JPH07122462A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents

電解コンデンサ用電解液

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JPH07122462A
JPH07122462A JP28574193A JP28574193A JPH07122462A JP H07122462 A JPH07122462 A JP H07122462A JP 28574193 A JP28574193 A JP 28574193A JP 28574193 A JP28574193 A JP 28574193A JP H07122462 A JPH07122462 A JP H07122462A
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acid
electrolytic solution
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electrolytic capacitor
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Kenichi Iida
謙一 飯田
Toshiyuki Takano
利幸 高野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電解液の火花電圧を高くし、比抵抗を低く
し、高温特性及び低温特性を安定化し、これにより電解
コンデンサの高温特性及び低温特性を向上し、容量減少
を防止する。 【構成】 エチレングリコールを主成分とする溶媒を含
む電解コンデンサ用電解液において、2,2,4−トリ
メチルアジピン酸またはその塩、2,4,4−トリメチ
ルアジピン酸またはその塩を溶解することを特徴とする
電解コンデンサ用電解液。

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用電解液
に関する。
【0002】
【従来の技術】アルミ電解コンデンサ等のコンデンサは
電解液を含浸剤として用いている。そしてこの電解液
は、コンデンサの種類等に応じた比抵抗や火花電圧等の
特性を有し、かつ組成を有している。
【0003】たとえば、中高圧用コンデンサに用いる電
解液はエチレングリコールを溶媒とし、硝酸アンモニウ
ムやアゼライン酸、セバシン酸、1,6−デカンジカル
ボン酸等を溶解した組成になっている。
【0004】そしてエチレングリコール−硼酸系の電解
液は火花電圧が高い特性を有している。また、エチレン
グリコールにアゼライン酸やセバシン酸を溶解した電解
液は、比抵抗が小さく、コンデンサの損失を小さくでき
る。さらに、エチレングリコールに1,6−デカンジカ
ルボン酸を溶解した電解液は、1,6−デカンジカルボ
ン酸の溶解度が良く、低温特性に優れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、エチレングリ
コール−硼酸系の電解液は比抵抗が大きく、コンデンサ
の損失を大きくする欠点がある。またこの電解液は、エ
ステル反応を生じ、その際に発生する水のために、高温
度において劣化し易く、安定性に劣る欠点がある。そし
て、アゼライン酸等を溶解した電解液は、アゼライン酸
等が直鎖のジカルボン酸であるため、低温で溶解し難
く、そのため低温特性が劣る欠点がある。さらに、1,
6−デカンジカルボン酸を溶解した電解液は、アルミニ
ウムと錯体を形成する反応が大きく、コンデンサの容量
を減少させる欠点がある。
【0006】本発明の目的は、以上の欠点を改良し、火
花電圧を高くでき、比抵抗を低くでき、高温特性及び低
温特性を安定でき、かつ電解コンデンサの tanδを小さ
くし、高温特性及び低温特性を向上でき、容量減少を防
止できる電解コンデンサ用電解液を提供するものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
の目的を達成するために、エチレングリコールを主成分
とする溶媒を含む電解コンデンサ用電解液において、
2,2,4−トリメチルアジピン酸またはその塩を溶解
することを特徴とする電解コンデンサ用電解液を提供す
るものである。
【0008】また、請求項2の発明は、エチレングリコ
ールを主成分とする溶媒を含む電解コンデンサ用電解液
