JPS6369211A - 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、電解コンデンサ、詳しくは新規な駆動用電解
液を使用した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コンデンサは、一般
にコンデンサ素子に駆動用電解液を含浸し、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） しかしながら、前記の電解液においては電気砥抗値の指
標である損失（ｔａｎ　δ）を下げるために、１〜３０
重量％の水を含有させることが行われているが、この場
合には陰極箔の侵食や解離したアンモニア（ＮＨ３）の
蒸散のため高温度におけるコンデンサの特性劣化、特に
損失（ｔａｎ　δ）の変化が大きいという問題点があっ
た。また、電導度が高く　（電気抵抗が小さく）、かつ
高温で安定な液として飽和鎖状ジカルボン酸の第４アン
モニウム塩を極性有機溶媒に溶解した電解液の使用が特
開昭５９−７８５２２号公報に開示されている。しかし
ながら、実施例によれば、この電解液の電導度はせいぜ
い９．４１８／ｅ１ｍで、現在要求されている水準（１
２〜２５ｍ５／ｃ＋＋＋）から見れば不十分であるとい
う問題点があった。

本発明は、前記の問題点を解決して電気抵抗が小さく、
かつ高温安定性の優れた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） 本発明は、前記問題点を解決するため、極性有機溶媒に
とロメリフト酸の第４アンモニウム塩を溶解してなる駆
動用電解液を使用したことを特徴とする電解コンデンサ
を提供するものである。

本発明において用いられるピロメリット酸の第４アンモ
ニウム塩としては、一般式Ｒ，Ｎ”で示される第４アン
モニウムのアルキル基（Ｒ）の炭素数１〜１０個のもの
、特に１〜４個のものが好適に使用され、たとえば、ピ
ロメリット酸テトラメチルアンモニウム、ピロメリット
酸テトラエチルアンモニウム、ピロメリット酸テトラプ
ロピルアンモニウム、ピロメリット酸テトラブチルアン
モニウムなどがあげられる。

本発明においてピロメリット酸の第４アンモニウム塩を
使用するのは、ピロメリット酸の他のアミン塩などの場
合には、電解液の電導度が低く、製品のｔａｎ　δが大
きくなってしまい好ましくないためである。

本発明で用いられるピロメリット酸の第４アンモニウム
塩の電解液組成中における含有量（濃度）は、適宜選ぶ
ことができるが、飽和溶液の状態の時に比抵抗が最も小
さい点を考慮すると１〜５０％が適当であり、なかでも
良好な高温安定性を得るためには５〜４０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などが好
適に使用できる。好ましい溶媒の具体的な例としては、
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、β−ブチロラクトン、Ｔ−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、エ
チレングリコール・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。

本発明においてピロメリット酸の第４アンモニウム塩を
含有する駆動用電解液を得るには、この第４アンモニウ
ム塩を極性有機溶媒に添加してもよいが、溶媒中でピロ
メリット酸に第４アンモニウム塩を生成可能な物質を反
応させることによって、この第４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０．１〜２０重量％の範囲が好ましく、０．５〜
１５重量％が特に好ましい。

本発明の電解コンデンサには、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。

水酸化テトラアルキルアンモニウム（アルキル基の炭素
数１〜３）のｌＯ％水溶液１モルとピロメリット酸１／
２モルとの割合になるよう混合してとロメリフト酸を溶
解させた後、エバポレータにより水を除去してピロメリ
ット酸の第４アンモニウム塩を生成させ、これらを溶質
として所定量を極性有機溶媒に溶解させて実施例１〜１
０の電解液とした。電解液のｐＨは、５〜７になるよう
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電
解コンデンサ（定格１０Ｖ、　１０００μＦ）を製作し
、高温負荷試験（定格電圧印加、１２５℃、１０００時
間）を行って、損失（ｔａｎ　δ）の変化を測定しその
結果を第１表に示した。また、ピロメリット酸の第４ア
ンモニウム塩以外のｔ８’Ｊｔを使用した場合を比較例
１〜４とし、実施例と同様にして電解コンデンサを製作
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。

次に、極性有機溶媒としてＴ−ブチロラクトンを選び、
溶質としてとロメリット酸テトラメチルアンモニウム（
実験例１）、ピロメリット酸トリエチルアミン（実験例
２）、アジピン酸テトラメチルアンモニウム（実験例３
）およびマレイン酸トリエチルアミン（実験例４）を種
々の濃度に溶解し、密閉容器中で１２５℃において１０
００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１〜４として示す、第１図においては実験例１〜４
はすべて溶質の濃度が高い程、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、
かつ火花電圧が大きい程、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、実験例１　（実施例１に対応）の電解液が
実験例２〜４（比較例１〜３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Ｔ−ブチロラクトンにピロメリット酸テトラ
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。

この図から明らかなように？９Ｗ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４０〜５０％
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。

第　　１　　表 （発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、高温条件下テｉ７
）　ｔＭ　失（ｔａｎ　δ）の変化が小さい高温安定性
の優れた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１〜４における電解液を使用した場合
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ピロメリット酸の第４アンモニウ
ム塩の濃度（重量％）と比抵抗との関係を示すグラフで
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）極性有機溶媒にピロメリット酸の第４アンモニウ
   ム塩を溶解してなる駆動用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）前記電解液中のピロメリット酸の第４アンモニウ
   ム塩の含有量が１〜５０重量％である特許請求の範囲第
   １項記載の電解コンデンサ。
3. （３）一般式Ｒ＿４Ｎ＾＋で表される第４アンモニウム
   のアルキル基（Ｒ）の炭素数が１〜１０個である特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の電解コンデンサ。