JP4548563B2

JP4548563B2 - Aluminum electrolytic capacitor

Info

Publication number: JP4548563B2
Application number: JP2001098531A
Authority: JP
Inventors: 賢次玉光; 英彦伊東; 正小澤; 正郎坂倉
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: JP2001307959A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電解コンデンサ、特に漏液特性の良好なアルミニウム電解コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム電解コンデンサは、一般的には図１、図２に示すような構造からなる。すなわち、図２に示すように、帯状の高純度のアルミニウム箔に、化学的あるいは電気化学的にエッチング処理を施して、アルミニウム箔表面を拡大させるとともに、このアルミニウム箔をホウ酸アンモニウム水溶液等の化成液中にて化成処理して表面に酸化皮膜層を形成させた陽極電極箔２と、エッチング処理のみを施した高純度のアルミニウム箔からなる陰極電極箔３とを、マニラ紙等からなるセパレータ１１を介して巻回してコンデンサ素子１を形成する。そして、図１に示すように、このコンデンサ素子１はアルミニウム電解コンデンサ駆動用の電解液を含浸した後、アルミニウム等からなる有底筒状の外装ケース１０に収納する。外装ケース１０の開口部には弾性ゴムからなる封口体９を装着し、絞り加工により外装ケース１０を密封している。
【０００３】
陽極電極箔２、陰極電極箔３には、図２に示すように、それぞれ両極の電極を外部に引き出すのための電極引出し手段であるリード線４、５がステッチ、超音波溶接等の手段により接続されている。それぞれの電極引出し手段であるリード線４、５は、アルミニウムからなる丸棒部６と、両極電極箔２、３に当接する接続部７と、さらに丸棒部６の先端に溶接等の手段で固着された半田付け可能な金属からなる外部接続部８とからなる。
【０００４】
コンデンサ素子１に含浸されるアルミニウム電解コンデンサ駆動用の電解液には、使用されるアルミニウム電解コンデンサの性能によって種々のものがあり、その中で高電導度を有する電解液として、γ─ブチロラクトンに四級アンモニウム塩を溶解したものが知られている。さらに、最近では、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、溶質として環状アミジン化合物を四級化したカチオンであるイミダゾリニウムカチオンやイミダゾリウムカチオンを、カチオン成分とし、酸の共役塩基をアニオン成分とした塩、を溶解させたものがある。（特開平８−３２１４４０号公報、特開平８−３２１４４１号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のγ─ブチロラクトンに四級アンモニウム塩を溶解した電解液においては、寿命試験中に封口体９とリード線の丸棒部６の間から電解液が漏れるという問題があった。さらに、γ−ブチロラクトンを主溶媒とし、溶質として環状アミジン化合物を四級化したカチオンをカチオン成分とし、酸の共役塩基をアニオン成分とした塩を溶解させた電解液は前記の電解液より改善されるものの、漏液特性が満足できるものではないという問題点があった。また、近年、自動車の電装品としての使用が増加しているが、自動車の制御機構での駆動電圧は１２Ｖ、２４Ｖであり、この場合に、電子部品に要求される定格電圧は２４Ｖ、４８Ｖとなるので、５０Ｖ以上の耐電圧が必要である。さらに、−４０℃での低温使用にも耐えることができなければならない。以上のように、これまでにない、漏液特性が良好で、かつ、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに低温特性も良好な電解コンデンサの実現への要求が高まっている。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、漏液特性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低温特性も良好なアルミニウム電解コンデンサを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、表面の一部又は全部に絶縁性皮膜を形成したアルミニウムからなる陰極引出し手段を備え、表面の一部又は全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属からなる皮膜を形成した陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子にスルホランとγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した電解液を含浸して外装ケースに収納したことを特徴としている。
【０００８】
また、混合溶媒中にγ−ブチロラクトンを溶媒全体の２０〜６０重量％含有することを特徴とする。
【００１０】
また、絶縁性皮膜はＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂から選ばれるセラミックスコーティング層を用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
アルミニウム電解コンデンサの構造は図１、図２に示すように、従来と同じ構造をとっている。コンデンサ素子１は陽極電極箔２と陰極電極箔３をセパレータ１１を介して巻回して形成する。また図２に示すように陽極電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出し用のリード線４、陰極引出し用のリード線５がそれぞれ接続されている。これらのリード線４、５は、電極箔に当接する接続部７とこの接続部７と一体に形成した丸棒部６、および丸棒部６の先端に固着した外部接続部８からなる。また、接続部７および丸棒部６は高純度のアルミニウム、外部接続部８ははんだメッキを施した銅メッキ鉄鋼線からなる。このリード線４、５は、接続部７においてそれぞれステッチや超音波溶接等の手段により両極電極箔２、３に電気的に接続されている。そして、リード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面に絶縁性皮膜が形成されている。絶縁性皮膜の形成はホウ酸アンモニウム水溶液、リン酸アンモニウム水溶液あるいはアジピン酸アンモニウム水溶液等による陽極酸化処理によって形成した酸化アルミニウム層を形成したり、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂などからなるセラミックスコーティング層等の絶縁層を形成することによって行うことができる。
【００１２】
陽極電極箔２は、純度９９％以上のアルミニウム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッチングして拡面処理した後、ホウ酸アンモニウム、リン酸アンモニウムあるいはアジピン酸アンモニウム等の水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用いる。
【００１３】
前記のように構成したコンデンサ素子１に、アルミニウム電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。
