JP3748942B2 - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液（以下、単に電解液と称す）の改良に関するものであり、特に電解コンデンサの高温特性を改善することができる電解液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中高圧用アルミ電解コンデンサの電解液としては主に、エチレングリコールを主成分とする溶媒にホウ酸またはホウ酸アンモニウムを溶解した電解液が用いられている。この電解液はホウ酸とエチレングリコールのエステル化反応より、生成した多量の水分を含有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のエチレングリコール−ホウ酸系電解液が含有する水分によって、陽極箔の酸化皮膜の水和劣化が起こるため、コンデンサの漏れ電流が増大し、それによって、高温中で水素ガスの発生量が増加し、コンデンサの内圧上昇によるケースの膨張を起こすという問題がある。
本発明は上記の欠点を改善し、高温において電解液の特性を維持し、かつ、電解液の耐電圧の向上が可能な電解コンデンサ用電解液を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決する手段】
本発明は上記の課題を解決するために各種検討した結果、見い出されたものである。本発明者は部分アセタール化ポリビニルアルコールまたはポリビニルホルマールがその構造上の特性よりエステル化反応を抑えることに着目し、その特性を電解液に適用することにより課題の解決を図った。すなわち、本発明は、エチレングリコールを主成分とする溶媒に高級二塩基酸またはそのアンモニウム塩、及びホウ酸またはホウ酸アンモニウムを溶解し、部分アセタール化ポリビニルアルコールを０．１〜１．０重量％溶解するか、または、ポリビニルホルマールを０．０１〜０．１０重量％溶解したことを特徴とする電解コンデンサ用電解液である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
酢酸ビニルモノマーを重合して得られるポリ酢酸ビニルをケン化、アセタール化すると部分アセタール化ポリビニルアルコールが得られ、ポリ酢酸ビニルをケン化、ホルマール化するとポリビニルホルマールが得られる。部分アセタール化ポリビニルアルコール、及びポリビニルホルマールは耐熱性、耐薬品性に優れるなど安定な性質を示すため、熱的負荷に対して安定であり、高温においてコンデンサの特性を維持できる。また、１，２−及び１，３−グリコール結合を有することからエステル化反応を低減でき、コンデンサの漏れ電流の上昇、及び水素ガスの発生を抑制できる。同時に直鎖の長い構造から耐電圧的にも有利で火花発生電圧も向上する。電解液中の部分アセタール化ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマールとも三次元網目構造であるため比抵抗の上昇を伴わない。
【０００６】
【実施例】
以下、実施例の具体的内容について説明する。溶媒には、エチレングリコールを、溶質には７−ビニル−９−ヘキサデセン−１，１６−ジカルボン酸またはそのアンモニウム塩を用い、添加剤としてはマンニトール、オルトリン酸、部分アセタール化ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ｐＨ調整剤としてアンモニア水を用いた。表１に実施例、従来例の組成および測定結果を示す。但し、比抵抗は３０℃、火花発生電圧は８５℃において測定した。
従来例に比べ、部分アセタール化ポリビニルアルコールを用いた実施例１〜３及び部分アセタール化ポリビニルアルコールを用いた実施例４〜６では、比抵抗は若干上昇するが、火花発生電圧は３０〜４０Ｖの上昇がみられた。
ここで、部分アセタール化ポリビニルアルコールが０．１重量％未満の場合、あるいはポリビニルホルマールが０．０１重量％未満の場合は、上記の効果がなく、部分アセタール化ポリビニルアルコールが１．０重量％を超える場合、あるいはポリビニルホルマールが０．１０重量％を超える場合は溶解困難となり不適である。
【０００７】
【表１】
また、表１に示す従来例及び実施例１〜６の電解液を用いた定格 ４００Ｖ、１０μＦの電解コンデンサによる高温負荷試験及び高温無負荷試験を行った。高温負荷試験条件は、温度１０５℃、印加電圧４００Ｖ、試験時間２０００ｈとし、高温無負荷試験条件は、温度１０５℃、試験時間２０００ｈとし、試料数はそれぞれ１０個とした。その結果を表２に示す。
【０００９】
【表２】
表２より、初期における静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流の各値は従来例と実施例１〜６とでは大きな差はみられない。しかし、２０００時間後の静電容量変化率は、従来例の負荷試験で−７．０％、無負荷試験で−８．２％であるのに対し、実施例１〜６で−３．０％程度に抑えられている。また、２０００時間後のｔａｎδは、従来例の負荷試験で０．０９７、無負荷試験で０．０８８であるのに対し、実施例１〜６のｔａｎδは０．０５７〜０．０７０に抑えられている。更に、無負荷試験２０００時間後の漏れ電流は、従来例７６．０μＡであるのに対し、実施例では３０．５〜４８．９μＡと従来例の４０〜６４％に抑えられている。
【００１１】
【発明の効果】
上述した通り、部分アセタール化ポリビニルアルコール、あるいはポリビニルホルマールを用いることで、耐圧性に優れ、かつ高温下で安定な電解コンデンサ用電解液が提供でき、高温でのコンデンサ特性の改善を図ることができる。
Claims (2)
- エチレングリコールを主成分とする溶媒に高級二塩基酸またはそのアンモニウム塩、及びホウ酸またはホウ酸アンモニウムを溶解し、部分アセタール化ポリビニルアルコールを０．１〜１．０重量％溶解することを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
- エチレングリコールを主成分とする溶媒に高級二塩基酸またはそのアンモニウム塩、及びホウ酸またはホウ酸アンモニウムを溶解し、ポリビニルホルマールを０．０１〜０．１０重量％溶解することを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
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| JP11471896A JP3748942B2 (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
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1996
- 1996-05-09 JP JP11471896A patent/JP3748942B2/ja not_active Expired - Fee Related
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