JPH0282609A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents
電解コンデンサ用電解液Info
- Publication number
- JPH0282609A JPH0282609A JP23380188A JP23380188A JPH0282609A JP H0282609 A JPH0282609 A JP H0282609A JP 23380188 A JP23380188 A JP 23380188A JP 23380188 A JP23380188 A JP 23380188A JP H0282609 A JPH0282609 A JP H0282609A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic
- electrolyte
- polar solvent
- acid
- electrolytic solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title abstract description 19
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract description 33
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- -1 amine salt Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical group O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003586 protic polar solvent Substances 0.000 claims description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N gamma-valerolactone Chemical compound CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N N-methylacetamide Chemical compound CNC(C)=O OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 5
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- TVACALAUIQMRDF-UHFFFAOYSA-N dodecyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOP(O)(O)=O TVACALAUIQMRDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N sebacic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O CXMXRPHRNRROMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical class OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OLKRIVQBFQVHRL-BTJKTKAUSA-M (z)-4-hydroxy-4-oxobut-2-enoate;tetraethylazanium Chemical compound OC(=O)\C=C/C([O-])=O.CC[N+](CC)(CC)CC OLKRIVQBFQVHRL-BTJKTKAUSA-M 0.000 description 1
- OWCLRJQYKBAMOL-UHFFFAOYSA-N 2-butyloctanedioic acid Chemical compound CCCCC(C(O)=O)CCCCCC(O)=O OWCLRJQYKBAMOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N beta-N-Acetyl-D-neuraminic acid Natural products CC(=O)NC1C(O)CC(O)(C(O)=O)OC1C(O)C(O)CO SQVRNKJHWKZAKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSLGWXWEYAQZFU-UHFFFAOYSA-N but-3-enyl phosphono hydrogen phosphate Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OCCC=C HSLGWXWEYAQZFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N citraconic acid Chemical group OC(=O)C(/C)=C\C(O)=O HNEGQIOMVPPMNR-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 1
