JPS63177410A - アルミ電解コンデンサ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルミ電解コンデンサ、詳しくは腐食抑制効
果の優れた新規な電解液を使用したアルミ電解コンデン
サに関する。

（従来の技術） アルミニウム等の弁作用金属の箔をセパレータとともに
巻回してコンデンサ素子とした電解パ・、−／ コンデンサは、一般に゛コンデンサ素子に駆動用ｙ′。

電解液を含浸し、アルミニウム等の金属ケースや合成樹
脂製のケースにコンデンサ素子を収納し密閉した構造を
有する。

このような電解コンデンサの駆動用電解液としては従来
、エチレングリコール等の極性有機溶媒を主溶媒とし、
これに電解質として飽和有機酸のアンモニウム塩のよう
に金属からなる電極を侵食しない塩を溶解した電解液が
一般に使用されている（特公昭５８−１３０１９号公報
）。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、最近の電解コンデンサは、プリント配線基板
に取り付けて用いられることが多く、この場合には電解
コンデンサを各種の電子部品とともにハンダによって基
板に取り付けた後、ハンダに含まれるフラックスや組立
て時の汚れを除去するためにハロゲン化炭化水素溶剤、
たとえば１，２．２−トリクロロ−１，１，２−トリフ
ルオロエタン、１，１，１．−　トリクロロエタンなど
を用いて基板を洗浄するようになっている。

電解コンデンサは一般にゴムなどを用いてシールされて
いるか、この洗浄の際に前記の洗浄剤がゴムを透過して
ケース内に侵入することかある。特に、アルミ電解コン
デンサは、電極か高純度のアルミニウムにより構成され
ているため、侵入した洗浄剤中の微量のハロゲンイオン
によって電極引出しリード部などが腐食されるという問
題点があった。

このような問題点を解決するため、ゴム製のシール材（
封口体）の外側に熱硬化性の樹脂を塗布して洗浄剤の透
過を防止する方法も提案されている。しかしながら、こ
のような方法では、樹脂とアルミニウムのケースのリー
ド部との間にクラ・ンクが入り易いという問題点があっ
た。また、電解液に腐食防止のための添加剤を加える方
法も提案されているか、従来の腐食防止剤はフロン系の
洗浄剤に対しては比較的有効てあったか、１，１，１−
）−リクロロエタンなどの洗浄剤に対しては十分な腐食
抑制効果を示さなかった。

本発明は、従来の電解コンデンサのこのような問題点を
解決して、プリント配線基板の洗浄剤として用いられる
ハロゲン化炭化水素溶剤、特に、１，１．１−トリクロ
ロエタンに対する腐食抑制効果の優れ、同時にインピー
ダンスの低い電解液を使用したアルミ電解コンデンサを
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するため本発明は、極性有機溶媒に
マレイン酸のテトラメチルアンモニウム塩を溶解してな
る電解液を使用したことを特徴とするアルミ電解コンデ
ンサを提供するものであり、本発明によるアルミ電解コ
ンデンサは、プリント配線基板の洗浄剤として用いられ
るハロゲン化炭化水素溶剤に対する腐食抑制効果が優れ
ており、そのため高温安定性を十分に発揮できるもので
ある。

本発明においてマレイン酸のテトラメチルアンモニウム
塩を使用するのは、マレイン酸ノ他のアミン塩などの場
合に比べて電解液の電導度が大きく、かつ腐食抑制効果
が大きいからである。

本発明で用いられるマレイン酸のテトラメチルアンモニ
ウム塩の電解液組成中における含有量は、適宜選ぶこと
がで、きるが、飽和溶液の状態のときに比抵抗が最も小
さい点を考慮すると、０．５〜６０％が適当であり、良
好な高温安定性を得るためには１〜５０重量％の範囲が
好適である。

本発明で用いる極性有機溶媒としては、電解コンデンサ
に通常使用される極性有機溶媒であればいずれも使用可
能である。これらの溶媒の中で、アミド類、ラクトン類
、グリコール類、硫黄化合物類または炭酸塩類が好適に
使用できる。好ましい溶媒の具体的な例としては、Ｎ、
Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、
γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、Ｎ−メチル
ピロリドン、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、エチレングリコールｅモノアルキルエーテル、エチ
レングリコール・ジアルキルエーテル、ジメチルスルホ
キシド、炭酸プロピレン、エチレンシアノヒドリンなど
があげられ、これらの溶媒は単独で、あるいは適宜混合
して使用される。

本発明においてマレイン酸のテトラメチルアンモニウム
塩を含有する駆動用電解液を得るには、このテトラメチ
ルアンモニウム塩を極性有機溶媒に添加してもよいが、
溶媒中でマレイン酸にテトラメチルアンモニウム塩を生
成可能な物質（水酸化テトラメチルアンモニウムなど）
を反応させることによって、このテトラメチルアンモニ
ウム塩を生成させてもよい。

