KR100328262B1 - A method for preparing electrolytes for aluminum electrolysis condensor for high voltage and the electrolyte prepared therefrom - Google Patents

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KR100328262B1 KR1020000021863A KR20000021863A KR100328262B1 KR 100328262 B1 KR100328262 B1 KR 100328262B1 KR 1020000021863 A KR1020000021863 A KR 1020000021863A KR 20000021863 A KR20000021863 A KR 20000021863A KR 100328262 B1 KR100328262 B1 KR 100328262B1
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Abstract

본 발명은 고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액 제조방법 및 이로부터 제조된 전해액에 관한 것으로, 그 구성은The present invention relates to a method for preparing an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor for high pressure, and an electrolyte prepared therefrom.

에틸렌글리콜 및 벤질알콜의 용매;Solvents of ethylene glycol and benzyl alcohol;

암모늄 세바케이트, 암모늄 도데칸디오에이트, 암모늄 펜타보레이트 및 1,6-데칸 디카르복시산의 용질; 및Solutes of ammonium sebacate, ammonium dodecanedioate, ammonium pentaborate and 1,6-decane dicarboxylic acid; And

만니톨, p-니트로벤질 알콜 및 차아인산의 첨가제를 상온 혼합하는 단계; 및Room temperature mixing of the additives of mannitol, p-nitrobenzyl alcohol and hypophosphorous acid; And

상기 혼합액을 교반하는 단계;로 이루어지는 고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액을 제조하는 방법, 및A method of manufacturing an electrolytic solution for a high pressure aluminum electrolytic capacitor, comprising the step of stirring the mixed solution;

상기 방법에 의해 제조된 전해액이 제공된다.An electrolyte prepared by the above method is provided.

상기한 바에 따르면, 정격전압이 450WV급의 고압용 알루미늄 전해 콘덴서에 사용되는 전해액의 조성을 적절히 제어하여 상기 전해액의 전도도, 함침성, 액출불량 및 케이스 벤트(case vent) 작동등의 문제를 개선시킴으로써, 결과적으로 상기 전해액을 사용한 알루미늄 전해콘덴서의 특성을 개선할 수 있다.According to the above, by appropriately controlling the composition of the electrolyte used in the high voltage aluminum electrolytic capacitor of the rated voltage 450WV class, by improving the problems such as conductivity, impregnation, poor flow and case vent operation of the electrolyte, As a result, it is possible to improve the characteristics of the aluminum electrolytic capacitor using the electrolyte.

Description

고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액 제조방법 및 이로부터 제조된 전해액{A METHOD FOR PREPARING ELECTROLYTES FOR ALUMINUM ELECTROLYSIS CONDENSOR FOR HIGH VOLTAGE AND THE ELECTROLYTE PREPARED THEREFROM}A method for preparing an electrolytic solution for a high pressure aluminum electrolytic capacitor and an electrolyte prepared therefrom {A METHOD FOR PREPARING ELECTROLYTES FOR ALUMINUM ELECTROLYSIS CONDENSOR FOR HIGH VOLTAGE AND THE ELECTROLYTE PREPARED THEREFROM}

본 발명은 고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액을 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 전해액에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액의 함침성, 전도도 특성, 액출불량 및 케이스 벤트(case vent) 작동 문제를 개선시켜 제품 특성이 우수한 고압용 알루미늄 전해 콘덴서에 사용되는 전해액을 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 전해액에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor for high pressure, and to an electrolyte prepared therefrom, and more particularly, to improve the impregnating property, conductivity property, poor flow rate, and case vent operation of the electrolyte solution. The present invention relates to a method for producing an electrolytic solution for use in a high pressure aluminum electrolytic capacitor having excellent product characteristics, and an electrolytic solution prepared therefrom.

일반적으로 알루미늄 전해 콘덴서는 저압용(100WV이하), 중압용(160-350WV), 고압용(400WV이상)으로 분류되며, 이러한 분류의 기준은 일반적으로 전해 콘덴서의 내부에 장입되는 전해액에 따라 결정된다.Generally, aluminum electrolytic capacitors are classified into low pressure (less than 100WV), medium pressure (160-350WV), and high pressure (more than 400WV), and the criteria for this classification are generally determined by the electrolyte loaded into the electrolytic capacitor. .

