JPH0351285B2

JPH0351285B2 -

Info

Publication number: JPH0351285B2
Application number: JP19061386A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Morimoto; Tosha Matsubara; Yoshiki Hamaya; Shigeo Komatsu
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1986-08-15
Filing date: 1986-08-15
Publication date: 1991-08-06
Also published as: JPS6346717A

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、詳しくは新規な駆
動用電解液を使用した電解コンデンサに関する。（従来の技術と発明が解決しようとする問題点）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樹
脂製のケースにコンデンサ素子を収納し密閉した
構造を有する。このような電解コンデンサにおいて、中高圧用
（使用電圧100V以上）の駆動用電解液としてはエ
チレングリコールを主な溶媒とし、ホウ酸、ある
いはアジピン酸、デカンジカルボン酸等の鎖状ジ
カルボン酸またはそのアンモニウム塩などを溶質
としたものが用いられてきた。しかしながら、ホウ酸を用いた場合には高い電
導度が得られず、鎖状ジカルボン酸またはその塩
を用いた場合には100℃以上の高温度条件下では
電解コンデンサとしての特性の劣化が著しい。そ
こで、高温度条件下で安定的に優れた特性を有す
る芳香族カルボン酸を用いることが検討されてき
た。中でも比較的高い火花電圧を付与する安息香
酸は、中圧用電解コンデンサの電解液の溶質とし
て好適であり、安息香酸アンモニウムをエチレン
グリコールに溶解させた電解液は公知である（特
公昭52−8501号公報）。しかしながら、高温度条件下で電解コンデンサ
の長寿命を保証するためには、電解液のPHを５〜
７に調整するとともに、含水量をなるべく少なく
することが好ましい。このとき、PHが高いか、ま
たは含水量が多いと電極箔が侵食され、コンデン
サの特性が劣化したり、ガスが発生して安全弁が
作動したりする。ところが一方、含水量を５％以
下、PHを５〜７の範囲内に限定すると、安息香酸
単独では高い電導度が得られず、損失（tan δ）
の小さい高性能の電解コンデンサを得ることは困
難である。また、安息香酸アンモニウムとコハク
酸アンモニウムとを組合せて用いることは公知で
ある（特公昭43−9340号公報）。しかしながら、
コハク酸を用いる場合には85℃までは十分実用に
耐えるが、温度が105℃まで上るとコハク酸が熱
分解を起し、たとえ安息香酸と組合せて用いても
長時間の使用に耐えられないという問題点があつ
た。また、エチレングリコールを溶媒として、安
息香酸アンモニウム、ホウ酸およびマンニツトを
溶解した電解液も公知であり（特開昭57−60829
号公報）、この系の電解液は130〜150℃の高温度
条件下で安定した特性を示すとされているが、十
分高い電導度が得られず、したがつて損失（tan
δ）が十分小さい電解コンデンサを得ることはで
きない。本発明は前記の様々な問題点を解決して100℃
以上の高温度条件下で長時間安定的に作動可能
で、損失（tan δ）の小さい電解コンデンサを提
供することを目的とする。（問題点を解決するための手段）本発明は前記問題点を解決するため、安息香酸
またはその塩とグルタル酸またはその塩とを含有
する駆動用電解液を使用することを特徴とする電
解コンデンサを提供するものである。本発明で用いる駆動用電解液の溶媒としては電
解コンデンサに通常使用される極性有機溶媒であ
ればいずれも使用可能であり、たとえば、ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、γ−
ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、エチレ
ングリコール、エチレングリコール・モノアルキ
ルエーテル、エチレングリコール・ジアルキルエ
ーテル、ジメチルスルホキシド、炭酸プロピレ
ン、エチレンシアノヒドリンなどが好適に使用で
きる。本発明で用いられる安息香酸およびグルタル酸
の塩としては、アルカリ金属塩またはアミン塩、
特に好ましくはアンモニウム塩、第４アンモニウ
ム塩が、得られる電解液の電導度と火花電圧が高
いので好適である。本発明で用いられる安息香酸またはその塩およ
びグルタル酸またはその塩の含有量は、電解液組
成中、それぞれ好ましくは５〜15重量％および
0.5〜６重量％が好適である。安息香酸またはグ
ルタル酸の含有量が上記の範囲以下のときには十
分な電導度が得られず、一方、上記の範囲以上の
ときは常温で沈澱が生成する。電解液のPHを調整するためのアルカリ源として
は、アンモニア、アルキルアミン類などを適宜用
いることができるが、十分高い電導度と火花電圧
を得るためには、アンモニアが最も好ましい。ア
ンモニアはアンモニア水として添加してもよい
が、電解液を形成する安息香酸およびグルタル酸
をそれぞれ安息香酸アンモニウムもしくはグルタ
ル酸アンモニウムの形態で加える方が水分を調節
する上で好ましい。電解液の含水量は、電解コンデンサの寿命の点
から少ない方が好ましく、５％以下が好適であ
る。電解液のPHは、４〜８、特には５〜７の範囲
内に調整することが好ましく、この範囲より高く
ても低くても電極箔が侵食される。本発明の電解コンデンサには、種々の態様のコ
ンデンサが包含される。典型的態様としては、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。（作用）高温下で安定なコンデンサを得るためにPHを５
〜７に、水分量を５％以下に調整すると、安息香
酸のみでは溶解度に限界があり、電導度の十分高
い電解液を得ることは困難である。電導度を高め
るには分子量の小さい酸を添加すればよいが、炭
素数の少ないシユウ酸、コハク酸などでは高温で
の安定性が十分でなく、安息香酸とグルタル酸の
組み合せが電導度と高温安定性の点から好ましい
ことが判明した。（実施例）以下、本発明を実施例および比較例に基づいて
具体的に説明する。比較例１〜５および実施例１、２に示す組成を
有する駆動用電解液を使用してアルミニウムを電
極とする定格200V、470μFの電解コンデンサを
作製した。電解液の含水量（％）とPHは第１表に
示した。このコンデンサに105℃で定格電圧を印
加して、1000時間後の損失（tan δ）の変化を測
定して第１表に示した（負荷試験）。また、105℃
で電圧を印加せずに1000時間貯蔵した後の漏れ電
流の変化を第１表に示した（無負荷試験）。この
うち、1000時間後の漏れ電流は、JIS C5102 4.3
項に基づく電圧処理を実施した５分後の測定値で
ある。比較例１重量％アジピン酸アンモニウム４アジピン酸３水３エチレングリコール 90 比較例２重量％安息香酸アンモニウム 15 水７エチレングリコール 78 比較例３重量％安息香酸アンモニウム 10 安息香酸５水３エチレングリコール 82 比較例４重量％安息香酸アンモニウム 10 コハク酸４水３エチレングリコール 83 比較例５重量％安息香酸アンモニウム８ホウ酸２マンニツト３エチレングリコール 87 実施例１重量％安息香酸アンモニウム 10 グルタル酸アンモニウム４水３エチレングリコール 83 実施例２重量％安息香酸アンモニウム 10 グルタル酸４水３エチレングリコール 83

【表】（発明の効果）本発明によれば、100℃以上の高温度負荷条件
下での損失（tan δ）の変化が小さい高温安定性
の優れた電解コンデンサが得られる。

Claims

【特許請求の範囲】１安息香酸またはその塩とグルタル酸またはそ
の塩とを含有する駆動用電解液を使用することを
特徴とする電解コンデンサ。２安息香酸またはその塩とグルタル酸またはそ
の塩の電解液中の含有量が、それぞれ５〜15重量
％と0.5〜６重量％である特許請求の範囲第１項
記載の電解コンデンサ。