【００１４】
以上のような電解液を含浸したコンデンサ素子１を、有底筒状のアルミニウムよりなる外装ケース１０に収納し、外装ケース１０の開口部に封口体９を装着するとともに、外装ケース１０の端部に絞り加工を施して外装ケース１０を密封する。封口体９は例えばブチルゴム等の弾性ゴムからなり、リード線４、５をそれぞれ導出する貫通孔を備えている。
【００１５】
電解液としては、溶媒として、スルホランとγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒を用いるが、他の溶媒との混合溶媒としても用いることができる。そして、溶質としては、酸の共役塩基をアニオン成分とし、アルキル化イミダゾリンを四級化したカチオン、又は、アルキル化ピリミジンを四級化したカチオンをカチオン成分とする塩を溶解した電解液を用いた。
【００１６】
混合する溶媒としては、プロトン性の有機極性溶媒として、一価アルコール類（エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等）、多価アルコール類およびオキシアルコール化合物類（プロピレングリコール、グリセリン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレングリコール、ジメトキシプロパノール等）などが挙げられる。また、非プロトン性の有機極性溶媒としては、アミド系（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）、ラクトン類（δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン等）、環状アミド系（Ｎ─メチル─２─ピロリドン、エチレンカーボネイト、プロピレンカーボネイト、イソブチレンカーボネイト等）、ニトリル系（アセトニトリル等）、オキシド系（ジメチルスルホキシド等）、２−イミダゾリジノン系〔１，３−ジアルキル−２−イミダゾリジノン（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジエチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジ（ｎ−プロピル）−２−イミダゾリジノン等）、１，３，４−トリアルキル−２−イミダゾリジノン（１，３，４−トリメチル−２−イミダゾリジノン等）〕などが代表として挙げられる。
【００１７】
そして、アニオン成分となる酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、安息香酸、トルイル酸、エナント酸、マロン酸等を挙げることができる。
【００１８】
また、カチオン成分となる四級化イミダゾリニウムとしては、１，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム等が挙げられる。
【００１９】
また、四級化ピリミジニウムとしては、１，３−ジメチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム、１，２，３−トリメチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−５，６−ジヒドロピリミジニウム、１−エチル−３−メチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３−ジメチル−４，５，６−トリヒドロピリミジニウム等が挙げられる。
【００２０】
さらに、本発明の電解コンデンサ用電解液においては、電解液全体に対して、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加する。この範囲未満では、耐電圧特性が低下し、この範囲を越えると、電導度が低下する。また、添加するマンニットの量は、ほう酸の添加量１に対して、１．０〜２．０が好ましい。この範囲未満では、高温保存下での電導度が低下し、この範囲を越えると初期の電導度が低下する。以上のような、スルホランとγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に、四級化イミダゾリニウム塩、四級化ピリミジニウム塩を溶解し、ほう酸を電解液全体にたいして０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した、本発明の電解液を用いることによって、漏液特性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低温特性も良好なアルミニウム電解コンデンサを実現することができる。
【００２１】
また、漏れ電流の低減や水素ガス吸収等の目的で種々の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、芳香族ニトロ化合物、（ｐ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノールなど）、リン系化合物（リン酸、亜リン酸、ポリリン酸、酸性リン酸エステル化合物）、オキシカルボン酸化合物等を挙げることができる。
【００２２】
さらに、前記の電解液において、γ−ブチロラクトンの混合溶媒中の含有率が６０％より小さい場合は、寿命特性がさらに向上し、２０％より大きい場合は誘電損失、低温特性が向上するので、γ─ブチロラクトンの含有率が２０〜６０％の場合は、低誘電損失、高低温特性を得ることができる。
【００２３】
ここで、従来の四級化イミダゾリニウム塩及び四級化ピリミジニウム塩等の四級化環状アミジニウム塩を溶質とした電解液においては、溶媒としてγ−ブチロラクトン等を用いていたが、この電解液では、寿命試験中に封口体９とリード線の丸棒部６の間から電解液が漏れるという問題があった。しかしながら、本発明の電解液においては、漏液は発生しない。この理由は以下のようであると推察される。
【００２４】
四級化環状アミジニウム塩を溶解した電解液が、陰極リード部より漏液するメカニズムについては次のように考えられる。すなわち、従来の電解コンデンサにおいては、陰極リード線５の自然浸漬電位の方が陰極電極箔３の自然浸漬電位よりも貴な電位を示すので、無負荷で放置した場合、陰極リード線と陰極箔で局部電池が構成され、陰極リード線にカソード電流が流れることになり、また、直流負荷状態においては、陰極リード線に陰極箔よりも多くのカソード電流が流れることになる。このように、負荷、無負荷、双方の場合において、陰極リード線にカソード電流が流れることになり、その結果、陰極リード線側で溶存酸素又は水素イオンの還元反応が起こり、陰極リード線の丸棒部６と接続部７の電解液界面部分で水酸イオンが生成する。
【００２５】
そして、このように水酸イオンが生成すると、四級化環状アミジニウムは加水分解反応によって、水酸イオンと結合し、その結果、二級アミンとなる。この二級アミンは揮発性が高く、しかも吸湿性が低いので、陰極リード線の丸棒部と封口体の間に生成しても、速やかに蒸散し、漏液状態とはならないことが予想される。
【００２６】
しかしながら、水酸イオンが発生して、塩基性度が上昇すると、溶媒であるγ−ブチロラクトンが、加水分解反応によって、水酸イオンと結合し、γ−ヒドロキシ酪酸となる。このことによって、水酸イオンが減少し、塩基性度が低下する。このように、塩基性度が低下すると、四級化環状アミジニウムの加水分解反応によって生成された二級アミンが、再び四級化環状アミジニウムとなってしまう。そして、この四級化環状アミジニウムには揮発性はなく、吸湿性も高いので、陰極リード線の丸棒部と封口体の間に再生成した四級化環状アミジニウムは、吸湿して、漏液状態となる。以上のことは、漏液が大部分の水と四級化環状アミジニウムから成っているという分析結果から推測された。
