JPH0555088A - Polymer solid electrolyte for driving electrolytic capacitor - Google Patents
Polymer solid electrolyte for driving electrolytic capacitorInfo
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- JPH0555088A JPH0555088A JP12469291A JP12469291A JPH0555088A JP H0555088 A JPH0555088 A JP H0555088A JP 12469291 A JP12469291 A JP 12469291A JP 12469291 A JP12469291 A JP 12469291A JP H0555088 A JPH0555088 A JP H0555088A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電解コンデンサに関する
ものであり、更に詳しくは、アルミ電解コンデンサ駆動
用高分子固体電解質に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic capacitor, and more particularly to a polymer solid electrolyte for driving an aluminum electrolytic capacitor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、産業分野の発展によりエレクトロ
ニクス素子の高性能化、高信頼化が求められている。特
に、電解液を使用するコンデンサや電池等の電気化学素
子は、漏液、デバイスへの実装、加工性などの点で多く
の問題があり、従来より電解液の固体化が検討されてい
る。この中で高分子固体電解質は無機系の電解質に比
べ、イオン伝導率がはるかに小さいにも拘らず、軽量で
柔軟性、成形性等の機械的性能の面において優れている
ので注目を集めている。従来提案されている高分子固体
電解質としては、例えばポリエチレンオキシド（ＰＥ
Ｏ）とリチウム塩の複合体（イオン伝導率：１００℃で
〜１０-4Ｓ／ｃｍ）｛Ｐｏｌｙｍｅｒ，１４，５８６
（１９７３）｝、トリオール型ポリエチレンオキシドの
ジイソシアネート架橋物ポリマー−金属塩複合体（イオ
ン伝導率：３０℃で１０-5Ｓ／ｃｍ）｛特開昭６２−４
８７１６号公報｝、ポリメタクリル酸オリゴオキシエチ
レン・メタクリル酸アルカリ金属塩共重合体の対イオン
固定固体電解質（イオン伝導率：室温で１０-7Ｓ／ｃ
ｍ）｛Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｒｅｐｒｉｎｔｓ Ｊａｐａ
ｎ，３５，５８３（１９８６）｝等が報告されている。
また実際に電解コンデンサに適用した高分子固体電解質
の例としては、シリキサン−アルキレンオキサイド・コ
ポリマーとポリエチレンオキサイドの混合物とアルカリ
金属塩等の複合体（イオン伝導度：室温で１０-5〜１０
-6Ｓ／ｃｍ）｛特開平１−５０３４２５公報｝が報告さ
れている。2. Description of the Related Art In recent years, with the development of industrial fields, higher performance and higher reliability of electronic devices have been demanded. In particular, electrochemical elements such as capacitors and batteries that use electrolytic solutions have many problems in terms of liquid leakage, mounting on devices, workability, and the like, and solidification of electrolytic solutions has been conventionally considered. Among them, polymer solid electrolytes have attracted attention because they are superior in terms of mechanical performance such as light weight, flexibility, moldability, etc., though they have much lower ionic conductivity than inorganic electrolytes. There is. Examples of conventionally proposed solid polymer electrolytes include polyethylene oxide (PE
O) and a lithium salt complex (ionic conductivity: 100 −4 S / cm at 100 ° C.) {Polymer, 14 , 586
(1973)}, diisocyanate cross-linked polymer of triol-type polyethylene oxide-metal salt complex (ionic conductivity: 10 -5 S / cm at 30 ° C) {JP-A-62-4
8716}}, a counter-ion fixed solid electrolyte of polymethacrylic acid oligooxyethylene / methacrylic acid alkali metal salt copolymer (ionic conductivity: 10 −7 S / c at room temperature)
m) {Polymer Reprints Japan
n, 35 , 583 (1986)} and the like have been reported.
As an example of a polymer solid electrolyte actually applied to an electrolytic capacitor, a mixture of a silixane-alkylene oxide copolymer and polyethylene oxide and a complex of an alkali metal salt (ionic conductivity: 10 −5 to 10 −5 at room temperature) is used.