상기와 같이 분류되는 전해액중에서 정격전압이 450WV급인 고압용 알루미늄 전해 콘덴서에 사용되는 전해액의 일예를 들면, 20∼30%의 에틸렌 글리콜과 50∼60%의 디에틸렌 글리콜로 이루어지는 용매, 5∼15%의 암모늄 세바케이트로 이루어지는 용질 및 1∼5%의 폴리니트로벤질 알콜등의 수소가스 흡수제로 구성되는 전해액을 들 수 있다. 이러한 전해액은 에틸렌 글리콜과 디에틸렌 글리콜의 혼합 용매를 적용하여 470V이상의 내전압(sparking voltage) 특성을 보이는 것으로, 고압용 전해 콘덴서에 적용된다.Examples of the electrolyte used in the high pressure aluminum electrolytic capacitors having a rated voltage of 450 WV in the electrolytes classified as described above include, for example, a solvent consisting of 20 to 30% ethylene glycol and 50 to 60% diethylene glycol, 5 to 15%. And an electrolytic solution composed of a solute composed of ammonium sebacate and a hydrogen gas absorbent such as 1 to 5% polynitrobenzyl alcohol. This electrolyte is applied to a mixed solvent of ethylene glycol and diethylene glycol shows a sparking voltage characteristic of 470V or more, it is applied to a high-pressure electrolytic capacitor.

그러나 상기와 같은 전해액은 비저항이 1000Ωㆍc/25℃ 정도로서 비교적 높기 때문에 손실 특성이 좋지 않으며, 또한 고온에서 제조함으로써 관리상의 문제점을 내포하고 있는 바, 이를 해결하기 위하여 본 발명자들은 대한민국 특허 제234952호(1999년 9월 20일자 등록)에서 에틸렌글리콜 55∼65중량%, 디에틸렌글리콜 10∼15중량%, 벤질알콜 5∼10중량%의 용매; 암모늄 세바케이트 1.0∼2.5중량%, 암모늄 도데칸디오에이트 1.0∼2.5중량%, 암모늄 펜타보레이트 1.0∼2.5중량%의 용질; 만니톨 0.5∼1.5중량%, p-니트로벤질 알콜 0.1∼0.2중량%, 차아인산 0.05∼0.2중량%의 첨가제;로 구성되는 전해액을 개시한 바 있다.However, the electrolyte solution as described above has a relatively high resistivity of 1000 Ω · c / 25 ° C., which is not good in loss characteristics, and also implies a management problem by manufacturing at high temperature. 55 to 65% by weight of ethylene glycol, 10 to 15% by weight of diethylene glycol, and 5 to 10% by weight of benzyl alcohol (registered Sep. 20, 1999); 1.0-2.5% by weight of ammonium sebacate, 1.0-2.5% by weight of ammonium dodecanedioate, 1.0-2.5% by weight of ammonium pentaborate; The electrolyte solution which consists of 0.5-1.5 weight% of mannitol, 0.1-0.2 weight% of p-nitrobenzyl alcohol, and 0.05-0.2 weight% of hypophosphoric acid was disclosed.

그러나 상기 전해액 또한 종래에 문제시된 손실 특성은 개선시켰으나, 액출 불량 및 케이스 벤트 작동등의 문제점을 내포하고 있다. 여기서 용어 "액출 불량"이란 알루미늄 케이스안에 알루미늄 호일과 전해액을 주입하고 고무 패킹으로 입구를 밀봉하는 경우 사용시 고온, 고압하에 전해액이 밖으로 누설되는 현상을 의미한다. 또한 여기서 사용된 용어 "케이스 벤트(case vent)"란 폭발을 방지하기 위해 만들어 놓은 것으로, 제품에 하자가 발생하여 충격이 가해지면 알루미늄 케이스 하부의 벤트가 우선적으로 폭발하게 만들어진 안전 장치를 의미한다.However, the electrolyte solution has also improved the loss characteristics, which are a problem in the related art, but includes problems such as poor liquid leakage and case vent operation. Herein, the term "liquid leakage" refers to a phenomenon in which the electrolyte leaks out under high temperature and high pressure when the aluminum foil and the electrolyte are injected into the aluminum case and the inlet is sealed with a rubber packing. In addition, as used herein, the term "case vent" is intended to prevent explosion, and refers to a safety device that causes the vent in the lower part of the aluminum case to preferentially explode when a product is damaged and an impact is applied.

