JPH08213286A

JPH08213286A - アルミニウム電解コンデンサおよびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液

Info

Publication number: JPH08213286A
Application number: JP3292895A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Yamada; 秀美山田; Hiroyuki Kurihara; 博之栗原
Original assignee: Elna Co Ltd
Current assignee: Elna Co Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】アルミニウム電解コンデンサ内部のアルミニウ
ム電解コンデンサ駆動用電解液が外部に漏洩しないアル
ミニウム電解コンデンサを得る。【構成】下記の構造式［１］に示したカルボン酸のグア
ニジン塩を溶質としたことを特徴とするアルミニウム電
解コンデンサ駆動用電解液。【化１】（式中、Ｘは芳香族カルボン酸、脂肪族飽和ジカルボン
酸または脂肪族不飽和ジカルボン酸を示し、Ｒは置換基
を示す。Ｒの炭素数は１〜４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
解液およびその電解コンデンサ駆動用電解液を使用した
アルミニウム電解コンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム電解コンデンサは、表面に
酸化皮膜を形成した陽極箔と陰極箔とをセパレータを介
して巻回したコンデンサ素子に電解コンデンサ駆動用電
解液を含浸し、このコンデンサ素子を封口体とともに外
装ケース内に組み込んだ構造を有する。また、陽極箔お
よび陰極箔にそれぞれ固着されたリード線は封口体を介
して外部に引き出されている。

【０００３】このような構造を有するアルミニウム電解
コンデンサ（以下、「電解コンデンサ」という。）は、
電極箔の表面に形成された酸化皮膜を誘電体として用い
ている。電解コンデンサ駆動用電解液（以下、「電解
液」という。）は、この電解コンデンサの陽極箔表面に
形成された酸化皮膜に接し、真の陰極として機能してい
る。さらには、酸化皮膜を誘電体に用いる構造を有する
電解コンデンサは通電中、常に酸化皮膜を電解液との化
学反応により修復し、コンデンサ特性を安定させてい
る。よって、電解コンデンサの特性を向上させるため
に、電解液は高い電気伝導性と優れた酸化皮膜修復能力
および高温使用下での長期信頼性などが求められてい
る。

【０００４】電解コンデンサの特性の向上を図るため
に、従来は電解液には非プロトン溶媒を主溶媒としてカ
ルボン酸またはその塩を溶解したものがよく用いられて
いる。最近では、カルボン酸の第４級アンモニウム塩を
溶質とした電解液が高い電気伝導性と優れた酸化皮膜修
復能力および高温使用下での長期信頼性などの特性に優
れているためによく用いられている。

【０００５】例えば、特開昭６２−１４５７１５号公報
にはγ−ブチロラクトンを主溶媒とし、芳香族カルボン
酸の第４級アンモニウム塩を溶質とした電解液が開示さ
れている。芳香族カルボン酸の第４級アンモニウム塩を
溶質とした電解液は、特に低電圧用電解コンデンサによ
く用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上述した芳香族カルボン酸の第４級アンモニウム塩など
からなる第４級アンモニウム塩を溶質とした電解液は、
電圧を印加した場合に電解液のｐＨが上昇し、強アルカ
リが発生してしまうという問題があった。このために従
来、第４級アンモニウム塩を溶質とした電解液を使用し
た電解コンデンサに電圧を印加すると、陰極側のタブ端
子近傍の電解液に強アルカリが発生していた。強アルカ
リとなった電解液は、電圧を印加した電解コンデンサの
陰極側のタブ端子を腐蝕させ、さらには陰極側のタブ端
子に嵌合するゴム封口体の透孔部を膨潤させてしまう。
よって、陰極側のゴム封口体に穿設された透孔とタブ端
子との嵌合を弱めて、ゴム封口体とタブ端子の間から電
解液が外部に漏液し易くなるという問題があった。

【０００７】この問題点を解決するために、第４級アン
モニウム塩に代えてカルボン酸の第３級アンモニウム塩
を溶質とした電解液など様々な電解液が提案されてい
る。しかし、第４級アンモニウム塩を溶質とした電解液
と比較すると電気伝導度および長期信頼性などの電解液
の特性が劣っているのが現状である。

【０００８】また、第４級アンモニウム塩を溶質とした
電解液をゴム封口体の厚みの薄い小形の電解コンデンサ
に用いるために種々の検討がなされている。例えば、陰
極側のタブ端子の表面に強アルカリへの耐蝕性向上のた
めに化成皮膜を形成したり、強アルカリへの耐蝕性に優
れたゴムを封口体に採用したりしているが、未だ完全に
は解決されていない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した従来の
課題に鑑みなされたもので、本発明者らは種々の実験と
検討を重ねた結果、上述した課題を克服することのでき
るグアニジン塩を溶質とした電解液を発明した。

【００１０】本発明に係る電解液の特徴は、好ましくは
非プロトン溶媒を主溶媒として下記の化１３に示す構造
式［１］のカルボン酸のグアニジン塩を溶質したことに
ある。さらに本発明による電解コンデンサの特徴は、好
ましくは非プロトン溶媒を主溶媒として下記に示す構造
式［１］のカルボン酸のグアニジン塩を溶質とした電解
液を用いたことにある。

