JPS62272514A - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （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（以下単に電解液
と称する）に関し、特に優れた電気伝導度を有する電解
液に関する。

（従来の技術とその問題点） 一般に電解コンデンサは、高純度アルミニウム箔をエツ
チングして表面積を増大し、その表面を陽極酸化して誘
電体化せしめた陽極箔と、この陽極箔と対向するエツチ
ングされた陰極箔との間に隔離紙を介在させて巻き取っ
た構造の素子に電解液を含浸させたものである。

このような電解コンデンサにおいては、電解液の特性が
電解コンデンサの性能を決定する大きな要因をなす。

特に近年の電解コンデンサの小型化に伴い、陽極箔ある
いは陰極箔はエツチング倍率の高いものが使用されるよ
うになり、コンデンサ本体の抵抗率が大きくなっている
ことから、これに用いる電解液としては、抵抗率（比抵
抗）の小さな高電導度のものが常に要求されている。

ところで従来の電解液は、エチレングリコールを主溶媒
としてこれに水（１重量％〜３０重量％）を加え、さら
に電解質としてアジピン酸、安息香酸等のカルボン酸ア
ンモニウムを溶解したものが多い。

この電解質としてカルボン酸アンモニウムを用いたもの
は、従来のホウ酸を電解質として用いるものに比べれば
比抵抗が３００〜４００Ωｃｍと格段に低いものとなる
。

しかしながらこのカルボン酸アンモニウムを用いるもの
にあってもその比抵抗は８０Ωｃｍ程度まで低下させる
のが限度であった。

すなわち、電解液の比抵抗は、溶質を多くし、かつエチ
レングリコール等の他の溶媒に対して水の添加量を増す
ことで低下させることは可能であるが、水の濃度が３０
重量％以上になると高温下で電解液が電極箔と反応して
ガスを発生させ、電解コンデンサの内圧を上昇させるた
めである。

したがって従来においては水を最大限３０［ｉ％程度添
加することで比抵抗を８０Ωｃｍ程度にまでは低下でき
たが、それ以上の比抵抗の低下は望むべくもなく、しか
も１０５°Ｃ以上の高温下での使用は困難であった。

（発明の目的） 本発明は上記の問題点を解消すべくなされたものであり
、その目的とするところは、水の濃度が３０重量％〜７
０重量％の高濃度であっても高温下でのコンデンサの内
圧上昇が抑制され、したがって高温下での使用を可能に
すると共に、比抵抗の低い電解液を提供するにある。

（発明の概要） 本発明は上記問題点を解消するため次の構成を備える。

すなわち、本発明は、エチレングリコール、エチレング
リコールモノメチルエーテル、Ｎ−Ｎ’ジメチルホルム
アミド、γ−ブチロラクトン等の有機溶媒と水とを溶媒
とし、この溶媒に、アジピン酸、安息香酸、サリチル酸
等の有機カルボン酸またはその塩を溶質として溶解し、
さらに添加剤としてグルコン酸および／またはグルコン
酸のラクトンを添加したことを特徴とする。

グルコン酸およびそのラクトンは以下に示される化学式
の化合物であり、水溶液中では互いに他の三者に変わり
、三者の平衡混合物として存在する。

したがって、例えばＤ−グルコン酸のみを加えたとして
も、水溶液中では上記三者の平衡混合物となる。

本発明において、上記の添加剤であるグルコン酸等を添
加したとしても、水の濃度が３０重量％以下のときは、
比抵抗は従来のものと比して大差はないが、高温下での
安定性は従来のものに比して格段に向上した。

また本発明において特筆すべきは、上記のグルコン酸等
を添加剤として添加することによって、水の濃度が３０
重量％以上であっても、高温化での電解液と電極箔との
反応が抑制され、ガスの発生がほとんどみられないこと
である。したがって高温下でもコンデンサの内圧が上昇
せず、高温下での使用が可能となった。また期待通り比
抵抗は低下し、水の濃度が５０重量％の場合、比抵抗が
２０Ωｃｍと充分に低いものとなった。水の濃度は最大
７０重量％程度であっても高温下での電解液と電極箔と
の反応は抑制された。