이에, 본 발명은 고압용 전해 콘덴서에 적용가능하도록 손실특성이 개선될 뿐만 아니라 액출불량 및 케이스 벤트 작동과 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래 조성중 디에틸렌글리콜 대신 1,6-데칸 디카르복시산을 추가함으로써 개선된 고압용 알루미늄 전해 콘덴서에 사용되는 전해액을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention not only improves the loss characteristics to be applicable to the electrolytic capacitor for high pressure, but also to solve problems such as poor liquid discharge and case vent operation, and adds 1,6-decane dicarboxylic acid instead of diethylene glycol in the conventional composition. It is an object of the present invention to provide a method for producing an electrolyte solution used in an improved high-pressure aluminum electrolytic capacitor.

본 발명의 다른 목적은 함침성, 전도도 특성 및 액출 불량, 케이스 벤트 작동등의 문제가 함께 개선되어 저온 및 상온뿐만 아니라 고온에서도 사용가능한 고압용 알루미늄 전해 콘덴서에 사용되는 전해액을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an electrolyte solution for use in high pressure aluminum electrolytic capacitors that can be used at high temperature as well as low temperature and room temperature by improving the problems such as impregnation, conductivity characteristics and poor liquid leakage, case vent operation. have.

본 발명의 일견지에 의하면,According to one aspect of the invention,

에틸렌글리콜 45∼50중량% 및 벤질알콜 20∼25중량%의 용매;45-50 wt% of ethylene glycol and 20-25 wt% of benzyl alcohol;

암모늄 세바케이트 0.1∼0.5중량%, 암모늄 도데칸디오에이트 0.1∼0.5중량%, 암모늄 펜타보레이트 1.0∼2.0중량% 및 1,6-데칸 디카르복시산 20∼25중량%의 용질; 및Solute of 0.1-0.5% by weight of ammonium sebacate, 0.1-0.5% by weight of ammonium dodecanedioate, 1.0-2.0% by weight of ammonium pentaborate and 20-25% by weight of 1,6-decane dicarboxylic acid; And

만니톨 0.5∼1.0중량%, p-니트로벤질 알콜 0.1∼0.2중량% 및 차아인산 0.1∼0.2중량%의 첨가제를 상온 혼합하는 단계; 및Mixing at room temperature an additive of 0.5 to 1.0 wt% of mannitol, 0.1 to 0.2 wt% of p-nitrobenzyl alcohol, and 0.1 to 0.2 wt% of hypophosphorous acid; And

반응조를 95∼105℃로 셋팅후 상기 혼합물을 270∼330분동안 교반시켜 온도를 195∼205℃까지 상승시키는 단계;로 이루어지는 고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액을 제조하는 방법에 관한 것이다.And setting the reactor at 95-105 ° C. and stirring the mixture for 270-330 minutes to raise the temperature to 195-205 ° C ..

본 발명의 제2견지에 의하면,According to the second aspect of the present invention,

상기 방법에 의해 제조된 고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액이 제공된다.An electrolytic solution for a high pressure aluminum electrolytic capacitor prepared by the above method is provided.

이하, 본 발명에 대해서 보다 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 에틸렌글리콜, 벤질알콜로 이루어지는 용매, 암모늄 세바케이트, 암모늄 도데칸디오에이트, 암모늄 펜타보레이트, 1,6-데칸 디카르복시산으로 이루어지는 용질, 만니톨, p-니트로벤질 알콜, 차아인산로 이루어지는 첨가제로 구성되는 전해액에 관한 것으로, 각각의 함량 및 그 한정이유는 다음과 같다.The present invention is an solvent consisting of ethylene glycol, benzyl alcohol, ammonium sebacate, ammonium dodecanedioate, ammonium pentaborate, solutes of 1,6-decane dicarboxylic acid, mannitol, p-nitrobenzyl alcohol, hypophosphorous acid It relates to an electrolyte consisting of, each content and the reason for limitation are as follows.

상기 용매는 용질을 용해시키고 특성을 좌우하는 역할을 하는데, 이러한 용매중에서 상기 에틸렌 글리콜은 그 함량이 45%미만인 경우에는 용해도의 저하로 비저항이 상승하고 50%를 초과할 경우에는 내전압이 저하되어 신뢰성이 불량하다. 따라서, 본 발명에서는 에틸렌 글리콜의 함량을 45∼50%로 한정하는 것이 바람직하다.The solvent dissolves the solute and plays a role in determining the properties. Among these solvents, when the content of the ethylene glycol is less than 45%, the specific resistance increases due to the decrease of the solubility, and when the content exceeds 50%, the withstand voltage is lowered and the reliability is increased. This is bad. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of ethylene glycol to 45 to 50%.