【００２７】
これに対して、本発明においては、溶媒としてスルホランと、γ─ブチロラクトンとエチレングリコールとの混合溶媒を用いているので、漏液状態が抑制される。すなわち、塩基性度が上昇しても、スルホランならびにエチレングリコールは加水分解をおこすことはなく、塩基性度を低下させる作用はない。そして、γ─ブチロラクトンの加水分解よってγ─ヒドロキシ酪酸が生成しても、塩基性度はそれほど低下せず、再び生成される四級化環状アミジニウム塩の量は少なく、生成した二級アミンは揮発してしまうので、漏液状態が抑制されているものと考えられる。
【００２８】
さらに、本発明の電解コンデンサに、逆電圧が印加された場合にも、漏液は発生しない。すなわち、逆電圧が印加されると、陽極側にカソード電流が流れることになるが、陽極箔の分極抵抗は陰極箔に比べて極めて大きいので、陽極側のカソード電流の大部分は陽極タブに流れることになる。したがって、従来の電解コンデンサでは、逆電圧試験の初期に漏液が発生することがあった。しかしながら、本発明の電解コンデンサにおいては、前述したような陰極側の挙動をしており、漏液状態が防止される。以上のように、本発明の漏液防止効果は極めて強いものである。
【００２９】
以上のように、本願発明の構成によると、陰極リード線の丸棒部近傍で発生した水酸イオンは四級化環状アミジニウムと反応して消失し、再生成される四級化環状アミジニウムの量は少なく、生成される二級アミンは揮発してしまうので、漏液状態は抑制される。
【００３０】
また、従来の電解コンデンサにおいては、無負荷放置の際に、陰極リード線４と陽極リード線５が接触した場合には、陽極リード線と陰極電極箔３で局部電池を構成することになり、陽極リード線側で溶存酸素又は水素イオンの還元反応が発生し、水酸イオンを生成して、陰極リード部と同様の理由により、漏液状態となっていた。
【００３１】
しかしながら、この場合も、本発明の構成によれば、陰極リード部で漏液が防止される理由と同様の理由によって、漏液は防止される。
【００３２】
さらに、リード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面に絶縁性皮膜が形成されているので、無負荷の場合に、陰極リード線と陰極箔の局部電池を構成する面積が小さくなり、また、負荷の場合には、陰極リード線に流れるカソード電流が少なくなり、双方の場合において、陰極リード線側の水酸イオンの生成が抑制されるので、漏液防止効果はさらに向上する。
【００３３】
以上のような理由によって、本願発明においては、漏液が防止されているものと思われる。
【００３４】
また、陰極電極箔３として、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属を蒸着法、メッキ法、塗布など従来より知られている方法により被覆した陰極電極箔を用いることができる。ここで、被覆する部分は陰極電極箔の全面に被覆してもよいし、必要に応じて陰極電極箔の一部、例えば陰極電極箔の一面のみに金属窒化物又は金属を被覆してもよい。このことによって、陰極箔の自然浸漬電位の方が陰極リード線の自然浸漬電位より貴な電位となり、さらに、カソード分極抵抗も小さくなる。したがって、過電圧が印加された際に、陰極リード線のカソード電流は微小となり、陰極リード線側の水酸イオンの生成が抑制されるので、漏液防止には、さらに好適である。
【００３５】
【実施例】
次にこの発明について実施例を示して説明する。図１に示すように、コンデンサ素子１は陽極電極箔２と陰極電極箔３をセパレータ１１を介して巻回して形成する。また図２に示すように陽極電極箔２、陰極電極箔３には陽極引出し用のリード線４、陰極引出し用のリード線５がそれぞれ接続されている。
【００３６】
これらのリード線４、５は、電極箔に当接する接続部７とこの接続部７と一体に形成した丸棒部６、および丸棒部６の先端に固着した外部接続部８からなる。
また、接続部７および丸棒部６は９９％のアルミニウム、外部接続部８ははんだメッキを施した銅メッキ鉄鋼線からなる。このリード線４、５は、接続部７においてそれぞれステッチや超音波溶接等の手段により両極電極箔２、３に電気的に接続されている。
【００３７】
陽極電極箔２は、純度９９．９％のアルミニウム箔を酸性溶液中で化学的あるいは電気化学的にエッチングして拡面処理した後、アジピン酸アンモニウムの水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用いる。
また、陰極電極箔３は、純度９９．７％のアルミニウム箔をエッチングしたものを用いる。。そして、リード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面には、絶縁性皮膜としてリン酸アンモニウム水溶液による陽極酸化処理により酸化アルミニウム層を形成した。
【００３８】
そして、前記のように構成したコンデンサ素子１に、アルミニウム電解コンデンサの駆動用の電解液を含浸する。電解液の組成、及び３０℃と−４０℃の電導度を（表１）に示す。
【００３９】
【表１】

＊ GBL ：γ−ブチロラクトン
EG ：エチレングリコール
EDMIP ：フタル酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム
BA ：ほう酸
MAN ：マンニット
GLB の欄の( ) ：γ─ブチロラクトンの混合溶媒中の重量％
【００４０】
（表１）から明らかなように、本発明の実施例１〜５の３０℃及び−４０℃の電導度は、良好な値を得ている。さらに、γ─ブチロラクトンの含有率が２０％以上の実施例２〜５は、−４０℃においても高電導度を保っている。また、溶媒にスルホランのみを用いた比較例１の電解液は、−４０℃で凝固している。また、ほう酸、マンニットの添加量が０．５ｗｔ％より少ない、比較例２では、火花電圧が十分ではなく、定格５０Ｖの電解コンデンサを得ることはできない。また、ほう酸、マンニットの添加量が２．５ｗｔ％より多い、比較例３においては、３０℃の電導度が十分でないことが分かる。
【００４１】
次に、漏液特性を評価するために、比較例４として、実施例２の電解液を用い、丸棒部の表面に絶縁性皮膜を形成しないアルミニウム電解コンデンサを形成した。また、比較例５として、陰極電極箔３の表面の全部に窒化チタンを蒸着法により被覆したものを用いて、比較例４と同様に電解コンデンサを作成した。
【００４２】
また、実施例６として、リード線４、５の、少なくとも丸棒部６の表面には、絶縁性皮膜としてリン酸アンモニウム水溶液による陽極酸化処理により酸化アルミニウム層を形成したものを用いて、比較例５と同様に電解コンデンサを作成した。
【００４３】
以上の実施例６、比較例４、５の電解コンデンサ及び、従来例１としてγ─ブチロラクトン７５％、フタル酸テトラメチルアンモニウム２５％の電解液を用いた電解コンデンサ、従来例２としてγ─ブチロラクトン７５％、フタル酸１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム２５％の電解液を用いた電解コンデンサについて、各試料２５個に１２５°Ｃの下で定格電圧を印加し、１５００時間、３０００時間経過後の漏液の有無について目視での観察を行った。その結果を（表２）に示す。
