JPH06310378A - 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ - Google Patents

電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ

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JPH06310378A
JPH06310378A JP9279793A JP9279793A JPH06310378A JP H06310378 A JPH06310378 A JP H06310378A JP 9279793 A JP9279793 A JP 9279793A JP 9279793 A JP9279793 A JP 9279793A JP H06310378 A JPH06310378 A JP H06310378A
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JP
Japan
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electrolytic capacitor
electrolytic
electrolytic solution
silane coupling
oligomer
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Pending
Application number
JP9279793A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Mori
義幸 森
Hideki Shimamoto
秀樹 島本
Hisao Nagara
久雄 長柄
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低圧から高圧までの広い範囲の使用電圧にお
いて高温中における電解コンデンサの静電容量変化およ
び漏れ電流変化を改善することができる電解コンデンサ
駆動用電解液を提供することを目的とする。 【構成】 溶媒と溶質からなる電解液にシランカップリ
ング剤オリゴマーを添加することにより電解コンデンサ
駆動用電解液を構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電解コンデンサ駆動用電
解液およびそれを用いた電解コンデンサに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の電解コンデンサ駆動用電解液とし
ては、エチレングリコール等の有機溶媒にアジピン酸や
ほう酸の塩等を溶解したものがある。この電解液は通
常、高温での特性安定化を図るために、リン酸等を添加
して用いている。しかしながら近年の電解コンデンサの
低損失化や安全化要望に対応した電解コンデンサを提供
するにはこれらの電解液では十分ではなく、高電導度化
や難燃化が必要となってきている。この高電導度化や難
燃化技術として電解液に水を添加する方法があり、これ
が一般に用いられている。
【0003】しかし、この水を添加してなる電解液を用
いた電解コンデンサは、電解液中に含まれる水分と電極
箔との水和反応により静電容量が経時的に大きく減少す
るため、近年のコンデンサの高信頼性、長寿命化という
要望を十分満足できないという問題点があった。
【0004】この静電容量の減少を防止するために、例
えば、特開昭63−7613号公報にはグリシン,L−
アスパラギン酸,アラニン,グルタミン酸を含有する電
解液が、特開昭64−37823号公報にはグリシン,
アラニン,バリンを含有する電解液が、特開平3−91
225号公報にはグリシン,アラニンを含有する電解液
がそれぞれ開示されている。
【0005】この静電容量の減少を防止するために、特
開平2−20013号公報,特開平3−34524号公
報,特開平3−257811号公報にはシランカップリ
ング剤を含有する電解液が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ランカップリング剤の添加剤をモノマーとして用いた場
合の実質的な作用は、酸化皮膜の薄い陰極箔表面の水和
反応を抑制して静電容量の減少を抑制するものであるた
め、酸化皮膜の厚い陽極箔への保護効果は少なく、高温
中で長期間放置した場合における漏れ電流の増大は抑制
できないという問題点があった。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、低圧から高圧までの広い範囲の使用電圧において高
温中における電解コンデンサの静電容量変化および漏れ
電流変化を改善することができる電解コンデンサ駆動用
電解液を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電解コンデンサ駆動用電解液は、溶媒と溶質
からなる電解液にシランカップリング剤オリゴマーを添
加したものである。
【0009】
【作用】上記構成の電解コンデンサ駆動用電解液によれ
ば、電極箔表面にシランカップリング剤オリゴマーが吸
着して保護皮膜が均一に形成されるため、陽極箔および