- 229940018557 citraconic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- FTFYQRGFQKQIQZ-UHFFFAOYSA-M heptanoate;tetraethylazanium Chemical compound CCCCCCC([O-])=O.CC[N+](CC)(CC)CC FTFYQRGFQKQIQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N sialic acid Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)OC1[C@H](O)[C@H](O)CO SQVRNKJHWKZAKO-OQPLDHBCSA-N 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- IEVVGBFMAHJELO-UHFFFAOYSA-M tetramethylazanium;benzoate Chemical compound C[N+](C)(C)C.[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 IEVVGBFMAHJELO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
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。
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〕
本発明は、電解コンデンサ用電解液の改良に関し、さら
に詳しくは、特定の添加物の添加により耐電圧性の向上
した電解コンデンサを提供する電解コンデンサ用電解液
の改良に関する。
に詳しくは、特定の添加物の添加により耐電圧性の向上
した電解コンデンサを提供する電解コンデンサ用電解液
の改良に関する。
電解コンデンサは小形、大容量、安価で整流出力の平滑
化等に優れた特性を示し各種電気・電子機器の重要な構
成要素の1つであり、一般に表面を電解酸化によって酸
化被膜に変えたアルミニウムフィルムを陽極とし、この
酸化被膜を誘電体とし集電陰極との間に電解液を介在さ
せて作成される。使用中は常に酸化被膜を再生している
ため安定であるが、例えば長期間使用しないと再生が不
十分となり劣化する。電解コンデンサは化学反応を行わ
せながら使用するため、その特性は電解液の性質に大き
く依存する。
化等に優れた特性を示し各種電気・電子機器の重要な構
成要素の1つであり、一般に表面を電解酸化によって酸
化被膜に変えたアルミニウムフィルムを陽極とし、この
酸化被膜を誘電体とし集電陰極との間に電解液を介在さ
せて作成される。使用中は常に酸化被膜を再生している
ため安定であるが、例えば長期間使用しないと再生が不
十分となり劣化する。電解コンデンサは化学反応を行わ
せながら使用するため、その特性は電解液の性質に大き
く依存する。
表面を酸化被膜としたアルミニウム電極と電解液との間
で起る化学反応の定常状態を維持し、誘電体とするアル
ミニウム酸化被膜を良好に保持することが性能の安定化
に重要であり、使用法を誤って例えば過剰の高電圧負荷
等により化学的定常状態が乱れると、アルミニウム酸化
被膜が破壊されやがては絶縁が破れるに至る。
で起る化学反応の定常状態を維持し、誘電体とするアル
ミニウム酸化被膜を良好に保持することが性能の安定化
に重要であり、使用法を誤って例えば過剰の高電圧負荷
等により化学的定常状態が乱れると、アルミニウム酸化
被膜が破壊されやがては絶縁が破れるに至る。
電解コンデンサの使用中に進行する化学反応において、
電解液はイオンの移動の媒体たるイオン伝導体を形成す
る。電解液と電極との界面では電極反応の進行によって
電荷が移動し、陽極面では酸化反応が、陰極面では還元
反応が進行し、それと共にイオン伝導体たる電解液の中
をイオンが移動して電流が流れる。したがって、電解液
の電気伝導度は、電解コンデンサの使用中に進行する化
学反応におけるイオン伝導体たる電解液の特性を反映し
、コンデンサの総合性能を評価する重要な指標の1つで
ある。コンデンサの負荷電圧が上昇し高電圧負荷による
誘電体の物性変化が進行し時間的な誘電率の変化が生じ
る結果電気化学的状態が動揺する現象をシンチレーショ
ンというが、このような現象が認められる電圧をシンチ
レーション電圧(耐電圧)としてコンデンサの耐電圧性
の尺度とすることができ、シンチレーション電圧(耐電
圧)が高い程コンデンサの耐電圧性が大きいこと、を示
す。
電解液はイオンの移動の媒体たるイオン伝導体を形成す
る。電解液と電極との界面では電極反応の進行によって
電荷が移動し、陽極面では酸化反応が、陰極面では還元
反応が進行し、それと共にイオン伝導体たる電解液の中
をイオンが移動して電流が流れる。したがって、電解液
の電気伝導度は、電解コンデンサの使用中に進行する化
学反応におけるイオン伝導体たる電解液の特性を反映し
、コンデンサの総合性能を評価する重要な指標の1つで
ある。コンデンサの負荷電圧が上昇し高電圧負荷による
誘電体の物性変化が進行し時間的な誘電率の変化が生じ
る結果電気化学的状態が動揺する現象をシンチレーショ
ンというが、このような現象が認められる電圧をシンチ
レーション電圧(耐電圧)としてコンデンサの耐電圧性
の尺度とすることができ、シンチレーション電圧(耐電
圧)が高い程コンデンサの耐電圧性が大きいこと、を示
す。
コンデンサの静電容量は、誘電体の誘電率に比例するた
め高い誘電率の誘電体を用い使用中は誘電体の物理化学
