WO2017187901A1 - アルミ電解コンデンサ用電解液及びそれを用いたアルミ電解コンデンサ - Google Patents

アルミ電解コンデンサ用電解液及びそれを用いたアルミ電解コンデンサ Download PDF

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吉田　佳弘
安部　浩司
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
    • H01G9/035—Liquid electrolytes, e.g. impregnating materials

Definitions

  • the present invention relates to an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor and an aluminum electrolytic capacitor using the same.
  • the present invention relates to an electrolytic solution exhibiting an excellent withstand voltage, and an aluminum electrolytic capacitor using the electrolytic solution.
  • the present inventors have found that the above problem can be solved when the electrolytic solution contains an aromatic nitrile compound represented by the general formula (1).
  • the present invention relates to the following [1] and [2].
  • X represents a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a hydroxy group, or a cyanomethyl group, and n is an integer of 0 to 5.
  • [2] An aluminum electrolytic capacitor using the electrolytic solution of [1].
  • electrolytic solution for aluminum electrolytic capacitors of the present invention
  • electrolytic solution is an aromatic nitrile compound (hereinafter simply referred to as “aromatic nitrile”) represented by a general formula (1) of 0.1 to 30% by mass. And a carboxylic acid having 5 to 20 carbon atoms or a salt thereof.
  • the electrolytic solution contains an aromatic nitrile compound represented by the following general formula (1).
  • X represents a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, a hydroxy group, or a cyanomethyl group, and n is an integer of 0 to 5.
  • the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 6 (preferably 1 to 3) carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.
  • the alkyloxy group is preferably an alkyloxy group having 1 to 6 (preferably 1 to 3) carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and an isopropoxy group.
  • X is preferably a fluorine atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group, more preferably a fluorine atom, a methyl group, or a methoxy group from the viewpoint of improving the withstand voltage. is there. From the viewpoint of improving the withstand voltage, n is preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 1 to 3, still more preferably 1 or 2, and further preferably 2.
  • the aromatic nitrile compound is preferably a compound represented by the following general formula (1a) or a compound represented by the following general formula (1b).
  • X represents a fluorine atom or an alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, and n is 1 or 2.
  • each X independently represents a fluorine atom or an alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • aromatic nitrile compound examples include benzonitrile, 2-fluorobenzonitrile, 3-fluorobenzonitrile, 4-fluorobenzonitrile, 2-chlorobenzonitrile, 3-chlorobenzonitrile, 4-chlorobenzonitrile, 2- Bromobenzonitrile, 3-bromobenzonitrile, 4-bromobenzonitrile, 2-iodobenzonitrile, 3-iodobenzonitrile, 4-iodobenzonitrile, 2,3-difluorobenzonitrile, 2,4-difluorobenzonitrile, 2,5-difluorobenzonitrile, 2,6-difluorobenzonitrile, 3,4-difluorobenzonitrile, 3,5-difluorobenzonitrile, 2-methylbenzonitrile, 3-methylbenzonitrile, 4-methylbenzonitrile, 2-ethylbe Zonitrile, 3-ethylbenzonitrile, 4-ethylbenzonitrile,
  • a commercial item can be used for an aromatic nitrile compound. Even those not commercially available can be synthesized by known methods such as dehydration of benzamide compounds and addition of sodium cyanide to halogenated benzene. Moreover, the said aromatic nitrile compound is a useful compound as an additive of the electrolyte solution for aluminum electrolytic capacitors.
  • the content of the aromatic nitrile compound is 0.1 to 30% by mass from the viewpoint of obtaining an excellent withstand voltage.
  • the lower limit of the content is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, still more preferably 2.5% by mass or more, and further preferably 3% by mass or more.
  • the upper limit of the content is preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, still more preferably 18% by mass or less, still more preferably 15% by mass or less, and further preferably 12% by mass from the viewpoint of withstand voltage. It is as follows.
  • the electrolytic solution contains a carboxylic acid having 5 to 20 carbon atoms or a salt thereof. That is, as the electrolyte component, a carboxylic acid having 5 to 20 carbon atoms or a salt thereof is used in combination with the aromatic nitrile compound. Thereby, an electrolytic solution having high electrical conductivity and excellent withstand voltage can be obtained.
