JPH0474852B2

JPH0474852B2 -

Info

Publication number: JPH0474852B2
Application number: JP61229761A
Authority: JP
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1992-11-27
Also published as: JPS6386418A

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、また
はアジピン酸、デカンジカルボン酸等の鎖状ジカ
ルボン酸もしく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、鎖状ジカルボン酸もしくはその
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
香酸もしくはその塩は、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
することが必要である。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、電解液の含水
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（tanδ）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（tanδ）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（tanδ）の小さい電解コンデンサを提供
することを目的ととするものである。（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
もしくはその塩と１，９−ノナンジカルボン酸も
しく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、エチレンジ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１，９−ノ
ナンジカルボン酸の塩としては、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もしくはその塩お
よび１，９−ノナンジカルボン酸もしくはその塩
の含有量は、電解液組成中、それぞれ５〜15重量
％および0.5〜６重量％の範囲が好適である。安
息香酸もしくはその塩または１，９−ノナンジカ
ルボン酸もしくはその塩の含有量がそれぞれ上記
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
を付与する点で、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１，９−ノ
ナンジカルボン酸をそれぞれ安息香酸アンモニウ
ムおよび１，９−ノナンジカルボン酸アンモニウ
ムの形態で加える方が水分の調節が容易な点で好
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％以下が特に好適で
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、PHが８より高い
か４より低いと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。また、飽和溶解
量近く溶解した場合、火花電圧も低下し、250V
用のコンデンサが作れなくなつてしまう。火花電圧を上げるために長鎖のジカルボン酸
（HOOC（CH₂）nCOOH）を加えると、ｎが偶数
のものは溶解度が小さく、十分耐圧を上げられる
程添加できない。結局ｎが９の１，９−ノナンジ
カルボン酸がそれ自身高い火花電圧を持ち、溶解
度も比較的大きいので、安息香酸と組み合わせて
250V用の高い電導度を持つ電解液を得ることが
できる。（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１〜４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250V、220μFの電解コンデンサを
製作した。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（tanδ）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時間貯蔵したときの漏れ電
流の変化を測定して第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 10 安息香酸５水３エチレングリコール 82 比較例３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４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 比較例５重量％安息香酸アンモニウム 11 １，10デカンジカルボン酸３水３エチレングリコール 83 比較例６重量％安息香酸アンモニウム 11 セバシン酸３水３エチレングリコール 83 実施例１重量％安息香酸アンモニウム 11 １，９−ノナンジカルボン酸３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７安息香酸３１，９−ノナンジカルボン酸アンモニウム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（tanδ）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安息香酸もしくはその塩と１，９−ノナンジ
カルボン酸もしく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安息香酸もしくはその塩と１，９−ノナンジ
カルボン酸もしく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。