JPH01282811A - 電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、電解コンデンサ、特に高純度のウンデカンジ
カルボン酸のアンモニウム塩を駆動用電解液に用いた電
解コンデンサに係るものである。

［従来の技術］ アルミニウム等の弁作用金属の箔をセパレータとともに
巻回してコンデンサ素子とした電解コンデンサは、一般
にコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸し、アルミニウ
ム等の金属ケースや合成研脂製のケースにコンデンサ素
子が収納され密閉した構造を有する。

このような電解コンデンサにあっては、高電導度、高温
安定性および温度特性に優れていることが要求される。

これらの要求を満たすため、かつて出願人はウンデカン
ジカルボン酸のアンモニウム塩にリン化合物やホウ素化
合物等を併用し、これを有機極性溶媒に溶解して駆動用
電解液とすることを特願昭６２−３２２９５６号として
提案した。

［発明の解決しようとする課題］ しかしながら、本発明者らのその後の検討によると前記
提案の駆動用電解液を用いたコンデンサにあっては、長
時間の高温安定性が未だ十分満足し得す、このため容量
劣化が比較的早く発生する欠点を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らはこの原因を見い出すことを目的としてさら
に検討を進めたところ、用いられるウンデカンジカルボ
ン酸中に含まれるオキシ酸の存在か容量劣化の直接的原
因であることを知見した。

かくして本発明は係る知見に基づいてなされたものであ
り、すなわち本発明は有機極性溶媒にオキシ酸を含まな
いウンデカンジカルボン酸のアンモニウム塩を溶解せし
めてなる駆動用電解液を用いた電解コンデンサを提供す
るものである。

ウンデカンジカルボン酸にあっては、その市販品のほと
んどの中にオキシ酸、特にオキシウンデカンジカルボン
酸が数％含まれ、これは製造工程中の副産物として含ま
れるもので、ウンデカンジカルボン酸の多くの用途に対
しては何らの障害にならないものとされ、又事実その通
りであった。従って、コンデンサに対する前述の知見は
本発明者らにより初めてもたらされたものである。

ウンデカンジカルボン酸としては、−ｉ式％式％ で示される二塩基性カルボン酸であり、主鎖の（Ｃ＋　
＋８２２　）　　　部分は直鎖状であっても、枝分れ状
であっても差し支えない。この様なウンデカンジカルボ
ン酸中に含まれるオキシウンデカンジカルボン酸に代表
されるオキシ酸を除去する手段に特に制限はなく、例え
ば次のような方法を採用することにより、はぼオキシ酸
の１００％を容易に除去し得る。すなわち、ベンゼンま
たはトルエンにウンデカンジカルボン酸を溶解させ、活
性炭に不純物を吸着させた後、これを口過し溶液中より
再結晶させ、精製ウンデカンジカルボン酸を得る方法が
挙げられる。

かくしてオキシ酸を実質的に含まないウンデカンジカル
ボン酸が得られるが、この様な前記カルボン酸は、例え
ば日本鉱業開裂の精製ブラシル酸として入手し得る。

本発明において、ウンデカンジカルボン酸のアンモニウ
ム塩を含む駆動用電解液を得る場合、上記アンモニウム
塩を有機極性溶媒に添加することもできるが、溶媒中で
アンモニアガスを吹き込んで、原料物質、例えばウンデ
カンジカルボン酸又はその無水物と反応させて目的物質
を形成させてもよい。

上述したウンデカンジカルボン酸のアンモニウム塩の極
性有機溶媒中における含有！（濃度）は、電解液中、濃
度１５重量％以下、特に好ましくは５〜１０重量％が良
好である。含有量が少なすぎると初期の特性が十分満足
されず、−方、含有量が多い場合には、極性有機溶媒に
完全に溶解せず、適切ではない。

本発明において、電解液のＰＨは　６．５〜８．０、特
に好ましくは６．５〜７．５に制御される。ＰＨが低い
場合には、溶質の溶解性が悪く、一方、高い場合には製
品のケース膨れを引き起こすため適切でない。

