KR100462079B1 - 알루미늄 전해콘덴서의 고압용 전해액 조성물 - Google Patents
알루미늄 전해콘덴서의 고압용 전해액 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 충분한 내전압을 가지면서 전해액의 전도도가 향상되어 하이리플(high ripple)용 소형화 제품에 적용가능하며 고온에서 특성이 안정하여 사용온도 범위가 확대되고 장시간 사용 가능한 전해액 조성물에 관한 것으로, 전해액 조성물은 에틸렌글리콜 40 내지 70 wt%, 암모늄 1.7 옥탄디카르복실레이트 6 내지 12 wt%, 하이드로퀴논모노메틸레이트 15 내지 35 wt%, 라우르산 1 내지 5 wt%, 마니톨 1 내지 5 wt%, 파라니트로벤질알콜 0.1 내지 2 wt%로 이루어진다.
Description
본 발명은 알루미늄 전해콘덴서의 고압용 전해액 조성물에 관한 것으로, 특히 충분한 내전압을 가지면서 전해액의 전도도가 향상되어 하이리플(high ripple)용 소형화 제품에 적용가능하며 고온에서 특성이 안정하여 사용온도 범위가 확대되고 장시간 사용 가능한 전해액 조성물에 관한 것이다.
종래의 알루미늄 전해콘덴서의 중고압용 전해액은 에틸렌글리콜을 주체로 한 용매에 붕산계 전해질을 용해시켜 사용하거나 에틸렌글리콜을 주체로 한 용매에 아제라인산, 세바틴산 등과 같은 이염기성의 유기산 또는 상기산의 암모늄염을 용해시켜 사용하였다.
이러한 붕산계 전해액은 에스테르화 반응에 의해 다량의 수분이 생성되고 전극박의 열화를 촉진시켜 손실각(tanδ) 등의 특성의 악화와 100℃ 이상의 전해콘덴서에서는 수분이 증발되어 콘덴서의 내압을 상승시켜 케이스 방폭변이 작동되어 파양이 되는 결점이 있다.
또한 이염기성산 등의 전해액은 필요한 내전압이 충분치 않고 전해액의 전도도가 좋지 않아 저 손실, 낮은 등가직렬저항(ESR)용 전해액으로서 사용이 어려우며 사용온도 범위가 작은 결점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 디에틸렌글리콜과 같은 다가알콜을 혼합용매로 사용하기도 하나 내전압은 다소 향상되나 500WV 급 이상의 콘덴서에 적용하기는 내전압이 충분하지 못한 결점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 충분한 내전압을 가지고 전도도가 향상되며 고온에서 특성이 안정된 알루미늄 전해콘덴서의 고압용 전해액 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 전해액 조성물은 에틸렌글리콜 40 내지 70 wt%, 암모늄 1.7 옥탄디카르복실레이트 6 내지 12 wt%, 하이드로퀴논모노메틸레이트 15 내지 35 wt%, 라우르산 1 내지 5 wt%, 마니톨 1 내지 5 wt%, 파라니트로벤질알콜 0.1 내지 2 wt%로 이루어진다.
본 발명을 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 전해액 조성물은 에틸렌글리콜 용매에 긴 체인(long chain)의 측쇄 이염기성산 또는 그 암모늄염과 직쇄의 이염기성산인 라우르산을 혼합하여 전해질로 사용하여 전해액의 전도도와 열적 안정성을 향상시키는 것이다.
또한 본 발명의 전해액 조성물은 전해액의 용해도를 향상시키고 용매와 용질의 과도한 중합을 방지하기 위해 에테르(ETHER)계 화합물인 하이드로퀴논모노메틸에테르(HQME)를 추가하여 혼합 용매로 사용하고 헥시톨을 소량 첨가하여 전해액의 내전압을 500WV 급에 적용가능하게 향상시킨다.
본 발명의 전해액은 전해액의 내전압 저하 방지 및 콘덴서의 수명특성을 향상시키기 위해 니트로 화합물 중 벤질알콜을 추가하여 완성된다.
본 발명의 전해액 조성물은 종래의 전해액과 대비하여 전해액 구성 및 콘덴서 적용 예를 하기표에 나타낸다. 하기표는 85℃용 500V/180μF 의 크기 30φ×40ι 알루미늄 전해콘덴서 적용 예이다.
| 전해액(@25℃) | 제품특성 | |||||
| 조성(Wt%) | 전도도(mS/Ω㎝) | 내전압(V) | 용량(㎌) | tan δ(%) | LC(㎂) | |
| 종래 | 에틸렌글리콜 25디에틸렌글리콜 65암모늄세바케이트 9파라니트로페놀 1 | 0.45 | 510 | 주 1 | 주 1 | 주 1 |
| 본발명 | 에틸렌글리콜 60HQME 25암모늄 1.7옥탄디카르 르복실레이드 8라우르산 4마니톨 2.5파라니트로벤질알콜 0.5 | 0.65 | 535 | 172 | 7.5 | 44 |
주1)종래예의 제품은 초기 제품 에이징 작업중 파양 발생으로 측정 불가
상기 표에 나타난 바와 같이, 본 발명의 전해액 조성물은 에틸렌글리콜 40내지 70 wt%, 암모늄 1.7 옥탄디카르복실레이트 6 내지 12 wt%, 하이드로퀴논모노메틸레이트 15 내지 35 wt%, 라우르산 1 내지 5 wt%, 마니톨 1 내지 5 wt%, 파라니트로벤질알콜 0.1 내지 2 wt%의 범위의 조성으로 이루어진다.
본 발명의 전해액 조성물은 전도도가 종래보다 향상되고 내전압도 향상되었음을 알 수 있다. 또한 제품 특성도 본 발명의 조성물을 사용한 알루미늄 전해콘덴서가 손실각 특성이 우수함을 알 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명의 전해액 조성물은 라우르산과 하이드로퀴논모노메틸에테르를 사용하여 500WV 용 알루미늄 전해콘덴서에 적용 가능한 내전압과 내열성을 가져 85℃ 500WV 용으로 적용 가능한 전해액으로 전도도가 향상되고 콘덴서의 손실각(tanδ) 특성이 개선되는 효과를 제공한다.
Claims (1)
- 에틸렌글리콜 40 내지 70 wt%, 암모늄 1.7 옥탄디카르복실레이트 6 내지 12 wt%, 하이드로퀴논모노메틸레이트 15 내지 35 wt%, 라우르산 1 내지 5 wt%, 마니톨 1 내지 5 wt%, 파라니트로벤질알콜 0.1 내지 2 wt%로 이루어진 알루미늄 전해콘덴서의 고압용 전해액 조성물.
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