において、2,4,4−トリメチルアジピン酸またはそ
の塩を溶解することを特徴とする電解コンデンサ用電解
液を提供するものである。
【0009】
【作用】本発明に用いる、2,2,4−トリメチルアジ
ピン酸及びその塩、2,4,4−トリメチルアジピン酸
及びその塩は、各々〔化1〕〜〔化4〕に示す通りの構
造式になっている。
【0010】
【化1】
【0011】
【化2】
【0012】
【化3】
【0013】
【化4】
【0014】この構成式から明らかな通り、これらの物
質は、メチレン基 (−CH2−)のα位にメチル基を2
つ持っていて、この立体障害によりエチレングリコール
等のグリコール類とエステル化反応を生じ難くなる。そ
のためエステル反応により生じる水を減少でき、高温特
性の安定な電解液が得られる。
【0015】また、2,2,4−トリメチルアジピン酸
等は側鎖を有するジカルボン酸や塩であり、従来のアゼ
ライン酸等の直鎖を有するジカルボン酸に比較して溶解
性に優れ低温特性を改良でき、化成性にも優れ、高い火
花電圧と低い比抵抗が得られる。
【0016】さらに、2,2,4−トリメチルアジピン
酸等は、特異な分子構造のため錯体を形成する反応を生
じ難く、また、錯体を形成してもエチレングリコールに
溶解するために、コンデンサの容量が減少するのを防止
できる。
【0017】なお、以上の通り、2,2,4−トリメチ
ルアジピン酸とその塩あるいは2,4,4−トリメチル
アジピン酸とその塩とは、各々酸と塩との違いによらず
に、同様の作用・効果を生じる。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
本発明の実施例として、エチレングリコールや水からな
る溶媒に、2,2,4−トリメチルアジピン酸やその塩
あるいは2,4,4−トリメチルアジピン酸やその塩、
アンモニア水等を溶解した組成の電解液を用いる。
【0019】なお、2,2,4−トリメチルアジピン酸
や2,4,4−トリメチルアジピン酸を溶解した場合で
あっても、液中にアンモニア水やアミン類を溶解した
り、あるいはアンモニアガスを液に送りこんで反応させ
ることにより、一部2,2,4−トリメチルアジピン酸
アンモニウムが生じる。また、エチレングリコールに
2,2,4−トリメチルアジピン酸アンモニウムや2,
4,4−トリメチルアジピン酸アンモニウムを溶解した
場合には、一部2,2,4−トリメチルアジピン酸や
2,4,4−トリメチルアジピン酸を生じる。
【0020】次に、実施例と従来例とにつき、火花電圧
と比抵抗とを測定し、表1に示した。なお、実施例及び
従来例とも、溶媒エチレングリコール91重量%と水1
重量%からなる組成とし、溶質を8重量%とする。
【0021】
【表1】
【0022】表1から明らかな通り、実施例1及び実施
例2によれば、従来例1〜従来例4に比較して、火花電
圧が最大約1.05倍に上昇し、比抵抗が約39%〜8
5%に低下する。
【0023】また、実施例と従来例とにつき、エチレン
グリコールのみを溶媒とした場合の溶質の溶解度を測定
し、表2に示した。
【0024】
【表2】
【0025】表2から明らかな通り、実施例3及び実施
例4によれば、従来例5〜従来例8に比較して約1.4
〜5.27倍溶解する。
【0026】さらに、表3に示した組成及び比抵抗から
なる電解液を含浸した、定格400V、330μFのア
ルミ電解コンデンサについて、初期特性と、高温負荷試
験後の容量変化率、tanδ 及び漏れ電流(以下LCと略
す)の各特性を測定した。試験条件は、周囲温度105
℃、印加電圧400V(定格電圧)で印加時間2000
時間までとする。また、試料数は各々10個とする。測
定結果は表4に示した。
【0027】
【表4】
【0028】表4から明らかな通り、実施例A〜実施例
Fの電解液を用いたNo1〜No6のコンデンサは初期
のLCが12〜15μA/5分である。これに対して、
従来例A〜従来例Dの電解液を用いたNo7〜No10
のコンデンサは、14〜136μA/5分である。すな
わち、前者の方が後者に比較して全体的にLCが低くな
っている。
【0029】そして初期のtanδ は、No1〜No6が
3.6〜8.7%であるのに対して、No7〜No10
が5.2〜9.6%となり、前者の方が後者よりも全体
的に低い。
【0030】また、2000hr印加後において、tan
δ は、No1〜No6のコンデンサが4.2〜9.8