本発明において、更に火花電圧安定化のために、ホウ酸
、リン酸等の無ａ酸およびその塩、または、マンニット
、ソルビット等の多糖類を添加剤として、単独または組
み合わせて用いてもよい。ただし、その添加量は主溶質
であるウンデカンジカルボン酸のアンモニウム塩の溶解
性を妨げない範囲であり、かつＰＨは上述の範囲に制御
されなければならない。すなわち、各添加剤の添加量は
各々５重量％以下であり、無機酸を添加する場合には、
その添加量に応じてアンモニアまたはアンモニア水など
でＰＨを調整する。

本発明における電解液は、必要に応じて熱処理を施して
も差し支えない、ただし、熱処理後に必要であれば再度
ＰＨを調整することが重要である。

本発明の電解液において、含有する水分量は低いほど電
極箔の腐食が抑えられ好ましく、電解液中に５重量％以
下とされるのが適当である。

本発明において極性有機溶媒としては、電解コンデンサ
に通常使用される極性有機溶媒であればいずれも使用で
きる。好ましい溶媒としては、アミド類、ラクトン類、
ニトリル類、グリコール類、エーテル類、硫黄化合物類
、ケトン類、エステル類または炭酸塩類が使用できる。

好ましい具体例としては、Ｎ、　　Ｎ−ジメチルホルム
アミド（Ｄ、　　Ｍ、　　Ｆ、　　）、Ｎ−メチルホル
ムアミド、γ−ブチロラクトン（γ−Ｂ、　　Ｌ、　　
）、エチレンシアノヒドリン、エチレングリコール（Ｅ
、　　Ｇ、　　）、ポリエチレングリコール（Ｐ。

Ｅ、　　Ｇ、　　”）、エチレングリコールモノ又はジ
アルキルエーテル、ジメチルスルホキシド（Ｄ。

Ｍ、　　Ｓ、　　Ｏ，）、Ｎ−メチルピロリドン、３−
アルキル−１，３−オキサゾリジン−２−オン（Ａ、　
　Ｏ，ただし、アルキルがメチルの場合はＭ、　　０．
　　”）、酢酸フェニル、炭酸プロピル（Ｐ。

Ｃ，）、等が使用できる。

本発明の電解コンデンサが包含される典型的悪球として
は、紙等の適宜のセパレータで分離したアルミニウム箔
陽極とアルミニウム箔陰極とを使用し、これらを円筒状
に巻いたものをコンデンサ素子とし、この素子に駆動用
電解液を含浸させる。電解液の含浸量としては、セパレ
ータに対して、好ましくは５０〜３００重量％とされる
。電解液が含浸された素子は、耐食性を有する金属や合
成樹脂等のケースに収納し、密封した構造にされる。以
下、本発明の実施例について説明する。

［実施例と比較例コ 実施例１〜５．比較例１〜３ 精製してオキシ酸を除いたウンデカンジカルボン酸く日
本鉱業■製、精製ブラシル酸）とアンモニア水とを等当
量で混合溶解させたものをエバポレータにより水を除い
てウンデカンジカルボン酸のモノアンモニウム塩を作成
し、これを極性有機溶媒に混合溶解させ、さらに必要な
らば、これに添加剤を加え、最後にアンモニアまたはア
ンモニア水で、ＰＨを　６．５〜８．０に調整し、第１
表に示す組成の電解液とした。

また、比較例として、市販のウンデカンジカルボン酸を
用いて調整した電解液、および精製してオキシ酸を除い
たウンデカンジカルボン酸にオキシウンデカンジカルボ
ン酸を添加した電解液の組成を第２表に示す。尚、市販
のウンデカンジカルボン酸中には１．７％のオキシ酸が
含まれていた。

種々調整した電解液を使用してアルミニウムを電極とす
る電解コンデンサ（定格４００ｖ１２０μＦ）を製作し
、高温負荷試験（１１０℃、　２０００Ｈｒ　）におけ
るｔａｎδおよび容量の変化を測定しな。その結果を第
１表および第２表に示す、尚表中、（）内は重量％を示
す。また、ＮＨ４塩はモノアンモニウム塩を示す。

第１表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機極性溶媒にオキシ酸を含まないウンデカンジ
   カルボン酸のアンモニウム塩を溶解せしめてなる駆動用
   電解液を用いた電解コンデンサ。