  • the carbon number of the carboxylic acid is preferably 6-18.
  • the lower limit of the carbon number is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, from the viewpoint of improving the voltage resistance.
  • the upper limit of the carbon number is preferably 16 or less, more preferably 14 or less, from the viewpoint of increasing the withstand voltage.
  • the carboxylic acid may be either an aromatic carboxylic acid or an aliphatic carboxylic acid, but is preferably an aliphatic carboxylic acid.
  • the carboxylic acid is preferably a dicarboxylic acid, more preferably an aliphatic dicarboxylic acid.
  • carboxylic acid examples include pivalic acid, 3,3-dimethylbutanoic acid, 2,2-diisopropylpropanoic acid, hexanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, 2-ethylbutanoic acid, 2,2-dimethylhexanoic acid, and cyclohexanecarboxylic acid.
  • Monocarboxylic acids such as acid, sorbic acid, cinnamic acid, 11-cyanoundecanoic acid, lauric acid, stearic acid, decanoic acid; glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid
  • dicarboxylic acids such as sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, and 5,6-decanedicarboxylic acid.
  • glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, 1,7-octanedicarboxylic acid, sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 5,6- Decanedicarboxylic acid is preferable, and adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and 1,6-decanedicarboxylic acid are more preferable.
  • Examples of the carboxylic acid salt include ammonium salts (NH 4 + ) and organic amine salts having 1 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the organic amine salt having 1 to 10 carbon atoms include primary amine salts such as methylamine, ethylamine, and t-butylamine; secondary amine salts such as dimethylamine, ethylmethylamine, and diethylamine; trimethylamine, diethylmethyl Tertiary amine salts such as amine, ethyldimethylamine and triethylamine; quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium, triethylmethylammonium and tetraethylammonium. These may be used alone or may be a mixture of one or more compounds selected from these compounds. Among these, ammonium salts are preferable.
  • the content of carboxylic acid or a salt thereof is preferably 1 to 20% by mass from the viewpoint of increasing the withstand voltage.
  • the lower limit of the content is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and still more preferably 7% by mass or more, from the viewpoint of increasing electrical conductivity.
  • the upper limit of the content is preferably 18% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 12% by mass or less.
  • the electrolytic solution preferably contains an aliphatic dinitrile compound from the viewpoint of further improving the withstand voltage.
  • the aliphatic dinitrile compound include malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimonitrile, suberonitrile, 1,10-dicyanodecane, 2-methylglutaronitrile, and 1,6-dicyanodecane.
  • glutaronitrile, adiponitrile, suberonitrile, 1,10-dicyanodecane, 2-methylglutaronitrile, and 1,6-dicyanodecane are preferable, and adiponitrile is more preferable.
  • the content of the aliphatic dinitrile compound is preferably 1 to 20% by mass from the viewpoint of increasing the withstand voltage.
  • the lower limit of the content is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and further preferably 7% by mass or more.
  • the upper limit of the content is preferably 18% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 12% by mass or less.
  • the electrolytic solution preferably contains an alkynyl alcohol compound from the viewpoint of further improving the withstand voltage.
  • alkynyl alcohol compound examples include 2-propyn-1-ol (hereinafter also referred to as “propargyl alcohol”), 3-butyn-2-ol, 3-butyn-2-methyl-2-ol, 2-butyne-1 , 4-diol, 3-hexyne-2,5-diol, 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol.
  • the content of the alkynyl alcohol compound is preferably 1 to 20% by mass.
  • the lower limit of the content is preferably 2% by mass or more, more preferably 4% by mass or more, and further preferably 7% by mass or more.
  • the upper limit of the content is preferably 18% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 12% by mass or less.
  • additives can be added to the electrolytic solution for the purpose of reducing leakage current, improving withstand voltage, and absorbing gas.
  • additives include phosphate compounds, phosphate ester compounds, nitro compounds, boric acid compounds, polyhydric alcohols, polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyoxyethylene / polyoxypropylene High molecular compounds, such as a random copolymer and a block copolymer, are mentioned.
