JPS6261312A - Solid electrolytic condenser - Google Patents
Solid electrolytic condenserInfo
- Publication number
- JPS6261312A JPS6261312A JP20129885A JP20129885A JPS6261312A JP S6261312 A JPS6261312 A JP S6261312A JP 20129885 A JP20129885 A JP 20129885A JP 20129885 A JP20129885 A JP 20129885A JP S6261312 A JPS6261312 A JP S6261312A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- naphthoquinoline
- tcnq
- salt
- complex salt
- solid electrolytic
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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]
本発明は、良好な皮膜修復性を有する7、7゜8.8−
テトラシアノキノジメタンからなるイオンラジカル塩を
固体電解質とする固体電解コンデンサに関するものであ
る。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a 7,7°8.8-
The present invention relates to a solid electrolytic capacitor using an ionic radical salt of tetracyanoquinodimethane as a solid electrolyte.
[従来の技術と問題点]
7.7,8.8−テトラシアノキノジメタン(以下、T
CNQと略す、、)からなるイオンラジカル塩を固体電
解質とする固体電解コンデンサとして、例えばキノリン
あるいはイソキノリンをカチオンとし、TCNQをアニ
オンとするT CN Q i#塩(特開昭58−191
414号)や同様にピリジンをカチオンとしたTCNQ
錯塩(特開昭59−61026号)を加熱融解し、冷却
固化したものを固体電解質したものが、良く知られてい
る。[Prior art and problems] 7.7,8.8-tetracyanoquinodimethane (hereinafter referred to as T
For example, as a solid electrolytic capacitor using an ionic radical salt consisting of CNQ as a solid electrolyte, for example, TCNQ i# salt having quinoline or isoquinoline as a cation and TCNQ as an anion (JP-A-58-191
No. 414) and TCNQ with pyridine as a cation.
It is well known that complex salts (Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-61026) are heated and melted, solidified by cooling, and then used as a solid electrolyte.
なお、これらTCNQ錯塩のカチオンにおいて、そのN
位は炭素1fi2〜18までの中で選ばれたアルキル基
で置換されている。In addition, in the cation of these TCNQ complex salts, its N
The carbon positions are substituted with an alkyl group selected from carbons 1fi2 to 18.
TCNQ譜塩を加熱融解し、冷却固化するという方法は
、エツチングを施されたアルミニウム箔あるいはタンタ
ル焼結体にTCNQ錯塩を融解状態で含浸することがで
きるので、非常に好ましいものである。しかし、その反
面TCNQI塩の融解温度が高温度でありたり、または
融解時間が長時間であると、有機半導体であるTCNQ
CN上が分解し・、絶縁体に変質してしまうものである
。The method of heating and melting the TCNQ complex salt and cooling and solidifying it is very preferable because the etched aluminum foil or tantalum sintered body can be impregnated with the TCNQ complex salt in a molten state. However, on the other hand, if the melting temperature of TCNQI salt is high or the melting time is long, TCNQI salt, which is an organic semiconductor,
The CN layer decomposes and transforms into an insulator.
例えば、キノリンまたはイソキノリンTCNQ錯塩は融
解せずに分解し、またN−メチル−キノリンTCNQ錯
塩、N−メチル−イソキノリンTCNQ錯塩およびN−
メチル−ピリジンTCNQI塩はいずれも融解と同時に
分解する。N −n−プロピルーギノリンT CN Q
31を塩においては、融点は225〜235[’C]
であるが、融解温度26Q[’C1で80秒間後に、温
度290[”C]で2G秒間後に分解し、絶縁体となる
。また、N−n−ブチル−ピリジンTCNIIt塩にお
いては、融解温度260[t]で60秒間後に、温度2
90[℃lで19秒間後に分解し、絶縁体となる。した
がって、この時間内において、TCNQCN上含浸させ
、かつ急冷しなければならない。次に、TCNQ譜塩を
290[t:、コで融解し、直ちに25 [t]に冷却
固化した場合の比抵抗値について述べると、N −n−
プロピル−キノリンTCNQ錯塩の比抵抗値は23[Ω
・cmlであり、N−n−ブチル−ピリジンTCNQ錯
塩の比抵抗値は330[Ω・crn]である。For example, quinoline or isoquinoline TCNQ complex salt decomposes without melting, and N-methyl-quinoline TCNQ complex salt, N-methyl-isoquinoline TCNQ complex salt and N-
Both methyl-pyridine TCNQI salts decompose upon melting. N-n-propyluginoline T CN Q
When 31 is a salt, the melting point is 225-235['C]
However, it decomposes after 80 seconds at a melting temperature of 26Q['C1 and 2G seconds at a temperature of 290[''C] to become an insulator.In addition, in the case of the N-n-butyl-pyridine TCNIIt salt, the melting temperature is 260[''C]. After 60 seconds at [t], temperature 2
It decomposes after 19 seconds at 90°C and becomes an insulator. Therefore, it must be impregnated onto TCNQCN and rapidly cooled within this time. Next, we will discuss the specific resistance value when TCNQ salt is melted at 290 [t] and immediately cooled and solidified at 25 [t].