-6 S / cm) {Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-503425} has been reported.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の高分子固体電解質は、室温におけるイオン伝導度が低
いため、電解コンデンサへ適用した場合、損失が大きく
十分な特性が得られなかった。本発明は、上記従来の問
題点を解決するもので、室温におけるイオン伝導度が高
く、かつ、コンデンサを構成したとき電極アルミ箔と反
応せず、成形性ならびに長寿命化の点で優れたアルミ電
解コンデンサ駆動用高分子固体電解質を提供することを
目的とする。However, since these polymer solid electrolytes have low ionic conductivity at room temperature, when applied to an electrolytic capacitor, loss is large and sufficient characteristics cannot be obtained. The present invention solves the above-mentioned conventional problems, has high ionic conductivity at room temperature, does not react with the electrode aluminum foil when a capacitor is formed, and is excellent in terms of formability and long life. An object is to provide a polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアルミ電解コンデンサ駆動用高分子固体電
解質は、溶媒（ａ）と電解質塩（ｂ）と熱変成性高分子
（ｃ）および／またはセルロース誘導体（ｄ）からな
り、前記溶媒（ａ）が分子量２００以下の多価アルコー
ル化合物を含み、かつ熱変成性高分子（ｃ）が少なくと
も卵白タンパク質および／またはβ−１，３−グルカン
からなる電解液組成物の硬化物により構成したものであ
る。In order to achieve the above object, a solid polymer electrolyte for driving an aluminum electrolytic capacitor according to the present invention comprises a solvent (a), an electrolyte salt (b), and a heat metamorphic polymer (c). And / or cellulose derivative (d), the solvent (a) contains a polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less, and the heat-denaturing polymer (c) is at least egg white protein and / or β-1,3-. It is composed of a cured product of an electrolytic solution composition containing glucan.
【０００５】[0005]
【作用】上記手段によれば、溶媒（ａ）と電解質塩
（ｂ）と熱変成性高分子（ｃ）および／またはセルロー
ス誘導体（ｄ）からなり、前記溶媒（ａ）が分子量２０
０以下の多価アルコール化合物を含み、かつ熱変成性高
分子（ｃ）が少なくとも卵白タンパク質および／または
β−１，３−グルカンからなる電解液組成物の硬化物に
より電解コンデンサ駆動用高分子固体電解質を構成して
いるもので、この電解液組成物中の熱変成性高分子
（ｃ）および／またはセルロース誘導体（ｄ）は加熱す
ることによって架橋（場合によっては常温で架橋）し、
それと同時に電解質塩（ｂ）を溶かし込んだ溶媒（ａ）
が架橋物のマトリックス中に取り込まれるため、常温に
おけるイオン伝導度が高いものを得ることができる。ま
た本発明の高分子固体電解質はコンデンサを構成したと
き電極アルミ箔と反応することもなく、成形性ならびに
長寿命化の点で優れたコンデンサを得ることができる。According to the above means, the solvent (a), the electrolyte salt (b), the heat-denaturing polymer (c) and / or the cellulose derivative (d) are used, and the solvent (a) has a molecular weight of 20.