【００４４】
【表２】

【００４５】
（表２）から明らかなように、本発明の電解コンデンサのリード線の丸棒部の表面に絶縁性皮膜を形成した実施例６の電解コンデンサは比較例４、５に比べて、３０００時間後にも漏液はなく、本発明の効果がわかる。
【００４６】
また、実施例６、従来例１、２の電解液を用いた電解コンデンサを用いて、各試料２５個に８５℃、８５％ＲＨの下で−１．５Ｖの逆電圧を印加し、２５０時間、５００時間、及び１０００時間経過後の漏液の有無について目視での観察を行った。その結果を（表３）に示す。
【００４７】
【表３】

【００４８】
（表３）から明らかなように、逆電圧試験においても、従来例１、２では２５０時間において漏液が発生し、それぞれ、５００時間、１０００時間で全数漏液が発生しているが、本発明の実施例においては１０００時間でも漏液は発生せず、漏液防止効果は極めて強い。以上のように、本発明の電解コンデンサによって、漏液防止が実現されていることがわかる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、アルミニウム電解コンデンサにおいて、陽極引出し手段を備えた陽極電極箔と、表面の一部又は全部に絶縁性皮膜を形成したアルミニウムからなる陰極引出し手段を備え、表面の一部又は全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル、窒化ニオブから選ばれた金属窒化物、又は、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブから選ばれた金属からなる皮膜を形成した陰極電極箔とを、セパレータを介して巻回してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子にスルホランとγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとを含む混合溶媒に四級化イミダゾリニウム塩、又は、四級化ピリミジニウム塩を電解質として溶解し、ほう酸を０．５〜２．５ｗｔ％、マンニットを０．５〜２．５ｗｔ％を添加した電解液を含浸して外装ケースに収納したものである。
【００５０】
この電解コンデンサは、漏液特性が良好で、５０Ｖ以上の耐電圧特性を有し、さらに、低温特性も良好である。
【００５１】
また、前記電解液において、混合溶媒中のγ−ブチロラクトンを溶媒全体の２０〜６０重量％とすることによって、さらに、低誘電損失、高低温特性を得ることができる。
【００５３】
また、絶縁性皮膜としてＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂から選ばれるセラミックスコーティング層を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミニウム電解コンデンサの構造を示す内部断面図である。
【図２】コンデンサ素子の構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１コンデンサ素子
２陽極電極箔
３陰極電極箔
４陽極引出し用のリード線
５陰極引出し用のリード線
６丸棒部
７接続部
８外部接続部
９封口体
１０外装ケース
１１セパレータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolytic capacitor, and particularly to an aluminum electrolytic capacitor having good liquid leakage characteristics.
[0002]
[Prior art]
An aluminum electrolytic capacitor generally has a structure as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 2, a strip-like high-purity aluminum foil is chemically or electrochemically etched to enlarge the surface of the aluminum foil, and this aluminum foil is formed into an aqueous solution of ammonium borate or the like. Separator 11 made of manila paper or the like is formed of anode electrode foil 2 formed by chemical conversion treatment in the liquid and having an oxide film layer formed on the surface, and cathode electrode foil 3 made of high-purity aluminum foil subjected only to etching treatment. To form the capacitor element 1. As shown in FIG. 1, this capacitor element 1 is impregnated with an electrolytic solution for driving an aluminum electrolytic capacitor, and then stored in a bottomed cylindrical outer case 10 made of aluminum or the like. A sealing body 9 made of elastic rubber is attached to the opening of the outer case 10 and the outer case 10 is sealed by drawing.
[0003]
As shown in FIG. 2, the lead wires 4 and 5 which are electrode lead-out means for pulling out the electrodes of both poles to the outside are respectively connected to the anode electrode foil 2 and the cathode electrode foil 3 by means such as stitching and ultrasonic welding. It is connected. The lead wires 4 and 5 which are the respective electrode lead-out means are a round bar portion 6 made of aluminum, a connection portion 7 which is in contact with the bipolar electrode foils 2 and 3, and a means such as welding at the tip of the round bar portion 6. The external connection portion 8 is made of a fixed solderable metal.