  • Examples of phosphoric acid compounds and phosphoric acid ester compounds include orthophosphoric acid, pyrophosphoric acid, hypophosphorous acid, phosphorous acid, diphosphorous acid, isohypophosphoric acid, butyl phosphate, isobutyl phosphate, octyl phosphate, etc. Is mentioned.
  • Examples of the salt of the phosphate compound and the phosphate ester compound include ammonium salt, aminium salt, and aluminum salt.
  • Examples of the nitro compound include nitroanisole, nitroaniline, nitrobenzoic acid, nitrotoluene, nitrophenol, nitrobenzyl alcohol, and nitroacetophenone.
  • a solvent will not be restrict
  • the solvent include water and organic solvents.
  • the organic solvent include alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerin, 1,4-butanediol, methyl cellosolve, and ethyl cellosolve; lactones such as ⁇ -butyrolactone; ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like Carbonates; amides such as methylformamide, dimethylformamide, ethylformamide, diethylformamide, methylacetamide, dimethylacetamide, ethylacetamide, diethylacetamide; oxides such as dimethylsulfoxide; sulfolane, N-methylpyrrolidone.
  • solvents may be used alone or as a mixed solvent in which a plurality of types are mixed.
  • water and ethylene glycol are preferable, and a combination of water and ethylene glycol is more preferable.
  • the content of the solvent is not particularly limited because it varies depending on the application of the electricity storage device to be used, the rated voltage, and the like, but is, for example, 50 to 93% by mass.
  • the water content is preferably 0.1 to 10% by mass.
  • the lower limit of the water content is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and further preferably 2% by mass or more.
  • the upper limit of the water content is preferably 8% by mass or less, more preferably 6% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less.
  • the content of the organic solvent is preferably 50 to 93% by mass.
  • the lower limit of the content of the organic solvent is preferably 55% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more.
  • the upper limit of the content of the organic solvent is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, and still more preferably 80% by mass or less.
  • the pH of the electrolytic solution is preferably 5-7.
  • the aluminum electrolytic capacitor is, for example, a scraped aluminum electrolytic capacitor, and is wound with a separator interposed between an anode (aluminum oxide foil) in which aluminum oxide is formed on the anode surface and a cathode aluminum foil.
  • the electrolytic capacitor comprised by doing is mentioned.
  • the electrolytic solution of the present invention is impregnated into a separator as a driving electrolytic solution, and, together with a positive electrode, for example, stored in a bottomed cylindrical aluminum case, the opening of the aluminum case is sealed with a sealing material.
  • Comparative Examples 1 and 2 An electrolytic solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 100 mL three-necked flask was adjusted so that the total amount of carboxylic acid, water, and ethylene glycol in the types and proportions shown in the table was 100 g. Thereafter, the withstand voltage of the electrolyte was measured.
  • Examples 11-13 A 100 mL three-necked flask was electrolyzed in the same manner as in Example 1 except that the types and proportions of aromatic nitriles, carboxylic acids, additives, water, and ethylene glycol were adjusted to a total amount of 100 g. A liquid was obtained. Thereafter, the withstand voltage of the electrolyte was measured.
  • the electrolyte solution exhibits excellent voltage resistance by including a specific aromatic nitrile compound.