%であるのに対して、No7〜No10のコンデンサが
7.2〜12.4%となり、前者の方が後者に比較して
全体的に低い値になっている。なお、従来例Aの電解液
を用いたNo7のコンデンサは、500hrまでの間に
試料の全部が作動して不良品となり、正常な測定ができ
なくなった。
【0031】そして、容量変化率は、No1〜No6の
コンデンサが0.2〜0.3%であるのに対して、No
7〜No10のコンデンサが−15.2〜−3.2%と
なり、前者によって容量の減少を防止できる。
【0032】また、表3に示した電解液を含浸した、定
格400V、330μFのアルミ電解コンデンサについ
て、初期特性と、高温無負荷試験後の容量変化率、tan
δ 及びLCの各特性を測定した。試験条件は周囲温度
105℃で放置時間2000時間までとする。試料数は
各々10個とする。測定結果は表5に示した。
【0033】
【表5】
【0034】表5から明らかな通り、No11〜No1
6のコンデンサは初期のLCが12〜15μA/5分で
あるのに対して、No17〜No20のコンデンサは1
4〜135μA/5分となり、前者の実施例A〜実施例
Cの電解液を用いた方が全体的にLCが低くなってい
る。
【0035】そして、2000hr放置後において、ta
nδ は、No11〜No16のコンデンサが3.9〜
9.3%であるのに対して、No17〜No20のコン
デンサは5.9〜9.8%となり、前者の方が全体的に
低くなる。なお、従来例Aの電解液を用いたNo11の
コンデンサは、1000hrまでの間に試料の全部が作
動し、正常な測定ができなくなった。
【0036】また、容量変化率は、No11〜No16
のコンデンサが0.2〜0.3%であるのに対して、N
o17〜No20のコンデンサは−10.3〜−0.7
%となり、前者によって容量の減少を防止できる。
【0037】
【発明の効果】以上の通り、本発明によればエチレング
リコールを主成分とする溶媒に2,2,4−トリメチル
アジピン酸やその塩、2,4,4−トリメチルアジピン
酸やその塩を溶解することにより、火花電圧が高く、比
抵抗が低く、高温特性及び低温特性が比較的に安定して
いて、そのために電解コンデンサのtanδ を小さくし、
高温特性等を向上でき、容量減少を防止できる電解コン
デンサ用電解液が得られる。
【表3】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレングリコールを主成分とする溶媒
    を含む電解コンデンサ用電解液において、2,2,4−
    トリメチルアジビン酸またはその塩を溶解することを特
    徴とする電解コンデンサ用電解液。
  2. 【請求項2】 エチレングリコールを主成分とする溶媒
    を含む電解コンデンサ用電解液において、2,4,4−
    トリメチルアジビン酸またはその塩を溶解することを特
    徴とする電解コンデンサ用電解液。
JP28574193A 1993-10-21 1993-10-21 電解コンデンサ用電解液 Expired - Lifetime JP2921363B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10321478A (ja) * 1997-05-19 1998-12-04 Nippon Chemicon Corp 電解コンデンサ用電解液
CN102254690A (zh) * 2011-04-21 2011-11-23 南通瑞达电子材料有限公司 电解电容器中高压用工作电解液
CN103779096A (zh) * 2014-01-25 2014-05-07 南通瑞达电子材料有限公司 电解电容器中高压用工作电解液
CN110010354A (zh) * 2019-03-06 2019-07-12 湖南艾华集团股份有限公司 一种适用于高压铝电解电容器的电解液及其制备方法

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CN103779096A (zh) * 2014-01-25 2014-05-07 南通瑞达电子材料有限公司 电解电容器中高压用工作电解液
CN110010354A (zh) * 2019-03-06 2019-07-12 湖南艾华集团股份有限公司 一种适用于高压铝电解电容器的电解液及其制备方法

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