[0004]
There are various electrolytic solutions for driving an aluminum electrolytic capacitor impregnated in the capacitor element 1, depending on the performance of the aluminum electrolytic capacitor used. Among them, γ-butyrolactone has four types as electrolytic solutions having high conductivity. The thing which melt | dissolved the quaternary ammonium salt is known. In addition, recently, a salt having γ-butyrolactone as a main solvent, an imidazolinium cation or an imidazolium cation, which is a cation quaternized with a cyclic amidine compound as a solute, as a cation component, and an acid conjugate base as an anion component. , Is dissolved. (Unexamined-Japanese-Patent No. 8-32440, Unexamined-Japanese-Patent No. 8-32441).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the electrolytic solution in which a quaternary ammonium salt is dissolved in the above-mentioned γ-butyrolactone has a problem that the electrolytic solution leaks between the sealing body 9 and the round bar portion 6 of the lead wire during the life test. Furthermore, an electrolyte solution in which a salt containing γ-butyrolactone as a main solvent, a cation that is a quaternized cyclic amidine compound as a solute as a cation component, and an acid conjugate base as an anion component is dissolved is improved over the above electrolyte solution. However, there was a problem that the leakage characteristics were not satisfactory. Further, in recent years, the use as an automobile electrical component has increased, but the driving voltage in the control mechanism of the automobile is 12V and 24V. In this case, the rated voltage required for the electronic component is 24V and 48V. Therefore, a withstand voltage of 50V or more is necessary. Furthermore, it must be able to withstand low temperature use at -40 ° C. As described above, there is an increasing demand for realizing an electrolytic capacitor that has an unprecedented liquid leakage characteristic, a withstand voltage characteristic of 50 V or more, and an excellent low-temperature characteristic.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an aluminum electrolytic capacitor having good liquid leakage characteristics, withstand voltage characteristics of 50 V or higher, and good low temperature characteristics.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises an anode electrode foil provided with an anode extraction means, and a cathode extraction means made of aluminum having an insulating film formed on part or all of the surface, and titanium nitride or zirconium nitride is formed on part or all of the surface. A metal nitride selected from tantalum nitride and niobium nitride, or a cathode electrode foil formed with a film made of a metal selected from titanium, zirconium, tantalum and niobium is wound through a separator to form a capacitor element. In this capacitor element, quaternized imidazolinium salt or quaternized pyrimidinium salt is dissolved in a mixed solvent containing sulfolane, γ-butyrolactone and ethylene glycol, and boric acid is added in an amount of 0.5 to 2.5 wt%. Further, the present invention is characterized in that mannit is impregnated with an electrolytic solution added with 0.5 to 2.5 wt% and stored in an outer case.
[0008]
Further, the mixed solvent contains γ-butyrolactone in an amount of 20 to 60% by weight based on the whole solvent.
[0010]
The insulating coating may be a ceramic coating layer selected from Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , and ZrO ₂ .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The structure of the aluminum electrolytic capacitor is the same as the conventional structure as shown in FIGS. Capacitor element 1 is formed by winding anode electrode foil 2 and cathode electrode foil 3 with separator 11 interposed therebetween. Further, as shown in FIG. 2, anode lead foil 2 and cathode electrode foil 3 are connected to lead wire 4 for anode lead and lead wire 5 for cathode lead, respectively. These lead wires 4 and 5 include a connection portion 7 that contacts the electrode foil, a round bar portion 6 that is formed integrally with the connection portion 7, and an external connection portion 8 that is fixed to the tip of the round bar portion 6. Further, the connecting portion 7 and the round bar portion 6 are made of high-purity aluminum, and the external connecting portion 8 is made of a copper-plated steel wire plated with solder. The lead wires 4 and 5 are electrically connected to the bipolar electrode foils 2 and 3 at the connecting portion 7 by means such as stitching or ultrasonic welding. An insulating film is formed on at least the surface of the round bar portion 6 of the lead wires 4 and 5. The insulating film is formed by forming an aluminum oxide layer formed by anodizing with an aqueous ammonium borate solution, an aqueous ammonium phosphate solution or an aqueous ammonium adipate solution, or a ceramic made of Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , ZrO _2, etc. This can be done by forming an insulating layer such as a coating layer.
[0012]
Anode electrode foil 2 is an aluminum foil having a purity of 99% or more subjected to surface expansion treatment by etching chemically or electrochemically in an acidic solution, and then in an aqueous solution such as ammonium borate, ammonium phosphate or ammonium adipate. A chemical conversion treatment is performed and an anodized film layer is formed on the surface.
[0013]
The capacitor element 1 configured as described above is impregnated with an electrolytic solution for driving an aluminum electrolytic capacitor.
[0014]
The capacitor element 1 impregnated with the electrolytic solution as described above is housed in an outer case 10 made of bottomed cylindrical aluminum, and the sealing body 9 is attached to the opening of the outer case 10, and the end of the outer case 10 The outer case 10 is sealed by drawing. The sealing body 9 is made of, for example, an elastic rubber such as butyl rubber, and has through holes through which the lead wires 4 and 5 are led out.
[0015]
As the electrolytic solution, a mixed solvent containing sulfolane, γ-butyrolactone, and ethylene glycol is used as a solvent, but it can also be used as a mixed solvent with other solvents. As the solute, an electrolytic solution in which a salt having an conjugated base of an acid as an anion component and a quaternized alkylated imidazoline or a cation quaternized as an alkylated pyrimidine as a cation component was used was used. .