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Abstract

優れた耐電圧を示す電解液、及びそれを用いたアルミ電解コンデンサに関する。 〔１〕０．１～３０質量％の下記一般式（１）で示される芳香族ニトリル化合物と、炭素数５～２０のカルボン酸又はその塩と、を含有するアルミ電解コンデンサ用電解液、及び〔２〕〔１〕の電解液を用いたアルミ電解コンデンサ。

Description

アルミ電解コンデンサ用電解液及びそれを用いたアルミ電解コンデンサ
　本発明は、アルミ電解コンデンサ用電解液及びそれを用いたアルミ電解コンデンサに関する。
　従来、中高圧用アルミ電解コンデンサの駆動用電解液としては、耐電圧が比較的高く得られることから、エチレングリコールを溶媒に、ホウ酸又はホウ酸アンモニウムを電解質として溶解した電解液が用いられてきた。
　しかしながら、このような電解液は、電気伝導性が低く、しかもエチレングリコールとホウ酸のエステル化により生成した酸性の水がアルミニウム酸化皮膜と反応して電極を劣化させるという問題があった。また電解液中の水分量の増加は１００℃以上の高温環境下での使用において、デバイスの内圧上昇によるデバイスの破損の原因となる問題もあった。
　そこで、このような問題を解決するために、電解質成分として、例えば、１，６－デカンジカルボン酸などのジカルボン酸又はその塩を含有した電解液が報告されている（例えば、特許文献１）。
特開昭６３－５００１１号公報
　しかしながら、１，６－デカンジカルボン酸を含む電解液よりも、更に優れた耐電圧を示す電解液が求められている。
　本発明は、優れた耐電圧を示す電解液、及びそれを用いたアルミ電解コンデンサに関する。
　本発明者らは、電解液が一般式（１）に示される芳香族ニトリル化合物を含有することで上記の課題を解決しうることを見出した。
　本発明は、以下の〔１〕及び〔２〕に関する。
〔１〕０．１～３０質量％の下記一般式（１）で示される芳香族ニトリル化合物と、
　炭素数５～２０のカルボン酸又はその塩と、を含有するアルミ電解コンデンサ用電解液。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
（式中、Ｘは、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、ヒドロキシ基、又はシアノメチル基を示し、ｎは０～５の整数である。）
〔２〕〔１〕の電解液を用いたアルミ電解コンデンサ。
　本発明によれば、優れた耐電圧を示す電解液、及びそれを用いたアルミ電解コンデンサを提供できる。
［電解液］
　本発明のアルミ電解コンデンサ用電解液（以下、単に「電解液」ともいう）は、０．１～３０質量％の一般式（１）で示される芳香族ニトリル化合物（以下、単に「芳香族ニトリル化合物」ともいう）と、炭素数５～２０のカルボン酸又はその塩とを含有する。
〔芳香族ニトリル化合物〕
　電解液は、優れた耐電圧を得るため、下記一般式（１）で表される芳香族ニトリル化合物を含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（式中、Ｘは、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、ヒドロキシ基、又はシアノメチル基を示し、ｎは０～５の整数である。）
　ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
　アルキル基としては、炭素数１～６（好ましくは１～３）のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。
　アルキルオキシ基としては、炭素数１～６（好ましくは１～３）のアルキルオキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基が挙げられる。
　Ｘは、耐電圧を向上させる観点から、好ましくは、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基であり、より好ましくはフッ素原子、メチル基、メトキシ基である。
　ｎは、耐電圧を向上させる観点から、好ましくは０～３の整数であり、より好ましくは１～３の整数であり、更に好ましくは１又は２であり、更に好ましくは２である。
　芳香族ニトリル化合物は、好ましくは下記一般式（１ａ）で表される化合物又は下記一般式（１ｂ）で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（式中、Ｘは、フッ素原子、又は炭素数１～６のアルキルオキシ基を示し、ｎは、１又は２である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（式中、Ｘは、それぞれ独立に、フッ素原子、又は炭素数１～６のアルキルオキシ基を示す。）