【００１１】

【化１３】

【００１２】（式中、Ｘは芳香族カルボン酸、脂肪族飽
和ジカルボン酸または脂肪族不飽和ジカルボン酸を示
し、Ｒは置換基を示す。Ｒの炭素数は１〜４である。）

【００１３】芳香族カルボン酸の具体例としてはフタル
酸、安息香酸、サリチル酸、レゾルシル酸がある。

【００１４】構造式［１］に示される芳香族カルボン酸
のグアニジン塩の代表的な具体例としてはフタル酸テト
ラメチルグアニジン塩、安息香酸テトラメチルグアニジ
ン塩、サリチル酸テトラメチルグアニジン塩、レゾルシ
ル酸テトラメチルグアニジン塩

【００１５】フタル酸テトラエチルグアニジン塩、安息
香酸テトラエチルグアニジン塩、サリチル酸テトラエチ
ルグアニジン塩、レゾルシル酸テトラエチルグアニジン
塩

【００１６】フタル酸テトラプロピルグアニジン塩、安
息香酸テトラプロピルグアニジン塩、サリチル酸テトラ
プロピルグアニジン塩、レゾルシル酸テトラプロピルグ
アニジン塩

【００１７】フタル酸テトラブチルグアニジン塩、安息
香酸テトラブチルグアニジン塩、サリチル酸テトラブチ
ルグアニジン塩、レゾルシル酸テトラブチルグアニジン
塩

【００１８】フタル酸トリメチルエチルグアニジン塩、
安息香酸トリメチルエチルグアニジン塩、サリチル酸ト
リメチルエチルグアニジン塩、レゾルシル酸トリメチル
エチルグアニジン塩

【００１９】フタル酸ジメチルジエチルグアニジン塩、
安息香酸ジメチルジエチルグアニジン塩、サリチル酸ジ
メチルジエチルグアニジン塩、レゾルシル酸ジメチルジ
エチルグアニジン塩

【００２０】フタル酸メチルトリエチルグアニジン塩、
安息香酸メチルトリエチルグアニジン塩、サリチル酸メ
チルトリエチルグアニジン塩またはレゾルシル酸メチル
トリエチルグアニジン塩などが挙げられる。

【００２１】さらには、下記の化１４に示す構造式
［２］のフタル酸テトラメチルグアニジン塩が容易に合
成して作り出すことできることから、本発明に係る電解
液の溶質として用いることが特に好ましい。

【００２２】

【化１４】

【００２３】また本発明に係る構造式［１］の脂肪族飽
和ジカルボン酸の具体例としてはマロン酸、コハク酸、
グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、コルク酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二
酸、ブラシル酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二
酸、タプシン酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二
酸、ノナデカン二酸、アイコサン二酸、またはドコサン
二酸などが挙げられる。

【００２４】構造式［１］の脂肪族飽和ジカルボン酸の
グアニジン塩の代表的な具体例としては、マロン酸テト
ラメチルグアニジン塩、コハク酸テトラメチルグアニジ
ン塩、グルタル酸テトラメチルグアニジン塩、アジピン
酸テトラメチルグアニジン塩

【００２５】マロン酸テトラエチルグアニジン塩、コハ
ク酸テトラエチルグアニジン塩、グルタル酸テトラエチ
ルグアニジン塩、アジピン酸テトラエチルグアニジン塩

【００２６】マロン酸テトラプロピルグアニジン塩、コ
ハク酸テトラプロピルグアニジン塩、グルタル酸テトラ
プロピルグアニジン塩、アジピン酸テトラプロピルグア
ニジン塩

【００２７】マロン酸テトラブチルグアニジン塩、コハ
ク酸テトラブチルグアニジン塩、グルタル酸テトラブチ
ルグアニジン塩、アジピン酸テトラブチルグアニジン塩

【００２８】マロン酸トリメチルエチルグアニジン塩、
コハク酸トリメチルエチルグアニジン塩、グルタル酸ト
リメチルエチルグアニジン塩、アジピン酸トリメチルエ
チルグアニジン塩

【００２９】マロン酸ジメチルジエチルグアニジン塩、
コハク酸ジメチルジエチルグアニジン塩、グルタル酸ジ
メチルジエチルグアニジン塩、アジピン酸ジメチルジエ
チルグアニジン塩などが挙げられる。

【００３０】さらには、下記の化１５に示す構造式
［３］のマロン酸テトラメチルグアニジン塩または下記
の化１６に示す構造式［４］のコハク酸テトラメチルグ
アニジン塩が容易に合成して作り出すことできることか
ら、本発明に係る電解液の溶質として用いることが特に
好ましい。

【００３１】

【化１５】

【００３２】

【化１６】

【００３３】さらに本発明に係る構造式［１］の脂肪族
不飽和ジカルボン酸の具体例としてはマレイン酸、シト
ラコン酸、フマル酸、イタコン酸、グルタコン酸、アリ
ルマロン酸、テラコン酸、メサコン酸またはムコン酸な
どがある。

【００３４】脂肪族不飽和ジカルボン酸のグアニジン塩
の代表的な具体例としては、マレイン酸テトラメチルグ
アニジン塩、シトラコン酸テトラメチルグアニジン塩、
フマル酸テトラメチルグアニジン塩、イタコン酸テトラ
メチルグアニジン塩