The specific resistance value of propyl-quinoline TCNQ complex salt is 23[Ω
- cml, and the specific resistance value of the Nn-butyl-pyridine TCNQ complex salt is 330 [Ω·crn].
このように、従来のTCNQCN上有機半導体としての
機能を有している融解時間が短く、含浸を可及的速かに
行なう必要がある。比抵抗値は従来のアルミニウム電解
コンデンサやタンタル固体電解コンデンサのそれよりも
充分に小さいものではあるが、そわでもまだ大きい偵を
示すものである。したがって、より一層融解時間が長く
、また熱融解後の比抵抗値が小さい値を有するTCNQ
CN上出現が望まれていると共に、このようなTCNQ
CN上使用し、温度特性ならびに寿命特性の優れた固体
電解コンデンサの出現が望まれていた。As described above, it is necessary that the melting time of conventional TCNQCN, which functions as an organic semiconductor, is short and that impregnation is performed as quickly as possible. Although the specific resistance value is sufficiently smaller than that of conventional aluminum electrolytic capacitors and tantalum solid electrolytic capacitors, it still shows a large resistance value. Therefore, TCNQ has a longer melting time and a smaller specific resistance value after thermal melting.
It is hoped that such a TCNQ will appear on the CN.
It has been desired to develop a solid electrolytic capacitor that can be used on CN and has excellent temperature characteristics and life characteristics.
[発明の概要]
しかるに、本発明は融解時間が長く、また比抵抗値も小
さい偵を有するTCNQCN上してβ−ナフトキノリン
TCNQ錯塩を提供すると共に、同β−ナフトキノリン
TCNQ錯塩を固体電解質とlノだ温度特性の優れた固
体電解コンデンサを提供するものである。[Summary of the Invention] However, the present invention provides a β-naphthoquinoline TCNQ complex salt on TCNQCN which has a long melting time and a low resistivity value, and also provides a β-naphthoquinoline TCNQ complex salt in a solid electrolyte and a monomer. The present invention provides a solid electrolytic capacitor with excellent temperature characteristics.
本発明に係る固体電解質の基本的な構成は、陽極酸化(
化成)により表面に陽極酸化皮膜を有する弁作用金属(
例えば、アルミニウム、タンタル、チタンおよびこれら
の合金)を第1の@極とし、第2の電極(対極)との間
に直接あるいはセパレータを介在させてTCNQCN上
らなる固体電解質な有するものである。TCNQjlt
塩としCは十述したようにβ−ナフトギノリンTCNQ
錯塩であり、カチオンであるβ−ナフトキノリンのN位
は炭素数1〜18のアルキル基(n−,1sO−などの
全ての異性体を含む。)によって置換されている。ここ
で、β−ナフトキノリンTCNQ錯塩の構造式を示すと
次のようになる。The basic structure of the solid electrolyte according to the present invention is anodized (
Valve metal (chemical conversion) has an anodized film on its surface.
For example, a solid electrolyte made of TCNQCN is used, with a first @ electrode made of (aluminum, tantalum, titanium, and alloys thereof) and a second electrode (counter electrode) directly or with a separator interposed therebetween. TCNQjlt
As mentioned above, the salt C is β-naphthogynoline TCNQ.
The N-position of β-naphthoquinoline, which is a complex salt and a cation, is substituted with an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms (including all isomers such as n- and 1sO-). Here, the structural formula of β-naphthoquinoline TCNQ complex salt is as follows.
