KR100448584B1 - 알루미늄 전해 콘덴서 고압용 전해액 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서의 고압용 전해액에 관한 것으로, 특히 충분한 내전압을 가지면서 전해액의 전도도값이 향상되어 하이리플(High Ripple)용 소형화 제품에 사용가능하며, 고온에서 특성이 안정하여 사용온도 범위가 확대되고 장시간 사용가능한 전해 콘덴서용 전해액에 관한 것으로서, 알루미늄 전해 콘덴서의 전해액에 있어서, 용매인 에틸렌 글리콜 30 - 60W% 에 도데칸디오익산 2~6W% 및 암모늄1.7카르복실레이트 6~12W%를 혼합하고, 보조 용매로서 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 20~45W%를 사용하며, 내전압 증가를 위해 실리콘다이옥사이드 2~10W% 를 사용하여 내전압 전하 방지 및 수명특성 향상을 휘해 파나니트로 벤질 알콜 0.1~2W%를 첨가하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서의 고압용 전해액에 관한 것으로, 특히 충분한 내전압을 가지면서 전해액의 전도도값이 향상되어 하이리플(High Ripple)용 소형화 제품에 사용가능하며, 고온에서 특성이 안정하여 사용온도 범위가 확대되고 장시간 사용가능한 알루미늄 전해 콘덴서 고압용 전해액에 관한 것이다.
종래 알루미늄 전해 콘덴서의 중고압용 전해액은 일반적으로 에틸렌 글리콜을 주체로한 용매에 붕산계 전해질을 용해시켜 사용하거나 에틸렌 글리콜을 주체로한 용매에 아제라인산, 세바틴산등과 같은 이염기성의 유기산 또는 상기산의 암모늄염을 용해시켜 사용하였다.
상기의 붕산계 전해액은 에스테르화 반응에 의해 콘덴서 내부에 다량의 수분이 생성되고 전극박의 열화를 촉진시켜 tan δ등과 같은 특성의 악화가 발생되고, 사용중 발생하는 열이 콘덴서에 인가되어 100 ℃ 이상의 온도에 이를 경우 전해 콘덴서의 내부에서는 수분이 증발되어 콘덴서의 내압을 상승시키게 되며 이에 따라 케이스 방폭변이 작동되어 콘덴서가 파양이 되는 문제점이 있었다.
또한 이염기성산등의 전해액은 얻을 수 있는 내전압이 충분치 않고, 전해액의 전도도가 좋지 않아 저손실, low ESR 용 전해액으로 사용이 어려웠다. 또한 콘덴서의 사용 온도 범위가 작아지는 결점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 디에틸렌글리콜과 같은 다가 알콜을 혼합 용매로 사용하였다. 이러한 경우 전해액의 내전압이 향상 효과를 얻을 수는 있으나, 500WV 급 이상의 콘덴서에 적용하기에는 여전히 내전압이 충분하지 못한 결점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전해액의 내전압을 높여서 500WV 급 이상의 전해 콘덴서에 적용할 수 있도록 하는 알루미늄 전해 콘덴서 고압용 전해액을 제공하는 것을 목적으로 한다.이를 위해 본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서의 전해액에 있어서, 에틸렌 글리콜 30 - 60W%, 도데칸디오익산 2~6W%, 암모늄1.7카르복실레이트 6~12W%로 구성된 용매에 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 20~45W%, 실리콘다이옥사이드 2~10W%, 파나니트로 벤질 알콜 0.1~2W%로 구성된 보조용매를 첨가하여 구성된 알루미늄 전해 콘덴서 고압용 전해액을 제공한다.
본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서의 전해액에 있어서, 에틸렌 글리콜 30 - 60W%, 도데칸디오익산 2~6W%, 암모늄1.7카르복실레이트 6~12W%로 구성된 용매에 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 20~45W%, 실리콘다이옥사이드 2~10W%, 파나니트로 벤질 알콜 0.1~2W%로 구성된 보조용매를 첨가하여 구성됨을 특징으로 한다.본 발명은 다음과 같은 실시예에 의한 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액의 구성에 대해 알아보기로 한다.
