JPS62241321A - Electrolyte for electrolytic capacitor - Google Patents

Electrolyte for electrolytic capacitor

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JPS62241321A
JPS62241321A JP30009586A JP30009586A JPS62241321A JP S62241321 A JPS62241321 A JP S62241321A JP 30009586 A JP30009586 A JP 30009586A JP 30009586 A JP30009586 A JP 30009586A JP S62241321 A JPS62241321 A JP S62241321A
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JP
Japan
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electrolytic solution
electrolytic
temperature
electrolytic capacitor
electrolyte
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豊 横山
藤成 仙弥
大竹 章夫
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Nippon Chemi Con Corp
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Nippon Chemi Con Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電解コンデンサ用電解液に係り、特に、比
抵抗など電気的な特性の改善に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, and particularly to improvement of electrical characteristics such as specific resistance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、電解コンデンサは、アルミニウムなどの皮膜形
成性金属によって形成された陽極側および陰極側の電極
箔をセパレータとともに巻回して電解コンデンサ素子と
し、その内部に駆動液としての電解液を含浸した後、ケ
ースに密封したものである。
In general, electrolytic capacitors are made by winding anode and cathode electrode foils made of a film-forming metal such as aluminum together with a separator to form an electrolytic capacitor element, and after impregnating the inside with an electrolytic solution as a driving solution, It is sealed in a case.

そして、電解コンデンサは、許容電圧に応じて低圧用と
高圧用とに大別されるが、高圧用では電解液を構成する
電解質として硼酸が用いられている。
Electrolytic capacitors are broadly classified into low-voltage capacitors and high-voltage capacitors depending on the allowable voltage, and boric acid is used as an electrolyte constituting the electrolytic solution in high-voltage capacitors.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、硼酸を電解質として用いた電解液では、硼酸
自身または硼酸と溶媒との組合せによって多量の縮合水
(エステル水)が生成されるので、100℃以上になる
と縮合水の気化のため、ケース内圧を異常に上昇させて
防爆弁を開弁させるなど、100℃以上での使用が困難
であり、また、1にΩ以上の高圧抵抗を呈するとともに
、温度によって容量が大幅に変化し、温度特性が著しく
悪いなどの欠点を有する。
By the way, in an electrolytic solution using boric acid as an electrolyte, a large amount of condensed water (ester water) is generated by the boric acid itself or the combination of boric acid and a solvent, so when the temperature exceeds 100°C, the internal pressure of the case increases due to vaporization of the condensed water. It is difficult to use the product at temperatures above 100°C, as it causes the explosion-proof valve to open due to an abnormal rise in temperature.In addition, it exhibits a high voltage resistance of 1Ω or more, and its capacitance changes significantly depending on the temperature, resulting in poor temperature characteristics. It has disadvantages such as extremely poor performance.

そこで、この発明は、比抵抗の低下および温度特性の改
善を図ったものである。
Therefore, the present invention aims at lowering the specific resistance and improving the temperature characteristics.

〔問題点を解決子るための手段〕[Means for solving problems]

この発明の電解コンデンサ用電解液は、エチレングリコ
ールを含む溶媒に、溶質としてエナンド酸またはその塩
を溶解したものである。
The electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention is obtained by dissolving enandic acid or its salt as a solute in a solvent containing ethylene glycol.

〔作   用〕[For production]

この発明の電解コンデンサ用電解液では、エチレングリ
コールを含む溶媒に、エナンド酸またはその塩を溶解す
ると、溶媒に対するエナンド酸またはその塩の溶解度が
高く、しかも、その電離度が高くなることから、比抵抗
の低減が図られる。
In the electrolytic solution for electrolytic capacitors of the present invention, when enandic acid or its salt is dissolved in a solvent containing ethylene glycol, the solubility of enandic acid or its salt in the solvent is high, and its degree of ionization is also increased. The resistance is reduced.

また、この発明の電解コンデンサ用電解液では、縮合水
が殆ど生成されないため、使用可能温度範囲が拡大され
るとともに、温度による容量変化率を低下させることが
できる。
Furthermore, since the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention hardly generates condensed water, the usable temperature range can be expanded and the rate of change in capacity due to temperature can be reduced.

