JPH11186108A - 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 - Google Patents
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
- JPH11186108A JPH11186108A JP9364743A JP36474397A JPH11186108A JP H11186108 A JPH11186108 A JP H11186108A JP 9364743 A JP9364743 A JP 9364743A JP 36474397 A JP36474397 A JP 36474397A JP H11186108 A JPH11186108 A JP H11186108A
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- JP
- Japan
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- acid
- weight
- electrolytic solution
- solvent
- solute
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温耐熱性の高い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を提供
する. 【解決手段】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ルを添加した。
およびアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液を提供
する. 【解決手段】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ルを添加した。
Description
【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。
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、エッチ
ングされたアルミニウム箔の表面に電解酸化などによっ
て酸化被膜を形成した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、これを有底
の金属ケ−ス内に入れ開口部を絶縁性の封口体で密封
し、陽極箔および陰極箔にそれぞれ固着された引出しリ
ードを、それぞれ封口体の貫通孔から外に引き出してな
る構造を有する。
ングされたアルミニウム箔の表面に電解酸化などによっ
て酸化被膜を形成した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、これを有底
の金属ケ−ス内に入れ開口部を絶縁性の封口体で密封
し、陽極箔および陰極箔にそれぞれ固着された引出しリ
ードを、それぞれ封口体の貫通孔から外に引き出してな
る構造を有する。
【0003】駆動用電解液(以下、「電解液」という)
としては、溶媒に有機カルボン酸の第4級アンモニウム
塩や、第3級アミン塩やアンモニウム塩を溶質として溶
解した電解液が多く使用されている。
としては、溶媒に有機カルボン酸の第4級アンモニウム
塩や、第3級アミン塩やアンモニウム塩を溶質として溶
解した電解液が多く使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年電子機器の耐環境
負荷が大きくなり、例えば自動車のエンジンル−ム内で
使用され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)においては130℃を超える高温
での耐熱性が要求されるようになってきている。しか
し、従来の電解液ではこのような高温に耐えられず、コ
ンデンサ性能の劣化が著しかった。
負荷が大きくなり、例えば自動車のエンジンル−ム内で
使用され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)においては130℃を超える高温
での耐熱性が要求されるようになってきている。しか
し、従来の電解液ではこのような高温に耐えられず、コ
ンデンサ性能の劣化が著しかった。
【0005】そのために、電解液として溶媒に、マンニ
ット、キシリット、エリトリット等を添加することによ
り耐高温性を高めたものが提案されているが、十分なコ
ンデンサ性能が得られなかった。
ット、キシリット、エリトリット等を添加することによ
り耐高温性を高めたものが提案されているが、十分なコ
ンデンサ性能が得られなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、高温耐熱性の
高い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を提供するものである。本発
明は、溶媒および溶質からなる電解液にラクチト−ルを
添加してなることを特徴とする。
高い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を提供するものである。本発
明は、溶媒および溶質からなる電解液にラクチト−ルを
添加してなることを特徴とする。
【0007】ラクチト−ルは0.1〜5重量%の範囲で
添加されるのが好ましい。添加量が0.1重量%未満だ
と高温耐熱効果がなく、また5重量%を超えると電解液
に溶解しにくくなり、また一旦溶解しても冷えると析出
しやすい。
添加されるのが好ましい。添加量が0.1重量%未満だ
と高温耐熱効果がなく、また5重量%を超えると電解液
に溶解しにくくなり、また一旦溶解しても冷えると析出
しやすい。
【0008】溶質としては有機酸のアンモニウム塩やア
ミン塩が好ましく、さらにはフタル酸、安息香酸、サリ
チル酸またはレゾルシル酸などの芳香族カルボン酸のア
ンモニウム塩やアミン塩、マレイン酸、シトラコン酸、
フマル酸、マロン酸などの脂肪族カルボン酸のアンモニ
ウム塩やアミン塩が好ましいが、これに限定するもので
はない。
ミン塩が好ましく、さらにはフタル酸、安息香酸、サリ
チル酸またはレゾルシル酸などの芳香族カルボン酸のア