β−ナフトキノリンTCNQ錯塩の構造式(Rは炭素数
か1〜18のアルキル基である6)次に、β−ナフトキ
ノリンTCNQ譜塩の合成方法について述べる。0.0
1モルのβ−す7トキノリン(i、79 [gl )と
0.01モルのヨウ化メチル(1,42[gl )をフ
ラスコ内で約40〜45[’C]にウォーターバスで熱
してP?l拝すると、4級化反応が起こる(収率90[
%])。この溶液を冷却して得ら第1る黄色の粉末(:
、Iつ化−N−メチル−βナフトキノリン)の0,01
モル(3,21[gl)をアセトニトリルに沸騰状態で
溶解し、0.02モル(4,08[gl)のTCNQを
溶解した80[”C]のアセトニトリル溶液と混合する
。その後、約5時間室温で放冷することにより、収率約
98[%1で所望のN−メチル−β−ナフトキノリンT
CNQ錯塩の斜状結晶が得られる。この結晶を歩積のア
セトニトリルで洗浄し、さらにエタノールで洗液が着色
しなくなるまで洗浄した徨、エーテルで洗浄し5乾燥す
る。さらに、ボールミルなどで400メツシユまで粉砕
し、固体電解コンデンサに適用する。Structural formula of β-naphthoquinoline TCNQ complex salt (R is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms 6) Next, a method for synthesizing β-naphthoquinoline TCNQ complex salt will be described. 0.0
1 mol of β-su7toquinoline (i, 79 [gl) and 0.01 mol of methyl iodide (1,42 [gl]) were heated in a flask to about 40-45 ['C] in a water bath to produce P. ? When exposed, a quaternization reaction occurs (yield 90[
%]). Cooling this solution yields a first yellow powder (:
, I-N-methyl-β-naphthoquinoline) of 0,01
Mol (3,21 [gl) is dissolved in acetonitrile at boiling state and mixed with an 80 [''C] acetonitrile solution in which 0.02 mole (4,08 [gl) of TCNQ is dissolved. Then, for about 5 hours. By cooling at room temperature, the desired N-methyl-β-naphthoquinoline T was obtained with a yield of about 98%1.
Oblique crystals of CNQ complex salt are obtained. The crystals were washed with a large amount of acetonitrile, further washed with ethanol until the washing solution was no longer colored, washed with ether, and dried for 5 minutes. Furthermore, it is ground to 400 meshes using a ball mill or the like and applied to solid electrolytic capacitors.
なお、この合成工程において、ヨウ化メチルに代えて、
ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル・・・を使用す拉ば、そ
れぞれ、N−エチル−β−ナフトキノリンTCNQ錯塩
、N−n−プロピル−β−ナフトキノリン錯塩・・・を
得る。In addition, in this synthesis step, instead of methyl iodide,
When ethyl iodide, propyl iodide, etc. are used, N-ethyl-β-naphthoquinoline TCNQ complex salt, Nn-propyl-β-naphthoquinoline complex salt, etc. are obtained, respectively.
代表例として、N−メチル−β−ナフトキノリンTCN
Q譜塩の比抵抗値は0.7[Ω・Cm]、N−エチル−
β−ナフトキノリンTCNQ錯塩の比抵抗値は0.9[
Ω・Cm]、N−n−ブυビルーβ−ナフトキノリンT
CNQi塩の比抵抗値は1.5[Ω−cm1.N−n−
ブチルーβ−ナフトキノリンTCNQ&I塩の比抵抗値
は1゜3[Ω・ClTl’llであった。また、N−メ
チルへ〜β−ナツト・キノリンTCNQ錯塩は融解温度
255[℃コで105秒間後に、温ル)290[tlで
25秒間後に分解し、絶縁体となった。、N−エチル−
β−す”7トギノリンTCNQ錯塩は融解温度260[
Tlで100秒間後に、温度290[Tlで34秒間後
に分解し、絶縁体となワた。N−n−プロピル−
融解温度260[’C]で110秒間後に、温度290
[t:]で337秒間に分解し、絶縁体となった。さら
に、N − n−ブチル−β−す1トキノリンTCNQ
錯塩は融解温度260[T:]で1135秒間に,温度
290[”Clで46秒間後に分解し、絶縁体となフた
。βーナフトキノリンTCNQ錯塩を290[’C]に
て融解し、25[℃]に急冷した後の比抵抗値を測定し
たところ、Il−メチル−βーナフトキノリンTCNQ
m塩の比抵抗値は3.1[Ω・Cm].N−エチル−β
ーナフトキノリンTCNQ錯の比抵抗値は6.6[Ω・
Cm],N−n−プロピル−βーナフトキノリンTCN
Q錯塩の比抵抗値は7.3[Ω・Cm3。As a representative example, N-methyl-β-naphthoquinoline TCN
The specific resistance value of Qfu salt is 0.7 [Ω・Cm], N-ethyl-
The specific resistance value of β-naphthoquinoline TCNQ complex salt is 0.9[
Ω・Cm], N-n-buυbi-β-naphthoquinoline T
The specific resistance value of CNQi salt is 1.5 [Ω-cm1. N-n-
The specific resistance value of the butyl-β-naphthoquinoline TCNQ&I salt was 1°3[Ω·ClTl'll. In addition, the N-methyl to β-nut quinoline TCNQ complex decomposed at a melting temperature of 255° C. for 105 seconds and then at 290 tl for 25 seconds and became an insulator. , N-ethyl-