A polymer solid for driving an electrolytic capacitor, which comprises a polyhydric alcohol compound of 0 or less and a cured product of an electrolytic solution composition in which the heat-denaturing polymer (c) is at least egg white protein and / or β-1,3-glucan. It constitutes an electrolyte, and the heat-denaturing polymer (c) and / or the cellulose derivative (d) in the electrolytic solution composition are crosslinked by heating (in some cases, at room temperature),
At the same time, the solvent (a) in which the electrolyte salt (b) is dissolved
Since is incorporated into the matrix of the crosslinked product, it is possible to obtain a resin having a high ionic conductivity at room temperature. Further, the polymer solid electrolyte of the present invention does not react with the electrode aluminum foil when a capacitor is formed, and a capacitor excellent in moldability and long life can be obtained.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の基本は、溶媒（ａ）と電解質塩（ｂ）と熱変成性
高分子（ｃ）および／またはセルロース誘導体（ｄ）か
らなり、前記溶媒（ａ）が分子量２００以下の多価アル
コール化合物を含み、かつ熱変成性高分子（ｃ）が少な
くとも卵白タンパク質および／またはβ−１，３−グル
カンからなる電解液組成物の硬化物により電解コンデン
サ駆動用高分子固体電解質を構成したものである。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. The basis of the present invention comprises a solvent (a), an electrolyte salt (b), a heat-denaturing polymer (c) and / or a cellulose derivative (d), and the solvent (a) is a polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less. And a heat-denaturing polymer (c) containing at least egg white protein and / or β-1,3-glucan to form a polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor. ..
【０００７】溶媒（ａ）として用いる分子量２００以下
の多価アルコール化合物としてはエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコール、１，４
−ブタンジオール、グリセリン、ポリオキシアルキレン
ポリオール（分子量が２００以下のポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリオキシエチレン・オ
キシプロピレングリコールならびに、これら２種以上の
併用）等が挙げられ、これらのうちではエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールが
好ましい。The polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less used as the solvent (a) is ethylene glycol,
Propylene glycol, diethylene glycol, 1,4
-Butanediol, glycerin, polyoxyalkylene polyol (polyethylene oxide having a molecular weight of 200 or less, polypropylene oxide, polyoxyethylene / oxypropylene glycol, and a combination of two or more thereof) and the like, among which ethylene glycol, Propylene glycol and diethylene glycol are preferred.
【０００８】溶媒（ａ）として上記に例示した多価アル
コール化合物以外の他の溶媒を併用してもよい。その他
の溶媒としては例えば水、アミド溶媒（Ｎ−メチルホル
ムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル
アセトアミド、Ｎ−メチルピロジリノン等）、アルコー
ル溶媒（メタノール、エタノール等）、エーテル溶媒
（メチラール、１，２−ジメトキシエタン、１−エトキ
シ−２−メトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン
等）、ニトリル溶媒（アセトニトリル、３−メトキシプ
ロピオニトリル等）、フラン溶媒（２，５−ジメトキシ
テトラヒドロフラン等）、カーボネート溶媒（プロピレ
ンカーボネート、エチレンカーボネート、スチレンカー
ボネート等）、ラクトン溶媒（γ−ブチロラクトン、γ
−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、３−メチル−
１，３−オキサゾリジン−２−オン、３−エチル−１，
３−オキサゾリジン−２−オン等）、イミダゾリジノン
溶媒（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等）、
ピロリドン溶媒の単独あるいは２種以上の併用が挙げら
れる。このうちでは水、アルコール溶媒、カーボネート
溶媒、エーテル溶媒、ニトリル溶媒およびフラン溶媒が
好ましい。As the solvent (a), a solvent other than the polyhydric alcohol compounds exemplified above may be used in combination. Other solvents include, for example, water, amide solvents (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N-methylpyrrolidinone, etc.), alcohol solvents (methanol, ethanol, etc.), ether solvents (methylal). , 1,2-dimethoxyethane, 1-ethoxy-2-methoxyethane, 1,2-diethoxyethane, etc.), nitrile solvents (acetonitrile, 3-methoxypropionitrile, etc.), furan solvents (2,5-dimethoxytetrahydrofuran) Etc.), carbonate solvents (propylene carbonate, ethylene carbonate, styrene carbonate, etc.), lactone solvents (γ-butyrolactone, γ
-Valerolactone, delta-valerolactone, 3-methyl-
1,3-oxazolidin-2-one, 3-ethyl-1,
3-oxazolidin-2-one etc.), imidazolidinone solvent (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone etc.),
Pyrrolidone solvents may be used alone or in combination of two or more. Of these, water, alcohol solvents, carbonate solvents, ether solvents, nitrile solvents and furan solvents are preferable.