ンモニウム塩やアミン塩、マレイン酸、シトラコン酸、
フマル酸、マロン酸などの脂肪族カルボン酸のアンモニ
ウム塩やアミン塩が好ましいが、これに限定するもので
はない。
【0009】本発明の電解液は溶媒として非プロトン溶
媒またはプロトン溶媒を単独または混合して用いるのが
好ましく、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−デカラクトン、
γ−ウンデカラクトンなどのラクトン類が好ましいが、
ラクトン類にのみに限定するものではない。
媒またはプロトン溶媒を単独または混合して用いるのが
好ましく、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−デカラクトン、
γ−ウンデカラクトンなどのラクトン類が好ましいが、
ラクトン類にのみに限定するものではない。
【0010】また、本発明においてはプロトン溶媒を用
いる場合にはグリコール類が好ましく、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、グリセリンなどが
好ましいがグリコール類のみに限定するものではない。
いる場合にはグリコール類が好ましく、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、グリセリンなどが
好ましいがグリコール類のみに限定するものではない。
【0011】本発明において、ラクトン類とグリコール
類を混合して用いる場合は、ラクトン類とグリコール類
の混合割合は重量比20対80から95対5程度が採用
される。
類を混合して用いる場合は、ラクトン類とグリコール類
の混合割合は重量比20対80から95対5程度が採用
される。
【0012】本発明に係る電解液において、溶媒中にお
ける溶質の含有量は、種々に選択し得るが、飽和溶液の
状態が最も電気伝導度が高く好適である。溶質の含有量
は電解液中1〜60重量%、好ましくは10〜40重量
%程度であり、60重量%を超えると溶解しなくなる。
ける溶質の含有量は、種々に選択し得るが、飽和溶液の
状態が最も電気伝導度が高く好適である。溶質の含有量
は電解液中1〜60重量%、好ましくは10〜40重量
%程度であり、60重量%を超えると溶解しなくなる。
【0013】電解コンデンサの初期の損失角の正接(t
anδ)を改善するために、本発明に係る電解液にケト
ン類、ニトロ化合物またはその塩を0.1〜10重量
%、好ましくは0.1〜5重量%を添加してもよい。
anδ)を改善するために、本発明に係る電解液にケト
ン類、ニトロ化合物またはその塩を0.1〜10重量
%、好ましくは0.1〜5重量%を添加してもよい。
【0014】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4〜12、好ま
しくは5〜7に調整される。また、電解液中の水分の存
在は高温下では特にアルミニウム箔の腐食の原因などと
なるので、出来るだけ存在しない方が望ましいが、3重
量%程度以下であれば特に不都合は生じない。
所望のpH調整剤を添加することにより4〜12、好ま
しくは5〜7に調整される。また、電解液中の水分の存
在は高温下では特にアルミニウム箔の腐食の原因などと
なるので、出来るだけ存在しない方が望ましいが、3重
量%程度以下であれば特に不都合は生じない。
【0015】
【実施例】実施例として下記のような組成の実施例1、
2の電解液を作製し、また比較例として下記の比較例
1、2の電解液を作製した。
2の電解液を作製し、また比較例として下記の比較例
1、2の電解液を作製した。
【0016】 〈実施例1〉 フタル酸トリエチルアミン 25.0重量% γ−ブチロラクトン 44.7重量% エチレングリコール 29.8重量% ラクチト−ル 0.2重量% 水 0.3重量%
【0017】 〈実施例2〉 シトラコン酸トリエチルアミン 25.0重量% γ−ブチロラクトン 37.2重量% エチレングリコール 37.2重量% ラクチト−ル 0.2重量% 水 0.4重量%
【0018】 〈実施例3〉 安息香酸アンモニウム 14.0重量% 安息香酸 1.0重量% エチレングリコール 70.0重量% ジエチレングリコール 9.5重量% ラクチト−ル 1.5重量% 硼酸 1.0重量% 水 3.0重量%
【0019】 〈比較例1〉 フタル酸トリエチルアミン 25.0重量% γ−ブチロラクトン 44.7重量% エチレングリコール 29.8重量% マンニット 0.2重量% 水 0.3重量%
【0020】 〈比較例2〉 シトラコン酸トリエチルアミン 25.0重量% γ−ブチロラクトン 37.2重量% エチレングリコール 37.2重量% キシリット 0.2重量% 水 0.4重量%
【0021】 〈比較例3〉 安息香酸アンモニウム 14.0重量% 安息香酸 1.0重量% エチレングリコール 70.0重量% ジエチレングリコール 9.5重量% マンニット 1.5重量% 硼酸 1.0重量% 水 3.0重量%
【0022】実施例1、2の電解液と比較例1、2の電
解液を用いて定格63V1000μF(製品サイズ;直
径16mm、軸長40mm)の電解コンデンサを各々1
0個作製し、150℃の温度下で負荷試験を2000時
間実施し、負荷試験前後におけるコンデンサ性能(初期
の静電容量C(μF)、静電容量変化率△C/C
(%)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1min))
を測定した。その平均値を表1に示す。また負荷試験後
の外観の変化を表2に示す。
解液を用いて定格63V1000μF(製品サイズ;直
径16mm、軸長40mm)の電解コンデンサを各々1
0個作製し、150℃の温度下で負荷試験を2000時
間実施し、負荷試験前後におけるコンデンサ性能(初期
の静電容量C(μF)、静電容量変化率△C/C
(%)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1min))
を測定した。その平均値を表1に示す。また負荷試験後
の外観の変化を表2に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】また、実施例3の電解液と比較例3の電解
液を用いて定格200V2200μF(製品サイズ;直
