JP3205993B2 - 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駆動用電解液に関するもの
で、特に中高圧用の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。このような改善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際、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、
両方添加する方が溶解性が良く好ましい。

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

また上記した塩としては、アンモニウム塩、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、γ−ブチロラクトン単独あるいはそれ
に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、N,N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、火花
発生電圧をさらに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
1,16,23の電解液を使用した電解コンデンサ（定格400V,
270μＦ）の各20個について温度105℃で高温リプル試験
を2000時間した結果を表２に示す。製品のエージングは
400V,4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１〜23の電
解液は従来例2,3の電解液に比べいずれも火花発生電圧
が高いという特徴から、表２に示す製品試験においても
従来例2,3が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、試験中いずれもショー
ト発生せず、非常にショート性に優れた電解液を得るこ
とができる。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
いコンデンサを得ることができる。

また、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・放電特性を第１図に示す
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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，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−1,1
   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】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。