【００３５】マレイン酸テトラエチルグアニジン塩、シ
トラコン酸テトラエチルグアニジン塩、フマル酸テトラ
エチルグアニジン塩、イタコン酸テトラエチルグアニジ
ン塩

【００３６】マレイン酸テトラプロピルグアニジン塩、
シトラコン酸テトラプロピルグアニジン塩、フマル酸テ
トラプロピルグアニジン塩、イタコン酸テトラプロピル
グアニジン塩

【００３７】マレイン酸テトラブチルグアニジン塩、シ
トラコン酸テトラブチルグアニジン塩、フマル酸テトラ
ブチルグアニジン塩、イタコン酸テトラブチルグアニジ
ン塩

【００３８】マレイン酸トリメチルエチルグアニジン
塩、シトラコン酸トリメチルエチルグアニジン塩、フマ
ル酸トリメチルエチルグアニジン塩、イタコン酸トリメ
チルエチルグアニジン塩

【００３９】マレイン酸ジメチルジエチルグアニジン
塩、シトラコン酸ジメチルジエチルグアニジン塩、フマ
ル酸ジメチルジエチルグアニジン塩、イタコン酸ジメチ
ルジエチルグアニジン塩

【００４０】マレイン酸メチルトリエチルグアニジン
塩、シトラコン酸メチルトリエチルグアニジン塩、フマ
ル酸メチルトリエチルグアニジン塩またはイタコン酸メ
チルトリエチルグアニジン塩などが挙げられる。

【００４１】さらには、下記の化１７に示す構造式
［５］のマレイン酸テトラメチルグアニジン塩または下
記の化１８に示す構造式［６］のシトラコン酸テトラメ
チルグアニジン塩が容易に合成して作り出すことできる
ことから、本発明に係る電解液の溶質として用いること
が特に好ましい。

【００４２】

【化１７】

【００４３】

【化１８】

【００４４】本発明に係る電解液において、電解液中の
構造式［１］に示されるカルボン酸のグアニジン塩の含
有量は種々に選択し得るが、含有量が１重量％未満であ
ると電解液特性が不充分である。また、構造式［１］に
示されるカルボン酸のグアニジン塩の電解液中の含有量
が６０重量％を超えると、構造式［１］に示されるカル
ボン酸のグアニジン塩が溶解しづらくなる。よって、構
造式［１］に示されるカルボン酸のグアニジン塩の含有
量は電解液中１重量％〜６０重量％が好ましい。さらに
は、飽和溶液の状態が最も電気伝導度が高く好適であ
る。しかし、構造式［１］に示されるカルボン酸のグア
ニジン塩の電解液中の含有量が４０重量％を超えると、
低温で構造式［１］に示されるカルボン酸のグアニジン
塩が析出しやすくなるので、さらに好ましくは１０重量
％〜４０重量％である。

【００４５】本発明に係る電解液に溶媒として用いる非
プロトン溶媒としてはβ−ブチロラクトン、γ−ブチロ
ラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、
γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−ヘプタ
ラクトン、γ−ヒドロキシ−ｎ−カプリル酸ラクトン、
γ−ノナラクトン、δ−ノナラクトン、δ−デカラクト
ンおよびγ−ウンデカラクトンなどのラクトン類が挙げ
られ、これらのラクトン類を単独または混合して溶媒と
して用いるのが好ましい。特に好ましくは、γ−ブチロ
ラクトンを用いるのが安価であり好ましい。また、本発
明に用いられる非プロトン溶媒はラクトン類のみに限定
するものではない。

【００４６】また、本発明においては非プロトン溶媒を
単独で用いてもよいが、非プロトン溶媒に他の溶媒を混
合してもよい。この場合、混合する溶媒はグリコール類
が好ましい。非プロトン溶媒にグリコール類を混合した
場合は、非プロトン溶媒単独で本発明に係る構造式
［１］に示されるグアニジン塩を溶解するよりも高い電
気伝導度を得られやすい。非プロトン溶媒に混合するグ
リコール類としては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−テル、プロピレングリコール、ジエチレング
リコール、ジエチレングリコールモノアルキルエーテ
ル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリエ
チレングリコールおよびグリセリンなどが挙げられる。
これらグリコール類を各々単独で非プロトン溶媒と混合
して主溶媒として用いるか、これらのグリコール類を混
合するとともに非プロトン溶媒とも混合して主溶媒とし
て用いるのが好ましい。さらには、エチレングリコール
を非プロトン溶媒に混合して用いるのが安価であるので
好ましい。また、本発明で混合される溶媒はグリコール
類のみに限定するものではない。

【００４７】本発明に係る電解液において、ラクトン類
とグリコール類の混合割合は重量比９５対５から７０対
３０程度が電解液の特性上好適である。

【００４８】従って、本発明はラクトン類とグリコール
類を混合して主溶媒とし、上述した構造式［２］を有す
るフタル酸テトラメチルグアニジン塩、または構造式
［３］を有するマロン酸テトラメチルグアニジン塩、ま
たは構造式［４］を有するコハク酸テトラメチルグアニ
ジン塩、または構造式［５］を有するマレイン酸テトラ
メチルグアニジン塩、または構造式［６］を有するシト
ラコン酸テトラメチルグアニジン塩を溶解して電解液と
するのがより好ましい。