径35mm、軸長50mm)の電解コンデンサを各々1
0個作製し、温度135℃で貯蔵試験を2000時間実
施し、貯蔵試験前後における電解コンデンサの性能(初
期静電容量C(μF)、静電容量変化率△C/C
(%)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1min))
を測定した。その結果を表3に示す。また貯蔵試験後の
外観の変化を表4に示す。
液を用いて定格200V2200μF(製品サイズ;直
径35mm、軸長50mm)の電解コンデンサを各々1
0個作製し、温度135℃で貯蔵試験を2000時間実
施し、貯蔵試験前後における電解コンデンサの性能(初
期静電容量C(μF)、静電容量変化率△C/C
(%)、tanδ、漏れ電流LC(μA/1min))
を測定した。その結果を表3に示す。また貯蔵試験後の
外観の変化を表4に示す。
【0026】
【表3】
【0027】
【表4】
【0028】この結果から、実施例1〜3の電解コンデ
ンサは比較例1〜3の電解コンデンサに比べて、長時間
の負荷および貯蔵試験後においても静電容量変化率(△
C/C)が少なく、tanδおよび漏れ電流LCの変化
も少ないなどコンデンサ性能の劣化が少ないことがわか
る。これらの差は、ラクチト−ルの添加により、陽極箔
の劣化が抑制され、電解液の化成能力が向上しているこ
とによるものと思われる。また外観において比較例1〜
3では負荷および貯蔵試験後に著しいケ−ス膨れが生じ
たのに対して、実施例1〜3では異常はなかった。この
ように本発明の電解液および電解コンデンサは耐熱性能
が著しく優れていることがわかる。
ンサは比較例1〜3の電解コンデンサに比べて、長時間
の負荷および貯蔵試験後においても静電容量変化率(△
C/C)が少なく、tanδおよび漏れ電流LCの変化
も少ないなどコンデンサ性能の劣化が少ないことがわか
る。これらの差は、ラクチト−ルの添加により、陽極箔
の劣化が抑制され、電解液の化成能力が向上しているこ
とによるものと思われる。また外観において比較例1〜
3では負荷および貯蔵試験後に著しいケ−ス膨れが生じ
たのに対して、実施例1〜3では異常はなかった。この
ように本発明の電解液および電解コンデンサは耐熱性能
が著しく優れていることがわかる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、高温耐熱性に優れたア
ルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液およびアルミニ
ウム電解コンデンサを得ることができる。
ルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液およびアルミニ
ウム電解コンデンサを得ることができる。
Claims (6)
- 【請求項1】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ルを添加してなる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。 - 【請求項2】ラクチト−ルが0.1〜5重量%の範囲で
添加されている請求項1に記載のアルミニウム電解コン
デンサ駆動用電解液。 - 【請求項3】溶質として有機酸塩を含有する請求項1ま
たは2に記載のアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解
液。 - 【請求項4】溶媒および溶質からなる電解液にラクチト
−ルを添加してなるアルミニウム電解コンデンサ駆動用
電解液を使用することを特徴とするアルミニウム電解コ
ンデンサ。 - 【請求項5】ラクチト−ルが0.1〜5重量%の範囲で
添加されているアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解
液を使用することを特徴とする請求項5に記載のアルミ
ニウム電解コンデンサ。 - 【請求項6】溶質として有機酸塩を含有するアルミニウ
ム電解コンデンサ駆動用電解液を使用することを特徴と
する請求項5または6に記載のアルミニウム電解コンデ
ンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9364743A JPH11186108A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9364743A JPH11186108A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11186108A true JPH11186108A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18482563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9364743A Pending JPH11186108A (ja) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11186108A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003109860A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ |
WO2022044636A1 (ja) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
-
1997
- 1997-12-22 JP JP9364743A patent/JPH11186108A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003109860A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ |
WO2022044636A1 (ja) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解コンデンサ |
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