JP3976587B2 - 電解コンデンサの駆動用電解液 - 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、電解液と称す)の改良に関するものであり、特に耐電圧を改善した電解液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、中高圧用アルミニウム電解コンデンサの電解液には、エチレングリコールを主溶媒とし、有機カルボン酸またはそのアンモニウム塩とホウ酸またはそのアンモニウム塩を溶解し、電解液の耐電圧を上昇させるためマンニトール、ソルビトール等の多価アルコールを添加した電解液が用いられてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マンニトール、ソルビトール等の多価アルコールは、添加量に対する耐電圧の向上が緩慢であり、また多価アルコールを多量に添加すると、有機カルボン酸およびホウ酸とエステル化反応をするため比抵抗が著しく上昇するという問題があった。したがって、比抵抗が上昇することなく、耐電圧向上の可能な電解液が求められていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、多価アルコールと比較してトリヒドロキシシアヌレートが電極箔への吸着性が高いことに着目し、電解液にトリヒドロキシシアヌレートを溶解することで、比抵抗の上昇を抑えながら耐電圧の向上を図ろうとするものである。
すなわち、エチレングリコールを主溶媒とし、有機カルボン酸またはその塩と、ホウ酸またはそのアンモニウム塩と、トリヒドロキシシアヌレート(化2)を溶解したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。
【0005】
【化2】
【0006】
そして、上記トリヒドロキシシアヌレートの溶解量が、0.5〜2.0wt%であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。
【0007】
有機カルボン酸としては、フタル酸、マレイン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、安息香酸、1,6−デカンジカルボン酸、5,6−デカンジカルボン酸、7−ビニルヘキサデセン−1,16−ジカルボン酸等を挙げることができる。
【0008】
有機カルボン酸の塩としては、メチルアミン、エチルアミン、t−ブチルアミン等の一級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン等の二級アミン塩、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の三級アミン塩、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、テトラエチルアンモニウム等の四級アンモニウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができる。
【0009】
また、上記エチレングリコールに混合する副溶媒としては、水の他、プロピレングリコール等のグリコール類、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン等のラクトン類、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、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、ヘキサメチルホスホリックアミド等のアミド類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、イソブチレンカーボネート等の炭酸類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルスルホキシド等のオキシド類、エーテル類、ケトン類、エステル類、スルホラン類等を例示することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
エチレングリコールを主溶媒とし、有機カルボン酸またはその塩と、ホウ酸またはそのアンモニウム塩と、トリヒドロキシシアヌレートを溶解した電解液では、有機カルボン酸、ホウ酸とトリヒドロキシシアヌレートとのエステル化反応による生成物が、電解液の比抵抗をあまり上昇させず、さらに、トリヒドロキシシアヌレートが電極箔に対する高い吸着性を有するため、少量の添加で耐電圧を向上することができる。
【0011】
【実施例】
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。表1〜2の組成で電解液を調合し、30℃における比抵抗および85℃における火花発生電圧(電解液の耐電圧)を測定した。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
表1,2より、マンニトールを添加した従来例1,2と比較して本発明である実施例1〜17は、比抵抗上昇を抑制しながら、耐電圧の向上が図れていることが分かる。ここで、トリヒドロキシシアヌレートの溶解量が0.5wt%未満では耐電圧の向上が十分ではなく、また、溶解量が2.0wt%を超えると比抵抗が高くなるため、低比抵抗の用途に不向きとなるので、トリヒドロキシシアヌレートの溶解量は、0.5〜2.0wt%の範囲が好ましい。
【0015】
なお、トリヒドロキシシアヌレートの効果は、実施例に限定されるものではなく、先に記載した各種化合物を単独または複数溶解した電解液や副溶媒を混合した電解液に用いても実施例と同等の効果があった。
【0016】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明によるエチレングリコールを主溶媒とし、トリヒドロキシシアヌレートを溶解した電解液は、比抵抗の上昇を抑制しながら、電解液の耐電圧の向上を図ることができる。
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