JPH031817B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電解コンデンサをハロゲン化炭化水素
で洗浄した場合に、コンデンサ内部にハロゲン化
炭化水素が透過して生ずるコンデンサ素子の腐蝕
を防止することによつて、コンデンサの寿命特性
を向上せしめる電解コンデンサ用電解液に関す
る。 従来電極箔とスペーサとを巻回してコンデンサ
素子を構成し、該コンデンサ素子をケースに収凾
してゴム栓により封口する電解コンデンサで、コ
ンデンサ素子に含浸する駆動用電解液にはエチレ
ングリーコール（以下EGと称する）−硼酸アンモ
ン系やEG−アジピン酸アンモニウム系などが用
いられていた。しかしながら、電解コンデンサの
洗浄工程や印刷基板へ取着するときに用いるハン
ダフラツクス除去工程で洗浄剤として使用される
ハロゲン化炭化水素、例えば1.1.1トリクロロエ
タンは該ハロゲン化炭化水素への浸漬あるいは蒸
気浴などによつてゴム栓を透過してコンデンサ内
部へ浸入し分解して塩素イオンを生成していた。 このようにして生成された塩素イオンはコンデ
ンサ素子の電極箔および引出端子を腐蝕せしめる
が、この腐蝕は電解コンデンサに電圧を印加した
ときとくに著しく、ときには引出端子の断線を招
く場合もあつた。この問題を解決するためEG−
水−アジピン酸アンモニウム系からなる電解液に
アルカノールアミンの塩を添加したものも使用さ
れているが、コンデンサを高温放置すると溶媒中
に含まれる水の影響によつて静電容量の減少、
tanδ、漏れ電流の増大を生じ内部圧力が高くなつ
て破壊することもあつた。これはコンデンサ素子
中の陰極箔とアルミニウムケースが電解液中の水
と反応して生成するベーマイトによつて上記特性
の劣化を惹起し、また該ベーマイト生成反応にと
もなつて発生する水素ガスによつて内部圧力が上
昇するものである。 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、洗
浄に使用するハロゲン化炭化水素がコンデンサ内
部に浸入しても腐蝕が発生せず、かつ高温中に放
置しても容量変化、tanδおよび漏れ電流の増大を
抑制することのできる電解コンデンサ用電解液を
提供せんとするものである。以下実施例により説
明する。まず本発明その他の電解液の組成を表に
示すが、本発明になる電解液はEG−水−アジピ
ン酸アンモニウム−エタノールアミンアジペート
からなる溶液にリン酸アンモニウムを添加したも
のであり、従来例１はEG−アジピン酸アンモニ
ウム、従来例２は若干の水を含んだ電解液で特開
昭54−91754号公報に記載されているものである。

【表】 なお表に記載されたモノ、ジ、トリエタノール
アミンアジペートはエタノールアミンアジペート
の１種であり、アジピン酸とエタノールアミンと
を混合し加熱またはエチレングリコール中で該混
合を行うことにより生成できるが、これらは
40wt％を越えるとエチレングリコールに溶解し
なくなる。またアジピン酸アンモニウムも同様
20wt％を越えると溶解しない。この表に示した
組成からなる電解液を電極箔とスペーサとを巻回
して構成したコンデンサ素子に含浸し、該コンデ
ンサ素子をアルミニウムからなるケースに収凾し
てゴム栓で封口した定格50WV−1μFのリード線
端子同一方向形電解コンデンサを作り、該電解コ
ンデンサを1.1.1トリクロロエタンの蒸気中に10
分間浸漬したもの各々50個を試料として105℃中
に50V電圧印加して放置したときの特性を第１図
〜第４図に示す。すなわち第１図は放置時間と防
爆弁動作数との関係を示す曲線図であるが、
1000hでは全数分解の上確認した腐蝕数を示して
ある。第２図は放置時間と静電容量変化率との関
係、第３図は放置時間とtanδとの関係、第４図は
放置時間と漏れ電流との関係をそれぞれ示す曲線
図である。なお第１図〜第４図の曲線に付した記
号は表に示したＡ〜Ｑの記号を用いたもので電解
液の種別を表わしたものである。この結果によれ
ば第１図の弁動作数において従来例１（記号Ａ）
では500h、従来例２（記号Ｂ）では750hにおいて
全数弁動作し、参考例３（記号Ｎ）では1000hに
おいて５個の腐蝕が発生している。そして前記曲
線Ａ，Ｂは分解調査結果、腐蝕現象が顕著であり
腐蝕によつて内部圧力が上昇し防爆弁が動作した
ものである。また参考例１（記号Ｌ）は第２図お
よび第３図に示した静電容量変化およびtanδが大
きく、参考例２（記号Ｍ）および参考例６（記号
Ｑ）は電解液自体の比抵抗が大きいためtanδ値が
当初より大きい。さらに参考例５（記号Ｐ）は静
電容量変化率が大であるほか、tanδも急激に増大
していて好ましくない。上記の表においてリン酸
アンモニウムは電極箔およびアルミニウムケース
に生ずるベーマイト反応を抑止するために添加し
たものであるが、ベーマイト反応は無負荷放置の