そして、主たる溶媒としてγ−ブチロラクトンを用いた
場合、T−ブチロラクトンに対するエナンド酸またはそ
の塩の溶解度が高く、低温域での電離度が高くなること
から、特に、低温域での使用が可能になるので、使用可
能温度範囲が拡大され、温度による容量変化率を低下さ
せることができる。
When γ-butyrolactone is used as the main solvent, the solubility of enandic acid or its salt in T-butyrolactone is high, and the degree of ionization is high at low temperatures, making it particularly possible to use it at low temperatures. Therefore, the usable temperature range is expanded and the rate of change in capacity due to temperature can be reduced.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を従来例との比較によって説明
する。
Examples of the present invention will be described below by comparison with conventional examples.

硼酸を用いた従来の一最的な電解液(以下従来例という
)の組成およびその重量比(ivt%)は、エチレング
リコール       67−t%硼酸       
       16.5 wt%硼酸アンモニウム  
       16.5 wt%であり、このような電
解液では、比抵抗Rs:1にΩ、耐電圧VS:400V
、含水、I (H,O):26.0%である。
The composition and weight ratio (IVT%) of the most conventional electrolytic solution (hereinafter referred to as conventional example) using boric acid are: ethylene glycol 67-t% boric acid
16.5 wt% ammonium borate
16.5 wt%, and in such an electrolytic solution, specific resistance Rs: 1Ω, withstand voltage VS: 400V
, water content, I (H, O): 26.0%.

これに対して、この発明の電解コンデンサ用電解液の実
施例の組成およびその重量比を以下に示す。
On the other hand, the composition and weight ratio of an example of the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention are shown below.

(実施例1) エチレングリコール       90  wt%エナ
ンド酸アンモニウム      10−t%実施例1の
電解液は主たる溶媒としてエチレングリコールを含ませ
たものであり、この電解液では比抵抗Rs  : 38
0Ω、耐電圧Vs:400V、含水量(H,O) 7 
0.5%となり、従来例の電解液に比較して、比抵抗R
sが40%以下、含水量は微量になった。
(Example 1) Ethylene glycol 90 wt% Ammonium enandate 10-t% The electrolytic solution of Example 1 contains ethylene glycol as the main solvent, and this electrolytic solution has a specific resistance Rs: 38
0Ω, withstand voltage Vs: 400V, water content (H, O) 7
0.5%, and the specific resistance R is 0.5% compared to the conventional electrolyte.
s was 40% or less, and the water content was extremely small.

(実施例2) T−ブチロラクトン       78.3 wt%エ
チレングリコール        8.7 wt%エナ
ンド酸(直鎖モノカルボン酸)13.0wt%この場合
、中和剤としてたとえば、微量のトリエチルアミンを添
加した。なお、他の中和剤としてトリブチルアミン、ト
リメチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルアミンなど
を用いることができる。
(Example 2) T-butyrolactone 78.3 wt% Ethylene glycol 8.7 wt% Enandic acid (linear monocarboxylic acid) 13.0 wt% In this case, for example, a trace amount of triethylamine was added as a neutralizing agent. In addition, tributylamine, trimethylamine, diethylamine, dimethylamine, etc. can be used as other neutralizing agents.

実施例2の電解液は主たる溶媒としてT−ブチロラクト
ンを用いてエチレングリコールを含有させたものであり
、この電解液では比抵抗R3:930Ω、耐電圧Vs:
400V、含水! (H2O):0.5%となり、従来
例の電解液に比較して、比抵抗Rsが7%程度に減少し
、含水量も微量になった。
The electrolytic solution of Example 2 contains ethylene glycol using T-butyrolactone as the main solvent, and this electrolytic solution has a specific resistance R3 of 930Ω and a withstand voltage Vs:
400V, contains water! (H2O): 0.5%, the specific resistance Rs was reduced to about 7%, and the water content was also very small compared to the conventional electrolytic solution.