【００４９】以上のことから本発明に係る電解コンデン
サは、ラクトン類とグリコール類を混合して主溶媒と
し、構造式［２］を有するフタル酸テトラメチルグアニ
ジン塩、または構造式［３］を有するマロン酸テトラメ
チルグアニジン塩、または構造式［４］を有するコハク
酸テトラメチルグアニジン塩、または構造式［５］を有
するマレイン酸テトラメチルグアニジン塩、または構造
式［６］を有するシトラコン酸テトラメチルグアニジン
塩を溶解して電解液として用いるのがより好ましい。

【００５０】本発明に係る電解液は、本発明に係る電解
液の酸化皮膜修復能力などの電解液特性を向上させるた
めに無機酸を電解液中に添加してもよい。さらには、無
機酸塩を電解液特性向上のために電解液中に添加しても
よい。また、無機酸および無機酸塩を混合して電解液中
に添加してもよい。

【００５１】添加する無機酸および無機酸塩の種類と電
解液への添加量は硼酸０．１重量％〜１０重量％、好ま
しくは０．１重量％〜５重量％、硼酸塩０．１重量％〜
１０重量％、好ましくは０．１重量％〜５重量％、リン
酸０．１重量％〜１０重量％、好ましくは０．１重量％
〜５重量％およびリン酸塩０．１重量％〜１０重量％、
好ましくは０．１重量％〜５重量％である。

【００５２】また、上述した無機酸および無機酸塩と同
様に本発明に係る電解液の酸化皮膜修復能力などの電解
液特性向上のためにマンニット、ソルビットなどの多糖
類を添加してもよい。さらには、多糖類を無機酸または
無機酸塩と混合して電解液中に添加してもよい。多糖類
の電解液への添加量は各々０．１重量％〜１０重量％、
好ましくは０．１重量％〜５重量％である。

【００５３】さらには、ニトロ化合物などをガス吸収剤
として０．１重量％〜１０重量％、好ましくは０．１重
量％〜５重量％添加してもよい。

【００５４】さらに、電解コンデンサの初期の損失角の
正接（ｔａｎδ）を改善するために、本発明に係る電解
液にケトン類を０．１重量％〜１０重量％、好ましくは
０．１重量％〜５重量％を添加してもよい。

【００５５】本発明に係る電解液のｐＨは必要に応じて
所望のｐＨ調整剤を添加することによりｐＨ４〜ｐＨ１
２、好ましくはｐＨ５〜ｐＨ７に調整される。また、電
解液中に水分が存在するとアルミニウム箔の腐蝕の原因
などとなるので、存在しないのがより望ましいが、５重
量％程度以下であれば特に不都合は生じない。

【００５６】

【実施例】まず、本発明に係る芳香族カルボン酸のグア
ニジン塩を用いた電解液の組成を比較例とともに説明す
る。なお、比較例１、２および実施例１、２について
は、電気伝導度（μＳ／ｃｍ；液温４０℃にて）と火花
発生電圧（Ｖ；液温８５℃にて）を測定した。

【００５７】〈比較例１〉

【００５８】電解液組成；フタル酸テトラメチルアンモニウム塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７４重量％水１重量％電気伝導度は１３０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は５
０Ｖであった。

【００５９】〈比較例２〉

【００６０】電解液組成；フタル酸テトラメチルアンモニウム塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７０重量％エチレングリコール５重量％電気伝導度は１２０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は６
０Ｖであった。

【００６１】〈比較例３〉

【００６２】電解液組成；安息香酸メチルトリエチルアンモニウム塩２５重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％ジエチレングリコール１５重量％

【００６３】〈比較例４〉

【００６４】電解液組成；サリチル酸メチルトリエチルアンモニウム塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１０重量％プロピレングリコール１０重量％

【００６５】〈実施例１〉

【００６６】電解液組成；フタル酸テトラメチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７４重量％水１重量％電気伝導度は１６０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は８
５Ｖであった。

【００６７】〈実施例２〉

【００６８】電解液組成；フタル酸テトラメチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７０重量％エチレングリコール５重量％電気伝導度は１８０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は９
０Ｖであった。

【００６９】〈実施例３〉

【００７０】電解液組成；安息香酸テトラエチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％ジエチレングリコール１５重量％

【００７１】〈実施例４〉

【００７２】電解液組成；サリチル酸トリメチルエチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１０重量％プロピレングリコール１０重量％

【００７３】比較例２の電解液と実施例２の電解液を用
いて定格電圧１０Ｖ１００μＦ（製品サイズ；直径６．
３ｍｍ、軸長７ｍｍ）の電解コンデンサを各々５０個作
製した。次に、比較例２および実施例２の電解液にて作
製した電解コンデンサに、定格電圧６．３Ｖを印加しな
がら８５℃の温度、湿度８５％で高温負荷試験を２００
０時間実施した。試験後に、比較例２および実施例２の
電解コンデンサの電解液の漏液検査を目視にて行なっ
た。これを比較例２および実施例２の電解液の電気伝導
度および火花発生電圧とともに電解コンデンサの漏液個
数を表１に示す。