的変化を避は誘電率を高く維持すべきである。充電電流
の位相と外部電界の位相との差である損失角の正接すな
わち誘電正接はコンデンサの消費電力の目安として用い
られ、その値が小さければ消費電力が少ないことを示す
。充電開始後一定値に達した時に流れる電流である漏れ
電流は誘電体の荷電担体の定常的な移動によるもので、
誘電体中の不純物の解離等によって生じたイオンが荷電
坦体の主体をなすと考えられており、漏れ電流の変化の
大小は誘電体の電気化学的状態の安定性を反映する。
め高い誘電率の誘電体を用い使用中は誘電体の物理化学
的変化を避は誘電率を高く維持すべきである。充電電流
の位相と外部電界の位相との差である損失角の正接すな
わち誘電正接はコンデンサの消費電力の目安として用い
られ、その値が小さければ消費電力が少ないことを示す
。充電開始後一定値に達した時に流れる電流である漏れ
電流は誘電体の荷電担体の定常的な移動によるもので、
誘電体中の不純物の解離等によって生じたイオンが荷電
坦体の主体をなすと考えられており、漏れ電流の変化の
大小は誘電体の電気化学的状態の安定性を反映する。
従来の一般的な電界コンデンサ用電解液においては、高
耐電圧性を得るために電解液にホウ酸等の酸またはこれ
らの塩が主溶質として添加された。この種の中高圧用電
解液には、例えば、ホウ酸系、1.6−デカンジカルボ
ン酸系(特公昭60−13293号)、セバシン酸系(
特公昭47−30461号)、アゼライン酸系(特公昭
55−1699号)等を用いる電解液がある。これら以
外にも電解コンデンサ用電解液を改良するために種々の
試みがなされている。
耐電圧性を得るために電解液にホウ酸等の酸またはこれ
らの塩が主溶質として添加された。この種の中高圧用電
解液には、例えば、ホウ酸系、1.6−デカンジカルボ
ン酸系(特公昭60−13293号)、セバシン酸系(
特公昭47−30461号)、アゼライン酸系(特公昭
55−1699号)等を用いる電解液がある。これら以
外にも電解コンデンサ用電解液を改良するために種々の
試みがなされている。
例えば、スルファミン酸添加(特公昭49−82963
号)、スペリン酸添加(特開昭49−133860号)
、リン酸ドデシル添加(特開昭49−73659号)、
アルキルリン酸添加(特開昭52−153154号)、
シアリン酸添加(特開昭57−141913号)、ホウ
酸−マンニット系の使用(特開昭57−60829号)
、ホウ酸−マンニット−ポリビニルアルコール系の使用
(特開昭59 177915号)、アルキルリン酸添加(特開昭62−
145808号)等が行われたが、高電導度を維持した
電解液の十分な耐電圧性の向上は望めなかった。
号)、スペリン酸添加(特開昭49−133860号)
、リン酸ドデシル添加(特開昭49−73659号)、
アルキルリン酸添加(特開昭52−153154号)、
シアリン酸添加(特開昭57−141913号)、ホウ
酸−マンニット系の使用(特開昭57−60829号)
、ホウ酸−マンニット−ポリビニルアルコール系の使用
(特開昭59 177915号)、アルキルリン酸添加(特開昭62−
145808号)等が行われたが、高電導度を維持した
電解液の十分な耐電圧性の向上は望めなかった。
本発明は、電解コンデンサ用電解液の特性を良好に保持
しつつ耐電圧性が向上し高温で長期間使用しても安定し
た特性を与える電解コンデンサ用電解液を提供すること
を目的とする。
しつつ耐電圧性が向上し高温で長期間使用しても安定し
た特性を与える電解コンデンサ用電解液を提供すること
を目的とする。
本発明によれば、アルミニウム電解コンデンサ駆動用の
電解液において、非プロトン性極性溶媒を主溶媒とし、
有機酸または無機酸のアミン塩または第4級アンモニウ
ム塩を溶質とする電解液に、モノアルケニルリン酸を添
加することを特徴とする電解コンデンサ用電解液が提供
される。
電解液において、非プロトン性極性溶媒を主溶媒とし、
有機酸または無機酸のアミン塩または第4級アンモニウ
ム塩を溶質とする電解液に、モノアルケニルリン酸を添
加することを特徴とする電解コンデンサ用電解液が提供
される。
モノアルケニルリン酸は次の一般式:
で示され、式中、R= C,)(、t?t−1であり、
nは3〜10の整数とすれば好適である。nが11以上
になると十分な耐電圧性が与えられないため好適ではな
く、nが2になると製品の高温負荷での安定性に欠ける
ため好適ではない。
nは3〜10の整数とすれば好適である。nが11以上
になると十分な耐電圧性が与えられないため好適ではな
く、nが2になると製品の高温負荷での安定性に欠ける
ため好適ではない。
本発明のモノアルケニルリン酸には、例えば次のような
化合物が包含されるニ リン酸モノ−3−ブテニル CHs CH2CH−CHCH2CH2リン酸モノ 3−へキセニル リン酸モノアリル リン酸モノ−9−デセニル リン酸モノ−2−ブテニル リン酸モノ−7−オクテニル リン酸モノ−3−メチル−2−ブテニルリン酸モノイソ
プロペニル 非プロトン性極性溶媒は、γ−ブチロラクトン、γ−バ
レロラクトンのようなラクトン類、N、−メチルホルム
アミド、N、N−ジメチルホルムアミド、N−メチルア
セトアミドのようなアミド類、エチレンカーボネート、
プロピレンカーボネートのようなカーボネート類、N−
メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセ
トニトリル等から選択することができる。