알루미늄 전해 콘덴서의 전해액에 있어서 용매로 사용하는 에틸렌 글리콜에 측쇄 이염기성산 또는 직쇄의 이염기성산 또는 그 암모늄염을 혼합하여 전해질로 사용하여 전해액의 전도도를 향상시키도록 한다.
이때의 사용량은 에틸렌글리콜이 40 - 70W%이고, 도데칸디오익산 3W% 및 암모늄1.7옥탄디카르복실레이트가 6~12W%이다.
전해액의 내전압을 증가시키기 위해 보조 용매로서 디에틸렌글리콜 20~45W%를 사용하고, 수용성인 실리콘계 화합물을 다량 첨가하면 전해액의 내전압이 500WV 급 콘덴서에 적용가능하게 된다. 이때 사용하는 실리콘계 화합물은 실리콘다이옥사이드로서 2~10W%를 사용한다.
전해액의 내전압이 증가되어 있는 경우에도, 전해액을 사용한 콘덴서의 사용 반복에 의해 내전압이 감소될 수 있다. 이러한 내전압 저하 현상을 방지하기 위해 니트로 화합물인 파라니트로 벤질 알콜을 0.1~2W% 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 실시예를 다음과 같이 비교하였다.
[표 1]
| 전해액(@25℃) | 제품특성 | |||||
| 조성(Wt%) | 전도도(mS/Ω㎝) | 내전압(V) | 용량(㎌) | tan δ(%) | LC(㎂) | |
| 종래 기술 | 에틸렌글리콜 25디에틸렌글리콜 65암모늄 세바케이트 9파라니트로페놀 1 | 0.45 | 510 | 측정 불가(콘덴서 파양) | 측정 불가(콘덴서 파양) | 측정 불가(콘덴서 파양) |
| 본 발명에 의한 기술 | 에틸렌 글리콜 55디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 27.5암모늄1,7 옥탄디카르 복실레이트 8도데칸디오익산 3실리콘다이옥사이드 6파라니트로벤질알콜 0.5 | 0.85 | 535 | 178 | 7.1 | 35 |
[표 1]에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 의한 실시예에서는 에틸렌 글리콜 용매 55W%, 디에틸렌글리콜 27.5W%, 암모늄1,7옥탄디카르복실레이트 8W%, 도데칸디오익산 3W%, 실리콘다이옥사이드 6W%, 파라니트로 벤질 알콜 0.5W% 를 각각 사용하였다.
비교시 조건은 85℃ 용 500V/180㎌ 이고, 사용되는 콘덴서의 지름과 높이는 각각 30mm 와 40mm 이다.
동일 실험 조건에서 본 발명에 의한 실시예와 종래의 기술을 서로 비교하였을 때, 본 발명에 의한 전해액을 사용한 콘덴서가 기존의 전해액을 사용한 콘덴서와 비교하여 전도도와 내전압이 증가됨을 확인 할 수 있다.
상기한 구성으로 되어 있는 본 발명은 알루미늄 전해 콘덴서의 전해액으로 사용되어 고온에서도 특성이 안정되어 사용온도 범위가 확대되고 사용 시간이 연장되는 효과를 갖는다.
Claims (1)
- 알루미늄 전해 콘덴서의 전해액에 있어서, 에틸렌 글리콜 30 - 60W%, 도데칸디오익산 2~6W%, 암모늄1.7카르복실레이트 6~12W%로 구성된 용매에 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 20~45W%, 실리콘다이옥사이드 2~10W%, 파나니트로 벤질 알콜 0.1~2W%로 구성된 보조용매를 첨가하여 구성된 알루미늄 전해 콘덴서 고압용 전해액.
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