【００７４】

【表１】

【００７５】実施例２の電解液は比較例２の電解液と比
べて電気伝導度および火花発生電圧が共に高い。さらに
は、比較例２および実施例２の電解液を用いて作製した
電解コンデンサの高温負荷試験後の目視検査の結果、従
来のカルボン酸の第４級アンモニウム塩を溶質とした比
較例２の電解コンデンサは全数漏液しているのに比べて
実施例２の電解コンデンサは電解液の漏液が皆無である
ことが分かる。

【００７６】次に、比較例１、３および実施例１、３に
よる電解液を用いて定格電圧６３Ｖ２２μＦ（製品サイ
ズ；直径５ｍｍ、軸長１１ｍｍ）の電解コンデンサを各
々５０個作製し、静電容量（μＦ）、損失角の正接（ｔ
ａｎδ）および漏れ電流（１分値；μＡ）を測定した。
次に、作製した電解コンデンサに定格電圧６３Ｖを印加
しながら温度８５℃、湿度８５％の雰囲気中に３０００
時間暴露して耐湿負荷試験を行なった。

【００７７】比較例１、３および実施例１、３による電
解液を用いて作製した電解コンデンサそれぞれの静電容
量（μＦ）、損失角の正接（ｔａｎδ）および漏れ電流
（１分値；μＡ）の平均値と、負荷試験後の電解コンデ
ンサの外部への電解液の漏液状態を目視検査した結果を
表２に示す。

【００７８】

【表２】

【００７９】実施例１、３の電解コンデンサは比較例３
の電解コンデンサに比べて損失角の正接（ｔａｎδ）お
よび漏れ電流（１分値；μＡ）に優れていることが分か
る。さらには、比較例３の電解コンデンサは全個漏液が
発生し、電解コンデンサの陰極側のタブ端子と嵌合され
るゴム封口体の透孔部が腐蝕および膨潤していることが
確認された。これに対して実施例１、３の電解コンデン
サの漏液は皆無であり、電解コンデンサの陰極側のタブ
端子と嵌合されるゴム封口体の透孔部に腐蝕および膨潤
が見られなかった。よって、本発明に係る構造式［１］
に示される芳香族カルボン酸のグアニジン塩を用いた電
解液は強アルカリを発生しないことが分かる。

【００８０】以上のことから本発明に係る構造式［１］
に示される芳香族カルボン酸のグアニジン塩を用いた電
解液は、従来の第４級アンモニウム塩を用いた電解液に
比べて優れた電解液特性と長期信頼性があることが分か
る。

【００８１】次に、本発明に係る脂肪族飽和ジカルボン
酸のグアニジン塩を用いた電解液の組成を比較例ととも
に説明する。なお、比較例６〜８および実施例１０〜１
２については、電気伝導度（μＳ／ｃｍ；液温４０℃に
て）と火花発生電圧（Ｖ；液温８５℃にて）を測定し
た。

【００８２】〈比較例６〉

【００８３】電解液組成；マロン酸テトラメチルアンモニウム塩２３重量％ γ−ブチロラクトン７６重量％水１重量％電気伝導度は９０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は６０
Ｖであった。

【００８４】〈比較例７〉

【００８５】電解液組成；コハク酸テトラメチルアンモニウム塩２０重量％ γ−ブチロラクトン７９重量％水１重量％電気伝導度は８５００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は８２
Ｖであった。

【００８６】〈比較例８〉

【００８７】電解液組成；マロン酸テトラメチルアンモニウム塩２０重量％ γ−ブチロラクトン７０重量％エチレングリコール１０重量％電気伝導度は８０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は８０
Ｖであった。

【００８８】〈比較例９〉

【００８９】電解液組成；コハク酸テトラプロピルアンモニウム塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％ジエチレングリコール２０重量％

【００９０】〈比較例１０〉

【００９１】電解液組成；グルタル酸メチルトリエチルアンモニウム塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１０重量％プロピレングリコール１０重量％

【００９２】〈比較例１１〉

【００９３】電解液組成；アジピン酸テトラプロピルアンモニウム塩２２重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１８重量％

【００９４】〈実施例１０〉

【００９５】電解液組成；マロン酸テトラメチルグアニジン塩２３重量％ γ−ブチロラクトン７６重量％水１重量％電気伝導度は１２０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は１
００Ｖであった。

【００９６】〈実施例１１〉

【００９７】電解液組成；コハク酸テトラメチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン７９重量％水１重量％電気伝導度は１００００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は１
１０Ｖであった。

【００９８】〈実施例１２〉

【００９９】電解液組成；マロン酸テトラメチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン７０重量％エチレングリコール１０重量％電気伝導度は１１０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は１
２０Ｖであった。

【０１００】〈実施例１３〉

【０１０１】電解液組成；コハク酸テトラエチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％ジエチレングリコール２０重量％

【０１０２】〈実施例１４〉

【０１０３】電解液組成；グルタル酸テトラエチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１０重量％プロピレングリコール１０重量％