β-S”7 Togynoline TCNQ complex has a melting temperature of 260[
After 100 seconds at Tl, it decomposed and became an insulator at a temperature of 290 [Tl for 34 seconds. N-n-propyl- After 110 seconds at a melting temperature of 260 ['C], a temperature of 290
It decomposed in 337 seconds at [t:] and became an insulator. Furthermore, N-n-butyl-β-su1toquinoline TCNQ
The complex salt decomposed at a melting temperature of 260 [T:] for 1135 seconds and at a temperature of 290 [Cl] for 46 seconds and became an insulator. When the specific resistance value was measured after rapid cooling to
The specific resistance value of m salt is 3.1 [Ω・Cm]. N-ethyl-β
The specific resistance value of naphthoquinoline TCNQ complex is 6.6[Ω・
Cm], Nn-propyl-β naphthoquinoline TCN
The specific resistance value of Q complex salt is 7.3 [Ω・Cm3.
N − n−ブチル−βーナフトキノリンTCNQ請塩
の比抵抗値は8.8[Ω・Cm]であった。The specific resistance value of the N-n-butyl-β naphthoquinoline TCNQ salt was 8.8 [Ω·Cm].
[実施例]
次に5ト述のようにして得たβーナフトキノリンTCN
Q錯塩を電解コンデンサに通用した実施例について述べ
る。[Example] Next, β-naphthoquinoline TCN obtained as described in Section 5
An example in which Q complex salt is used in an electrolytic capacitor will be described.
N−メチル−βーナフトキノリンTCNQ錯塩の粉末を
40 [mg] 、直径5、O [mm]のアルミニウ
ムケースに充填し、290[tlまで約10秒で加熱し
、溶解した。そこに巻取形のアルミニウム電解コンデン
サ素子を浸漬させ、浸漬後約15秒で急冷させた。なお
、コンデンサ素子はアルミニウム箔の表面を化成処理し
て酸化皮膜を形成させたものを用い、有機半導体の含浸
直前に270[Tlの温度まで上昇させておいた。こわ
により定格4.7[μF1の陽極に対して4.7[μF
],損失4.6[%]の固体電解コンデンサを得た。40 [mg] of N-methyl-β naphthoquinoline TCNQ complex salt powder was filled into an aluminum case with a diameter of 5 and O [mm], and heated to 290 [tl] in about 10 seconds to dissolve it. A rolled-up aluminum electrolytic capacitor element was immersed therein, and quenched about 15 seconds after immersion. The capacitor element used was an aluminum foil whose surface was subjected to chemical conversion treatment to form an oxide film, and the temperature was raised to 270 [Tl] immediately before impregnation with the organic semiconductor. Due to stiffness, the rating is 4.7 [μF for an anode of 1
], a solid electrolytic capacitor with a loss of 4.6% was obtained.
上述のようにして得た本発明に係る固体電解コンデンサ
(定格25 [v] □ 4. 7 [μFl ) (
7)実施例と、実施例と同様のコンデンサ素子にN −
n−プロピル−キノリンTCNQ錯塩を含浸させた同定
格の固体電解コンデンサの従来例1と、実施例と同様の
コンデンサAfにエチレングリコール−アジピン酸アン
モニウム系の電解液を含浸させた同定格のアルミニウム
電解コンデンサの従来例2との温度特性比較を第1表に
、また野命特性比較を第2表にそれぞれ示す。Solid electrolytic capacitor according to the present invention obtained as described above (rated 25 [v] □ 4.7 [μFl) (
7) In the example and in the capacitor element similar to the example, N −
Conventional Example 1 of a solid electrolytic capacitor of the same rating impregnated with n-propyl-quinoline TCNQ complex salt, and an aluminum electrolytic capacitor of the same rating impregnated with an ethylene glycol-ammonium adipate based electrolyte in a capacitor Af similar to the example. Table 1 shows a comparison of the temperature characteristics of the capacitor with Conventional Example 2, and Table 2 shows a comparison of the characteristics.