[0016]
As a solvent to be mixed, as a protic organic polar solvent, monohydric alcohols (ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, cyclobutanol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, etc.), polyhydric alcohols and Examples thereof include oxyalcohol compounds (propylene glycol, glycerin, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methoxypropylene glycol, dimethoxypropanol and the like). Examples of aprotic organic polar solvents include amides (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide). , N-ethylacetamide, N, N-diethylacetamide, hexamethylphosphoricamide, etc.), lactones (δ-valerolactone, γ-valerolactone, etc.), cyclic amides (N-methyl-2-pyrrolidone, ethylene carbonate) , Propylene carbonate, isobutylene carbonate, etc.), nitrile (acetonitrile, etc.), oxide (dimethyl sulfoxide, etc.), 2-imidazolidinone [1,3-dialkyl-2-imidazolidinone (1,3-dimethyl-2, etc.) -Imidazolidinone, 1,3-diechi Lu-2-imidazolidinone, 1,3-di (n-propyl) -2-imidazolidinone, etc.), 1,3,4-trialkyl-2-imidazolidinone (1,3,4-trimethyl-) 2-imidazolidinone etc.)] and the like.
[0017]
And as an acid used as an anion component, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, benzoic acid, toluic acid, enanthic acid, malonic acid, etc. can be mentioned.
[0018]
Further, quaternized imidazolinium serving as a cation component includes 1,3-dimethylimidazolinium, 1,2,3-trimethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium, 1 -Ethyl-3-methylimidazolinium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium and the like.
[0019]
The quaternized pyrimidinium includes 1,3-dimethyl-4,5,6-trihydropyrimidinium, 1,2,3-trimethyl-4,5,6-trihydropyrimidinium, 1,2 , 3,4-tetramethyl-5,6-dihydropyrimidinium, 1-ethyl-3-methyl-4,5,6-trihydropyrimidinium, 1-ethyl-2,3-dimethyl-4,5 , 6-trihydropyrimidinium and the like.
[0020]
Furthermore, in the electrolytic solution for electrolytic capacitors of the present invention, 0.5 to 2.5 wt% boric acid and 0.5 to 2.5 wt% mannitol are added to the entire electrolytic solution. If it is less than this range, the withstand voltage characteristics will deteriorate, and if it exceeds this range, the conductivity will decrease. The amount of mannitol to be added is preferably 1.0 to 2.0 with respect to the addition amount 1 of boric acid. If it is less than this range, the electrical conductivity under high temperature storage will decrease, and if it exceeds this range, the initial electrical conductivity will decrease. In the mixed solvent containing sulfolane, γ-butyrolactone and ethylene glycol as described above, quaternized imidazolinium salt and quaternized pyrimidinium salt are dissolved, and boric acid is 0.5 to 2.5 wt% with respect to the entire electrolyte. %, By using the electrolytic solution of the present invention to which 0.5 to 2.5 wt% of mannitol is added, the liquid leakage characteristics are good, the withstand voltage characteristics of 50 V or more, and the low temperature characteristics are also good. A simple aluminum electrolytic capacitor can be realized.
[0021]
Various additives can be added for the purpose of reducing leakage current or absorbing hydrogen gas. Examples of additives include aromatic nitro compounds, (p-nitrobenzoic acid, p-nitrophenol, etc.), phosphorus compounds (phosphoric acid, phosphorous acid, polyphosphoric acid, acidic phosphoric acid ester compounds), oxycarboxylic acids A compound etc. can be mentioned.
[0022]
Furthermore, in the above electrolytic solution, when the content of γ-butyrolactone in the mixed solvent is less than 60%, the life characteristics are further improved, and when it is more than 20%, the dielectric loss and the low temperature characteristics are improved. When the content of butyrolactone is 20 to 60%, low dielectric loss and high temperature characteristics can be obtained.
[0023]
Here, in the conventional electrolytic solution using a quaternized cyclic amidinium salt such as a quaternized imidazolinium salt and a quaternized pyrimidinium salt as a solute, γ-butyrolactone or the like was used as a solvent. Then, there existed a problem that electrolyte solution leaked between the sealing body 9 and the round bar part 6 of a lead wire during a life test. However, no leakage occurs in the electrolytic solution of the present invention. The reason is assumed to be as follows.
[0024]
The mechanism by which the electrolyte solution in which the quaternized cyclic amidinium salt is dissolved leaks from the cathode lead portion is considered as follows. That is, in the conventional electrolytic capacitor, the natural immersion potential of the cathode lead wire 5 shows a higher potential than the natural immersion potential of the cathode electrode foil 3, so that when left unloaded, the cathode lead wire and the cathode foil. Thus, a local battery is formed, and a cathode current flows through the cathode lead wire. In a DC load state, more cathode current flows through the cathode lead wire than the cathode foil. In this way, in both cases of load and no load, a cathode current flows through the cathode lead wire. As a result, a reduction reaction of dissolved oxygen or hydrogen ions occurs on the cathode lead wire side, and the cathode lead wire becomes round. Hydroxide ions are generated at the electrolyte solution interface portion of the rod portion 6 and the connecting portion 7.
[0025]
When the hydroxide ion is generated in this way, the quaternized cyclic amidinium is bonded to the hydroxide ion by a hydrolysis reaction, resulting in a secondary amine. Since this secondary amine has high volatility and low hygroscopicity, it is expected that even if it is generated between the round part of the cathode lead wire and the sealing body, it will quickly evaporate and not leak. The
[0026]
However, when hydroxyl ions are generated and the basicity is increased, γ-butyrolactone, which is a solvent, is combined with hydroxyl ions by a hydrolysis reaction to become γ-hydroxybutyric acid. As a result, hydroxide ions are reduced and basicity is lowered. Thus, when basicity falls, the secondary amine produced | generated by the hydrolysis reaction of quaternized cyclic amidinium will turn into quaternized cyclic amidinium again. And since this quaternized cyclic amidinium is not volatile and has a high hygroscopic property, the quaternized cyclic amidinium regenerated between the round part of the cathode lead wire and the sealing body absorbs moisture and leaks. It becomes a state. The above was inferred from the analysis results that the leakage consisted of most water and quaternized cyclic amidinium.