　芳香族ニトリル化合物としては、例えば、ベンゾニトリル、２－フルオロベンゾニトリル、３－フルオロベンゾニトリル、４－フルオロベンゾニトリル、２－クロロベンゾニトリル、３－クロロベンゾニトリル、４－クロロベンゾニトリル、２－ブロモベンゾニトリル、３－ブロモベンゾニトリル、４－ブロモベンゾニトリル、２－ヨードベンゾニトリル、３－ヨードベンゾニトリル、４－ヨードベンゾニトリル、２，３－ジフルオロベンゾニトリル、２，４－ジフルオロベンゾニトリル、２，５－ジフルオロベンゾニトリル、２，６－ジフルオロベンゾニトリル、３，４－ジフルオロベンゾニトリル、３，５－ジフルオロベンゾニトリル、２－メチルベンゾニトリル、３－メチルベンゾニトリル、４－メチルベンゾニトリル、２－エチルベンゾニトリル、３－エチルベンゾニトリル、４－エチルベンゾニトリル、２－プロピルベンゾニトリル、３－プロピルベンゾニトリル、４－プロピルベンゾニトリル、２－ブチルベンゾニトリル、３－ブチルベンゾニトリル、４－ブチルベンゾニトリル、２－イソプロピルベンゾニトリル、３－イソプロピルベンゾニトリル、４－イソプロピルベンゾニトリル、２－メチルオキシベンゾニトリル、３－メチルオキシベンゾニトリル、４－メチルオキシベンゾニトリル、２－エチルオキシベンゾニトリル、３－エチルオキシベンゾニトリル、４－エチルオキシベンゾニトリル、２－プロピルオキシベンゾニトリル、３－プロピルオキシベンゾニトリル、４－プロピルオキシベンゾニトリル、２－ブチルオキシベンゾニトリル、３－ブチルオキシベンゾニトリル、４－ブチルオキシベンゾニトリル、２－イソプロピルオキシベンゾニトリル、３－イソプロピルオキシベンゾニトリル、４－イソプロピルオキシベンゾニトリル、２－ヒドロキシベンゾニトリル、３－ヒドロキシベンゾニトリル、４－ヒドロキシベンゾニトリル、２－シアノメチルベンゾニトリル、３－シアノメチルベンゾニトリル、４－シアノメチルベンゾニトリル、２－フルオロ－３－メトキシベンゾニトリル、２－フルオロ－４－メトキシベンゾニトリル、２－フルオロ－５－メトキシベンゾニトリル、
２－フルオロ－６－メトキシベンゾニトリル、３－フルオロ－２－メトキシベンゾニトリル、３－フルオロ－４－メトキシベンゾニトリル、３－フルオロ－５－メトキシベンゾニトリル、
３－フルオロ－６－メトキシベンゾニトリルが挙げられる。これらは、１種類単独で用いてもよいし、２種以上の組合せで用いてもよい。
　これらの中でも、
（ｉ）ベンゾニトリル、２－フルオロベンゾニトリル、３－フルオロベンゾニトリル、４－フルオロベンゾニトリル、２，３－ジフルオロベンゾニトリル、２，４－ジフルオロベンゾニトリル、２，５－ジフルオロベンゾニトリル、２，６－ジフルオロベンゾニトリル、３，４－ジフルオロベンゾニトリル、３，５－ジフルオロベンゾニトリル、２－メチルベンゾニトリル、３－メチルベンゾニトリル、４－メチルベンゾニトリル、２－エチルベンゾニトリル、３－エチルベンゾニトリル、４－エチルベンゾニトリル、２－プロピルベンゾニトリル、３－プロピルベンゾニトリル、４－プロピルベンゾニトリル、２－メチルオキシベンゾニトリル、３－メチルオキシベンゾニトリル、４－メチルオキシベンゾニトリル、２－エチルオキシベンゾニトリル、３－エチルオキシベンゾニトリル、４－エチルオキシベンゾニトリル、２－プロピルオキシベンゾニトリル、３－プロピルオキシベンゾニトリル、４－プロピルオキシベンゾニトリル、３－フルオロ－５－メトキシベンゾニトリル又はこれらのうち２種以上の混合物が好ましく、
（ｉｉ）ベンゾニトリル、２－フルオロベンゾニトリル、３－フルオロベンゾニトリル、４－フルオロベンゾニトリル、２，３－ジフルオロベンゾニトリル、２，４－ジフルオロベンゾニトリル、２，５－ジフルオロベンゾニトリル、２，６－ジフルオロベンゾニトリル、３，４－ジフルオロベンゾニトリル、３，５－ジフルオロベンゾニトリル、２－メチルオキシベンゾニトリル、３－メチルオキシベンゾニトリル、４－メチルオキシベンゾニトリル、３－フルオロ－５－メトキシベンゾニトリル、又はこれらのうち２種以上の混合物がより好ましくい。
　芳香族ニトリル化合物は、市販品を使用することができる。
　市販品として入手できないものであっても、例えば、ベンズアミド化合物の脱水反応、ハロゲン化ベンゼンへのシアン化ナトリウムの付加反応等の、公知の方法により合成できる。また、上記芳香族ニトリル化合物は、アルミ電解コンデンサ用電解液の添加剤として有用な化合物である。
　芳香族ニトリル化合物の含有量は、優れた耐電圧を得る観点から、０．１～３０質量％である。
　上記含有量の下限は、耐電圧を高める観点から、好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、更に好ましくは２．５質量％以上、更に好ましくは３質量％以上である。