これら従来例と実施例1.2の電解液を用いて電解コン
デンサを作成した場合の各電解コンデンサの常温下の初
期特性を第1表に示す。
Table 1 shows the initial characteristics of each electrolytic capacitor at room temperature when electrolytic capacitors were made using the electrolytes of the conventional example and Example 1.2.

この実験に用いた電解コンデンサは、定格電圧400W
V、定格容110μF、直径161−1長さ301mの
外観形状のものを用いた。
The electrolytic capacitor used in this experiment has a rated voltage of 400W.
V, rated capacity 110 μF, diameter 161-1, length 301 m in appearance.

第  1  表 このような初期特性を呈する各電解コンデンサについて
、110℃の雰囲気下において、各電解コンデンサの端
子間に400Vの電圧を印加して1000時間経過後゛
の測定値を第2表に示す。
Table 1 For each electrolytic capacitor exhibiting the above initial characteristics, Table 2 shows the measured values after 1000 hours had elapsed after a voltage of 400 V was applied between the terminals of each electrolytic capacitor in an atmosphere of 110°C. .

(この頁以下余白) 第  2  表 この第2表から明らかなように、実施例1.2の電解液
を用いた場合の容量変化率および損失角の正接(tan
δ)の変化は、従来例の電解液に比較して極めて少な(
、漏れ電流の値も、殆ど変化がなく、初期特性以下の値
となっている。また、外観不良の発生は、従来例では1
0個中9個に及んでいるのに対し、実施例1.2では皆
無であった。
(Margins below this page) Table 2 As is clear from Table 2, the rate of change in capacity and the tangent of the loss angle when the electrolyte of Example 1.2 is used.
The change in δ) is extremely small (
, the leakage current value also hardly changes and is below the initial characteristic. In addition, the occurrence of appearance defects is limited to 1 in the conventional example.
In contrast, in Example 1.2, there were no such cases.

これは、実施例1.2のものの含水量が従来例に比較し
て極めて低いために、その気化ガスの発生がなく、ケー
スの内圧上昇による外観変形が生じないことによる。
This is because the water content of Example 1.2 is extremely low compared to the conventional example, so no vaporized gas is generated, and no deformation of the external appearance due to an increase in the internal pressure of the case occurs.

次に、従来例および実施例1.2について、電気的な特
性を説明する。
Next, the electrical characteristics of the conventional example and Examples 1.2 will be explained.

第1図は、温度に対する静電容量の変化率を示す。第1
図において、A1は実施例■の特性、A2は実施例2の
特性、Bは従来例の特性を表しており、20℃下の静電
容量に対する一55℃〜+110℃の温度における容量
変化率を測定したものである。この測定結果から明らか
なように、温度が−25℃以下になった場合に従来例が
急激な容量の減少を呈するのに対して、実施例は温度の
低下に対して緩やかな容量の減少を示しており、温度に
対する容量変化が小さく、温度特性が良好であることが
判る。
FIG. 1 shows the rate of change of capacitance versus temperature. 1st
In the figure, A1 represents the characteristics of Example 2, A2 represents the characteristics of Example 2, and B represents the characteristics of the conventional example. was measured. As is clear from this measurement result, the conventional example exhibits a rapid decrease in capacity when the temperature drops below -25°C, whereas the example exhibits a gradual decrease in capacity as the temperature decreases. It can be seen that the capacitance change with respect to temperature is small and the temperature characteristics are good.

第2図は、従来例および実施例1.2について、温度に
対する損失角の正接(tanδ)の変化を示す。
FIG. 2 shows changes in the tangent (tan δ) of the loss angle with respect to temperature for the conventional example and Example 1.2.

第2図において、AIは実施例1の特性、A2は実施例
2の特性、Bは従来例の特性を示しており、−55℃〜
+110℃の温度変化に対して損失角の正接(tanδ
)は、従来例も実施例1.2のものも、はぼ同様の変化
を呈するが、実施例1.2のものが従来例に比較して温
度変化に対応して低い値となっている。
In Fig. 2, AI shows the characteristics of Example 1, A2 shows the characteristics of Example 2, and B shows the characteristics of the conventional example.
The tangent of the loss angle (tan δ
) shows similar changes in both the conventional example and Example 1.2, but the value in Example 1.2 is lower than that in the conventional example in response to temperature changes. .