[0027]
On the other hand, in the present invention, since a mixed solvent of sulfolane, γ-butyrolactone and ethylene glycol is used as the solvent, the liquid leakage state is suppressed. That is, even if the basicity is increased, sulfolane and ethylene glycol do not undergo hydrolysis and have no effect of lowering the basicity. And even if γ-hydroxybutyric acid is produced by hydrolysis of γ-butyrolactone, the basicity does not decrease so much, the amount of quaternized cyclic amidinium salt produced again is small, and the produced secondary amine is volatile. Therefore, it is considered that the liquid leakage state is suppressed.
[0028]
Furthermore, no leakage occurs even when a reverse voltage is applied to the electrolytic capacitor of the present invention. That is, when a reverse voltage is applied, a cathode current flows to the anode side. However, since the polarization resistance of the anode foil is extremely larger than that of the cathode foil, most of the cathode current on the anode side flows to the anode tab. It will be. Therefore, in the conventional electrolytic capacitor, liquid leakage may occur at the initial stage of the reverse voltage test. However, the electrolytic capacitor of the present invention behaves on the cathode side as described above, and a liquid leakage state is prevented. As described above, the leakage preventing effect of the present invention is extremely strong.
[0029]
As described above, according to the configuration of the present invention, the hydroxide ions generated in the vicinity of the round bar portion of the cathode lead wire disappear by reacting with the quaternized cyclic amidinium, and the amount of quaternized cyclic amidinium regenerated. The secondary amine produced is volatilized and the liquid leakage state is suppressed.
[0030]
In the conventional electrolytic capacitor, when the cathode lead wire 4 and the anode lead wire 5 are in contact with each other when left unloaded, a local battery is constituted by the anode lead wire and the cathode electrode foil 3. A reduction reaction of dissolved oxygen or hydrogen ions occurred on the anode lead wire side, and hydroxide ions were generated, resulting in a liquid leakage state for the same reason as in the cathode lead portion.
[0031]
However, also in this case, according to the configuration of the present invention, the leakage is prevented for the same reason as the leakage is prevented in the cathode lead portion.
[0032]
Furthermore, since the insulating film is formed on the surface of at least the round bar portion 6 of the lead wires 4 and 5, the area constituting the local battery of the cathode lead wire and the cathode foil is reduced in the case of no load, Further, in the case of a load, the cathode current flowing through the cathode lead wire is reduced, and in both cases, the generation of hydroxide ions on the cathode lead wire side is suppressed, so that the liquid leakage preventing effect is further improved.
[0033]
For the reasons as described above, it is considered that liquid leakage is prevented in the present invention.
[0034]
Further, as the cathode electrode foil 3, a metal nitride selected from titanium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, niobium nitride, or a metal selected from titanium, zirconium, tantalum, niobium is deposited, plated, or coated. A cathode electrode foil coated by a conventionally known method can be used. Here, the part to be coated may be coated on the entire surface of the cathode electrode foil, or a part of the cathode electrode foil, for example, only one surface of the cathode electrode foil may be coated with metal nitride or metal as necessary. . As a result, the natural immersion potential of the cathode foil is nobler than the natural immersion potential of the cathode lead wire, and the cathode polarization resistance is also reduced. Therefore, when an overvoltage is applied, the cathode current of the cathode lead wire becomes minute and the generation of hydroxide ions on the cathode lead wire side is suppressed, which is more suitable for preventing leakage.
[0035]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples. As shown in FIG. 1, the capacitor element 1 is formed by winding an anode electrode foil 2 and a cathode electrode foil 3 through a separator 11. Further, as shown in FIG. 2, anode lead foil 2 and cathode electrode foil 3 are connected to lead wire 4 for anode lead and lead wire 5 for cathode lead, respectively.
[0036]
These lead wires 4 and 5 include a connection portion 7 that contacts the electrode foil, a round bar portion 6 that is formed integrally with the connection portion 7, and an external connection portion 8 that is fixed to the tip of the round bar portion 6.
The connecting part 7 and the round bar part 6 are made of 99% aluminum, and the external connecting part 8 is made of a copper-plated steel wire plated with solder. The lead wires 4 and 5 are electrically connected to the bipolar electrode foils 2 and 3 at the connecting portion 7 by means such as stitching or ultrasonic welding.
[0037]
Anode electrode foil 2 was subjected to surface expansion treatment by chemically or electrochemically etching an aluminum foil of 99.9% purity in an acidic solution, followed by chemical conversion treatment in an aqueous solution of ammonium adipate. What formed the anodic oxide film layer is used.
The cathode electrode foil 3 is obtained by etching an aluminum foil having a purity of 99.7%. . An aluminum oxide layer was formed on at least the surface of the round bar portion 6 of the lead wires 4 and 5 by anodizing with an aqueous ammonium phosphate solution as an insulating film.
[0038]
Then, the capacitor element 1 configured as described above is impregnated with an electrolytic solution for driving an aluminum electrolytic capacitor. The composition of the electrolytic solution and the conductivity at 30 ° C. and −40 ° C. are shown in (Table 1).