【０１０４】〈実施例１５〉

【０１０５】電解液組成；アジピン酸テトラメチルグアニジン塩２２重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１８重量％

【０１０６】〈実施例１６〉

【０１０７】電解液組成；マロン酸テトラメチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６７重量％エチレングリコール１０重量％ソルビット３重量％

【０１０８】〈実施例１７〉

【０１０９】電解液組成；コハク酸テトラメチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン７９重量％ｐ−ニトロベンズアルデヒド１重量％

【０１１０】〈実施例１８〉

【０１１１】電解液組成；マロン酸テトラメチルグアニジン塩２５重量％ γ−バレロラクトン６５重量％ジエチレングリコール１０重量％

【０１１２】〈実施例１９〉

【０１１３】電解液組成；マロン酸トリメチルエチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン４０重量％ γ−バレロラクトン３５重量％

【０１１４】比較例６〜８、実施例１０〜１２の電解液
を用いて定格電圧５０Ｖ１０μＦ（製品サイズ；直径５
ｍｍ、軸長７ｍｍ）の電解コンデンサを各々５０個作製
した。次に、作製した電解コンデンサに定格電圧５０Ｖ
を印加しながら９５℃、湿度９５％で高温負荷試験を２
０００時間実施した。次に、高温負荷試験後の各々電解
コンデンサからの電解液の漏液の有無を目視にて検査し
た。表３に電解コンデンサ漏液個数を電解液の電気伝導
度および火花発生電圧とともに示す。

【０１１５】

【表３】

【０１１６】比較例６〜８に比べ実施例１０〜１２は共
に電気伝電導度が優れ、さらに電解液の火花発生電圧は
比較例６の電解液が６０Ｖであるのに対して実施例１０
の電解液は１００Ｖ、同様に比較例７の電解液が８２Ｖ
であるのに対して実施例１１の電解液は１１０Ｖであ
り、また比較例８の電解液が８０Ｖであるのに対して実
施例１２の電解液は１２０Ｖであるというように実施例
の電解液は比較例の電解液と比較して火花発生電圧が格
段に高い。さらには、高温負荷試験後の電解液の漏液を
起こした電解コンデンサの個数が比較例６〜８は全てで
漏液しているのに比べて、実施例１０〜１２は電解液の
漏液個数が皆無である。

【０１１７】次に、比較例９〜比較例１１および実施例
１２〜実施例１９による電解液を用いて定格電圧６３Ｖ
１２μＦ（製品サイズ；直径６．３ｍｍ、軸長７ｍｍ）
の電解コンデンサを各々５０個作製し、静電容量（μ
Ｆ）、損失角の正接（ｔａｎδ）および漏れ電流（１分
値；μＡ）を測定した。次に、作製した電解コンデンサ
に定格電圧６３Ｖを印加しながら温度８５℃、湿度８５
％の雰囲気中に３０００時間暴露して耐湿負荷試験を行
なった。

【０１１８】比較例９〜比較例１１および実施例１２〜
実施例１９による電解液を用いて作製した電解コンデン
サそれぞれの静電容量（μＦ）、損失角の正接（ｔａｎ
δ）および漏れ電流（１分値；μＡ）の平均値と、負荷
試験後の電解コンデンサの外部への電解液の漏液の有無
を目視検査した結果を表４に示す。

【０１１９】

【表４】

【０１２０】実施例１２〜実施例１９の電解コンデンサ
は比較例９〜比較例１１の電解コンデンサに比べて損失
角の正接（ｔａｎδ）および漏れ電流（１分値；μＡ）
に優れていることが分かる。さらには、比較例９〜比較
例１１の電解コンデンサは全て漏液が発生し、電解コン
デンサの陰極側のタブ端子と嵌合されるゴム封口体の透
孔部が腐蝕および膨潤していることが確認された。これ
に対して実施例１２〜実施例１９の電解コンデンサの漏
液は皆無であり、電解コンデンサの陰極側のタブ端子と
嵌合されるゴム封口体の透孔部に腐蝕および膨潤が見ら
れなかった。よって、本発明に係る構造式［１］の脂肪
族飽和ジカルボン酸のグアニジン塩を用いた電解液は強
アルカリを発生しないことが分かる。

【０１２１】以上のことから本発明に係る構造式［１］
の脂肪族飽和ジカルボン酸のグアニジン塩を用いた電解
液は、従来の第４級アンモニウム塩を用いた電解液に比
べて優れた電解液特性と長期信頼性があることが分か
る。

【０１２２】さらに本発明に係る脂肪族不飽和ジカルボ
ン酸のグアニジン塩を用いた電解液の組成を比較例とと
もに説明する。なお、比較例１２および実施例２０につ
いては、電気伝導度（μＳ／ｃｍ；液温４０℃にて）と
火花発生電圧（Ｖ；液温８５℃にて）を測定した。

【０１２３】〈比較例１２〉

【０１２４】電解液組成；マレイン酸テトラエチルアンモニウム塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７４重量％水１重量％電気伝導度は１９０００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は４
５Ｖであった。

【０１２５】〈比較例１３〉

【０１２６】電解液組成；マレイン酸テトラメチルアンモニウム塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７０重量％エチレングリコール５重量％

