JPS6054768B2 - 電解コンデンサ用電解液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電解コンデンサをハロゲン化炭化水素で洗浄し
た場合に、コンデンサ内部にハロゲン化炭化水素が透過
して生ずるコンデンサ素子の腐蝕を防止することによつ
て、コンデンサの寿命特性を向上せしめる電解コンデン
サ用電解液に関する。

従来電極とスペーサとを巻回してコンデンサ素子を構成
し、該コンデンサ素子をケースに収函してゴム栓により
封口する電解コンデンサで、コンデンサ素子に含浸する
駆動用電解液にはエチレングリコール（以下ＥＧと称す
る）−硼酸アンモン系やＥＧ−アジピン酸アンモニウム
系などが用いられていた。

しかしながら、電解コンデンサの洗浄工程や印刷基板へ
取着するときに用いるハンダフラックスの除去工程で洗
浄剤として使用されるハロゲン化炭化水素、例えば１．
１．１トリクロロエタンは該ハロゲン化炭化水素への浸
漬あるいは蒸気浴などによつてゴム栓を透過してコンデ
ンサ内部へ浸入し分解して塩素イオンを生成していた。
このようにして生成された塩素イオンはコンデンサ素子
の電極箔および引出端子を腐蝕せしめるが、この腐蝕は
電解コンデンサに電圧を印加したときとくに著しく、と
きには引出端子の断線を招く場合もあつた。

この問題を解決するためＥＧ一水−アジピン酸アンモニ
ウム系からなる電解液にアルカノールアミンの塩を添加
したものも使用されているが、コンデンサを高温放置す
ると溶媒中に含まれる水の影響によつて静電容量の減少
、”ｔａｎδ、漏れ電流の増大を生じ内部圧力が高くな
つて破壊することともあつた。これはコンデンサ素子の
陰極箔とアルミニウムケースが電解液中の水と反応して
生成するベーマイトによつて上記特性の劣化を惹起し、
また該ベーマイト生成反応にともなつて発生する水素ガ
スによつて内部圧力が上昇するものてある。本発明は上
記の点に鑑みてなされたもので、洗浄に使用するハロゲ
ン化炭化水素がコンデンサ内部に浸入しても腐蝕が発生
せず、かつ高温中に放置しても容量変化、ｔａｎδおよ
び漏れ電流の増大を抑制することのできる電解コンデン
サ用電解液を提供せんとするものである。

以下実施例により説明する。まず本発明その他の電解液
の組成を表に示すが、本発明になる電解液はＥＧ−水−
エタノールアミンアジペートからなる溶液にリン酸アン
モニウムを添加したものであり、従来例１はＥＧ−アジ
ピン酸アンモニウム、従来例２は若干の水を含んだ電解
液で特開昭５４−９１７５４号公報に記載されているも
のである。なお表に記載されたモノ，ジ，トリエタノー
ルアミンアジペートはエタノールアミンアジペートの１
種であり、アジピン酸とエタノールアミンとを混合し加
熱またはエチレングリコール中で該混合を行うことによ
り生成できるが、これらは４０Ｗｔ％を越えるとエチレ
ングリコールに溶解しなくなる。

この表に示した組成からなる電解液を電極箔とスペーサ
とを巻回して構成したコンデンサ素子に含浸し、該コン
デンサ素子をアルミニウムからなるケースに収函してゴ
ム栓で封口した定格５０ＷＶ−１μＦのリード線端子同
一方向形電解コンデンサを作り、該電解コンデンサを１
．１．１トリクロロエタンの蒸気中に１０分間浸漬した
もの各々５０個を試料として１０５℃中に５０Ｖ電圧印
加して放置したときの特性を第１図〜第４図に示す。す
なわち第１図は放置時間と防爆弁動作数との関係を示す
曲線図であるが、１０００ｈでは全数分解の上確認した
腐蝕数を示してある。第２図は放置時間と静電容量変化
率との関係、第３図は放置時間とＴａｎδとの関係、第
４図は放置時間と漏れ電流との関係をそれぞれ示す曲線
図である。なお第１図〜第４図の曲線に付した記号は表
に示したＡ〜Ｊの記号を用いたもので電解液の種別を表
わしたものである。この結果によれば第１図の弁動作数
において従来例１（記号Ａ）では５００ｈ１従来例２（
記号Ｂ）では７５０１１において全数弁動作し、参考例
３（記号Ｈ）では１０００ｈにおいて７個の腐蝕が発生
している。そして前記曲線Ａ，Ｂは分解調査結果、腐蝕
現象が顕著であり腐蝕によつて内部圧力が上昇し防爆弁
が動作したものである。また参考例１（記号Ｆ）は第２
図および第３図に示した静電容量およびＴａｎδが大き
く、参考例２（記号Ｇ）は電解液自体の比抵抗が大きい
ためＴａｎδ値が当初より大きい。さらに参考例５（記
号Ｊ）は静電容量変化率が大であるほかＴａｎδも急激
に増大していて好ましくない。上記の表においてリン酸
アンモニウムは電極箔およびアルミニウムケースに生ず
るベーマイト反応を抑止するために添加したものである
が、ベーマイト反応は無負荷放置の場合顕著なので前記
の実施例と同様定格５０ＷＶ−１μＦのリード線端子同
一方向形電解コンデンサ試料各５＠を用い、１．１．１
トリクロロエタンの蒸気中に１紛間浸漬したのち１０５
℃中に無負荷放置したときの特性を第５図〜第７図に示
す。なお記号は表に示したものを用いるが、記号Ａ（従
来例１）、記号Ｂ（従来例２）は第１図に示すように弁
動作を生じ、また記号Ｈ（参考例３）は腐蝕を生じるの
でこれから除き記号Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｉ，Ｊの７種
類の試料で行つた。この結果水を多量に含む参考例１（
記号Ｆ）、リン酸アンモニウム量が少ない参考例４（記
号１）およびリン酸アンモニウム量が多い参考例５（記
号Ｊ）はいずれの特性も悪く、かつ劣化が著しい。また
水を全く含まない参考例２（記号Ｇ）は静電容量変化率
および漏れ電流特性は良好であるが、Ｔａｎδ特性、と
くに初期値が大きく本発明の２〜５倍の値を示し１００
０ｔ１でも１．皓の値となつて使用することが難しい。
これに対し本発明はリン酸アンモニウムを適量添加した
ことにより無負荷放置したときのベーマイト反応が抑制
され、よつて静電容量変化率、Ｔａｎδ変化率を小さく
する効果を有する。以上述べたように本発明になる電解
コンデンサ用電解液を含浸した電解コンデンサは、ハロ
ゲン化炭化水素で洗浄した場合でもコンデンサ素子の腐
蝕を防止しコンデンサを負荷放置したときでも無負荷放
置の場合でも弁動作、腐蝕などを生ぜず寿命特性を向上
させることができる効果を有するものである。