場合顕著なので前記の実施例と同様定格50WV−
1μFのリード線端子同一方向形電解コンデンサ試
料各50個を用い、1.1.1トリクロロエタンの蒸気
中に10分間浸漬したのち105℃中に無負荷放置し
たときの特性を第５図〜第７図に示す。なお記号
は表に示したものを用いるが、記号Ａ（従来例
１）、記号Ｂ（従来例２）は第１図に示すように弁
動作を生じ、また記号Ｎ（参考例３）は腐蝕を生
じるのでこれから除き記号Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑの14種
類の試料で行つた。この結果水を多量に含む参考
例１（記号Ｌ）、リン酸アンモニウム量が少ない参
考例４（記号Ｏ）およびリン酸アンモニウム量が
多い参考例５（記号Ｐ）はいずれの特性も悪く、
かつ劣化が著しい。また水を全く含まない参考例
２（記号Ｍ）は静電容量変化率および漏れ電流特
性は良好であるが、tanδ特性とくに初期値が大き
く本発明の２〜５倍の値を示し1000hでも1.5倍の
値となつて使用することが難しい。これに対し本
発明はリン酸アンモニウムを適量添加したことに
より無負荷放置したときのベーマイト反応が抑制
され、よつて静電容量変化率、tanδ変化率を小さ
くする効果を有する。 以上述べたように本発明になる電解コンデンサ
用電解液を含浸した電解コンデンサは、ハロゲン
化炭化水素で洗浄した場合でもコンデンサ素子の
腐蝕を防止しコンデンサを負荷放置したときでも
無負荷放置の場合でも弁動作、腐蝕などを生ぜず
寿命特性を向上させることができる効果を有する
ものである。 また上記本発明になる電解コンデンサ用電解液
にパラニトロフエノール3wt％を添加した電解液
は、コンデンサ内部に発生したガスを前記パラニ
トロフエノールで吸収するためにとくに負荷放置
の際の静電容量変化率およびtanδ特性を改善する
ことができる。すなわち第８図には前記の表に示
した本発明１（記号Ｃ）の組成からなる電解液に
パラニトロフエノールを添加した電解液のパラニ
トロフエノールの添加量と火花電圧との関係を示
したものであるが、添加量が3wt％を越えると火
花電圧が急激に低下することが明らかである。そ
して第９図には本発明１（記号Ｃ）すなわちパラ
ニトロフエノールを添加しない電解液と、これに
3wt％のパラニトロフエノールを添加した電解液
とをコンデンサ素子に含浸した定格50WV−1μF
のリード線端子同一方向形電解コンデンサを各々
50個作製し、これを1.1.1トリクロロエタンの蒸
気中に10分間浸漬したのち105℃に50V印加して
放置したときの放置時間と静電容量変化率との関
係を示した。なおパラニトロフエノール3wt％添
加したものは（記号Ｒ）で表示した。また第１０
図には同様にして作製した試料を50V印加して
105℃中に放置したときの放置時間とtanδとの関
係を示す曲線図を示してある。なお漏れ電流はパ
ラニトロフエノールの添加によつて特性の変化は
みられなかつた。この第９図、第１０図からも明
らかなように、パラニトロフエノールの添加量は
火花電圧との関係から適宜な範囲を有しており、
3wt％以下が適量である。そしてこのパラトニロ
フエノールの添加によつてコンデンサ素子から発
生したガスが吸収されるので静電容量変化率と
tanδはさらに改善されることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明、従来例、参考例のコンデンサ
を電圧印加して放置したときの放電時間と防爆弁
動作数との関係を示す曲線図、第２図は同じく放
置時間と静電容量変化率との関係を示す曲線図、
第３図は同じく放置時間とtanδとの関係を示す曲
線図、第４図は同じく放置時間と漏れ電流との関
係を示す曲線図、第５図はコンデンサを無負荷放
置したときの放置時間と静電容量変化率との関係
を示す曲線図、第６図は同じく放置時間とtanδと
の関係を示す曲線図、第７図は同じく放置時間と
漏れ電流との関係を示す曲線図、第８図はパラニ
トロフエノールを添加した電解液のパラニトロフ
エノール添加量と火花電圧との関係を示す曲線
図、第９図は同じく電圧印加して放置したときの
放置時間と静電容量変化率との関係を示す曲線
図、第１０図は同じく放置時間とtanδとの関係を
示す曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水27〜5wt％、アジピン酸アンモニウム20〜
   1wt％、エタノールアミンアジペート40〜5wt％、
   残部がエチレングリコールからなる溶液に対し、
   リン酸アンモニウム0.01〜0.15wt％を添加したも
   のからなる電解コンデンサ用電解液。 ２ パラニトロフエノール3wt％以下を添加した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
   解コンデンサ用電解液。