陰極箔の水和反応等が抑制されて、高温中における電解
コンデンサの静電容量変化および漏れ電流変化を改善す
ることができるものである。特に本発明のシランカップ
リング剤オリゴマーは、従来のシランカップリング剤と
比較して電極箔への吸着力が強く、保護皮膜が非常に均
一に形成されることから、陰極箔はもちろんのこと、保
護皮膜の不均一さが漏れ電流の増大となって顕著に現れ
る陽極箔にも十分な保護効果があり、低圧から高圧まで
の広い使用電圧の範囲でも、静電容量変化および漏れ電
流変化を極めて少なく抑える効果を得ることができるも
のである。また、オリゴマー化しているため、高温での
安定性が、モノマーよりも優れているため、高温安定性
にも効果を得ることができるものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0011】本発明で使用できる溶媒としては、例えば
アルコール類{1価アルコール(メチルアルコール,エ
チルアルコール,プロピルアルコール,ブチルアルコー
ル,ジアセトンアルコール,ベンジルアルコール,アミ
ノアルコール等);2価アルコール(エチレングリコー
ル,プロピレングリコール,ジエチレングリコール,ヘ
キシレングリコール等);3価アルコール(グリセリン
等);ヘキシトール等}、エーテル類{モノエーテル
(エチレングリコールモノメチルエーテル,エチレング
リコールモノエチルエーテル,ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテル,ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテル,エチレングリコールフェニルエーテル等);ジ
エーテル(エチレングリコールジメチルエーテル,ジエ
チレングリコールジメチルエーテル,ジエチレングリコ
ールジエチルエーテル等)}、アミド類{ホルムアミド
類(N−メチルホルムアミド,N,N−ジメチルホルム
アミド,N−エチルホルムアミド、N,N−ジエチルホ
ルムアミド等);アセトアミド類(N−メチルアセトア
ミド,N,N−ジメチルアセトアミド,N−エチルアセ
トアミド,N,N−ジエチルアセトアミド等);プロピ
オンアミド類(N,N−ジメチルプロピオンアミド
等);ヘキサメチルホスホリルアミド等}、オキサゾリ
ジノン類(N−メチル−2−オキサゾリジノン,3,5
−ジメチル−2−オキサゾリジノン等)、ラクトン類
(γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラク
トン、β−ブチロラクトン,γ−バレロラクトン、δ−
バレロラクトン等)、ニトリル類(アセトニトリル,ア
クリロニトリル等)、ジメチルスルホキシド、スルホラ
ン、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メ
チルピロリドン、芳香族溶剤(トルエン,キシレン
等)、パラフィン系溶剤(ノルマルパラフィン,イソパ
ラフィン等)等が挙げられ、これらの溶媒は単独、ある
いは複数の組み合わせで使用できる。これらのうちで好
ましいのはエチレングリコールとγ−ブチロラクトンを
主体とする溶媒である。
【0012】またこのような溶媒に溶解する溶質として
は、無機酸あるいは有機酸またはそれらの塩が使用で
き、例えば、ホウ酸,硝酸、アゼライン酸,アジピン
酸,コハク酸,安息香酸,セバチン酸,サリチル酸,フ
タル酸,マレイン酸,グルタル酸,デカンジカルボン
酸,ブチルオクタン二酸またはその塩の中の1種もしく
は2種以上が主たる溶質として挙げられる。そしてこれ
らの塩としては、アンモニウム塩、アミン塩、四級アン
モニウム塩等が使用でき、例えば、アミン塩としては、
メチルアミン,エチルアミン,ジメチルアミン,ジエチ
ルアミン、トリメチルアミン,トリエチルアミン,ジメ
チルエチルアミン等、四級アンモニウム塩としては、テ
トラメチルアンモニウム,テトラエチルアンモニウム,
メチルトリエチルアンモニウム,エチルトリメチルアン
モニウム,ジメチルジエチルアンモニウム等が挙げられ
る。
【0013】シランカップリング剤オリゴマーとして
は、例えば、3−アミノプロピルトリエトキシシランオ
リゴマー,3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンオリゴマー,ビニルトリメトキシシランオリゴマー,
ビニルトリエトキシシランオリゴマー,N−(2−アミ
ノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン
オリゴマー,3−グリシドキシプロピルメチルジメトキ
シシランオリゴマー,2−(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルトリメトキシシランオリゴマー,3−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシランオリゴマー,
3−メルカプトプロピルトリメトキシシランオリゴマー
等が挙げられるが、好ましくはN−(2−アミノエチ
ル)3−アミノプロピルトリメトキシシランオリゴマー
である。
【0014】シランカップリング剤オリゴマーとして
は、2〜10量体があるが、好ましくは4〜7量体であ
る。