【０１２７】〈比較例１４〉

【０１２８】電解液組成；シトラコン酸テトラプロピルアンモニウム塩２５重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％ジエチレングリコール１５重量％

【０１２９】〈比較例１５〉

【０１３０】電解液組成；フマル酸メチルトリエチルアンモニウム塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１０重量％プロピレングリコール１０重量％

【０１３１】〈比較例１６〉

【０１３２】電解液組成；イタコン酸テトラプロピルアンモニウム塩２５重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１５重量％プロピレングリコール１０重量％

【０１３３】〈実施例２０〉

【０１３４】電解液組成；マレイン酸テトラメチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７４重量％水１重量％電気伝導度は２００００μＳ／ｃｍ、火花発生電圧は７
０Ｖであった。

【０１３５】〈実施例２１〉

【０１３６】電解液組成；マレイン酸テトラメチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン７０重量％エチレングリコール５重量％

【０１３７】〈実施例２２〉

【０１３８】電解液組成；シトラコン酸テトラエチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％ジエチレングリコール１５重量％

【０１３９】〈実施例２３〉

【０１４０】電解液組成；フマル酸テトラエチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１０重量％プロピレングリコール１０重量％

【０１４１】〈実施例２４〉

【０１４２】電解液組成；イタコン酸テトラメチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン６０重量％エチレングリコール１５重量％

【０１４３】〈実施例２５〉

【０１４４】電解液組成；マレイン酸テトラメチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン６７重量％エチレングリコール１０重量％マンニット３重量％

【０１４５】〈実施例２６〉

【０１４６】電解液組成；シトラコン酸テトラメチルグアニジン塩２０重量％ γ−ブチロラクトン７９重量％ｐ−ニトロフェノール１重量％

【０１４７】〈実施例２７〉

【０１４８】電解液組成；マレイン酸トリメチルエチルグアニジン塩２５重量％ γ−バレロラクトン６５重量％エチレングリコール１０重量％

【０１４９】〈実施例２８〉

【０１５０】電解液組成；マレイン酸ジメチルジエチルグアニジン塩２５重量％ γ−ブチロラクトン４０重量％ γ−バレロラクトン３５重量％

【０１５１】比較例１２の電解液と実施例２０の電解液
を用いて定格電圧１０Ｖ１００μＦ（製品サイズ；直径
６．３ｍｍ軸長７ｍｍ）の電解コンデンサを各々５０個
作製した。次に、作製した電解コンデンサに定格電圧１
０Ｖを印加しながら８５℃、湿度９５％で高温負荷試験
を２０００時間実施した。次に、高温負荷試験後の各々
の電解コンデンサからの電解液の漏液の有無を目視にて
検査した。表５に電解コンデンサの漏液個数を電解液の
電気伝導度および火花発生電圧とともに示す。

【０１５２】

【表５】

【０１５３】比較例１２の電解液と実施例２０の電解液
の電気伝導度は実施例の方がよい。しかし、比較例１２
の電解液の火花発生電圧が４５Ｖであるのに対して実施
例２０の電解液の火花発生電圧は７０Ｖであり、実施例
２０の電解液は比較例１２の電解液と比べて火花発生電
圧が格段に高い。さらには、高温負荷試験後の電解液の
漏液を起こした電解コンデンサの個数が比較例１２は全
てであるのに対して実施例２０の電解コンデンサは電解
液の漏液が皆無であることが分かる。

【０１５４】次に、比較例１３〜比較例１６および実施
例２１〜実施例２８による電解液を用いて定格電圧２５
Ｖ４７μＦ（製品サイズ；直径６．３ｍｍ、軸長７ｍ
ｍ）の電解コンデンサを各々５０個作製し、静電容量
（μＦ）、損失角の正接（ｔａｎδ）および漏れ電流
（１分値；μＡ）を測定した。その後、作製した電解コ
ンデンサに定格電圧２５Ｖを印加しながら温度８５℃、
湿度８５％の雰囲気中に３０００時間暴露して耐湿負荷
試験を行なった。

【０１５５】比較例１３〜比較例１６および実施例２１
〜実施例２８による電解液を用いて作製した電解コンデ
ンサそれぞれの静電容量（μＦ）、損失角の正接（ｔａ
ｎδ）および漏れ電流（１分値；μＡ）の平均値と、負
荷試験後の電解コンデンサの外部への電解液の漏液の有
無を目視検査した結果を表６に示す。

【０１５６】

【表６】

【０１５７】実施例２１〜実施例２８の電解コンデンサ
は比較例１３〜比較例１６の電解コンデンサに比べて損
失角の正接（ｔａｎδ）および漏れ電流（１分値；μ
Ａ）に優れていることが分かる。さらには、比較例１３
〜比較例１６の電解コンデンサは各々５０個中全てで漏
液が発生し、電解コンデンサの陰極側のタブ端子と嵌合
されるゴム封口体の透孔部が腐蝕および膨潤しているこ
とが確認された。これに対して実施例２１〜実施例２８
の電解コンデンサの漏液は皆無であり、電解コンデンサ
の陰極側のタブ端子と嵌合されるゴム封口体の透孔部に
腐蝕および膨潤が見られなかった。よって、本発明に係
る構造式［１］の脂肪族不飽和ジカルボン酸のグアニジ
ン塩を用いた電解液は強アルカリを発生しないことが分
かる。