상기 벤질알콜은 특히 분자당 크기를 줄여 함침성을 개선하고 저온에서의 전도도를 개선하는 작용을 하는 것으로, 그 함량이 20%미만인 경우에는 비저항이 상승하고, 25%를 초과하는 경우에는 신뢰성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 벤질알콜의 함량을 20∼25%로 한정하는 것이 바람직하다.The benzyl alcohol, in particular, reduces the size per molecule to improve the impregnation and improve the conductivity at low temperatures, when the content is less than 20%, the specific resistance is increased, when the content exceeds 25% reliability is lowered do. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of benzyl alcohol to 20 to 25%.

상기 용질은 전해질 역할을 하는데, 용질중에서 상기 암모늄 세바케이트는 그 함량이 1.0%미만인 경우에는 비저항이 상승하고, 2.0%를 초과하는 경우에는 용해도 저하로 용질이 석출되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 암모늄 세바케이트의 함량을 1.0∼2.0%로 한정하는 것이 바람직하다.The solute acts as an electrolyte. In the solute, the ammonium sebacate has a problem that the resistivity increases when the content is less than 1.0%, and when the solute exceeds 2.0%, the solute is precipitated due to a decrease in solubility. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of ammonium sebacate to 1.0 to 2.0%.

상기 암모늄 도데칸디오에이트는 그 함량이 0.1%미만인 경우에는 내전압이 저하하고, 0.5%를 초과할 경우에는 용질 저하로 용질이 석출되는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서는 암모늄 도데칸디오에이트의 함량을 0.1∼0.5%로 한정하는 것이 바람직하다.When the content of ammonium dodecanedioate is less than 0.1%, the withstand voltage is lowered, and when the content of the ammonium dodecanedioate is more than 0.5%, the solute is precipitated due to the decrease of the solute. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of ammonium dodecanedioate to 0.1 to 0.5%.

상기 암모늄 펜타보레이트는 그 함량이 1.0%미만인 경우에는 내전압이 저하하고, 2.0%를 초과하는 경우에는 비저항이 상승되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 암모늄 펜타보레이트의 함량을 1.0∼2.0%로 한정하는 것이 바람직하다.The ammonium pentaborate has a problem in that when the content thereof is less than 1.0%, the breakdown voltage decreases, and when the content exceeds 2.0%, the specific resistance is increased. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of ammonium pentaborate to 1.0 to 2.0%.

이같은 직쇄형 용질을 사용하면 내전압을 향상시키고자 할 때 비저항도 함께 상승하는 단점이 있는 바, 본 발명에서는 1,6-데칸 디카르복시산과 같은 측쇄형 용질을 부가함으로써 내전압 상승을 도모하고 비저항을 감소시키고자 한다.The use of such a straight-chain solute has a disadvantage in that the specific resistance also increases when the withstand voltage is improved. In the present invention, by adding a side chain solute such as 1,6-decane dicarboxylic acid, the withstand voltage can be increased and the specific resistance can be reduced. I want to.

상기 1,6-데칸 디카르복시산은 특히 손실 특성을 개선하고, 상온에서의 전도도를 개선하는 작용을 하는 것으로, 그 함량이 20%미만인 경우에는 비저항이 상승하여 전해콘덴서의 손실각이 상승하고, 25%를 초과하는 경우에는 용해도 전하로 인하여 용질이 석출하는 문제점이 있다.The 1,6-decane dicarboxylic acid, in particular, improves the loss characteristics and improves the conductivity at room temperature. When the content is less than 20%, the resistivity increases to increase the loss angle of the electrolytic capacitor. If it exceeds%, there is a problem that the solute precipitates due to the solubility charge.

상기 첨가제는 수소가스를 흡수하여 부식 발생을 억제시키고, 내전압 특성 및 신뢰성을 고려하여 첨가하는데, 상기 만니톨은 그 함량이 0.5%미만인 경우에는 내전압이 저하하고, 1.0%를 초과하는 경우에는 신뢰성이 저하하는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 만니콜의 함량을 0.5∼1.0%로 한정하는 것이 바람직하다.The additive absorbs hydrogen gas to suppress corrosion and is added in consideration of the breakdown voltage characteristics and reliability, and the mannitol is lower in the breakdown voltage when the content is less than 0.5%, and the reliability is lowered when it exceeds 1.0%. There is a problem. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of mannitol to 0.5 to 1.0%.