　上記含有量の上限は、耐電圧の観点から、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２０質量％以下、更に好ましくは１８質量％以下、更に好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１２質量％以下である。
〔カルボン酸又はその塩〕
　電解液は、炭素数５～２０のカルボン酸又はその塩を含む。
　つまり、電解質成分として、上記芳香族ニトリル化合物とともに炭素数５～２０のカルボン酸又はその塩を組合せて用いる。これにより、電気伝導性が高く、優れた耐電圧を示す電解液が得られる。
　カルボン酸の炭素数は、好ましくは６～１８である。
　上記炭素数の下限は、耐電圧性を高める観点から、好ましくは８以上、より好ましくは１０以上である。
　上記炭素数の上限は、耐電圧を高める観点から、好ましくは１６以下、より好ましくは１４以下である。
　カルボン酸は、芳香族カルボン酸、脂肪族カルボン酸のいずれであってもよいが、好ましくは脂肪族カルボン酸である。
　カルボン酸は、好ましくはジカルボン酸であり、より好ましくは脂肪族ジカルボン酸である。
　カルボン酸としては、例えば、ピバル酸、３，３－ジメチルブタン酸、２，２－ジイソプロピルプロパン酸、ヘキサン酸、２－エチルヘキサン酸、２－エチルブタン酸、２，２－ジメチルヘキサン酸、シクロヘキサンカルボン酸、ソルビン酸、桂皮酸、１１－シアノウンデカン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、デカン酸等のモノカルボン酸；グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、１，７－オクタンジカルボン酸、セバシン酸、１，１０－デカンジカルボン酸、１，６－デカンジカルボン酸、５，６－デカンジカルボン酸等のジカルボン酸；が挙げられる。
　これらの中でも、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、１，７－オクタンジカルボン酸、セバシン酸、１，１０－デカンジカルボン酸、１，６－デカンジカルボン酸、５，６－デカンジカルボン酸が好ましく、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，６－デカンジカルボン酸がより好ましい。
　カルボン酸の塩としては、例えば、アンモニウム塩（ＮＨ４ ＋）又は炭素数１～１０の有機アミン塩が挙げられる。
　炭素数１～１０の有機アミン塩としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ｔ－ブチルアミン等の第一級アミン塩；ジメチルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン等の第二級アミン塩；トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の第三級アミン塩；テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、これら化合物から選ばれる１種以上の化合物の混合物であってもよい。これらの中でも、アンモニウム塩が好ましい。
　カルボン酸又はその塩は、これらを単独で使用しても、又は複数種類を使用してもよい。
　カルボン酸又はその塩の含有量は、耐電圧を高める観点から、好ましくは１～２０質量％である。
　上記含有量の下限は、電気伝導性を高める観点から、好ましくは２質量％以上、より好ましくは４質量％以上、更に好ましくは７質量％以上である。
　上記含有量の上限は、耐電圧を高める観点から、好ましくは１８質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１２質量％以下である。
〔脂肪族ジニトリル化合物〕
　電解液は、耐電圧をより向上させる観点から、好ましくは、脂肪族ジニトリル化合物を含有する。
　脂肪族ジニトリル化合物として、例えば、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、１，１０－ジシアノデカン、２－メチルグルタロニトリル、１，６－ジシアノデカンが挙げられる。
　これらの中でも、グルタロニトリル、アジポニトリル、スベロニトリル、１，１０－ジシアノデカン、２－メチルグルタロニトリル、１，６－ジシアノデカンが好ましく、アジポニトリルがより好ましい。
　これらの脂肪族ジニトリル化合物は、単独で添加しても、複数種類を添加してもよい。
　脂肪族ジニトリル化合物の含有量は、耐電圧を高める観点から、好ましくは１～２０質量％である。