【０００９】また電解質塩（ｂ）としては金属塩および
アミン塩が挙げられる。これらは２種以上併用してもよ
い。金属塩としては元素周期表第Ｉ族、または第II族の
金属の塩が挙げられ、中でも陽イオン半径の小さいＬ
ｉ、ＮａおよびＫの塩が好ましい。これらの金属塩を構
成する陰イオンとしてはチオシアン酸イオン、過塩素酸
イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、フルオ
ロホウ酸イオンが挙げられ、好ましいものは過塩素酸イ
オン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、フルオロ
ホウ酸イオンである。アミン塩を構成するアミンとして
は１級アミン（メチルアミン、エチルアミン、プロピル
アミン、ブチルアミン、エチレンジアミン等）、２級ア
ミン（ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルア
ミン、メチルエチルアミン、ジフェニルアミン等）、３
級アミン（トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ
プロピルアミン、トリフェニルアミン等）が挙げられ
る。アミン塩を構成する酸としてはホウ酸、過塩素酸、
トリフルオロメタンスルホン酸、チオシアン酸、テトラ
フルオロホウ酸、リン酸、スルホン酸（アリールスルホ
ン酸等）およびカルボン酸（マレイン酸、フタル酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、安息香酸、ブチルオクタニン
酸、蟻酸等）等が挙げられる。これら（ｂ）として例示
したもののうち好ましいものはテトラメチルアンモニウ
ム塩、テロラエチルアンモニウム塩、テトラプロピルア
ンモニウム塩、メチルトリエチルアンモニウム塩、エチ
ルトリエチルアンモニウム塩、カルボン酸のアンモニウ
ム塩もしくはカルボン酸の４級アンモニウム塩である。Examples of the electrolyte salt (b) include metal salts and amine salts. You may use together 2 or more types of these. Examples of the metal salt include salts of metals of Group I or Group II of the Periodic Table of Elements, among which L having a small cation radius is used.
The salts of i, Na and K are preferred. Examples of anions constituting these metal salts include thiocyanate ion, perchlorate ion, trifluoromethanesulfonate ion and fluoroborate ion, and preferable ones are perchlorate ion, trifluoromethanesulfonate ion and fluoroborate ion. Is. As amines constituting amine salts, primary amines (methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, etc.), secondary amines (dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylethylamine, diphenylamine, etc.), 3
Examples include primary amines (trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triphenylamine, etc.). As the acid that constitutes the amine salt, boric acid, perchloric acid,
Trifluoromethanesulfonic acid, thiocyanic acid, tetrafluoroboric acid, phosphoric acid, sulfonic acid (arylsulfonic acid, etc.) and carboxylic acid (maleic acid, phthalic acid, adipic acid, azelaic acid, benzoic acid, butyloctanoic acid, formic acid, etc.) ) And the like. Among these exemplified as (b), preferred are tetramethylammonium salt, terraethylammonium salt, tetrapropylammonium salt, methyltriethylammonium salt, ethyltriethylammonium salt, carboxylic acid ammonium salt or carboxylic acid quaternary ammonium salt. Is.
【００１０】熱変成性高分子（ｃ）のうち卵白タンパク
質はオボトランスフェリンおよび／またはオボアルブミ
ンを少なくとも５０重量％以上含有するものが挙げられ
る。Among the heat-denaturing macromolecules (c), the egg white proteins include those containing at least 50% by weight of ovotransferrin and / or ovalbumin.
【００１１】熱変成性高分子（ｃ）として好ましいもの
はβ−１，３−グルカンである。The preferred heat-denaturing polymer (c) is β-1,3-glucan.