상기 p-니트로벤질 알콜은 그 함량이 0.1%미만인 경우에는 가스 발생이 증가하고, 0.2%를 초과하는 경우에는 신뢰성이 저하하는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서는 p-니트로벤질 알콜의 함량을 0.1∼0.2%로 한정하는 것이 바람직하다.The p-nitrobenzyl alcohol has a problem that the gas generation increases when the content is less than 0.1%, the reliability is lowered when it exceeds 0.2%. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of p-nitrobenzyl alcohol to 0.1 to 0.2%.

상기 차아인산은 알루미늄 피막을 보호하여 전극을 안정화시킴으로써 제품내부의 가스량을 최소화하는 작용을 하는 것으로, 그 함량이 0.1%미만인 경우에는 부식방지 효과가 미미하고, 0.2%를 초과하는 경우에는 내전압이 상승하는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 차아인산의 함량을 0.1∼0.2%로 한정하는 것이 바람직하다.The hypophosphite acts to minimize the amount of gas in the product by stabilizing the electrode by protecting the aluminum film, if the content is less than 0.1%, the corrosion resistance is insignificant, if the content exceeds 0.2%, the withstand voltage increases There is a problem. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of hypophosphorous acid to 0.1 to 0.2%.

상기와 같은 함량을 갖는 에틸렌 글리콜 및 벤질 알콜의 용매, 암모늄 세바케이트, 암모늄 도데칸디오에테르, 암모늄 펜타보레이트, 1,6-데칸 디카르복시산의 용질, 만니콜, p-니트로벤질 알콜 및 차아인산의 첨가제를 상온에서 혼합한다.Of solvents of ethylene glycol and benzyl alcohol, ammonium sebacate, ammonium dodecanedioether, ammonium pentaborate, solutes of 1,6-decane dicarboxylic acid, mannitol, p-nitrobenzyl alcohol and hypophosphorous acid having the above contents Additives are mixed at room temperature.

상기 온도를 이에 한정하는 것은 아니나, 상온에서 혼합하는 것이 공정의 편리성에 기인할 수 있으며, 또한 제조공정을 단순화할 수 있다.The temperature is not limited thereto, but mixing at room temperature may be attributable to the convenience of the process, and may simplify the manufacturing process.

그런 다음 반응조를 95∼105℃로 셋팅한 다음 상기 혼합물을 270∼330분동안 교반시켜 온도를 195∼205℃까지 상승시킨 다음 전해액 제조를 완료한다.Then set the reactor to 95-105 ° C. and then stir the mixture for 270-330 minutes to raise the temperature to 195-205 ° C. and complete the preparation of the electrolyte.

반응조는 상기 온도 범위내로 셋팅하여 사용하는 것이 비저항과 내전압을 동시에 만족시키려는 견지에서 볼 때 가장 바람직하다. 승온 범위 또한 낮으면 내전압이 낮고, 높으면 비저항이 상승하는 결과를 낳으므로 상기 범위내인 것이 좋다.It is most preferable from the standpoint of satisfying the specific resistance and the breakdown voltage at the same time to use the reactor within the above temperature range. If the temperature rising range is also low, the withstand voltage is low, and if the temperature is high, the specific resistance is increased.

상기 교반 시간보다 짧으면 용질이 석출되므로 바람직하지 않고, 초과되면 비저항을 상승시키는 원인이 되므로 또한 상기 범위내인 것이 바람직하다.If it is shorter than the said agitation time, since a solute precipitates, it is unpreferable, and when it exceeds, it will raise a specific resistance, and it is preferable to exist in the said range.

이와같이 제조된 전해액은 냉각시켜 사용하여야만 함께 사용하는 알루미늄 호일과 절연지가 차후 단계에서 열화되는 것을 방지할 수 있다.The electrolyte thus prepared must be cooled and used to prevent the aluminum foil and the insulating paper used together from being degraded at a later stage.

본 발명의 방법에 의해 제조된 고압용 알루미늄 전해 콘덴서의 전해액은 액출 불량이 개선되는 특징을 갖으며, 85℃, 105℃의 고온에서 동시에 사용할 수 있다.The electrolytic solution of the high pressure aluminum electrolytic capacitor manufactured by the method of the present invention has a feature that the poor leakage is improved, it can be used simultaneously at a high temperature of 85 ℃, 105 ℃.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하고자 하는 것으로, 본 발명을 이에 한정하려는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described through examples. The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the invention thereto.

