花発生電圧が高いものである。
の形態１〜４の電解液は従来例１〜４の電解液と比較し
て火花発生電圧が高いものである。
【００４８】次に、本発明の実施の形態１〜４および従
来例１〜４の電解液を使用して巻取り形のアルミ電解コ
ンデンサ（定格電圧５０Ｖ、定格容量１０００μＦ、サ
イズ；φ１６mm×Ｌ２５mm）を作成した。これらのアル
ミ電解コンデンサに過電圧７５Ｖを印加し、１０分後ま
でのコンデンサのショートの有無を観察した。ｎはそれ
ぞれ１０個で、その中でショートした数を（表２）に示
す。
来例１〜４の電解液を使用して巻取り形のアルミ電解コ
ンデンサ（定格電圧５０Ｖ、定格容量１０００μＦ、サ
イズ；φ１６mm×Ｌ２５mm）を作成した。これらのアル
ミ電解コンデンサに過電圧７５Ｖを印加し、１０分後ま
でのコンデンサのショートの有無を観察した。ｎはそれ
ぞれ１０個で、その中でショートした数を（表２）に示
す。
【００４９】
【表２】
【００５０】（表２）から明らかなように、従来例１〜
４の電解液を使用したアルミ電解コンデンサは、過電圧
を印加した場合、１０分以内にその半数以上がショート
したが、本発明の実施の形態１〜４の電解液を使用した
アルミ電解コンデンサは、１０分間過電圧を印加しても
ショートの発生は観察されなかった。
４の電解液を使用したアルミ電解コンデンサは、過電圧
を印加した場合、１０分以内にその半数以上がショート
したが、本発明の実施の形態１〜４の電解液を使用した
アルミ電解コンデンサは、１０分間過電圧を印加しても
ショートの発生は観察されなかった。
【００５１】
【発明の効果】以上のように本発明の電解コンデンサ駆
動用電解液は、溶媒と、（化１５）で示される化合物を
陽イオン成分とする電解質塩とを備え、かつ電解質塩の
濃度が５〜２５ｗｔ％である電解液に、多価アルコー
ル、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選
ばれる１種以上を添加し、そのときの電解液のｐＨを５
〜８の範囲内に調整したもので、多価アルコール、ほう
酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選ばれる１
種以上を添加することにより、火花発生電圧の向上効果
が増大し、またそのときの電解液のｐＨを５〜８の範囲
内に調整することにより、電極との電解反応において、
電極となるアルミニウムの溶解速度と酸化アルミニウム
の生成速度のバランスを適度に保つことができるため、
さらに火花発生電圧を向上させることができるものであ
る。
動用電解液は、溶媒と、（化１５）で示される化合物を
陽イオン成分とする電解質塩とを備え、かつ電解質塩の
濃度が５〜２５ｗｔ％である電解液に、多価アルコー
ル、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選
ばれる１種以上を添加し、そのときの電解液のｐＨを５
〜８の範囲内に調整したもので、多価アルコール、ほう
酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選ばれる１
種以上を添加することにより、火花発生電圧の向上効果
が増大し、またそのときの電解液のｐＨを５〜８の範囲
内に調整することにより、電極との電解反応において、
電極となるアルミニウムの溶解速度と酸化アルミニウム
の生成速度のバランスを適度に保つことができるため、
さらに火花発生電圧を向上させることができるものであ
る。
【００５２】
【化１５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩野 和司 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の １ 三洋化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−29157（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／15572（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/035
Claims (10)
- 【請求項１】 溶媒と、（化１）で示される化合物を陽
イオン成分とする電解質塩とを備え、かつ電解質塩の濃
度が５〜２５ｗｔ％である電解液に、多価アルコール、
ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選ばれ
る１種以上を添加し、そのときの電解液のｐＨを５〜８
の範囲内に調整した電解コンデンサ駆動用電解液。 【化１】 - 【請求項２】 多価アルコールの添加量が、電解液１０
０部に対し、３０部以下である請求項１記載の電解コン
デンサ駆動用電解液。 - 【請求項３】 ほう酸の添加量が、電解液１００部に対
し、１０部以下である請求項１記載の電解コンデンサ駆
動用電解液。 - 【請求項４】 ほう酸と多価アルコールの錯化合物の添
加量が、電解液１００部に対し、ほう酸１５部以下、多
価アルコール２０部以下である請求項１記載の電解コン
デンサ駆動用電解液。 - 【請求項５】 多価アルコールが、グリセリン、マンニ
ット、ソルビット、ヘキシット、イジット、ポリグリセ
リン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ヘキ
シレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエ
チレンオキサイドトリオールなどから選ばれる１種以上
である請求項１〜４のいずれかに記載の電解コンデンサ
駆動用電解液。 - 【請求項６】 （化２）で示される化合物が、１，２，
３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−
トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジ
メチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−
ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メ
チル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，
２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウムから選ばれ
る１種以上である請求項１〜５のいずれかに記載の電解
コンデンサ駆動用電解液。 【化２】 - 【請求項７】 （化３）で示される化合物を陽イオン成
分とする電解質塩を構成する酸が、カルボン酸、リン
酸、モノまたはジアルキルリン酸エステル、無機酸から
なる群より選ばれる１種以上である請求項１〜６のいず
れかに記載の電解コンデンサ駆動用電解液。 【化３】 - 【請求項８】 （化４）で示される化合物を陽イオン成
分とする電解質塩を構成する酸が、フタル酸および／ま
たはマレイン酸である請求項１〜７のいずれかに記載の
電解コンデンサ駆動用電解液。 【化４】 - 【請求項９】 溶媒がγ−ブチロラクトン単独、もしく
はγ−ブチロラクトンとエチレングリコールを混合した
ものである請求項１〜８のいずれかに記載の電解コンデ
ンサ駆動用電解液。 - 【請求項１０】 溶媒と、（化５）で示される化合物を
陽イオン成分とする電解質塩とを備え、かつ電解質塩の
濃度が５〜２５ｗｔ％である電解液に、多価アルコー
ル、ほう酸、ほう酸と多価アルコールの錯化合物から選
ばれる１種以上を添加し、そのときの電解液のｐＨを５
〜８の範囲内に調整した電解コンデンサ駆動用電解液を
用いてなる電解コンデンサ。 【化５】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08020850A JP3140361B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08020850A JP3140361B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213583A JPH09213583A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3140361B2 true JP3140361B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=12038578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08020850A Expired - Fee Related JP3140361B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140361B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4548553B2 (ja) * | 2000-02-09 | 2010-09-22 | 日本ケミコン株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ |
| JP4548563B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2010-09-22 | 日本ケミコン株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ |
| US8828261B2 (en) | 2009-11-26 | 2014-09-09 | Panasonic Corporation | Electrolytic solution for aluminum electrolytic capacitor, and aluminum electrolytic capacitor using same |
| JP4900456B2 (ja) * | 2009-12-02 | 2012-03-21 | 日本ケミコン株式会社 | アルミニウム電解コンデンサ |
| EP3416176A4 (en) | 2016-02-08 | 2019-09-25 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | ELECTROLYTIC SOLUTION FOR ELECTROLYTIC CAPACITOR, AND ELECTROLYTIC CAPACITOR EMPLOYING THIS ELECTROLYTIC SOLUTION |
| US10431390B2 (en) * | 2016-09-29 | 2019-10-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrolytic capacitor and method for manufacturing same |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP08020850A patent/JP3140361B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09213583A (ja) | 1997-08-15 |
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| JPH0244824B2 (ja) | Karubonsanenyoekinoseiho |
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