また上記本発明になる電解コンデンサ用電解液にバラニ
トロフェノールき■％を添加した電解液は、コンデンサ
内部に発生したガスを前記バラニトロフェノールで吸収
するためにとくに負荷放置の際の静電容量変化率および
Ｔａｎδ特性を改善することができる。

すなわち第８図には前記の表に示した本発明１（記号Ｃ
）の組成からなる電解液にバラニトロフェノールを添加
した電解液のバラニトロフェノールの添加量と火花電圧
との関係を示したものであるが、添加量が３ｗｔ％を越
えると火花電圧が急激に低下することが明らかである。
そして第９図には本発明１（記号Ｃ）すなわちバラニト
ロフェノールを添加しない電解液と、これに？％のバラ
ニトロフェノ、−ルを添加した電解液とをコンデンサ素
子に含浸した定格５０ＷＶ−１μＦのリード線端子同一
方向形電解コンデンサを各々５０個作製し、これを１．
１．１トリクロロエタンの蒸気中に１０分間浸漬したの
ち１０５℃に５０Ｖ印加して放置したときの放置時間と
静電容量変化率との関係を示した。なおバラニトロフェ
ノール３ｗｔ％添加したものは（記号Ｋ）で表示した。
また第１０図には同様にして作製した試料を５０■印加
して１０５℃中に放置したときの放置時間とＴａｎδと
の関係を示す曲線図である。なお漏れ電流はバラニトロ
フェノールの添加によつて特性の変化はみられなかつた
。この第９図、第１０図からも明らかなように、バラニ
トロフェノールの添加量は火花電圧との関係から適宜な
範囲を有しており、３ｗｔ％以下が適量である。そして
このバラニトロフェノールの添加によつてコンデンサ素
子から発生したガスが吸収されるので静電容量変化率と
Ｔａｎδはさらに改善されることが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明、従来例、参考例のコンデンサを電圧印
加して放置したときの放電時間と防爆弁動作数との関係
を示す曲線図、第２図は同じく放置時間と静電容量変化
率との関係を示す曲線図、第３図は同じく放置時間とＴ
ａｎδとの関係を示す曲線図、第４図は同じく放置時間
と漏れ電流との関係を示す曲線図、第５図はコンデンサ
を無負荷放置したときの放置時間と静電容量変化率との
関係を示す曲線図、第６図は同じく放置時間とＴａｎδ
の関係を示す曲線図、第７図は同じく放置時間．と漏れ
電流との関係を示す曲線図、第８図はバラニトロフェノ
ールを添加した電解液のバラニトロフェノール添加量と
火花電圧との関係を示す曲線図、第９図は同じく電圧印
加して放置したときの放置時間と静電容量変化率との関
係を示す曲線）図、第１０図は同じく放置時間とＴａｎ
δとの関係を示す曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水２７〜５ｗｔ％、エタノールアミンアジペート４
   ０〜５ｗｔ％、残部がエチレングリコールからなる溶液
   に対し、リン酸アンモニウム０．０１〜０．１５ｗｔ％
   を添加したものからなる電解コンデンサ用電解液。 ２ パラニトロフェノール３ｗｔ％以下を添加したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電解コンデン
   サ用電解液。