실시예 1- 전해액 제조Example 1 Preparation of Electrolyte

에틸렌 글리콜 및 벤질 알콜을 하기 표1과 같은 조성을 갖도록 상온에서 혼합한 다음, 암모늄 세바케이트, 암모늄 도데칸디오에이트, 암모늄 펜타보레이트 및 1,6-데칸 디카르복시산을 온도 상승없이 서서히 하기표 1에 나타낸 양으로 투입하였다.Ethylene glycol and benzyl alcohol were mixed at room temperature to have the composition shown in Table 1, and then ammonium sebacate, ammonium dodecanedioate, ammonium pentaborate, and 1,6-decane dicarboxylic acid were slowly shown in Table 1 without increasing the temperature. Amount was added.

그런 다음 반응조의 용질이 완전히 희석되었는지 육안 관찰하였다. 완전 희석된 것을 확인한 다음, 만니톨, p-니트로벤질 알콜 및 차아인산을 투입하고 반응조를 100℃로 셋팅한 다음 하기표 1과 같은 상승 온도 및 교반시간동안 교반기로 교반시켜 전해액을 제조하였고, 그런 다음 냉각시켰다.Then, it was visually observed whether the solute of the reactor was completely diluted. After confirming complete dilution, mannitol, p-nitrobenzyl alcohol and hypophosphoric acid were added thereto, and the reaction tank was set at 100 ° C., followed by stirring with a stirrer for an elevated temperature and a stirring time as shown in Table 1 below. Cooled.

하기 표 1에서 사용된 약어를 설명한다: "EG"는 에틸렌 글리콜을, "DEG"는 디에틸렌 글리콜을, "BA"는 벤질알콜을, "AS"는 암모늄 세바케이트를, "AD"는 암모늄 도데칸디오에이트를, "AP"는 암모늄 펜타보레이트를, "DA"는 1,6-데칸 디카르복시산을, "MT"는 만니톨을, "HP"는 차아인산을 그리고 "p-NBA"는 p-니트로벤질 알콜을 나타낸다.The abbreviations used in Table 1 are described below: "EG" for ethylene glycol, "DEG" for diethylene glycol, "BA" for benzyl alcohol, "AS" for ammonium sebacate, and "AD" for ammonium Dodecanedioate, "AP" for ammonium pentaborate, "DA" for 1,6-decane dicarboxylic acid, "MT" for mannitol, "HP" for hypophosphorous acid and "p-NBA" for p Nitrobenzyl alcohol.

또한 외국산 수입품(일본 Yoneyama사제, 상품명 'H1184SB')에 대한 전해액(종래예 1)을 준비하였다.In addition, an electrolyte solution (traditional example 1) for foreign imported products (trade name 'H1184SB' manufactured by Yoneyama Japan) was prepared.

나아가 종래 방법에 의해, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜과 벤질 알콜을 혼합시킨 후 암모늄 세바케이트, 암모늄 도데칸디오에이트, 암모늄 펜타보레이트와만니톨, 차아인산 및 p-니트로벤질 알콜을 첨가하여 전해액(종래예 2)을 제조하였다.Furthermore, by the conventional method, ethylene glycol, diethylene glycol and benzyl alcohol are mixed, and then ammonium sebacate, ammonium dodecanedioate, ammonium pentaborate and mannitol, hypophosphoric acid and p-nitrobenzyl alcohol are added to the electrolyte solution (conventional example). 2) was prepared.

전해액의 성분 조성Component Composition of Electrolyte 반응 조건Reaction conditions EGEG BABA DEGDEG ASAS ADAD APAP DADA MTMT p-NBAp-NBA HPHP 상승온도(℃)Elevated Temperature (℃) 교반시간(시간)Stirring time (hours) 발명예Inventive Example 4545 25.3425.34 -- 0.50.5 0.10.1 1.51.5 26.3526.35 1.011.01 0.10.1 0.10.1 100100 22 비교예Comparative example 5050 2525 -- 0.50.5 0.10.1 1.51.5 21.721.7 1.01.0 0.10.1 0.10.1 120120 1One 종래예 1Conventional Example 1 수입품Import goods 종래예 2Conventional Example 2 6060 7.07.0 1212 2.02.0 2.02.0 2.02.0 -- 1.01.0 1.51.5 0.10.1 9090 22

상기표에서 제조된 전해액들에 대한 비저항(손실특성), pH, 파괴저항(내전압)을 각각 측정하고 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.Specific resistance (loss characteristics), pH, and breakdown resistance (withstand voltage) of the electrolytes prepared in the table were measured, respectively, and the results are shown in Table 2 below.

