JPH1116785A - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents
電解コンデンサ用電解液Info
- Publication number
- JPH1116785A JPH1116785A JP15052197A JP15052197A JPH1116785A JP H1116785 A JPH1116785 A JP H1116785A JP 15052197 A JP15052197 A JP 15052197A JP 15052197 A JP15052197 A JP 15052197A JP H1116785 A JPH1116785 A JP H1116785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolytic solution
- acid
- electrolytic
- formula
- aliphatic saturated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
安定性のある中高圧用の電解液を提供する。 【解決手段】 有機極性溶媒を主体とする溶媒中に、
(化1)で示される総炭素数15〜24の脂肪族飽和ジ
カルボン酸化合物またはその塩を溶解して電解コンデン
サ用電解液を得る。(化1)に示す化合物を電解液の電
解質に用いることによって、電解液の火花電圧が向上す
る。さらに、この化合物は特定の位置に側鎖としてアル
キル基を有するため、溶媒への溶解性が高く、電解液の
電解質濃度を高めて、高い火花電圧を維持したまま、高
電導性を得ることができる。 【化1】 (式中、R1 ないしR5 は炭素数1〜4のアルキル基ま
たは水素原子であり、R6 ないしR9 はメチル基または
水素原子で、R6 またはR7 のいずれか一方がメチル基
である。)
Description
電解液に関し、更に詳しくは中高圧用の電解液に関する
ものである。
ムまたはタンタルなどの表面に絶縁性の酸化皮膜が形成
された弁金属を陽極電極に使用し、前記酸化皮膜層を誘
電体とし、この酸化皮膜層の表面に電解質層となる電解
液を接触させ、さらに通常陰極と称する集電用の電極を
配置して構成されている。
誘電体層に直接に接触し、真の陰極として作用する。即
ち、電解液は電解コンデンサの誘電体と集電陰極との間
に介在して、電解液の抵抗分が電解コンデンサに直列に
挿入されていることになる。故に、その電解液の特性が
電解コンデンサ特性を左右する大きな要因となる。
高圧用の電解液として、火花電圧が比較的高く得られる
ことから、エチレングリコールからなる溶媒にほう酸ま
たはほう酸アンモニウムを溶質として溶解した電解液が
用いられていた。しかしながら、このような電解液にお
いては、電導率が低く、さらにエチレングリコールとほ
う酸のエステル化により多量の水が生成するため、10
0℃以上では水の蒸発によって内圧が上昇し、また電極
であるアルミニウムと反応しやすくなるという問題も発
生し、高温での使用に適さなかった。
ン酸、やアゼライン酸等の有機ジカルボン酸が用いられ
ることもあるが、これらは溶解性が低いため、低温にお
いて結晶が析出しやすくコンデンサの低温特性を劣化さ
せるという欠点を免れ得なかった。さらに、特公昭60
−13296号公報に示されているようにブチルオクタ
ン二酸を溶質として用いる例や特公昭63−15738
号公報に示されているように5,6−デカンジカルボン
酸を溶質として用いた例がある。これらの二塩基酸ある
いはその塩を用いた電解液では、火花電圧および電導度
が高く、しかもエステル化が非常に遅く水の生成が少な
いので高温での安定性を得ることができる。
中高圧用電解コンデンサが使用されるインバーターの動
作速度の高周波化などが進み、さらに火花電圧および電
導度が高く、かつ高温での安定性のある、信頼性の高い
電解液が求められている。
大きい脂肪族飽和ジカルボン酸を用いれば火花電圧が高
くなることに着目し、特定の脂肪族飽和ジカルボン酸を
用いれば、火花電圧および電導度が高く、かつ高温で安
定な電解液が得られるということを見出したもので、火
花電圧および電導度が高く、かつ高温での安定性のある
中高圧用の電解液を提供することをその目的とする。
に本発明の電解コンデンサ用電解液は、有機極性溶媒を
主体とする溶媒中に、一般式:
たは水素原子であり、R6 ないしR9 はメチル基または
水素原子で、R6 またはR7 のいずれか一方がメチル基
である。)で示される総炭素数15〜24の脂肪族飽和
ジカルボン酸化合物またはその塩を溶解したことを特徴
とする。
ルボン酸(化2)のR1 またはR5の一方のみがアルキ
ル基であることを特徴とする。
