JPH0748457B2 - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電解コンデンサ駆動用電解液（以下電解液と
称する）の改良に係り、特に電解コンデンサの漏れ電流
の低減と、リード線フォーミングに基づく漏れ電流の増
大防止とを実現できる電解液に関する。

（従来の技術） アルミニウム電解コンデンサは一般に、陽極として粗面
化したアルミニウム上に陽極酸化皮膜を形成させた電極
箔を使用する。しかし、製造工程において電極箔の裁断
や引出しリード線の接続等により前記の酸化皮膜の一部
が破壊されたり、新たに酸化皮膜の形成されていない部
分が露出したりするので、これらの部分に酸化皮膜を形
成するために、電解液中で再化成すなわちエージングが
行われコンデンサとしての漏れ電流を低下させるように
している。

また、近年では電子部品をプリント基板に取りつけるた
めにリード線のフォーミングを行う事が多くなった。こ
のようなフォーミングではコンデンサに機械的ストレス
を加えるので特に引出しリード線と電極箔との接続部分
に損傷を与え、結果として漏れ電流の増大を引き起こ
す。

従って、電解コンデンサとして重要なことである漏れ電
流を充分に低減させるためには電解液の酸化皮膜形成能
力すなわち化成性を向上させることが不可欠である。

そこで、電解液の化成性を向上させ、コンデンサの漏れ
電流を低減させるために、電解液に水を添加する方法が
良く知られており、最近では特公昭60-376号公報に示さ
れるようなレゾルシル酸を添加する方法が提案されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 前述のような従来の技術において、電解液に水を添加す
る方法は高温無負荷放置試験でコンデンサの漏れ電流を
増大させてしまうという問題点がある。また、レゾルシ
ル酸を添加する方法では充分には満足できる効果が得ら
れていない。

本発明はこのような従来の方法に鑑みてなされたもの
で、電解液の化成性を向上させ、コンデンサの漏れ電流
を低減し、さらにはリード線フォーミングによる漏れ電
流の増大を防止することのできる電解液を提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の問題点を解決するため本発明は、γ−ブチロラク
トンを主とする有機溶媒と有機酸塩とからなる電解液
に、スルホサリチル酸またはその塩を添加したことを特
徴とする。

スルホサリチル酸またはその塩は漏れ電流に対する効果
が顕著であるばかりでなく、有機溶媒に対する溶解性が
良いので好都合である。

前記スルホサリチル酸またはその塩またはその塩の添加
量は0.05〜５重量％が望ましい。添加量が0.05重量％よ
り少ない場合は十分な効果が得られず、５重量％より多
くしても添加量の増加による効果の増大が期待できな
い。

前記電解液の溶媒としては、γ−ブチロラクトンを主と
する（γ−ブチロラクトン単独も含む）有機溶媒を用
い、溶質に有機酸塩を用い、また添加剤としてスルホサ
リチル酸またはその塩を添加することによって化成性が
向上した。

前記電解液の溶質としてはコハク酸、アジピン酸、マレ
イン酸などのジカルボン酸類、フタル酸、サリチル酸、
安息香酸などの芳香族カルボン酸類、またはこれらのア
ンモニウム酸、アミン塩の一種または二種以上を利用で
きる。

また、前記電解液にさらにボロジサリチル酸もしくはボ
ロジフタル酸、またはそれらの塩を好ましくは0.05〜５
重量％添加することにより、化成性が一層向上され、リ
ード酸フォーミング後の漏れ電流低減を一層高めること
ができる。

（作用） スルホサリチル酸またはその塩は電解液に添加すること
により、化成性が著しく向上する。電解液の化成性が向
上することにより、電極箔や引出リード線の酸化皮膜の
修復が迅速に行われるため、エージングの際にコンデン
サの漏れ電流を早く低減できる。従って、同じエージン
グ時間で比較すると、スルホサリチル酸またはその塩を
添加した場合は最終的な漏れ電流を低い値とすることが
できる。

また、電解液にスルホサリチル酸またはその塩を添加す
ると、エージングにおいて形成される酸化皮膜が良質の
ものになると考えられる。これによりリード線フォーミ
ング等の機械的ストレスを加えられても酸化皮膜が損傷
を受けにくくなる。このように電解液の良好な化成性と
良質な酸化皮膜形成の相乗効果により、リード線フォー
ミング後の漏れ電流の増大が防止できる。