第1表および第2表中、静電容量値および損失角の正接
は周波数が1 20 [Hz ]での値であり、等個直
列抵抗値は周波数が1 00 [KHz ]での値であ
る。また、静電容量変化率は温度25[℃]の静電容量
値を基準としたものである。漏れ電流は、定格電圧(2
5 [V] )印加、30秒後に測定した値である。In Tables 1 and 2, the capacitance value and the tangent of loss angle are the values at a frequency of 120 [Hz], and the equal series resistance values are the values at a frequency of 100 [KHz]. . Further, the capacitance change rate is based on the capacitance value at a temperature of 25 [° C.]. The leakage current is the rated voltage (2
5 [V]) was applied and measured 30 seconds later.
に連の実施例では、β−ナフトキノリンTCNQ錯塩を
巻取形のアルミニウム電解コンデンサ素子に含浸させた
場合ついて述べたが、アルミニウム焼結体コンデンサ素
子あるいはタンタル焼結体コンデンサ素子などに含浸す
ることもできるものである。In the following examples, a case was described in which a rolled aluminum electrolytic capacitor element was impregnated with β-naphthoquinoline TCNQ complex salt, but it is also possible to impregnate an aluminum sintered capacitor element or a tantalum sintered capacitor element. It is possible.
[効果]
以上にて述べた本発明に係るβ−ナフトキノリンTCN
Q錯塩は、従来のキノリンTCNQ錯塩よりも有機半導
体から絶縁体に変質するまでの融解時間を長くとること
ができるために、その含浸工程などにおける取扱い上非
常に好ましいものであり、また比抵抗値も小さい値の有
機半導体を提供できるものである。さらに、このβ−ナ
フトキノリンTCNQ!塩を固体電解コンデンサの電解
質として用いた場合、第1表および第2表から分かるよ
うに温度特性および寿命特性ともに従来例より優れた固
体電解コンデンサを提供できるものである。[Effect] β-naphthoquinoline TCN according to the present invention described above
Q complex salt can take a longer melting time to transform from an organic semiconductor to an insulator than the conventional quinoline TCNQ complex salt, so it is very preferable for handling in the impregnation process, etc., and has a low specific resistance value. It is also possible to provide an organic semiconductor with a small value. Furthermore, this β-naphthoquinoline TCNQ! When a salt is used as the electrolyte of a solid electrolytic capacitor, as can be seen from Tables 1 and 2, it is possible to provide a solid electrolytic capacitor that is superior to the conventional example in terms of both temperature characteristics and life characteristics.
Claims (3)
フトキノリン・7、7、8、8−テトラシアノキノジメ
タン錯塩を用いたことを特徴とする固体電解コンデンサ
。(1) A solid electrolytic capacitor characterized in that a β-naphthoquinoline/7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane complex salt substituted with a hydrocarbon group at the N position is used as an electrolyte.
リンのN位は炭素数が1〜18までの中から選ばれたア
ルキル基で置換されていることを特徴とした固体電解コ
ンデンサ。(2) A solid electrolytic capacitor according to claim (1), characterized in that the N-position of the β-naphthoquinoline is substituted with an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
リン・7、7、8、8−テトラシアノキノジメタン錯塩
を加熱融解し、冷却固化したものを固体電解質としたこ
とを特徴とする固体電解コンデンサ。(3) A solid according to claim (1), characterized in that the solid electrolyte is obtained by heating and melting β-naphthoquinoline/7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane complex salt and solidifying it by cooling. Electrolytic capacitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20129885A JPS6261312A (en) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | Solid electrolytic condenser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20129885A JPS6261312A (en) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | Solid electrolytic condenser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6261312A true JPS6261312A (en) | 1987-03-18 |
Family
ID=16438669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20129885A Pending JPS6261312A (en) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | Solid electrolytic condenser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6261312A (en) |
-
1985
- 1985-09-11 JP JP20129885A patent/JPS6261312A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6261312A (en) | Solid electrolytic condenser | |
JPS62188307A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02241014A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02294009A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPS63126212A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JP3221889B2 (en) | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor | |
JPH02235323A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPS63198313A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPS63114115A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPS63132417A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH01255209A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02235325A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPS63239912A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02291106A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02237010A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH01255208A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02234409A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02235324A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPS63215034A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02239609A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02235322A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02294010A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPS63173316A (en) | New solid electrolytic capacitor | |
JPH02260410A (en) | Solid electrolytic capacitor | |
JPH02237009A (en) | Solid electrolytic capacitor |