化合物が包含されるニ リン酸モノ−3−ブテニル CHs CH2CH−CHCH2CH2リン酸モノ 3−へキセニル リン酸モノアリル リン酸モノ−9−デセニル リン酸モノ−2−ブテニル リン酸モノ−7−オクテニル リン酸モノ−3−メチル−2−ブテニルリン酸モノイソ
プロペニル 非プロトン性極性溶媒は、γ−ブチロラクトン、γ−バ
レロラクトンのようなラクトン類、N、−メチルホルム
アミド、N、N−ジメチルホルムアミド、N−メチルア
セトアミドのようなアミド類、エチレンカーボネート、
プロピレンカーボネートのようなカーボネート類、N−
メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、アセ
トニトリル等から選択することができる。
プロトン性極性溶媒を副溶媒として含有すれば好適な電
解コンデンサ用電解液が得られる。
解コンデンサ用電解液が得られる。
プロトン性極性溶媒は、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等
から選択することができる。
ングリコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ等
から選択することができる。
有機酸または無機酸のアミン塩または第4級アンモニウ
ム塩は、電解液に溶解して高い電導度を与え良好なコン
デンサ特性を与えるものとすべきであり、好適な塩には
、例えば、マレイン酸モノテトラエチルアンモニウム、
マレイン酸トリメチルイソプロピルアンモニウム等のマ
レイン酸の第4級アンモニウム塩、コハク酸モノーN、
N−ジエチルピペリジニウム、コハク酸モノテトラエチ
ルアンモニウム等のコハク酸の第4級アンモニウム塩、
シトラコン酸−N。
ム塩は、電解液に溶解して高い電導度を与え良好なコン
デンサ特性を与えるものとすべきであり、好適な塩には
、例えば、マレイン酸モノテトラエチルアンモニウム、
マレイン酸トリメチルイソプロピルアンモニウム等のマ
レイン酸の第4級アンモニウム塩、コハク酸モノーN、
N−ジエチルピペリジニウム、コハク酸モノテトラエチ
ルアンモニウム等のコハク酸の第4級アンモニウム塩、
シトラコン酸−N。
N−ジメチルピ”ロリジニウム等のシトラコン酸の第4
級アンモニウム塩、エナント酸テトラエチルアンモニウ
ム等のエナント酸の第4級アンモニウム塩、安息香酸テ
トラメチルアンモニウム等の安息香酸の第4級アンモニ
ウム塩、N−メチルピペリジンテトラフルオロホウ酸塩
等のテトラフルオロホウ酸のアミン塩等が包含される。
級アンモニウム塩、エナント酸テトラエチルアンモニウ
ム等のエナント酸の第4級アンモニウム塩、安息香酸テ
トラメチルアンモニウム等の安息香酸の第4級アンモニ
ウム塩、N−メチルピペリジンテトラフルオロホウ酸塩
等のテトラフルオロホウ酸のアミン塩等が包含される。
このような溶質−溶媒系からなる電解コンデンサ用電解
液に、モノアルケニルリン酸を0.1〜20重量%、好
ましくは0.5〜10重量%添加すれば良好なコンデン
サ特性を保持しつつ高い耐電圧性を実現することができ
る。
液に、モノアルケニルリン酸を0.1〜20重量%、好
ましくは0.5〜10重量%添加すれば良好なコンデン
サ特性を保持しつつ高い耐電圧性を実現することができ
る。
電解コンデンサ用電解液にリン酸エステル化合物を添加
してコンデンサ特性を改良する試みは従来から幾つか行
われている。例えば、特開昭49−73659号にはリ
ン酸ドデシルの添加による高温負荷試験後の漏れ電流改
善効果が記載され、特開昭52−153154号にはモ
ノまたはジアルキルリン酸の添加による界面抵抗の低下
効果が記載され、特開昭62−145808号にはモノ
またはジアルキルリン酸の添加による酸化被膜の水和抑
制効果が記載されている。これらの記載からリン酸エス
テル化合物は電解コンデンサの改良に積極的作用を果た
し得ることが推定されるが、耐電圧性の大幅な向上をも
実現できることは本発明に至るまで知られていなかった
。前記した従来のリン酸エステル化合物を電解コンデン
サ用電解液に添加しても多少の耐電圧性の向上効果は認
められるが十分ではなく、本発明のモノアルケニルリン
酸の効果に及ぶものではない。本発明のモノアルケニル
リン酸は分子中に電子密度の高い二重結合を有する。前
記したように、表面を酸化被膜としたアルミニウム電極
と電解液との間で起る化学反応の定常状態を維持し、誘
電体とするアルミニウム酸化被膜を良好に保持すること
がコンデンサ性能の安定化に重要であるが、分子中に電
子密度の高い二重結合を有する本発明のモノアルケニル
リン酸の添加により電解液の電気化学的特性が有効に変
化し、電解コンデンサ使用中に進行する電気化学的反応
の定常状態が良好に維持される結果、耐電圧性が大幅に
向上するものと推定される。
してコンデンサ特性を改良する試みは従来から幾つか行
われている。例えば、特開昭49−73659号にはリ
ン酸ドデシルの添加による高温負荷試験後の漏れ電流改
善効果が記載され、特開昭52−153154号にはモ
ノまたはジアルキルリン酸の添加による界面抵抗の低下
効果が記載され、特開昭62−145808号にはモノ
またはジアルキルリン酸の添加による酸化被膜の水和抑
制効果が記載されている。これらの記載からリン酸エス
テル化合物は電解コンデンサの改良に積極的作用を果た
し得ることが推定されるが、耐電圧性の大幅な向上をも
実現できることは本発明に至るまで知られていなかった
。前記した従来のリン酸エステル化合物を電解コンデン
サ用電解液に添加しても多少の耐電圧性の向上効果は認