グルコン酸、グルコン酸のラクトンの添加量は０．１〜
０．２重量％程度の微量でも有効であった。

グルコン酸等を添加することで電解液と電極箔との反応
が抑制されるのは定かではないが、グルコン酸等が電極
箔表面を不活性にするためと考えられる。

溶媒としては、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、Ｎ−Ｎ’ジメチルホルムアミド
、Ｔ−プチロラクタン等の有機溶媒と水との混合物を用
いる。

また溶質は、アジピン酸、安息香酸、サリチル酸、セパ
シン酸、アゼライン酸等の有機カルボン酸またはその塩
を用いる。

また添加剤としては上記のグルコン酸、グルコン酸のラ
クトンに加え、エチレンジアミン四酢酸あるいはその塩
を加えれば一層電解液と電極箔との高温下での反応を抑
制できた。

（実施例） 以下に本発明による実施例について説明する。

表１にエチレングリコールを主溶媒とし、アジピン酸ア
ンモニウム、安息香酸アンモニウムを主溶質として溶解
した従来例の組成と、エチレングリコールと水を主溶媒
とし、アジピン酸アンモニウムを主溶質とし、添加剤と
してエチレンジアミン四酢酸とＤ−グルコン酸−６ラク
トンを溶解した本発明実施例を示す。

電解液の組成は重量％であり、比抵抗は液温か３０℃の
ものである。

表　１　電解液の組成 また表１のそれぞれの組成に基づく電解コンデンサ（Ｉ
ＯＶ　２２ＱＯｕＦ）４；：ツイテ１０５℃中テ１００
０時間の負荷試験を実施した結果を表２に示した。

表　２　　特性比較 表１の従来例３にみられるように、水とアジピン酸アン
モニウムの濃度を高めることにより比抵抗は大幅に低下
させることができるが、表２の実施例３にみられるよう
に負荷試験においてガス発生が多（、短時間で防爆弁が
作動してしまう。

しかし表２の実施例かられかるように、更に水とアジピ
ン酸アンモニウムの濃度を高め比抵抗を下げても、少量
の本発明の添加剤を加える事により１０５℃、１０００
時間後においても安定した特性を示している。

このように高濃度の水の存在下でもすぐれた高温負荷特
性が得られるが従来の低濃度の水を含む組成の電解液に
本発明の添加剤を加えることでさらに高温負荷特性が改
良される事は言うまでもない。

（発明の効果） 以上のように本発明に係る電解液によれば高温下での安
定性に優れ、特に水の濃度が３０重量％以上であっても
１０５℃程度の高温下での電解液と電極箔との反応が抑
制でき、水の濃度の高い、比抵抗の小さな電解液として
提供しうる。

また本発明の電解液を使用することにより、低損失で高
信頼性のアルミ電解コンデンサを提供しうる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多（の改変を施し得るのは
もちろんのことである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチ
   ルエーテル、Ｎ・Ｎ′ジメチルホルムアミド、γ−ブチ
   ロラクトン等の有機溶媒と水とを溶媒とし、この溶媒に
   、アジピン酸、安息香酸、サリチル酸等の有機カルボン
   酸またはその塩を溶質として溶解し、さらに添加剤とし
   てグルコン酸および／またはグルコン酸のラクトンを添
   加して成る電解コンデンサ駆動用電解液。 ２、添加剤としてさらにエチレンジアミン四酢酸あるい
   はその塩を添加して成る特許請求の範囲第１項記載の電
   解コンデンサ駆動用電解液。 ３、水の濃度が１重量％〜７０重量％である特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の電解コンデンサ駆動用電
   解液。 ４、グルコン酸のラクトンは、Ｄ−グルコン酸−γ−ラ
   クトン、あるいはＤ−グルコン酸−δ−ラクトンである
   特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の電解
   コンデンサ駆動用電解液。