[0039]
[Table 1]

* GBL: γ-butyrolactone
EG: Ethylene glycol
EDMIP: 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium phthalate
BA: Boric acid
MAN: Man knit
() In the GLB column:% by weight in the mixed solvent of γ-butyrolactone
[0040]
As apparent from (Table 1), the electrical conductivities at 30 ° C. and −40 ° C. of Examples 1 to 5 of the present invention have obtained good values. Further, Examples 2 to 5 having a content of γ-butyrolactone of 20% or more maintain high conductivity even at −40 ° C. Moreover, the electrolytic solution of Comparative Example 1 using only sulfolane as the solvent is solidified at −40 ° C. Further, in Comparative Example 2 in which the addition amounts of boric acid and mannitol are less than 0.5 wt%, the spark voltage is not sufficient and an electrolytic capacitor having a rating of 50 V cannot be obtained. Moreover, it turns out that the electrical conductivity of 30 degreeC is not enough in the comparative example 3 with more addition amounts of a boric acid and a mannitol than 2.5 wt%.
[0041]
Next, in order to evaluate the liquid leakage characteristics, as Comparative Example 4, the electrolytic solution of Example 2 was used to form an aluminum electrolytic capacitor that does not form an insulating film on the surface of the round bar portion. Further, as Comparative Example 5, an electrolytic capacitor was prepared in the same manner as Comparative Example 4 by using the entire surface of the cathode electrode foil 3 coated with titanium nitride by vapor deposition.
[0042]
Further, as Example 6, a comparative example in which an aluminum oxide layer was formed on the surface of at least the round bar portion 6 of the lead wires 4 and 5 by an anodic oxidation treatment with an aqueous ammonium phosphate solution as an insulating film. An electrolytic capacitor was prepared in the same manner as in FIG.
[0043]
The electrolytic capacitors of Example 6 and Comparative Examples 4 and 5 above, electrolytic capacitors using an electrolytic solution of 75% γ-butyrolactone and 25% tetramethylammonium phthalate as Conventional Example 1, and γ-butyrolactone 75 as Conventional Example 2 %, An electrolytic capacitor using an electrolytic solution of 25% 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium phthalate, a rated voltage was applied to each of 25 samples at 125 ° C. for 1500 hours and 3000 hours Visual observation was performed about the presence or absence of the liquid leakage after progress. The results are shown in (Table 2).
[0044]
[Table 2]

[0045]
As is clear from Table 2, the electrolytic capacitor of Example 6 in which an insulating film is formed on the surface of the round bar portion of the lead wire of the electrolytic capacitor of the present invention is 3000 hours later than Comparative Examples 4 and 5. There is no leakage, and the effect of the present invention can be seen.
[0046]
Further, using the electrolytic capacitors using the electrolytic solutions of Example 6 and Conventional Examples 1 and 2, a reverse voltage of −1.5 V was applied to 25 samples at 85 ° C. and 85% RH for 250 hours. The presence or absence of leakage after 500 hours and 1000 hours was visually observed. The results are shown in (Table 3).
[0047]
[Table 3]

[0048]
As is clear from Table 3, also in the reverse voltage test, leaks occurred in 250 hours in Conventional Examples 1 and 2, and all leaks occurred in 500 hours and 1000 hours, respectively. In the embodiment of the invention, no leakage occurs even after 1000 hours, and the leakage prevention effect is extremely strong. As described above, it can be seen that liquid leakage prevention is realized by the electrolytic capacitor of the present invention.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides an aluminum electrolytic capacitor comprising an anode electrode foil provided with an anode drawing means and a cathode drawing means made of aluminum having an insulating film formed on part or all of the surface. A cathode electrode foil in which a film made of a metal nitride selected from titanium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, niobium nitride, or a metal selected from titanium, zirconium, tantalum, niobium is formed on a part or the whole , A capacitor element is formed by winding through a separator, and quaternized imidazolinium salt or quaternized pyrimidinium salt is dissolved as an electrolyte in a mixed solvent containing sulfolane, γ-butyrolactone, and ethylene glycol. And 0.5 to 2.5 wt% boric acid and 0.5 to 2.5 wt% mannitol. One in which was housed in the exterior case impregnated with liquid.
[0050]
This electrolytic capacitor has a good liquid leakage characteristic, a withstand voltage characteristic of 50 V or more, and a good low temperature characteristic.
[0051]
Further, in the electrolytic solution, by setting the γ-butyrolactone in the mixed solvent to 20 to 60% by weight of the total solvent, it is possible to further obtain low dielectric loss and high low temperature characteristics.
[0053]
A ceramic coating layer selected from Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , and ZrO ₂ can be used as the insulating film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an internal cross-sectional view showing the structure of an aluminum electrolytic capacitor.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a structure of a capacitor element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor element 2 Anode electrode foil 3 Cathode electrode foil 4 Lead wire for anode extraction 5 Lead wire for cathode extraction 6 Round bar portion 7 Connection portion 8 External connection portion 9 Sealing body 10 Exterior case 11 Separator

Claims

Anode electrode foil provided with anode extraction means, and cathode extraction means made of aluminum with an insulating film formed on part or all of the surface, titanium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, on part or all of the surface, A capacitor element is formed by winding a metal nitride selected from niobium nitride or a cathode electrode foil formed with a film made of a metal selected from titanium, zirconium, tantalum, and niobium through a separator. A quaternized imidazolinium salt or quaternized pyrimidinium salt is dissolved in a mixed solvent containing sulfolane, γ-butyrolactone and ethylene glycol in the capacitor element, boric acid is 0.5 to 2.5 wt%, and mannitol is dissolved. An aluminum electrolytic capacitor impregnated with an electrolytic solution to which 0.5 to 2.5 wt% is added.

The aluminum electrolytic capacitor whose content rate of (gamma) -butyrolactone of Claim 1 is 20 to 60 weight% of the whole solvent.

An aluminum electrolytic capacitor, wherein the insulating film according to claim 1 is a ceramic coating layer selected from Al ₂ O ₃ , SiO ₃ , and ZrO ₃ .