そして、第3図は、電解液に対する溶質の重量比による
比抵抗値の関係を示す。第3図から明らかなように、溶
質の重量比が5wt%から20−t%に増加するに従っ
て電解液の比抵抗値が700Ω・備から200Ω・儂程
度に減少している。したがって、この発明の電解コンデ
ンサ用電解液において、比抵抗値を200Ω・国を僅か
に越える程度の値に設定する場合には、溶質重量比を2
0%程度に設定すればよいことが判る。
FIG. 3 shows the relationship between the specific resistance value and the weight ratio of the solute to the electrolytic solution. As is clear from FIG. 3, as the weight ratio of the solute increases from 5 wt % to 20-t %, the specific resistance value of the electrolyte decreases from about 700 Ω·min to about 200 Ω·min. Therefore, in the electrolytic solution for electrolytic capacitors of this invention, when setting the resistivity value to a value slightly exceeding 200 Ω, the solute weight ratio is
It turns out that it is sufficient to set it to about 0%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明によれば、エチレングリ
コールを含む溶媒に、溶質としてエナンド酸またはその
塩を溶解すると、エナンド酸またはその塩の溶媒に対す
る溶解度が高くなり、低温域での電離度が高くなること
から、比抵抗の低減化が図られ、また、エチレングリコ
ールやT−ブチロラクトンからは硼酸を用いた場合のよ
うに多量の縮合水が生成されないため、高温域における
使用が可能になり、かつ、低温域における容量変化も低
減できるので、使用可能な温度範囲が拡大できる。
As explained above, according to the present invention, when enandic acid or its salt is dissolved as a solute in a solvent containing ethylene glycol, the solubility of enandic acid or its salt in the solvent increases, and the degree of ionization at low temperatures decreases. This makes it possible to reduce the specific resistance, and since ethylene glycol and T-butyrolactone do not produce large amounts of condensed water as they do when boric acid is used, they can be used in high-temperature ranges. In addition, since the capacitance change in the low temperature range can be reduced, the usable temperature range can be expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の電解コンデンサ用電解液および従来
の電解液を用いた電解コンデンサの温度に対する静電容
量の変化を示す図、第2図はこの発明の電解コンデンサ
用電解液および従来の電解液を用いた電解コンデンサの
温度に対する損失角の正接の容量の変化を示す図、第3
図はこの発明の電解コンデンサ用電解液の溶質重量に対
する比抵抗を示す図である。
Fig. 1 shows the change in capacitance with respect to temperature of electrolytic capacitors using the electrolytic solution for electrolytic capacitors of the present invention and the conventional electrolytic solution, and Fig. 2 shows the change in capacitance with respect to temperature of electrolytic capacitors using the electrolytic solution for electrolytic capacitors of the present invention and the conventional electrolytic solution. Figure 3 showing the change in the capacitance of the tangent of the loss angle with respect to the temperature of an electrolytic capacitor using a liquid.
The figure is a diagram showing the specific resistance of the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention with respect to the solute weight.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エチレングリコールを含む溶媒に、溶質としてエ
ナンド酸またはその塩を溶解してなる電解コンデンサ用
電解液。
(1) An electrolytic solution for electrolytic capacitors, which is obtained by dissolving enandic acid or its salt as a solute in a solvent containing ethylene glycol.
(2)前記溶媒にγ−ブチロラクトンを含有させた特許
請求の範囲第1項に記載の電解コンデンサ用電解液。
(2) The electrolytic solution for an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the solvent contains γ-butyrolactone.
JP30009586A 1985-12-19 1986-12-18 Electrolyte for electrolytic capacitor Granted JPS62241321A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/148,552 US4911854A (en) 1985-12-19 1988-01-26 Electrolyte for an electrolytic condenser

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60-286397 1985-12-19
JP28639785 1985-12-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62241321A true JPS62241321A (en) 1987-10-22
JPH0355969B2 JPH0355969B2 (en) 1991-08-27

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