【００１２】セルロース誘導体（ｄ）としてはアルキル
セルロース（メチルセルロース、エチルセルロース
等）、ヒドロキシアルキルセルロース（ヒドロキシエチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチル
ヒドロキシエチルセルロース等）が挙げられる。これら
のうちではヒドロキシアルキルセルロースが好ましく、
なかでもヒドロキシエチルセルロースが特に好ましい。Examples of the cellulose derivative (d) include alkyl cellulose (methyl cellulose, ethyl cellulose, etc.) and hydroxyalkyl cellulose (hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, etc.). Of these, hydroxyalkyl cellulose is preferred,
Of these, hydroxyethyl cellulose is particularly preferable.
【００１３】次に電解液組成物の構成割合について記述
する。電解質塩（ｂ）は溶媒（ａ）１００部に対し通常
０．１部〜５０部であるが、好ましくは１．０部〜４０
部である。この範囲外ではイオン伝導度が低下する。熱
変成性高分子（ｃ）および／またはセルロース誘導体
（ｄ）は溶媒（ａ）１００部に対し通常１．０部〜１０
０部であるが、好ましくは５部〜５０部である。１．０
部未満では形状保持性が低下し、また１００部を越える
とイオン伝導度が低下する。熱変成性高分子（ｃ）とセ
ルロース誘導体（ｄ）とを併用する場合の混合割合は、
特に限定がなく任意でよい。Next, the composition ratio of the electrolytic solution composition will be described. The electrolyte salt (b) is usually 0.1 part to 50 parts, preferably 1.0 part to 40 parts, relative to 100 parts of the solvent (a).
It is a department. Outside this range, the ionic conductivity will decrease. The heat-modified polymer (c) and / or the cellulose derivative (d) is usually 1.0 part to 10 parts to 100 parts of the solvent (a).
It is 0 part, but preferably 5 to 50 parts. 1.0
If it is less than 100 parts, the shape-retaining property is lowered, and if it exceeds 100 parts, the ionic conductivity is lowered. When the heat-denaturing polymer (c) and the cellulose derivative (d) are used in combination, the mixing ratio is
There is no particular limitation and it may be arbitrary.
【００１４】熱変成性高分子（ｃ）を使用した場合の本
発明の高分子固体電解質の製造方法を例示すると、電解
液組成物を構成する全成分を混合した後、５０℃〜１０
０℃に加熱して硬化させることにより製造できる。加熱
はマイクロ波を使用してもよい。また、セルロース誘導
体（ｄ）を使用した場合の本発明の高分子固体電解質の
製造方法も上記と同様でよいが、加熱は必須条件ではな
い。An example of the method for producing a solid polymer electrolyte of the present invention using the heat-denaturing polymer (c) is as follows. After mixing all components constituting the electrolytic solution composition, 50 ° C to 10 ° C.
It can be produced by heating at 0 ° C. to cure. The heating may use microwaves. The method for producing the solid polymer electrolyte of the present invention using the cellulose derivative (d) may be the same as above, but heating is not an essential condition.
【００１５】高分子固体電解質は副資材と複合化するこ
とができる。複合する場合は電解液組成物を副資材に含
浸させて、その後、硬化させればよい。副資材としては
フィルム、紙、布、不織布等が挙げられる。The polymer solid electrolyte can be combined with an auxiliary material. In the case of compounding, the auxiliary material may be impregnated with the electrolyte composition and then cured. Examples of auxiliary materials include films, papers, cloths, non-woven fabrics and the like.
【００１６】また前記電解液組成物には樹脂を添加して
もよい。樹脂としては「１０８８９の化学商品」（化学
工業日報社刊）７０３頁〜７８２頁記載のものが使用で
きる。これらのうちでは、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレンオキサイドおよびポリビニルピロリドンが好ま
しい。A resin may be added to the electrolytic solution composition. As the resin, those described in “Chemical products of 10889” (published by Kagaku Kogyo Nippo Co., Ltd.), pages 703 to 782 can be used. Of these, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide and polyvinyl pyrrolidone are preferable.