められるが十分ではなく、本発明のモノアルケニルリン
酸の効果に及ぶものではない。本発明のモノアルケニル
リン酸は分子中に電子密度の高い二重結合を有する。前
記したように、表面を酸化被膜としたアルミニウム電極
と電解液との間で起る化学反応の定常状態を維持し、誘
電体とするアルミニウム酸化被膜を良好に保持すること
がコンデンサ性能の安定化に重要であるが、分子中に電
子密度の高い二重結合を有する本発明のモノアルケニル
リン酸の添加により電解液の電気化学的特性が有効に変
化し、電解コンデンサ使用中に進行する電気化学的反応
の定常状態が良好に維持される結果、耐電圧性が大幅に
向上するものと推定される。
本発明によれば、電解コンデンサ用電解液の特性を良好
に保持しつつ耐電圧性が向上し高温で長期間使用しても
安定した特性を与える電解コンデンサ用電解液が提供さ
れる。
に保持しつつ耐電圧性が向上し高温で長期間使用しても
安定した特性を与える電解コンデンサ用電解液が提供さ
れる。
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない
。
本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない
。
電解液の組成、電導度並びに耐電圧
非プロトン性極性溶媒を主溶媒とし、必要に応じてプロ
トン性極性溶媒を副溶媒として用い、第1表に示すよう
に溶質およびモノアルケニルリン酸を添加して本発明の
電解コンデンサ用電解液(実施例1〜8)を調製した。
トン性極性溶媒を副溶媒として用い、第1表に示すよう
に溶質およびモノアルケニルリン酸を添加して本発明の
電解コンデンサ用電解液(実施例1〜8)を調製した。
モノアルケニルリン酸を添加しない以外は各々の組成が
同一である対照(比較例1〜8)も併せて調製した。こ
れらの電解液の電導度およびこれらの電解液を用いて常
法により作成した電解コンデンサの耐電圧を第1表に示
す。モノアルケニルリン酸添加により若干型導度が低下
する傾向が見られたものの、耐電圧は大幅に上昇した。
同一である対照(比較例1〜8)も併せて調製した。こ
れらの電解液の電導度およびこれらの電解液を用いて常
法により作成した電解コンデンサの耐電圧を第1表に示
す。モノアルケニルリン酸添加により若干型導度が低下
する傾向が見られたものの、耐電圧は大幅に上昇した。
製品ライフ特性
実施例1〜8の電解液を用いて常法により作成した電解
コンデンサの高温(85℃)での長期間使用における製
品ライフ特性を第2表に示す。本発明による電解液を用
いた電解コンデンサは、高温で長期間使用しても静電容
量、誘電正接並びに漏れ電流はいずれも初期値から大き
く変化することなく安定した特性を示した。
コンデンサの高温(85℃)での長期間使用における製
品ライフ特性を第2表に示す。本発明による電解液を用
いた電解コンデンサは、高温で長期間使用しても静電容
量、誘電正接並びに漏れ電流はいずれも初期値から大き
く変化することなく安定した特性を示した。
アルケニルリン酸エステルの種類および添加濃第
表
溶媒とする非極性溶媒にγ−ブチロラクトン(85重量
部)を用い、溶質としてマレイン酸モノテトラエチルア
ンモニウム(15iliit部)を用い、アルケニルリ
ン酸エステルの種類および添加濃度を第3表に示すよう
に変化させて耐電圧性との相関について検討した(実施
例9〜17、比較例9)。
部)を用い、溶質としてマレイン酸モノテトラエチルア
ンモニウム(15iliit部)を用い、アルケニルリ
ン酸エステルの種類および添加濃度を第3表に示すよう
に変化させて耐電圧性との相関について検討した(実施
例9〜17、比較例9)。
これらの電解コンデンサ用電解液を用い常法により作成
した電解コンデンサのシンチレーシジンカーブを第1図
に示す。アルケニルリン酸工ステル添加により、種類、
濃度に拘わらず全てについてシンチレーション電圧(耐
電圧)上昇が認められたが、モノアルケニルリン酸エス
テルによる耐電圧の向上は低分子量のもの程有効であり
、またジアルケニルリン酸エステルよりもモノアルケニ
ルリン酸エステルの方が有効であり、更に、添加濃度上
昇につれて耐電圧が向上する傾向があることが分った。
した電解コンデンサのシンチレーシジンカーブを第1図
に示す。アルケニルリン酸工ステル添加により、種類、
濃度に拘わらず全てについてシンチレーション電圧(耐
電圧)上昇が認められたが、モノアルケニルリン酸エス
テルによる耐電圧の向上は低分子量のもの程有効であり
、またジアルケニルリン酸エステルよりもモノアルケニ
ルリン酸エステルの方が有効であり、更に、添加濃度上
昇につれて耐電圧が向上する傾向があることが分った。
第1図は本発明による種々の電解液を用いて作成した電
解コンデンサおよび本発明によらない電解液を用いて作
成した電解コンデンサのシンチレーションカーブである
。
解コンデンサおよび本発明によらない電解液を用いて作
成した電解コンデンサのシンチレーションカーブである
。
Claims (4)
- (1)アルミニウム電解コンデンサ駆動用の電解液にお
いて、非プロトン性極性溶媒を主溶媒とし、有機酸また
は無機酸のアミン塩または第4級アンモニウム塩を溶質
とする電解液に、モノアルケニルリン酸を添加すること
を特徴とする電解コンデンサ用電解液。 - (2)プロトン性極性溶媒を副溶媒として含有する請求
項1記載の電解コンデンサ用電解液。 - (3)非プロトン性極性溶媒が、γ−ブチロラクトン、