また、ボロジサリチル酸若しくはボロジフタル酸は、そ
れら単独では漏れ電流低減効果が少なかったが、スルホ
サリチル酸またはその塩と一緒に電解液に添加すること
により、スルホサリチル酸またはその塩を単独で添加し
た場合よりはさらに一層漏れ電流を低減させることがで
きる。

（実施例） 以下に実施例に基づいて本発明を説明する。

表１に従来例、比較例および本発明実施例の電解液組成
と、これらの電解液を用いて試作した50V1μＦのコンデ
ンサについて漏れ電流初期値およびリード線フォーミン
グ後の漏れ電流を示した。

表１において、従来例１は従来から使用されている電解
液組成の一例であり、従来例２は従来例１に水を添加し
たものである。比較例１はレゾルシル酸を添加した例で
ある。比較例２および３はスルホン酸基をもつ有機化合
物のうちで芳香族カルボン酸ではないものを添加した例
を示す。なお、比較例２および３において電解液にスル
ファミン酸またはスルファニル酸を溶解させることが困
難であった。

表１から明らかなように、従来例１と比較して従来例２
および比較例１〜３は漏れ電流初期値においても、フォ
ーミング後の漏れ電流においても充分な結果を奏するに
至っていない。これに対して、本発明実施例１〜６で
は、両方の漏れ電流の値において極めて顕著な低減効果
を示すことがわかる。従って、スルホン酸基を持つ有機
化合物すべてが有効なわけではなく、そのうちでもスル
ホサリチル酸が特に優れていることが示された。

また実施例２、３、５、６から明らかなように、ボロジ
サリチル酸あるいはボロジフタル酸を添加することによ
って、漏れ電流が一層低減された。

上記各実施例ではスルホサリチル酸を使用したが、その
塩もまた同等に使用でき、またボロジサリチル酸、ボロ
ジフタル酸はそれらの種々の塩も同等に使用できた。

表２に表１に示した電解液のうち従来例１、２および本
発明の実施例１〜３を用いて63V100μＦのコンデンサを
試作し、105℃における高温寿命試験を行った結果を示
す。

表２から明らかなように、従来例と比較して本発明実施
例ではスルホサリチル酸を添加したことによる悪影響は
なく、安定した高温寿命特性が得られた。

第１図に、表１の実施例１についてスルホサリチル酸の
添加量を増減させた場合の漏れ電流初期値の変化を示し
た。添加量が0.05〜５重量％までは漏れ電流が指数函数
的に減少しており、５重量％付近では減少効果が少なく
なることがわかる。また、添加量が５重量％を超えると
高温寿命試験において容量変化が大きくなり悪影響を及
ぼすこともわかった。

第２図は同じく表１の実施例１についてスルホサリチル
酸の添加量を増減させた場合のフォーミング後の漏れ電
流を示した。第２図も第１図と同様の傾向を示し、添加
量0.05〜５重量％において顕著な効果があることがわか
る。

（発明の効果） 以上述べたように、電解液にスルホサリチル酸またはそ
の塩を添加するという本発明によれば、従来の電解液に
比較して電解コンデンサの漏れ電流初期値を大幅に低減
できるだけでなく、フォーミング後の漏れ電流増大防止
に対しても各段の効果を与えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電解液において、スルホサリチル
酸の添加量と漏れ電流初期値との関係を示す図であり、
第２図は同じくスルホサリチル酸の添加量とフォーミン
グ後の漏れ電流との関係を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】γ−ブチロラクトンを主とする有機溶媒と
   有機酸塩とからなる電解液に、スルホサリチル酸または
   その塩を添加したことを特徴とする電解コンデンサ駆動
   用電解液。
2. 【請求項２】前記スルホサリチル酸またはその塩の添加
   量が0.05〜５重量％であることを特徴とする請求項１記
   載の電解コンデンサ駆動用電解液。
3. 【請求項３】添加剤としてさらにボロジサリチル酸若し
   くはボロジフタル酸、またはそれらの塩を添加したこと
   を特徴とする請求項１または２記載の電解コンデンサ駆
   動用電解液。