【００１７】次に電解コンデンサ駆動用高分子固体電解
質を構成する電解液組成物の組成を示す。（部は重量部
を表す）Next, the composition of the electrolytic solution composition constituting the polymer solid electrolyte for driving the electrolytic capacitor will be shown. (Parts represent parts by weight)
【００１８】実施例１ （セルロース誘導体）：ヒドロキシエチルセルロース（１２部） （溶媒）：エチレングリコール （１００部） （電解質塩）：アゼライン酸アンモニウム（１６部）Example 1 (Cellulose derivative): Hydroxyethyl cellulose (12 parts) (Solvent): Ethylene glycol (100 parts) (Electrolyte salt): Ammonium azelate (16 parts)
【００１９】実施例２ （セルロース誘導体）：ヒドロキシエチルセルロース（１２部） （溶媒）：エチレングリコール （１００部） （電解質塩）：アジピン酸アンモニウム（１６部）Example 2 (Cellulose derivative): Hydroxyethyl cellulose (12 parts) (Solvent): Ethylene glycol (100 parts) (Electrolyte salt): Ammonium adipate (16 parts)
【００２０】実施例３ （セルロース誘導体）：ヒドロキシエチルセルロース（１２部） （溶媒）：エチレングリコール （１００部） （電解質塩）：ＬｉＢＦ4 （５部）Example 3 (Cellulose derivative): Hydroxyethyl cellulose (12 parts) (Solvent): Ethylene glycol (100 parts) (Electrolyte salt): LiBF 4 (5 parts)
【００２１】実施例４ （セルロース誘導体）：ヒドロキシエチルセルロース（１２部） （溶媒）：エチレングリコール （１００部） （電解質塩）：ＮａＢＦ4 （５部）Example 4 (Cellulose derivative): Hydroxyethyl cellulose (12 parts) (Solvent): Ethylene glycol (100 parts) (Electrolyte salt): NaBF 4 (5 parts)
【００２２】実施例５ （熱変成性高分子）：β−１，３−グルカン（１５部） （溶媒）：エチレングリコール （１００部） （電解質塩）：ＮａＢＦ4 （５部）Example 5 (Thermolytic polymer): β-1,3-glucan (15 parts) (Solvent): Ethylene glycol (100 parts) (Electrolyte salt): NaBF 4 (5 parts)
【００２３】実施例１〜５の電解液組成物は８０℃で１
０分間放置することにより高分子固体電解質を得ること
ができた。The electrolytic solution compositions of Examples 1 to 5 were prepared at 80 ° C. for 1 hour.
A polymer solid electrolyte could be obtained by standing for 0 minute.
【００２４】比較例１としてヘキサフルオログルタール
酸カリウムに３×１０5 ｇ／モル濃度のポリエチレンオ
キシドを５０％、ポリエチレングリコール３５０ダルト
ン・シロキサンを４０％、スチレンを１０％溶かし、カ
リウム塩をエチレンオキサイド繰り返し単位１モル当り
０．０４モルの濃度としたポリマー電解質液を作り、こ
のポリマー電解液を１０５℃で８時間放置することによ
り硬化させた。As Comparative Example 1, potassium hexafluoroglutarate was dissolved in 50% polyethylene oxide at a concentration of 3 × 10 5 g / mole, 40% polyethylene glycol 350 dalton siloxane and 10% styrene, and potassium salt was dissolved in ethylene oxide. A polymer electrolyte solution having a concentration of 0.04 mol per 1 mol of repeating unit was prepared, and the polymer electrolyte solution was allowed to stand at 105 ° C. for 8 hours to be cured.
【００２５】以上のようにして得られた、本発明実施例
１〜５および比較例１の電解コンデンサ駆動用高分子固
体電解質のイオン伝導度を、白金を電極としたインピー
ダンス測定することにより求めた。また、純度９９．９
９％のアルミ箔を陽極とし、かつ白金を陰極として定電
流化成を行い、火花発生電圧を求めた。The ionic conductivity of the polymer solid electrolytes for driving electrolytic capacitors of Examples 1 to 5 of the present invention and Comparative Example 1 obtained as described above was determined by impedance measurement using platinum as an electrode. .. Moreover, the purity is 99.9.