　上記含有量の下限は、耐電圧を高める観点から、好ましくは２質量％以上、より好ましくは４質量％以上、更に好ましくは７質量％以上である。
　上記含有量の上限は、耐電圧を高める観点から、好ましくは１８質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１２質量％以下である。
〔アルキニルアルコール化合物〕
　電解液は、耐電圧をより向上させる観点から、好ましくは、アルキニルアルコール化合物を含有する。
　アルキニルアルコール化合物としては、例えば、２－プロピン－１－オール（以下「プロパルギルアルコール」ともいう）、３－ブチン－２－オール、３－ブチン－２－メチル－２－オール、２－ブチン－１，４－ジオール、３－ヘキシン－２，５－ジオール、２，５－ジメチル－３－ヘキシン－２，５－ジオールが挙げられる。
　これらの中でも、２－プロピン－１－オール、３－ブチン－２－オール、３－ブチン－２－メチル－２－オールが好ましく、２－プロピン－１－オールがより好ましい。
　これらのアルキニルアルコール化合物は単独あるいは複数種類を添加してもよい。
　アルキニルアルコール化合物の含有量は、好ましくは１～２０質量％である。
　上記含有量の下限は、耐電圧を高める観点から、好ましくは２質量％以上、より好ましくは４質量％以上、更に好ましくは７質量％以上である。
　上記含有量の上限は、耐電圧を高める観点から、好ましくは１８質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、更に好ましくは１２質量％以下である。
〔その他の添加剤〕
　電解液には、漏れ電流の低減、耐電圧向上、ガス吸収等の目的で種々の添加剤を加えることができる。
　添加剤としては、例えば、リン酸化合物、リン酸エステル化合物、ニトロ化合物、ホウ酸化合物、多価アルコール類、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンランダム共重合体、及びブロック共重合体等の高分子化合物が挙げられる。
　リン酸化合物及びリン酸エステル化合物としては、例えば、オルトリン酸、ピロリン酸、次亜リン酸、亜リン酸、二亜リン酸、イソ次リン酸、リン酸ブチル、リン酸イソブチル、リン酸オクチル等が挙げられる。
　リン酸化合物、及びリン酸エステル化合物の塩としては、例えば、アンモニウム塩、アミニウム塩、アルミニウム塩が挙げられる。
　ニトロ化合物としては、例えば、ニトロアニソール、ニトロアニリン、ニトロ安息香酸、ニトロトルエン、ニトロフェノール、ニトロベンジルアルコール、ニトロアセトフェノンが挙げられる。
〔溶媒〕
　溶媒は、芳香族ニトリル化合物、カルボン酸化合物又はその塩を溶解できるものであれば、特に制限されない。
　溶媒としては、例えば、水、有機溶媒が挙げられる。
　有機溶媒としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、１，４－ブタンジオール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブなどのアルコール類；γ－ブチロラクトンなどのラクトン類；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート類；メチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド、エチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、メチルアセトアミド、ジメチルアセトアミド、エチルアセトアミド、ジエチルアセトアミドなどのアミド類；ジメチルスルホキシドなどのオキシド類；スルホラン、Ｎ－メチルピロリドンが挙げられる。
　これらの溶媒は、単独で使用しても、複数種類を混合した混合溶媒として使用してもよい。
　これらの中でも、水、エチレングリコールが好ましく、水及びエチレングリコールの組合せがより好ましい。
　溶媒の含有量は、使用する蓄電デバイスの用途および定格電圧等により異なるため、特に制限されないが、例えば、５０～９３質量％である。
　水の含有量は、好ましくは０．１～１０質量％である。
　上記水の含有量の下限は、好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上、更に好ましくは２質量％以上である。
　上記水の含有量の上限は、好ましくは８質量％以下、より好ましくは６質量％以下、更に好ましくは５質量％以下である。
　有機溶媒の含有量は、好ましくは５０～９３質量％である。
　上記有機溶媒の含有量の下限は、好ましくは５５質量％以上、より好ましくは６０質量％以上、更に好ましくは７０質量％以上である。
　上記有機溶媒の含有量の上限は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８５質量％以下、更に好ましくは８０質量％以下である。