【0015】また、特定安定化を図るために種々の添加
剤を添加した電解液においても、本発明は効果があり、
その添加剤としては例えば、リン酸,リン酸エステル,
ニトロ化合物等が挙げられる。リン酸としては、例え
ば、正リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸等が
挙げられるが、好ましくは正リン酸である。リン酸エス
テルとしてはモノメチルリン酸エステル、ジメチルリン
酸エステル、モノエチルリン酸エステル、ジエチルリン
酸エステル,モノプロピルリン酸エステル,ジプロピル
リン酸エステル,モノブチルリン酸エステル,ジブチル
リン酸エステル,トリブチルリン酸エステル,ポリリン
酸ブチルエステル等が挙げられるが、好ましくはモノブ
チルリン酸エステル,ジブチルリン酸エステル,トリブ
チルリン酸エステル,ポリリン酸ブチルエステルであ
る。ニトロ化合物としては例えば、ニトロフェノール,
ニトロ安息香酸等が挙げられる。
【0016】(表1)は本発明の実施例および従来の電
解液の組成例を示したものである。
【0017】
【表1】
【0018】(表2)は(表1)の従来例1,2,3、
本発明の実施例1,2,3で示したそれぞれの組成の電
解コンデンサ駆動用電解液を調製し、これらの電解液を
使用して定格電圧25V、公称静電容量100μFのア
ルミ電解コンデンサを作成し、95℃中で2000時
間、高温無負荷試験を行ったときの静電容量変化率(1
20Hz)、tanδ(120Hz)および漏れ電流の
変化を示したものである。
【0019】
【表2】
【0020】この(表2)から明らかなように、本発明
の実施例1,2,3は、従来例1,2,3に比べ、高温
無負荷試験後の静電容量変化が小さく、また漏れ電流変
化も小さくなっている。
【0021】(表3)は(表1)の従来例4,5,6、
本発明の実施例4,5,6で示したそれぞれの組成の電
解コンデンサ駆動用電解液を調製し、これらの電解液を
使用して定格電圧400V、公称静電容量100μFの
アルミ電解コンデンサを作成し、105℃中で2000
時間、高温無負荷試験を行ったときの静電容量変化率で
ある。
【0022】
【表3】
【0023】この(表3)から明らかなように、本発明
の実施例4,5,6は、従来例4,5,6に比べ、高温
無負荷試験後の静電容量変化が小さく、また漏れ電流変
化も小さくなっている。
【0024】したがって、本発明の各実施例は各従来例
と比較して、高温中における電解コンデンサの特性変化
を改善することができるもので、特に静電容量変化およ
び漏れ電流変化の双方の改善効果は大きく、信頼性の高
い電解コンデンサを得ることができる。
【0025】なお、シランカップリング剤オリゴマーの
添加量は、電解液重量に対して0.001〜10.0重
量%が好ましい。これは、0.001重量%以上でない
と効果が少なく、一方10.0重量%を越えると電極箔
表面への吸着量が多くなり過ぎて電解液が浸透しにくく
なり、電解液の皮膜修復作用が十分に働かなくなるから
である。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明の電解コンデンサ駆
動用電解液は、溶媒と溶質からなる電解液にシランカッ
プリング剤オリゴマーを添加しているため、電極箔表面
にシランカップリング剤オリゴマーが吸着して保護皮膜
が均一に形成されることになり、その結果、陽極箔およ
び陰極箔の水和反応等が抑制されるため、高温中におけ
る電解コンデンサの静電容量変化および漏れ電流変化を
改善することができるものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶媒と溶質からなる電解液にシランカッ
    プリング剤オリゴマーを添加した電解コンデンサ駆動用
    電解液。
  2. 【請求項2】 シランカップリング剤オリゴマーの添加
    量が0.001〜10.0重量%である請求項1記載の
    電解コンデンサ駆動用電解液。
  3. 【請求項3】 陽極電極と陰極電極とをその間にセパレ
    ータを介在させて対向させることによってコンデンサ素
    子を構成し、このコンデンサ素子に溶媒と溶質からなる
    電解液にシランカップリング剤オリゴマーを添加してな
    る駆動用電解液を含浸させた電解コンデンサ。
JP9279793A 1993-04-20 1993-04-20 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ Pending JPH06310378A (ja)

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Cited By (2)

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WO2018110613A1 (ja) 2016-12-13 2018-06-21 三菱ケミカル株式会社 ポリオルガノシロキサン、ポリオルガノシロキサン組成物、及びその硬化物、並びにポリオルガノシロキサンを含む電解コンデンサ用電解液及びそれを用いた電解コンデンサ
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