Constant-current formation was performed using 9% aluminum foil as the anode and platinum as the cathode, and the spark generation voltage was determined.
【００２６】上記電解コンデンサ駆動用高分子固体電解
質のイオン伝導度と火花発生電圧の測定結果を表１に示
した。Table 1 shows the measurement results of the ionic conductivity and the spark generation voltage of the polymer solid electrolyte for driving the electrolytic capacitor.
【００２７】[0027]
【表１】 表１から明かなように、本発明の実施例１〜５の高分子
固体電解質はコンデンサ駆動用に用いた場合、比較例１
と比べて室温におけるイオン伝導度が高く、火花発生電
圧が高いものを得ることができる。[Table 1] As is apparent from Table 1, when the polymer solid electrolytes of Examples 1 to 5 of the present invention were used for driving a capacitor, Comparative Example 1
It is possible to obtain a material having a high ionic conductivity at room temperature and a high spark generation voltage as compared with.
【００２８】次に、実施例１、３および比較例１の固体
電解質をコンデンサに適用した結果を表２に示す。な
お、試料コンデンサユニットは従来の電解液で用いてい
る巻き取り型のアルミ電解コンデンサ（定格：１０Ｖ、
２２０μＦ）のものであり、これに高分子固体電解質形
成性組成物を含浸させた後、実施例１、３では８０℃で
１０分、比較例１では１０５℃で８時間放置することに
より固化させた。Next, Table 2 shows the results of applying the solid electrolytes of Examples 1 and 3 and Comparative Example 1 to capacitors. The sample capacitor unit is a roll-up type aluminum electrolytic capacitor (rated: 10V,
220 μF), which was impregnated with the polymer solid electrolyte-forming composition, and then solidified by leaving it at 80 ° C. for 10 minutes in Examples 1 and 3 and at 105 ° C. for 8 hours in Comparative Example 1. It was
【００２９】[0029]
【表２】 表２から明かなように、実施例１、３は比較例１と比較
して静電容量、ｔａｎδ、漏れ電流ともよくなっている
ことがわかる。[Table 2] As is clear from Table 2, Examples 1, 3 are better than Comparative Example 1 in capacitance, tan δ, and leakage current.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように、本発明の電解コンデンサ
駆動用高分子固体電解質は、溶媒と電解質塩と熱変成性
高分子および／またはセルロース誘導体からなる組成物
の硬化物により構成したものであり、前記組成物の構成
成分中、溶媒は分子量２００以下の多価アルコール化合
物を含む溶媒であり、かつ熱変成性高分子が少なくとも
卵白タンパク質および／またはβ−１，３−グルカンか
らなる熱変成性高分子であることを特徴とするもので、
この組成物中の熱変成性高分子および／またはセルロー
ス誘導体は加熱することによって架橋（場合によっては
常温で架橋）し、それと同時に電解質塩を溶かし込んだ
溶媒が架橋物のマトリックス中に取り込まれるため、室
温におけるイオン伝導度や火花発生電圧も高いものを得
ることができる。また本発明の高分子固体電解質を用い
てコンデンサを構成したとき高分子固体電解質は電極ア
ルミ箔と反応することもなく、成形性ならびに長寿命化
の点で優れたコンデンサを得ることができる。INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor of the present invention is composed of a cured product of a composition comprising a solvent, an electrolyte salt, a heat metamorphic polymer and / or a cellulose derivative. In the constituent components of the composition, the solvent is a solvent containing a polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less, and the heat-denaturing polymer comprises at least egg white protein and / or heat-denaturing β-1,3-glucan. It is characterized by being a high polymer.