　電解液のｐＨは、好ましくは５～７である。特に６付近になるようにカルボン酸とその塩との比率を調整することが好ましい。
［電解コンデンサ］
　アルミ電解コンデンサとしては、例えば、捲き取り形のアルミニウム電解コンデンサであって、陽極表面に酸化アルミニウムが形成された陽極（酸化アルミニウム箔）と陰極アルミニウム箔との間に、セパレータを介在させて捲回することにより構成された電解コンデンサが挙げられる。
　この電解コンデンサに、本発明の電解液を駆動用電解液としてセパレータに含浸し、陽陰極と共に、例えば、有底筒状のアルミニウムケースに収納した後、アルミニウムケースの開口部を封口材で密封することで、アルミニウム電解コンデンサを製造することができる。
　以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　測定方法、及び評価方法は、以下のとおりに行った。
［測定方法］
〔ｐＨ測定方法〕
　東亜ディーケーケー株式会社製のｐＨメーター「ＴＰＸ－９９９ｉ」を用い測定を行った。
［評価方法］
〔耐電圧〕
　アルミニウム製容器に対象の電解液を入れ、正電極側に接続したアルミプレーン箔を浸漬し、アルミニウム製容器に負電極を付け室温（２５℃）にて、定電流発生装置「ＰＳ／ＥＨ０１．５Ｐ６ＳＬＤ０」（ＧＬＡＳＳＭＡＮ ＨＩＧＨ ＶＯＬＴＡＧＥ.ＩＮＣ）により、１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度の定電流で化成した際の時間‐電圧の上昇カーブを測定し、初めにシンチレーションが観測された電圧を耐電圧（Ｖ）とした。
［電解液の製造］
実施例１～１０
　１００ｍＬの三口フラスコに、表に示す種類及び割合の芳香族ニトリル、カルボン酸、水、及びエチレングリコールを総量１００ｇとなるように調整し、当該フラスコにｐＨメーター、ガス吹き込み口を装着した。これを４０℃のウオーターバスに浸漬し、窒素ガスを少量流しながらカルボン酸及びベンゾニトリルが完全に溶解するまで攪拌した。完全に溶解を確認した後に、４０℃でｐＨ＝６（所定のｐＨ）になるまでアンモニアガスを導入し、電解液を得た。その後電解液の耐電圧を測定した。
比較例１～２
　１００ｍＬの三口フラスコに、表に示す種類及び割合のカルボン酸、水、及びエチレングリコールを総量１００ｇとなるように調整した以外は、実施例１と同様の方法により、電解液を得た。その後電解液の耐電圧を測定した。
実施例１１～１３
　１００ｍＬの三口フラスコに、表に示す種類及び割合の芳香族ニトリル、カルボン酸、添加剤、水、及びエチレングリコールを総量１００ｇとなるように調整した以外は、実施例１と同様の方法により、電解液を得た。その後電解液の耐電圧を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　以上、実施例及び比較例によれば、特定の芳香族ニトリル化合物を含むことで、電解液は優れた耐電圧性を示すことが理解できる。

Claims (6)

  1. 　０．１～３０質量％の下記一般式（１）で示される芳香族ニトリル化合物と、
    　炭素数５～２０のカルボン酸又はその塩と、を含有するアルミ電解コンデンサ用電解液。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    （式中、Ｘは、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、ヒドロキシ基、又はシアノメチル基を示し、ｎは０～５の整数である。）
  2. 　前記芳香族ニトリル化合物の、ｎが１～５の整数である、請求項１に記載のアルミ電解コンデンサ用電解液。
  3. 　前記カルボン酸がジカルボン酸である、請求項１又は２に記載のアルミ電解コンデンサ用電解液。
  4. 　脂肪族ジニトリル化合物、及びアルキニルアルコール化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を更に含む、請求項１～３のいずれかに記載のアルミ電解コンデンサ用電解液。
  5. 　前記カルボン酸が、１，６－デカンジカルボン酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、及びセバシン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１～４のいずれかに記載のアルミ電解コンデンサ用電解液。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の電解液を用いたアルミ電解コンデンサ。
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