本発明では電解液中に水を含有させることは必ずしも必
要ではないが、比抵抗を下げるためには水の含有は効果
的である。ただし、ある限度以上に水の含有量を多くす
ると、電解コンデンサのケースの膨れや電極箔の侵食を
増大させる要因になるので高温度で長時間使用する目的
のためには、水の含有量はなるべく少ない方が好ましい
、したがって、コンデンサの使用目的に対応して水の含
有量は０．１〜ｚｏ元Ｂ％の範囲が好ましく、０．５〜
１５重量％か特に好ましい。また、電解液のｐＨは、必
要に応じてｐＨ調整剤を適宜添加することにより、好ま
しくは４〜８に、特に好ましくは５〜７に調整される。

本発明のアルミ電解コンデンサには１種々の態様のコン
デンサが包含される。典型的態様としては、紙等の適宜
のセパレータで分離したアルミニウム箔陽極とアルミニ
ウム箔陰極とを使用し、これらを、円筒状に巻いたもの
をコンデンサ素子とし、この素子に駆動用電解液を含浸
させる。電解液の含浸量としてはセパレータに対して、
好ましくは５０〜３００重量％とされる。電解液が含浸
された素子は、耐食性を有する金属や合成樹脂等のケー
スに収納し、密封した構造にされる。

（実施例） 以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に
説明する。

各実施例は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（
１０重量％水溶液）に、マレジイン酸を当モル量の割合
で混合溶解させたものを、エバポレータにより水を蒸発
させてマレイン酸のテトラメチルアンモニウム塩を生成
させ、これを溶質として所定量を極性有機溶媒に溶解さ
せて実施例１〜６の電解液とした。電解液のｐＨは５〜
７になるように調整した。

これらの電解液を使用してアルミニウムを電極とする定
格３５Ｖ、　１００　、Ｆの電解コンデンサ（０４型）
を製作し、超音波洗浄機の洗浄槽に入り、　１，１．１
−）リクロロエタン中で５０℃において５分間の超音波
洗浄を行った後、１０５°Ｃの恒温槽中で定格電圧（３
５Ｖ）を印加して寿命試験を行い、１０００時間後に供
試したコンデンサを解体して腐食の発生状況を調べた。

各実施例および比較例について２０個のコンデンサを供
試し。

腐食発生率をｆｔ５１表に示した。

次に同じ電解コンデンサを使用して高温負荷試験（定格
電圧印加、１０５℃、１０００時間）を行って、損失（
ｔａｎ　δ）＠変化を測定しその結果を第１表に示した
。また、マレイン酸のテトラメチルアンモニウム塩以外
の溶質を使用した場合を比較例１〜６とし、実施例と同
じ条件で高温負荷試験を行ってその結果を第１表に示し
た。

また、１００ｋＨｚ、　２５℃におけるインピーダンス
を測定して第１表に併記した。

次に、極性有機溶媒としてγ−ブチロラクトンを選び、
溶質としてマレイン酸テトラメチルアンモニウム（実験
例１）、マレイン酸トリエチルアミン（実験例２）およ
びアジピン酸テトラメチルアンミニウム（実験例３）を
種々の濃度に溶解し、密閉容器中で１０５°Ｃにおいて
１０００時間保存後、４０℃における比抵抗と８５℃に
おける火花電圧を測定した。第１図にその結果をそれぞ
れグラフ１〜３として示した。第１図において実験例１
〜３の結果は溶質の濃度か高い程′、比抵抗も火花電圧
も小さくなる傾向を示した。電解液としては比抵抗が小
さく、かつ火花電圧か大きい程、好ましく、図中左上部
にプロットされるものが好ましい。したがって、実験３
（比較例１．２に対応）の電解液よりも高温特性が優れ
ていることが分る。

第２図にはγ−ブチロラクトンにマレイン酸テトラメチ
ルアンモニウムを種々の濃度で溶解させた電解液の４０
℃における比抵抗の値を示す、この図から明ら力）なよ
うに溶質の濃度の増加とともに、電解液の比抵抗は小さ
くなるが、濃度が５０〜８０％になると飽和状態になっ
て沈澱が生成するようになり、これ以上比抵抗を下げる
ことはできない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ハロゲン化炭化水
素溶剤に対して優れた腐食抑制効果を有するとともに゛
、高温条件下での損失（ｔａｎδ）の変化が小さい高温
安定性の優れたアルミ電解コンデンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実験例１，２における電解液の比抵抗と火花
電圧との関係を示すグラフであり、第２図は本発明で使
用するマレイン酸のテトラメチルアンモニウム塩の濃度
（ｆｆｉｆｆｉ％）と比抵抗との関係を示すグラフであ
る。 −ロＡ− 比北坑（Ωｃｍ） Ｘ詑を圧（Ｖ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）極性有機溶媒にマレイン酸のテトラメチルアンモ
   ニウム塩を溶解してなる電解液を使用したことを特徴と
   する電解コンデンサ。
2. （２）前記電解液中のマレイン酸のテトラメチルアンモ
   ニウム塩の含有量が０．５〜６０重量％である特許請求
   の範囲第１項記載のアルミ電解コンデンサ。