【０１５８】以上のことから本発明に係る構造式［１］
の脂肪族不飽和ジカルボン酸のグアニジン塩を用いた電
解液は、従来の第４級アンモニウム塩を用いた電解液に
比べて優れた電解液特性と長期信頼性があることが分か
る。

【０１５９】

【発明の効果】上述したように、構造式［１］に示され
るカルボン酸のグアニジン塩を溶質としたことにより、
電圧を印加しても強アルカリの発生しない電解液を得る
ことができる。よって、電解コンデンサの陰極側のタブ
端子と嵌合されるゴム封口体の透孔部から外部へ電解液
が漏液しない、従来の第４級のアンモニウム塩を溶質と
した電解コンデンサに比べて長期信頼性に格段に優れた
電解コンデンサを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の構造式［１］に示したカルボン酸の
グアニジン塩を溶質としたことを特徴とするアルミニウ
ム電解コンデンサ駆動用電解液。【化１】（式中、Ｘは芳香族カルボン酸、脂肪族飽和ジカルボン
酸または脂肪族不飽和ジカルボン酸を示し、Ｒは置換基
を示す。Ｒの炭素数は１〜４である。）
【請求項２】下記の構造式［２］にて示されるフタル酸
テトラメチルグアニジン塩を溶質としたことを特徴とす
るアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。【化２】
【請求項３】下記の構造式［３］に示したマロン酸テト
ラメチルグアニジン塩を溶質としたことを特徴とするア
ルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。【化３】
【請求項４】下記の構造式［４］に示したコハク酸テト
ラメチルグアニジン塩を溶質としたことを特徴とするア
ルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。【化４】
【請求項５】下記の構造式［５］に示したマレイン酸テ
トラメチルグアニジン塩を溶質としたことを特徴とする
アルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。【化５】
【請求項６】下記の構造式［６］に示したシトラコン酸
テトラメチルグアニジン塩を溶質としたことを特徴とす
るアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。【化６】
【請求項７】アルミニウム陽極箔とアルミニウム陰極箔
とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に電解
コンデンサ駆動用電解液を含浸し、このコンデンサ素子
を封口体とともに外装ケース内に組み込んだ構造を有す
る電解コンデンサにおいて、溶媒に、下記の構造式
［１］に示したカルボン酸のグアニジン塩を溶解した電
解コンデンサ駆動用電解液を用いたことを特徴とするア
ルミニウム電解コンデンサ。【化７】（式中、Ｘは芳香族カルボン酸、脂肪族飽和ジカルボン
酸または脂肪族不飽和ジカルボン酸を示し、Ｒは置換基
を示す。Ｒの炭素数は１〜４である。）
【請求項８】アルミニウム陽極箔とアルミニウム陰極箔
とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に電解
コンデンサ駆動用電解液を含浸し、このコンデンサ素子
を封口体とともに外装ケース内に組み込んだ構造を有す
る電解コンデンサにおいて、溶媒に、下記の構造式
［２］にて示されるフタル酸テトラメチルグアニジン塩
を溶解した電解コンデンサ駆動用電解液を用いたことを
特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。【化８】
【請求項９】アルミニウム陽極箔とアルミニウム陰極箔
とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に電解
コンデンサ駆動用電解液を含浸し、このコンデンサ素子
を封口体とともに外装ケース内に組み込んだ構造を有す
る電解コンデンサにおいて、溶媒に、下記の構造式
［３］に示したマロン酸テトラメチルグアニジン塩を溶
解した電解コンデンサ駆動用電解液を用いたことを特徴
とするアルミニウム電解コンデンサ。【化９】
【請求項１０】アルミニウム陽極箔とアルミニウム陰極
箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に電
解コンデンサ駆動用電解液を含浸し、このコンデンサ素
子を封口体とともに外装ケース内に組み込んだ構造を有
する電解コンデンサにおいて、溶媒に、下記の構造式
［４］に示したコハク酸テトラメチルグアニジン塩を溶
解した電解コンデンサ駆動用電解液を用いたことを特徴
とするアルミニウム電解コンデンサ。【化１０】
【請求項１１】アルミニウム陽極箔とアルミニウム陰極
箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に電
解コンデンサ駆動用電解液を含浸し、このコンデンサ素
子を封口体とともに外装ケース内に組み込んだ構造を有
する電解コンデンサにおいて、溶媒に、下記の構造式
［５］に示したマレイン酸テトラメチルグアニジン塩を
溶解した電解コンデンサ駆動用電解液を用いたことを特
徴とするアルミニウム電解コンデンサ。【化１１】
【請求項１２】アルミニウム陽極箔とアルミニウム陰極
箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子に電
解コンデンサ駆動用電解液を含浸し、このコンデンサ素
子を封口体とともに外装ケース内に組み込んだ構造を有
する電解コンデンサにおいて、溶媒に、下記の構造式
［６］に示したシトラコン酸テトラメチルグアニジン塩
を溶解した電解コンデンサ駆動用電解液を用いたことを
特徴とするアルミニウム電解コンデンサ。【化１２】