The heat-denaturing polymer and / or cellulose derivative in this composition are crosslinked by heating (in some cases, at room temperature), and at the same time, the solvent in which the electrolyte salt is dissolved is incorporated into the matrix of the crosslinked product. In addition, it is possible to obtain one having high ionic conductivity and spark generation voltage at room temperature. Further, when a capacitor is formed using the polymer solid electrolyte of the present invention, the polymer solid electrolyte does not react with the electrode aluminum foil, and a capacitor excellent in moldability and long life can be obtained.
Claims (7)
高分子（ｃ）および／またはセルロース誘導体（ｄ）と
からなり、前記、溶媒（ａ）が分子量２００以下の多価
アルコール化合物を含み、かつ熱変成性高分子（ｃ）が
少なくとも卵白タンパク質および／またはβ−１，３−
グルカンからなる電解液組成物の硬化物により構成した
電解コンデンサ駆動用高分子固体電解質。1. A polyhydric alcohol comprising a solvent (a), an electrolyte salt (b), a heat-denaturing polymer (c) and / or a cellulose derivative (d), wherein the solvent (a) has a molecular weight of 200 or less. Containing a compound, and the heat-denaturing polymer (c) is at least egg white protein and / or β-1,3-
A polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor, which is composed of a cured product of an electrolytic solution composition containing glucan.
物が、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコールから選ばれる１種以上の多価アルコ
ール化合物である請求項１記載の電解コンデンサ駆動用
高分子固体電解質。2. The polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less is at least one polyhydric alcohol compound selected from ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol.
塩、アミン塩、４級アンモニウム塩から選ばれる１種以
上の電解質塩である請求項１または２記載の電解コンデ
ンサ駆動用高分子固体電解質。3. The polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrolyte salt (b) is at least one electrolyte salt selected from metal salts, ammonium salts, amine salts and quaternary ammonium salts. ..
および／またはオポアルブミンを少なくとも５０重量％
以上含有する卵白タンパク質である請求項１〜３のいず
れかに記載の電解コンデンサ駆動用高分子固体電解質。4. The egg white protein contains at least 50% by weight of opotransferrin and / or ovalbumin.
The polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, which is the egg white protein contained above.
ルキルセルロースである請求項１〜４のいずれかに記載
の電解コンデンサ駆動用高分子固体電解質。5. The polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the cellulose derivative (d) is hydroxyalkyl cellulose.
溶媒１００部に対し１．０〜４０部である請求項１〜５
のいずれかに記載の電解コンデンサ駆動用高分子固体電
解質。6. The electrolyte salt (b) is added in an amount of 1.0 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent.
A polymer solid electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to any one of 1.
ルロース誘導体（ｄ）が重量基準で溶媒１００部に対し
５〜５０部である請求項１〜６のいずれかに記載の電解
コンデンサ駆動用高分子固体電解質。7. The electrolytic capacitor drive according to claim 1, wherein the heat-denaturing polymer (c) and / or the cellulose derivative (d) is 5 to 50 parts by weight based on 100 parts of the solvent. Polymer solid electrolyte for use.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12469291A JP3191818B2 (en) | 1991-02-19 | 1991-04-26 | Polymer solid electrolyte for driving electrolytic capacitors |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-47736 | 1991-02-19 | ||
| JP4773691 | 1991-02-19 | ||
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| JPH0555088A true JPH0555088A (en) | 1993-03-05 |
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| JP (1) | JP3191818B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6765785B2 (en) | 2001-06-01 | 2004-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte composite for driving an electrolytic capacitor, an electrolytic capacitor using the same, and a method of making the electrolytic capacitor |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP12469291A patent/JP3191818B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6765785B2 (en) | 2001-06-01 | 2004-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte composite for driving an electrolytic capacitor, an electrolytic capacitor using the same, and a method of making the electrolytic capacitor |
| US7004983B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polymer electrolyte composite for driving an electrolytic capacitor, an electrolytic capacitor using the same, and a method of making the electrolytic capacitor |
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| JP3191818B2 (en) | 2001-07-23 |
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