이같은 각각의 물성은 상업적으로 구입가능한 각각의 계측기(측정기)를 사용하여 측정한 것으로, 비저항은 비저항 미터를, pH는 pH 미터를 그리고 파괴저항은 파괴저항 미터를 사용하였다.Each of these physical properties was measured using a commercially available measuring instrument, the specific resistance of the resistivity meter, the pH of the pH meter and the breakdown resistance of the breakdown resistance meter.

물성 측정Property measurement 비저항(Ωm/25℃)Specific resistance (Ωm / 25 ℃) pHpH 파괴저항(V/25℃)Breaking resistance (V / 25 ℃) 발명예Inventive Example 810810 7.07.0 480480 비교예Comparative example 10101010 7.57.5 490490 종래예 1Conventional Example 1 11001100 6.66.6 485485 종래예 2Conventional Example 2 647647 6.66.6 472472

상기표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 반응 조건을 만족하는 전해액은 종래예에 비하여 비저항 및 파괴저항이 상당히 개선된 것을 알 수 있다.As can be seen in Table 2, the electrolyte solution that satisfies the reaction conditions of the present invention can be seen that the specific resistance and breakdown resistance is significantly improved compared to the conventional example.

이에 반하여, 비교예는 비록 성분은 동일하나, 그 범위가 적절하지 않기 때문에, 그 전해액의 비저항, 손실각이 높은 문제가 발생하였다.On the contrary, although the components were the same in the comparative example, but the range was not appropriate, the problem of high specific resistance and loss angle of the electrolyte occurred.

또한 1,6-데칸 디카르복시산을 사용하지 않고 디에틸렌 글리콜을 부가한 종래예 2의 경우, 비저항과 손실각의 개선도는 현저하였으나, 누설전류 및 주파수별 ESR의 수치가 불량하였다.In addition, in the conventional example 2 in which diethylene glycol was added without using 1,6-decane dicarboxylic acid, the specific resistance and the improvement of the loss angle were remarkable, but the leakage current and the ESR value for each frequency were poor.

실시예 2-전해 콘덴서 적용Example 2-Electrolytic Capacitor Application

실시예 1에서 제조한 발명예, 비교예 및 종래예의 전해액을 전해콘덴서 450WV330㎌(35*45)에 적용하고, 제품의 특성을 관찰하였다. 그 초기 특성으로서 정전용량, 손실각, 누설전류 및 주파수별 ESR를 각각 측정하고 그 결과를 하기표 3에 나타내었다.The electrolytic solutions of the invention examples, comparative examples and conventional examples prepared in Example 1 were charged with an electrolytic capacitor of 450 WV 330 ㎌ ( 35 * 45) and the product properties were observed. As the initial characteristics, the capacitance, loss angle, leakage current, and frequency-specific ESR were measured, respectively, and the results are shown in Table 3 below.

상기 정전용량은 LCR 미터를, 누설전류는 누설전류 측정기를 사용하여 측정하였으며, 여기서 용어 "주파수별 ESR"이란 전해콘덴서 제품의 측정 Hz를 의미하는 것으로, 120Hz에서 측정하였다.The capacitance was measured using an LCR meter and the leakage current was measured using a leakage current meter, wherein the term "frequency-specific ESR" means a measurement Hz of an electrolytic capacitor product, and was measured at 120 Hz.

물성 측정Property measurement 정전용량(μF)Capacitance (μF) 손실각(Tan δ)Loss angle (Tan δ) 누설전류(μA)Leakage Current (μA) 주파수별ESR(Ω)Frequency-specific ESR (Ω) 발명예Inventive Example 314314 0.060.06 215215 0.1790.179 비교예Comparative example 310310 0.090.09 204204 0.2170.217 종래예 1Conventional Example 1 315315 0.090.09 220220 0.2460.246 종래예 2Conventional Example 2 315315 0.050.05 231231 0.1670.167

상기표에서 알 수 있듯이, 상온에서의 손실각 및 주파수별 ESR이 상당히 향상되는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from the table, it was confirmed that the loss angle and the frequency-specific ESR at room temperature are significantly improved.

또한 85℃, 450v에서 2000시간동안 고온부하 시험후 상기한 바와 같은 용량변화율, 손실각 및 누설전류를 측정하고 그 결과를 하기표 4에 나타내었다.In addition, after the high temperature load test at 85 ° C. and 450v for 2000 hours, the capacity change rate, loss angle, and leakage current as described above were measured, and the results are shown in Table 4 below.