酸の例としては、2,2,4−トリメチル−1,10−
デカンジカルボン酸、2,4,4−トリメチル−1,1
0−デカンジカルボン酸、2,4,4,9−テトラメチ
ル−1,10−デカンジカルボン酸、2,4,4−トリ
メチル−1,10−ウンデカンジカルボン酸、2,4,
4,8−テトラメチル−1,10−デカンジカルボン
酸、2,2,4,7,9−ペンタメチル−1,10−デ
カンジカルボン酸、2,4,4,7,9−ペンタメチル
−1,10−デカンジカルボン酸、2,4,4,8−テ
トラメチル−1,10−ウンデカンジカルボン酸、8−
エチル−2,2,4−トリメチル−1,10−ウンデカ
ンジカルボン酸、2−エチル−7,7,9−トリメチル
−1,10−デカンジカルボン酸、9−エチル−2,
2,4−トリメチル−1,10−デカンジカルボン酸、
7,7,9−トリメチル−2−プロピル−1,10−デ
カンジカルボン酸、2−ブチル−7,7,9−トリメチ
ル−1,10−デカンジカルボン酸、2,4,4−トリ
メチル−1,10−ドデカンジカルボン酸、8−エチル
−2,2,4−トリメチル−1,10−デカンジカルボ
ン酸、2,2,4−トリメチル−8−プロピル−1,1
0−デカンジカルボン酸、8−ブチル−2,4,4−ト
リメチル−1,10−デカンジカルボン酸、2,4,
4,7,7,9−ヘキサメチル−1,10−デカンジカ
ルボン酸、2,2,4,7,7,9−ヘキサメチル−
1,10−デカンジカルボン酸、2,2,4,7,9,
9−ヘキサメチル−1,10−デカンジカルボン酸、
2,4,4,7,7,9−ヘキサメチル−1,10−ウ
ンデカンジカルボン酸、2,2,4,7,7,9−ヘキ
サメチル−1,10−ドデカンジカルボン酸、7,7,
9−トリメチル−1,10−ウンデカンジカルボン酸、
2,7,7,9−テトラメチル−1,10−ウンデカン
ジカルボン酸、3,5,5,9−テトラメチル−2,1
1−ドデカンジカルボン酸、3,5,5,8,8,10
−ヘキサメチル−2,11−ドデカンジカルボン酸、
2,4,7,7,9−ペンタメチル−1,10−ウンデ
カンジカルボン酸、3−エチル−7,7,9−トリメチ
ル−1,10−ウンデカンジカルボン酸、7,7,9−
トリメチル−1,10−ドデカンジカルボン酸、2,
7,7,9−テトラメチル−1,10−ドデカンジカル
ボン酸、2,4,7,7,9−ペンタメチル−1,10
−ドデカンジカルボン酸、3−エチル−7,7,9−ト
リメチル−1,10−ドデカンジカルボン酸、7,7,
9−トリメチル−1,10−トリデカンジカルボン酸、
9,9,11−トリメチル−3,12−ペンタデカンジ
カルボン酸、7,7,9−トリメチル−1,10−テト
ラデカンジカルボン酸、4,8,8,10−テトラメチ
ル−2,11−ペンタデカンジカルボン酸、9,9,1
1−トリメチル−3,12−ヘキサデカンジカルボン
酸、7,7,9−トリメチル−3−プロピル−1,10
−テトラデカンジカルボン酸、2−ブチル−7,7,9
−トリメチル−1,10−テトラデカンジカルボン酸等
が挙げられる。
に用いられる有機カルボン酸の総炭素数が大きくなる
と、一定の濃度に対しては火花電圧は大きくなるが、そ
れにともなって電導度は小さくなる。さらに、溶解性も
小さくなるので、濃度を高めて電導度を高めるというこ
とができなくなる。
れる脂肪族飽和ジカルボン酸は、(化2)に示す位置に
側鎖としてアルキル基を有している。そのことによっ
て、溶解性が向上するので、電解液の電解質濃度を高め
ることによって高電導性を得ることができ、さらにその
際に火花電圧が低下することがない。また、濃度を高め
ることによって耐塩素性も向上する。
を用いた電解液においては、高温保存中の電導度が低下
しないので、この電解液を用いたアルミニウム電解コン
デンサにおいては、高温保存後のtanδの上昇を抑制
することができる。
有機酸においては、エチレングリコール等の水酸基を有
する溶媒を用いた場合に、通常高温保存中にカルボキシ
ル基と水酸基によるエステル化反応が進行し、電解液の
電導度が低下するという現象がある。
脂肪族飽和ジカルボン酸において、カルボキシル基に結
合している炭素原子に結合している、R1 またはR5 の
一方のみがアルキル基である場合には、このアルキル基
の立体障害によってカルボキシル基の反応性が低減す
る。そのことによって、エチレングリコール等の水酸基
を有する溶媒を用いた場合にも、カルボキシル基と水酸
基によるエステル化反応がおこりにくくなり、高温保存
中の電導度の低下をさらに抑制することができる。した
がって、この電解液を用いた電解コンデンサにおいて
は、高温保存後のtanδの上昇をさらに抑制すること
ができる。
ない方は、水素原子であるので、カルボキシル基の反応
性が低下せず解離度が低減しないので、高電導度を保つ
ことができる。