γ−バレロラクトン、N−メチルホルムアミド、N,N
−ジメチルホルムアミド、N−メチルアセトアミド、エ
チレンカーボネート、プロピレンカーボネート、N−メ
チル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド並びにア
セトニトリルよりなる群から選択される請求項1または
2記載の電解コンデンサ用電解液。 - (4)プロトン性極性溶媒が、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、メチルセルソルブ並びにエチルセ
ルソルブよりなる群から選択される請求項2記載の電解
コンデンサ用電解液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23380188A JPH0282609A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 電解コンデンサ用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23380188A JPH0282609A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0282609A true JPH0282609A (ja) | 1990-03-23 |
Family
ID=16960795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23380188A Pending JPH0282609A (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0282609A (ja) |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP23380188A patent/JPH0282609A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5754393A (en) | Electric double layer capacitor | |
JP2004518300A (ja) | 電気化学セル用の電解液 | |
KR102495382B1 (ko) | 슈퍼커패시터 전해액 및 슈퍼커패시터 | |
JP4116309B2 (ja) | 電気化学キャパシタ用電解液 | |
JP3860303B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ用電解液およびそれを用いた電気二重層コンデンサ | |
JPH0282609A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH02125410A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP3037704B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH0325912A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH03120808A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH03120806A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2665243B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH03120810A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH03120812A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH01154509A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH03120811A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH07118432B2 (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
JPH02137308A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPS63261822A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液 | |
JPH03120807A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP3657664B2 (ja) | 電解コンデンサの駆動用電解液 | |
JPWO2004109727A1 (ja) | 電気化学素子用電解液、その探索方法と製造方法、および電気化学素子 | |
JPH03120813A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2765875B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
KR20220151883A (ko) | 전기화학소자용 전해액 첨가제 및 그를 포함하는 전해액 |