용량변화율(%)Capacity change rate (%) 손실각(Tan δ)Loss angle (Tan δ) 누설전류(㎂)Leakage Current 종래예 2Conventional Example 2 -3.7-3.7 0.110.11 241241 발명예 2Inventive Example 2 -1.5-1.5 0.070.07 227227

그 결과, 고온에서의 손실각이 보다 개선된 것을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that the loss angle at high temperature was more improved.

그런 다음 주파수별 ESR 변화를 측정하고 그 결과를 하기표 5에 나타내었다.Then, the frequency-specific ESR change was measured and the results are shown in Table 5 below.

120Hz120 Hz 1kHz1 kHz 10kHz10 kHz 100kHz100 kHz 종래예 2Conventional Example 2 0.246Ω0.246Ω 0.206Ω0.206Ω 0.183Ω0.183Ω 0.179Ω0.179Ω 발명예 2Inventive Example 2 0.179Ω0.179Ω 0.140Ω0.140Ω 0.132Ω0.132Ω 0.131Ω0.131Ω 향상율(%)% Improvement 27.227.2 31.031.0 27.927.9 26.026.0

상기표에서 알 수 있듯이, ESR은 등가직렬 저항치를 기준으로 30%정도 향상된 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from the table, the ESR was confirmed to be improved by about 30% based on the equivalent series resistance value.

나아가 각각의 외관 상태를 관찰하여 알루미늄 케이스 외부로 전해액이 누출되었는지 그리고 알루미늄 케이스 하부에 균열이 있는지 여부를 확인하였다.Furthermore, each appearance state was observed to determine whether the electrolyte leaked out of the aluminum case and whether there was a crack in the lower portion of the aluminum case.

그 결과 본 발명에서 제조한 전해액을 사용한 경우만이 액출 불량 및 케이스 벤트 작동 개선에 효과적임을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that only the case of using the electrolytic solution prepared in the present invention is effective in improving the poor discharge and case vent operation.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 정격전압이 450WV급의 고압용 알루미늄 전해 콘덴서에 사용되는 전해액은 종래품에 대비하여 단가를 50% 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 그 전해액을 사용하여 제조한 콘덴서의 전도도, 함침성 및 나아가 고온, 고압에서의 액출불량, 케이스 벤트 작동 문제를 개선할 수 있다.As described above, the electrolyte used in the high-pressure aluminum electrolytic capacitor of the rated voltage of 450WV prepared according to the present invention can not only reduce the unit cost by 50% compared to the conventional products, but also manufactured using the electrolyte It is possible to improve the conductivity of the condenser, the impregnation, and further, the poor flow at high temperature and high pressure, and the case vent operation problem.

Claims (2)

에틸렌글리콜 45∼50중량% 및 벤질알콜 20∼25중량%의 용매;45-50 wt% of ethylene glycol and 20-25 wt% of benzyl alcohol; 암모늄 세바케이트 0.1∼0.5중량%, 암모늄 도데칸디오에이트 0.1∼0.5중량%, 암모늄 펜타보레이트 1.0∼2.0중량% 및 1,6-데칸 디카르복시산 20∼25중량%의 용질; 및Solute of 0.1-0.5% by weight of ammonium sebacate, 0.1-0.5% by weight of ammonium dodecanedioate, 1.0-2.0% by weight of ammonium pentaborate and 20-25% by weight of 1,6-decane dicarboxylic acid; And 만니톨 0.5∼1.0중량%, p-니트로벤질 알콜 0.1∼0.2중량% 및 차아인산 0.1∼∼.2중량%의 첨가제를 상온 혼합하는 단계; 및Mixing at room temperature with 0.5 to 1.0% by weight of mannitol, 0.1 to 0.2% by weight of p-nitrobenzyl alcohol, and 0.1 to 0.2% by weight of hypophosphorous acid; And 반응조를 95∼105℃로 셋팅후 상기 혼합물을 270∼330분동안 교반시켜 온도를 195∼205℃까지 상승시키는 단계;로 이루어지는 고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액 제조방법Setting the reaction tank to 95 to 105 ° C. and stirring the mixture for 270 to 330 minutes to raise the temperature to 195 to 205 ° C .; 제1항의 방법에 의해 제조된 고압용 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액Electrolyte for high pressure aluminum electrolytic capacitor manufactured by the method of claim 1
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