数は15〜24、好ましくは15〜18である。本発明
の脂肪族飽和ジカルボン酸においても、総炭素数が24
を越えると濃度を高めても高電導度が得られない。ま
た、総炭素数が15より小さいと高い火花電圧が得られ
ない。火花電圧、電導度のバランスを考えると、総炭素
数は15〜18のものが好ましい。
は、脂肪族飽和ジカルボン酸のアンモニウム塩、アミン
塩、4級アンモニウム塩および環状アミジン化合物の四
級塩が挙げられる。アミン塩を構成するアミンとしては
1級アミン(メチルアミン、エチルアミン、プロピルア
ミン、ブチルアミン、エチレンジアミン等)、2級アミ
ン(ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミ
ン、メチルエチルアミン、ジフェニルアミン等)、3級
アミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプ
ロピルアミン、トリフェニルアミン、1,8─ジアザビ
シクロ(5,4,0)─ウンデセン─7等)が挙げられ
る。第4級アンモニウム塩を構成する第4級アンモニウ
ムとしてはテトラアルキルアンモニウム(テトラメチル
アンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラプロ
ピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、メチル
トリエチルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウ
ム等)、ピリジウム(1─メチルピリジウム、1─エチ
ルピリジウム、1,3─ジエチルピリジウム等)が挙げ
られる。また、環状アミジン化合物の四級塩を構成する
カチオンとしては、以下の化合物を四級化したカチオン
が挙げられる。すなわち、イミダゾール単環化合物(1
─メチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾー
ル、1,4─ジメチル─2─エチルイミダゾール、1─
フェニルイミダゾール等のイミダゾール同族体、1−メ
チル−2−オキシメチルイミダゾール、1−メチル−2
−オキシエチルイミダゾール等のオキシアルキル誘導
体、1−メチル−4(5)−ニトロイミダゾール、1,
2−ジメチル−4(5)−ニトロイミダゾール等のニト
ロおよびアミノ誘導体)、ベンゾイミダゾール(1−メ
チルベンゾイミダゾール、1−メチル−2−ベンジルベ
ンゾイミダゾール等)、2−イミダゾリン環を有する化
合物(1─メチルイミダゾリン、1,2−ジメチルイミ
ダゾリン、1,2,4−トリメチルイミダゾリン、1,
4−ジメチル−2−エチルイミダゾリン、1−メチル−
2−フェニルイミダゾリン等)、テトラヒドロピリミジ
ン環を有する化合物(1−メチル−1,4,5,6−テ
トラヒドロピリミジン、1,2−ジメチル−1,4,
5,6−テトラヒドロピリミジン、1,8−ジアザビシ
クロ〔5.4.0〕ウンデセン−7、1,5−ジアザビ
シクロ〔4.3.0〕ノネン等)等である。これらのう
ちで好ましいものはアンモニウム塩である。
コール類を主として組み合わせた溶媒が一般的である
が、非プロトン性極性溶媒も用いることができる。プロ
トン性の有機極性溶媒としては、一価アルコール類(エ
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノー
ル、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等)、多
価アルコール類およびオキシアルコール化合物類(エチ
レングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、
メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピ
レングリコール、ジメトキシプロパノール等)などが挙
げられる。非プロトン性の有機極性溶媒としては、アミ
ド系(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、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、ヘキサメチルホスホリックアミ
ド等)、ラクトン類、環状アミド系(γ─ブチロラクト
ン、N─メチル─2─ピロリドン、エチレンカルボネイ
ト、プロピレン─カルボネート、イソブチレンカルボネ
ート、イソブチレンカルボネート等)、ニトリル系(ア
セトニトリル等)、オキシド系(ジメチルスルホキシド
等)などが代表として挙げられる。
における、それぞれ(化2)で示される脂肪族飽和ジカ
ルボン酸の含有量は、電解液の重量に基づいて通常0.
1〜30重量%、好ましくは3〜20%である。
に、ほう酸、マンニット、ノニオン性界面活性剤、コロ
イダルシリカ等を添加することによって、その効果の向
上をはかることができる。
目的で種々の添加剤を添加することができる。添加剤と
しては、例えば、芳香族ニトロ化合物、リン酸、亜リン
酸、ポリリン酸、酸性リン酸エステル化合物、等を挙げ
ることができる。
例の電解コンデンサ用電解液の組成と、火花電圧および
電導度を、(表3)は比較例の電解コンデンサ用電解液
の組成と、火花電圧および電導度を示したものである。
実施例1〜7では比較例1〜4に比べて、火花電圧が高
く維持され、かつ、電導度の高いものが得られている。
なお、(化2)においてR1 、R5 の両方がアルキル基
である脂肪族飽和ジカルボン酸を用いた実施例3、6
は、実施例1、2、4、5、7に比べて電導度は若干低
いものの、比較例よりは高いものが得られている。
電解コンデンサ用電解液を用いたアルミニウム電解コン
デンサをそれぞれ20個ずつ用意し、これらのアルミニ
ウム電解コンデンサについて寿命試験を行った結果を示
したものである。ここで使用したアルミニウム電解コン
デンサの定格は、いずれも450WV180μFであ
り、450V印加した条件で、105℃、1000時
間、保存処理した。
施例1〜7の電解液を使用したアルミニウム電解コンデ
ンサは、初期のtanδ、保存処理後の静電容量変化、
tanδ変化のいずれもが小さく、特に(化2)におい
てR1 が水素原子で、R5 がアルキル基である脂肪族飽
和ジカルボン酸を用いた実施例4、7においては、ta
nδ変化はさらに小さい。
たアルミニウム電解コンデンサは、初期のtanδが小
さく、寿命特性に優れた信頼性の高いアルミニウム電解
コンデンサである。
電解液は、有機極性溶媒を主体とする溶媒中に、(化
2)に示され、(化2)のR1 ないしR5 は炭素数1〜
4のアルキル基または水素原子であり、R6 ないしR9
はメチル基または水素原子で、R6 またはR7 のいずれ
か一方がメチル基である、総炭素数15〜24の脂肪族
飽和ジカルボン酸化合物またはその塩を溶質として溶解
したものである。
2)に示す位置に側鎖としてアルキル基を有している。
そのことによって、溶解性が向上するので、電解液の電
解質濃度を高めることによって高電導性が得ることがで
き、さらにその際に火花電圧が低下することがない。し
たがって、火花電圧および電導度を高く維持することが
できる。
ン酸を電解質として用いると、電解液の高温保存中の電
導度の低下が少ない。さらに、(化2)に示す脂肪族飽
和ジカルボン酸において、カルボキシル基に結合してい
る炭素原子に結合している、R1 またはR5 の一方のみ
がアルキル基である場合には、立体障害によってカルボ
キシル基の反応性が低減し、そのこのことによって、エ
チレングリコール等の水酸基を有する溶媒を用いた場合
にも、カルボキシル基と水酸基によるエステル化反応が
おこりにくくなり、高温保存中の電導度の低下を抑制で
き、さらに高温での安定性が得られる。
ない方は、水素原子であるので、カルボキシル基の反応
性が低下せず解離度が低減しないので、高電導度を保つ
ことができる。
によって、tanδが低く、信頼性の高い中高圧用電解
コンデンサを得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】有機極性溶媒を主体とする溶媒中に、一般
式: 【化1】 (式中、R1 ないしR5 は炭素数1〜4のアルキル基ま
たは水素原子であり、R6 ないしR9 はメチル基または
水素原子で、R6 またはR7 のいずれか一方がメチル基
である。)で示される総炭素数15〜24の脂肪族飽和
ジカルボン酸化合物またはその塩を溶解した電解コンデ
ンサ用電解液。 - 【請求項2】脂肪族飽和ジカルボン酸化合物(化1)の
R1 またはR5 の一方のみがアルキル基である、請求項
1記載の電解コンデンサ用電解液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15052197A JP4016218B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-05-23 | 電解コンデンサ用電解液 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-126389 | 1997-04-30 | ||
JP12638997 | 1997-04-30 | ||
JP15052197A JP4016218B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-05-23 | 電解コンデンサ用電解液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1116785A true JPH1116785A (ja) | 1999-01-22 |
JP4016218B2 JP4016218B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=26462583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15052197A Expired - Fee Related JP4016218B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-05-23 | 電解コンデンサ用電解液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4016218B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4653880B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2011-03-16 | 岡村製油株式会社 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
CN113539688A (zh) * | 2020-04-09 | 2021-10-22 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种工作电压300~500v铝电解电容器用电解液及铝电解电容器 |
-
1997
- 1997-05-23 JP JP15052197A patent/JP4016218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4653880B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2011-03-16 | 岡村製油株式会社 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
CN113539688A (zh) * | 2020-04-09 | 2021-10-22 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种工作电压300~500v铝电解电容器用电解液及铝电解电容器 |
CN113539688B (zh) * | 2020-04-09 | 2023-05-12 | 深圳新宙邦科技股份有限公司 | 一种工作电压300~500v铝电解电容器用电解液及铝电解电容器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4016218B2 (ja) | 2007-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4016218B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4588130B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2001076974A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4016224B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP3885836B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4016219B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4081617B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4081616B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP3876937B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4016221B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4081615B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4019230B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4258586B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH10223482A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH10125561A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4317999B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4019232B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2000315628A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH10199761A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2002110469A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2701876B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4096133B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2001155968A (ja) | 電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ | |
JP2000138136A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2000068155A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061211 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061213 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20070822 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070904 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120928 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |