WO1987005149A1 - Electrolytic solution for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor prepared by using it - Google Patents

Electrolytic solution for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor prepared by using it Download PDF

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WO1987005149A1
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electrolytic
electrolytic capacitor
acid
driving
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PCT/JP1987/000107
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Inventor
Yoshiteru Kuwae
Katsuji Shiono
Takaaki Kishi
Hideki Shimamoto
Hisao Nagara
Keiji Mori
Shingo Yoshida
Original Assignee
Sanyo Chemical Industries, Ltd.
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01G9/02—Diaphragms; Separators
    • H—ELECTRICITY
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor and an electrolytic capacitor using the same.
  • an electrolytic solution in which ionogen is dissolved in ethylene glycol is used as an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor.
  • this type of electrolytic solution has a specific conductivity.
  • an electrolyte containing water is used.
  • such an electrolyte has a high vapor pressure at high temperatures, and also has a low impedance. Not suitable for use in high temperature areas due to reaction with certain aluminum.
  • the present invention provides an electrolytic capacitor driving electrolyte and an electrolytic capacitor using the same, wherein phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, and hexahydro are used as solutes of the driving electrolyte.
  • a carboxylic acid selected from the group consisting of phthalic acid and maleic acid or a quaternary ammonium salt of an alkyl or a nitro-substituted product thereof is used! ),
  • FIG. 1 is a perspective view showing an element portion of an electrolytic capacitor
  • FIGS. 2 to 4 are ratings using a conventional electrolytic solution and the electrolytic solution of the present invention.
  • the change over time of the characteristics of the aluminum electrolytic capacitor at 1 ⁇ 5 ° C of 2) is shown below.
  • FIG. 2 is a characteristic diagram showing the change in capacitance when the rated voltage is applied.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram showing a tangent change of a loss angle when a voltage is applied
  • FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in a leakage current when a voltage is applied.
  • the present invention relates to a carboxylic acid selected from the group consisting of phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid and maleic acid, or an alkyl- or 2-substituted substituted product thereof.
  • the quaternary ammonium salt is represented by the general formula
  • ⁇ is GOOR one N—R 3 , X 2 is COOI ⁇ —N—R 3 or
  • R 2 , R 5, and R 4 are alkynole, aryl, cycloalkyl, aralkyl, and / or hydroxyalkyl groups. Are bonded to each other to form a divalent group], which forms a ring with the nitrogen atom is there. A is a residue of carboxylic acid.
  • Compounds represented by / are mentioned.
  • R 2 , R 3, and R 4 are represented by the following: (Phenyl), cycloalkyl group (cyclohexinole), aralkyl group (benzinole)
  • tetrahydrophthalic acid includes cyclohexene-1,2-dicanolevonic acid and cyclohexene-1,4,5.
  • alkyl-substituted products (methyl-substituted products).
  • alkyl-substituted compounds include methylmaleic acid (citraconic acid) and dimethylmalein S, and examples of nitro-substituted substituents are 3 or 4 —Nitrophthalic acid, respectively.
  • These carbons or their alkyl or double-substituted substituents can also be used as a mixture of two or more kinds.
  • Anmoniumu salts such as Te preparative Raaru Kill (number of carbon atoms in the alkyl group is usually 1 to 2), ammonium ⁇ (Te preparative ra Chi 'Le A down mode two ⁇ unsalted , Tetraethylammonium salt, tetrapropylammonium salt, tetrabutylammonium salt,
  • quaternary ammonium salts preferably tetraalkyl Luangmonium salt and trianolequinole hydrochloride ammonium salt, particularly preferably tetraethylammonium 0
  • the equivalent ratio of the carboxyl group of the carboxylic acid to the quaternary ammonium base is usually from 1.2: 1.0 to 2.8: 1. ⁇ , preferably from 1.5: 1. ⁇ .
  • the electrolytic solution for an electrolytic capacitor of the present invention comprises the above salt and an organic solvent.
  • the organic solvent for example, alcohols [ 1. ⁇ ⁇ ⁇ ((((( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ,, , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ), ⁇ Cone-, Amino-Anore call, etc.); divalent anore (ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, hexaethylene glycol) "Reconore-Feninolegorikonore”): Trivalent anore (one) (glycerin, 3-methinopentene 1, 1, 3, 5-triol); Etc.), ethers [Mono ether (Ethylene quinone), methyl ether, ethanol, etc., ethyl ether, ethylene Glycone mono technole Monoethylene ethenore, ethylene glycol ethenore ethenore, etc.); diether (ethyl
  • amides (honolemu amides ( ⁇ ⁇ -methylform amide, ,, ⁇ —Dimethyl honole amide, ⁇ —Echinore honole amide, ,, ⁇ —Jetinole holamide, etc .; N, N, N—dimethyl acetate, N—ethyl acetate, N, N—getyl acetate, etc.); Probionamides
  • amides, oxazolidinones and io and r-butyrolactone are preferred] and particularly preferred are r-butyrolactone alone or r-butyrolactone
  • the content of the peptide ⁇ -lactone is preferably from so to 100% based on the weight of the solvent.
  • the electrolyte for an electrolytic capacitor of the present invention contains water if necessary.
  • acetylolactone alone or? "Even when using a mixed solvent mainly composed of monobutyrolactone and using a tetraethylammonium salt of phthalic acid or maleic acid as a solute, the molar ratio of acid 0 to base is 1: 1. It shows the maximum specific conductivity when a monosalt is used.Therefore, it is preferable to use phthalate monotetramethyl ammonium or monoethyl tetraethyl ammonium maleate.
  • the amount of quaternary ammonium salt relative to the weight of the electrolyte is usually 1 to 5 O weight, preferably 5 to 30 weight, and •
  • the amount of solvent is between 60% and 99% by weight, preferably between 70% and 95% by weight.j
  • the solutes to be combined with the solvent mainly composed of r—petit-mouth lactone include phthalic acid, maleic acid, nitrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid and citric acid. Traconic acid power; showing particularly high conductivity, and phthalic acid, maleic acid, nitrophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydric acid in this r-petit mouth lactone.
  • the concentration of the quaternary ammonium salt is set to 1 to 40 wt. Because the specific conductivity is sufficiently high when the concentration is less than 1 wt. It is.
  • Table 1 shows examples of the present invention, examples of the composition of the conventional electrolyte solution, and specific conductivities at room temperature.
  • Example 12 Ethylene glycol 76.2 Cyclo ⁇ Mr-1,2-dicarbotetraethynoleammonium 25 r-butyrate rataton 00
  • Example 131 5-Methyloxazolidin-2-one 1 5.6.0 Cyclo ⁇ 1,2-dicano-monotetraethynoleammonium 25 ⁇ -butyrolactone 75
  • Example 14i 8.0 Cyclohexene-4,5-dicano 1 ⁇ > mono-tetraethyl-monmonium 25 ⁇ -butyrolactone 75
  • Table 2 shows Conventional Example 1, Conventional Example 2, Conventional Example 3 and Embodiments 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, Ryo, 8, 9, 11, 11, 12, 13 of Table 1.
  • FIG. 1 shows the structure of the element portion of the aluminum electrolytic capacitor.
  • the aluminum electrolytic capacitor is the same as the anode foil 1 as the anode electrode made of aluminum.
  • the element is formed by winding a cathode foil 2 as an electrode of the cathode so as to face each other with a separator 3 interposed therebetween. Further, a lead 4 is connected to each of the anode foil 1 and the cathode foil 2 of this element.
  • An element having such a configuration is impregnated with a driving electrolyte and sealed in a case such as an aluminum case to form an electrolytic capacitor j9.
  • FIG. 2 shows the change in the amount of static electricity when the rated voltage is applied
  • Fig. 3 shows the change in the tangent of the loss angle when the rated voltage is applied
  • Fig. 4 shows the change in the leakage current when the voltage is applied. is there.
  • the electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor of the present invention and the electrolytic capacitor using the same can increase the specific conductivity and improve the loss of the capacitor from room temperature to Fahrenheit temperature. It can be. Also, since the driving electrolyte is hardly deteriorated even at a high temperature, it is possible to obtain an electrolytic capacitor whose characteristics change easily for a long time.
  • an electrolytic capacitor having stable heat characteristics over a wide temperature range from a low temperature to a high temperature.

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Description

• 明 細 書
発明の名称
電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ 技術分野
本発明は、 電解コ ンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた 電解コンデンサに関するものである。
背景技術 · " 従来、 電解コ ンデンサ駆動用電解液と してはエチレンダ リ コ 一ルにィ オノ ゲンを溶解した電解液が用いられている。 しかし， この種の電解液は、 比電導度が低く 、 イ ン ピーダン ス特性を悪 化させる。 そのため、 一般に水を加えた電解液が使用されてい るが、 このよ う ¾電解液は高温中での蒸気圧が高く 、 また、 電 ' 極であるアル ミ ニ ウ ム と反応しゃすいため高温領域での使用に 適さない。
以上のような欠点を改善するため、 特開昭 6 —ァ〇ァ 1 1 号公報にみられるよ うに、 ァ一プチロ ラク ト ンを溶媒と し、 フ タル酸の ト リェチルァ ミ ン塩を用いる例や、 符開昭 5 4—了 5 64 号公報にみられるよ うに、 r—プチロ ラク ト ン と エチレングリ コ —ルの混合溶媒にマ レイ ン羧のア ミ ン塩を用いる例がある。 また、 特開昭 5 9 — 7 8 5 2 2号公報のよ うに、 直鎖ジカル ボン酸の第 (3アンモニ ゥム塩を用いた例、 特開昭 6 1— 9 3 6 1〇 号公報のよ うに、 1 . 1 O—デカ ン ジカ ルボン酸あ'るいは、 1 .6 —デカ ン ジ力ノレボン酸のテ ト ラ アルキルアンモニ ゥム塩を用い た例もある。
しかし、 従来の問題点と して、 r—プチロ ラク ト ンを溶媒と • し、 フ タル酸ゃマレイ ン酸の ト リ ェチルア ミ ン塩を用いた場合、 酸解離が ト リ エチルァ ミ ンのプロ ト ン化平衡で起こるため、 ィ オン生成が少¾く 、 比電導度が十分に高く ¾い。 また、 直鎖ジ 力ノレボン酸の第 4 アンモニ ゥ ム塩ゃ 1 . 1 0—デカ ン ジ力ノレボン
5 羧あるいは、 1 · 6—デカ ン ジカルボン酸のテ ト ラアルキルアン モニ ゥム塩を用いた場合、 酸との組合せが悪 ため、 比電導度 が低く 、 これらの電解液を用いた電解コ ンデンサは、 イ ン ピー ダンス特性を十分に低くすることができない欠点があった。
発明の開示
i o そこで本発明は、 電解コ ンデンサ駆動用電解液およびそれを 用いた電解コ ンデンサにおいて、 駆動用電解液の溶質と して、 フ タル酸 ， テ ト ラ ヒ ドロ フ タル酸 ， へキサ ヒ ドロ フ タル酸およ びマレイ ン酸から る群よ 選ばれたカルボン酸またはそのァ ルキルも しくはニ ト ロ置換体の四級アンモ二ゥム塩を用いるこ 1 5 とによ！）、 電解コンデンサの低温特性、 並びに高温中での特性 経時変化を改善し、 長寿命化を可能にしょ う とするものである。 図面の簡単な説明
第 1 図は電解コンデンサの素子部分を示す斜視図、 第 2図〜 第 4図は、 従来の電解液および本発明の電解液を用いた定格 0 1 O V 2 2 O O / F ( ψ ΐ 6 X 3 2 ) のアル ミ電解コ ンデンサ の 1 Ο 5 °Cに ける特性経時変化を示したもの _であ 、 第 2図 は定格電圧印加における静電容量変化を示す特性図、 第 3図は 定格電圧印加における損失角の正接変化を示す特性図、 第 4図 は電圧印加 ¾しにおける漏れ電流変化を示す特性図である。
5 発明を実施するための最良の形態 本発明はフ タル酸 ， テ ト ラ ヒ ドロ フ タル酸 ， へキサヒ ドロ フ タル酸およびマ レイ ン酸から る群よ 選ばれたカルボン酸ま たはそのアルキルも しくは二 ト 口置換体の四級ア ンモニゥム塩 の有機溶媒溶液から ¾る電解コ ンデンサ駆動用電解液およびそ れを用いた電解コ ン デンサである。 四級ア ンモ ニ ゥ ム塩と しては、 一般式
X 1
A <
X 9
K 2 n 2
θ © I Θ ® I \ 式中 ] ^ は GOOR 一 N— R3 , X2は COOI^— N— R3 または
I I
R 4 R 4
GOOHであ ] 9、 Ri , R2， R5および R4 はアルキノレ基 ， ァ リ —ル基 ， シク ロアルキル基 ， ァ ラ ルキル基および /.またはヒ ドロ キ シアルキル基である力 あるいはそれらの 2つが結合 して 2価の基とな ]? 、 窒素原子と と もに環を形成したもので
Figure imgf000005_0001
ある。 Aはカ ルボン酸の残基である。 / で示される化合物があげられる。 上記一般式において ， R2 , R3および R4 と しては、 （； のァノレキノレ基 ( メ チノレ ， ェチノレ ， プロ ピノレ ， プチノレ ， ォク チル ， ドデ シルな ど ） ， ァ リ ール基 （ フ エ 二ル ¾ど ） ， シク ロ ア ルキル基 （ シク ロ へキ シノレな ど ） ， ァ ラ ルキル基 （ ベ ンジノレ
¾ど ） および G 2〜 4 の ヒ ドロ キ シアルキル基 （ ヒ ド ロ キ シェチ ルなど ） どがあげられる。 これらの基が結合して 2価の基、 たとえば + 0Η2 η ( ηは 5または 6 ) , -CH2CH2OCH2GH2- と 窒素原子と と もに環を形成している ものがあげられる。 本発明において、 テ ト ラ ヒ ドロ フ タル酸と しては、 シク ロへ キセン一 1 , 2 —ジカノレボン酸およびシク 口 へキセン一 4 ， 5
—ジカルボン酸があげられる。
また、 カルボン酸のアルキル置換体と しては炭素数 1〜3の
5 アルキル置換体 （ メチル置換体るど ） があげられる。 アルキル 置換体の例と しては、 メ チルマ レイ ン酸 （ シ ト ラ コ ン酸 ） およ びジメ チルマレイ ン駿カ S、 ニ ト 口'置換体の例と しては 3—また は 4—ニ ト ロ フ タル酸がそれぞれあげられる。 これらのカルボ ン漦またはそのアルキルも しく は二 ト 口置換体は 2種以上の混 i o 合物と して使用すること もできる。
四報アンモニゥム塩の具体例と しては、 たとえばテ ト ラアル キル （ アルキル基の炭素数は通常 1 〜 1 2 ) , アンモニ ゥ厶塩 ( テ ト ラ メ チ'ル ア ン モ ニ ゥ ム塩 ， テ ト ラェチル ア ン モ ニ ゥ ム塩， テ ト ラ プロ ピルアンモニ ゥ ム塩 ， テ ト ラ ブチルアンモニゥ ム塩，
1 5 メ チノレ ト リ エチノレアン モ ニ ゥ ム塩 ， ェチノレ ト リ メ チノレアン モニ ゥ 厶塩など ) , ァ リ ール ト リ アルキルアンモニ ゥ 厶塩 （ フ エ二 ル ト リ メ チノレアンモニ ゥ 厶塩 ¾ ど ） ， シク ロへキ シル ト リ アル キノレア ン モ ニ ゥ ム塩 ( シク ロ へキ シノレ ト リ メ チノレア ン モニ ゥ 厶 塩 ど ） ， ァ リ ールアルキル ト リ アルキルアンモニ ゥ 厶塩 （ ベ 0 ン ジル ト リ メ チルア ン モ ニゥ ム塩 ど ） , ト リ アル キノレ ヒ ド ロ キ シァノレキノレアンモニ ゥ 厶塩 ( ト リ メ チノレヒ ドロ キ シェチノレア ンモニ ゥ 厶塩など ） ， N , N —ジアルキル ビペ リ ジニ ゥ ム塩 ( N ， N —ジメチル ビペ リ ジニゥム塩 ¾ど ） およびこれらの混 合物などがあげられる。
25 これらの四級アンモニ ゥ 厶塩のう ち好ま しくはテ ト ラアルキ ルアンモニ ゥ ム塩および ト リ アノレキノレ ヒ ドロ キ シアルキノレアン モ ニ ゥ ム塩であ 、 と く に好ま しくはテ ト ラェチルアンモニ ゥ ム て-ある 0
カ ルボン酸のカ ルボキ シル基と四級ア ンモ ニ ゥ ム塩基との当 量比は通常 1 .2 ： 1 .0 〜 2.8 ： 1 .Ο、 好ま しく は 1 .5 ： 1 .Ο 〜
2 .5 ： 1 .0であ ] 、 と く に好ま しく は 2.0 ： 1 .〇である。 す ¾ わち酸と塩基とのモル比が 1 : 1 のモノ塩が好ま しい。
本発明の電解コンデンサ用電解液は、 上記塩と有機溶媒とか ら ¾る。 この有機溶媒と しては、 たとえばアル コ ール類 〔 1 ·価 了 ノレ コ 一 ノレ ( フ' チ ノレ 了 ノレ コ 一 ノレ ， ジ了セ ト ン了ノレ コ ー ノレ , ベ ン ジノレ ア ノレ コ ーノレ - , ア ミ ノ アノレ コ ール ど ） ； 2価ァノレ コ 一ノレ ( エチ レ ング リ コ ール ， プロ ピレ ンク' リ コ ー ノレ ， ジエチレング リ コ ー ノレ ， へキ シ レ ン ク" リ コ ーノレ ― フ エ ニノレグ リ コ ーノレ " )： 3価ァノレ コ 一ノレ ( グ リ セ リ ン ， 3 —メ チノレ ペ ン タ ン一 1 , 3 ， 5— ト リ オ ール ど ） ； へキ ン ト ールなど 〕 ， エ ー テル類 〔 モ ノ エ ー テノレ ( エチ レン ク' リ コ ー ノレモノ メ チノレエ ー テノレ ， ェチ レ ング リ コ ー ノレモ ノ エチノレエ ー テノレ ， ジ エチ レ ン グ リ コ ーノレモノ メ チノレ エ ーテノレ , ジエチ レ ング リ コー ノレ モノ エチノレ エーテノレ ， エチレング リ コーノレ フ エ ニノレ エーテノレなど ) ； ジエ ー テル ( ェ チ レン ク" リ コ ーノレジメ チノレエ 一 テノレ , エ チ レ ン ク" リ コ ーノレ ジェ チノレエ ー テノレ , ジェチ レ ング リ コ ーノレ ジメ チノレエ ー テノレ , ジェ チ レ ングリ コ ー ルジェチルエ ー テル ¾ ど ) な ど 〕 ， ア ミ ド類 〔 ホノレ ム ア ミ ド類 （ Ν —メ チルホル ム ア ミ ド ， Ν , Ν —ジメ チ ノレ ホ ノレ ムア ミ ド ， Ν —ェチノレ ホ ノレ ムア ミ ド ， Ν , Ν —ジェチノレ ホル ム ア ミ ド ¾ ど ） ； ァセ ト ア ミ ド類 （ Ν —メ チルァ セ ト ア ミ ド ， N , N —ジメ チルァセ ト ア ミ ド ， N —ェチルァセ ト ア ミ ド， N ， N —ジェチルァセ トアミ ド ¾ ど ） ； プロ ビオンアミ ド類
( N , N —ジメ チルプロ ビ才ンア ミ ド ¾ど ） ； へキサメ チルホ スホ リ ルアミ ド ど 〕 ， ォキサゾリ ジノ ン類 （ N —メ チル一 2
5 一ォキサゾ リ ジノ ン ， N —ェチル一 2 —ォキサゾ リ ジノ ン ， 3， 5—ジメチル一 2 —才キサゾリ ジノ ン ど ） ， ジメチルスルホ キ シ ド ， r—プチロ ラク ト ン よびこれら 2種以上の混合物が あげられる。
これらのう ち好ま しくはアミ ド類 ， ォキサゾリ ジノ ン類およ i o び r —プチロ ラク ト ンであ ] 、 特に好ま しく は、 r —プチロ ラ ク ト ン単独、 または r 一プチロ ラク ト ンを主体とする混合溶媒 であ ] 、 ァ一プチ π ラク ト ンの含有量は、 溶媒の重量に基づい て、 s o 〜 1 0 0 %が-好ま しい。
本発明の電解コンデンサ用電解液に、 必要によ ] 水を含有す
1 5 ること もできる。 その含有量は電解液の重量に基づいて通常
1 o %以下である。
溶媒と してァ 一プチロ ラク ト ン単独または？ " 一プチロ ラク ト ンを主体とする混合溶媒を用い、 溶質と して、 フ タル酸または マレイ ン酸のテ ト ラエチルア ンモニ ゥム塩を用いる場合でも酸 0 と塩基のモル比が 1 ： 1 であるモノ塩を用いた時、 極大の比電 導度を示す。 従って、 フ タル漦モノテ ト ラヱチルアンモニ ゥ 厶 またはマレイ ン酸モ ノテ ト ラエチルア ンモニゥムを用いるのカ 好ま しい。
電解液重量に対して四級アンモニ ゥ ム塩の量は、 通常 1 重量 5 〜 4 O重量 、 好ま しく は、 5重量 〜 3 0重量 で、 有機 • 溶媒の量は、 6 0重量 〜 9 9重量 、 好ま し くは、 7 0重量 〜 9 5重量 である. j
上記のよ う な構成によ り、 比電導度が高く 、 高温での安定性 にすぐれた電解液が得られる。 また、 この電解液を用いること 5 によ り、 低イ ン ピーダンスで、 しかも高温で安定な電解コ ンデ ンサが得られる。 すなわち、 r —プチ口 ラク ト ンを主体とする 溶媒に組合わせる溶質と しては、 フタル酸， マ レイ ン酸， ニ ト ロ フタル酸 ， テ ト ラヒ ドロフタル酸 ， へキサヒ ドロ フタル酸および シ卜 ラコン酸力；、 特に高い電導度を示し、 この r —プチ口 ラク ト i o ン中で、 フタル酸 ， マ レイ ン酸 ， ニ ト ロフタル酸 ， テ ト ラ ヒ ド ロ フタル酸 ， へキサヒ ドロ フタル酸および シ ト ラ コ ン酸およびテ ト ラエチルアンモニゥムは共に高温中でもきわめて安定である。 ま た、 溶質と溶媒の反応、 フ タ ル酸 ， マ レイ ン酸 , 二 ト 口 フ タ ル 酸 ， テ ト ラ ヒ ドロ フ タル酸 ， へキサヒ ドロ フ タル酸およびシ ト
1 5 ラ コ ン酸とテ 卜 ラエチルア ン モニゥ ム との反応等がき わめて起 こ りに く く 、 高温での安定性にすぐれていると考えられる。 また、 本発明において四級ア ンモニ ゥ 厶塩の濃度を 1 重量 〜 4 0重量 と したのは、 1 重量 未満では比電導度が十分高 く ¾ く 、 4 O重量 を越える濃度では析出するからである。
0 ( 実施冽 )
以下、 本発明による実施例について述べる。
表 1 に本発明の実施例及び従来の電解液組成例、 並びに常温 における比電導度を示すつ
この表 1 から明らかなよ う に、 従来の電解液と比較して高い 5 比電導度を得る ことができ る。 表 1. 実施例並びに従来例の電解液組成および比電導度
Figure imgf000010_0001
γ―ブチロラク トン 00
実施例 6 ; 5—メチルォキサゾリ ジン一 2—オン 5 15.0
■ マレイン酸モノテトラエチノレアンモニゥ厶 25 r—フチロラクトン 75 実施例 7 1 1.5
4一二トロフタル酸モノテトラエチルアンモ-ゥム 25 —ブチロラク トン 08 実施洌 8 エチレングリコール 7 10.4 ： 4—ニトロフタノレ酸モノテトラエチルアンモニゥム 25
： γ―ブチロラクトン όο
実施例？： 3—メチルォキサゾリジン一 2—オン 15 1 0.8 ： 4— フタ 酸モノテトラエチノ ンモニゥム 25 r -ブチロラク トン 75 実施例 10: 9.9
3—二トロフタル酸モノテト ラエチルアンモニゥム 25 丫一ブチロラク ト ン 75 実施例 11: 7.0
； シク口へキセン一 1 , 2 -ジカノ お'^モノテトラ工チノレアンモニゥム 25
. ーブチロラク ト ン 68
実施例 12 エチレングリコール 7 6.2 シクロ^ Mrンー 1,2—ジカルポ ノテトラエチノレアンモニゥム 25 了―ブチ口ラタ トン 00 実施例 131 5—メチルォキサゾリジン一 2—オン 1 5. 6.0 シクロ^ ン— 1, 2ージカノ ¾モノテトラエチノレアンモニゥ厶 25 γ―ブチロラク トン 75 実施例 14i 8.0 シクロへキセン— 4, 5—ジカノ1^>¾モノテトラエチル了ンモニゥム 25 γ—プチロラク ト ン 75 実施例 15; 13.8 シトラコン酸モノテト ラエチルアンモニゥム. 25
Figure imgf000012_0001
表 2に、 表 1 の従来例 1 , 従来例 2 , 従来例 3および実施例 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 了 ， 8 , 9 ， 1 1 , 1 2 , 1 3 ，
1 5 ， 1 6 ， 1 ァの電解液を用いたコ ンデンサの初期特性を示 す。 試料コ ンデンサは 1 0 V 2 2 0 0 //F ( 0 1 6 X 3 2 ) の アル ミ電解コ ンデンサである。 第 1 図にこのア ル ミ電解コ ンデ ンサの素子部分の構成を示してお 、 第 1 図において、 ア ル ミ ニ ゥ ム よ なる陽極電極と しての陽極箔 1 と同じく アル ミ ニゥ ム よ J ¾る 極電極と しての陰極箔 2 とを、 間にセ パ レ ータ 3 を介在させて対向する よ うに卷取ることによ 素子が構成され ている。 また、 この素子の陽極箔 1 および陰極箔 2それぞれに は、 引出しリ ー ド 4が接続されている。
このよ う な構成の素子に駆動用電解液を含浸し、 アル ミ ニゥ ム ケースな どのケー ス内に封入することによ j9、 電解コ ンデン サが構成される。 •
表 2 初 期 特 性
η = 。個の平均
Figure imgf000013_0001
tan δ ：損失角の正接 この表 2から明らかなよ うに、 本発明の実施例の電解液は、 従来例と比較して ta 0 ( 1 2 o Hz ) , イ ン ピーダ ンス
( 1 θ θ Κ Η ζ )と もに大幅に低くすることができ る。
第 2図〜第 4図に、 表 2で示した従来例 1 ， 2 ， 3 よび実 施例 1 , 2 , 3 , 4 , ァ ， 1 5 のアル ミ電解コ ンデンサの 1 Ο 5 "Cにおける特性経時変化を示している。 第 2図は定格電 Ε印加における静電^量変化、 第 3図は定格電圧印加における 損失角の正接変化、 第 4図は電圧印加 しにおける漏れ電流変 化である。
これらの第 2図〜第 4図から明らかな よ う に、 高温中におい ても特性変化はきわめて小さ ぐ 、 ί言頼性の高いコ ンデンサを得 ることができ る。
産業上の利用可能性
以上説明したよ うに本発明の電解コ ンデンサ駆動用電解液お よびそれを用いた電解コ ンデンサは、 比電導度を高くすること ができ、 コ ンデンサの損失を常温から ί氏温まで改善するこ とが でき る。 また、 駆動用電解液が高温においても劣化しに く いた め、 長時間特性の変化し ¾い電解コ ンデンサを得る ことができ ο
す ¾わち、 本発明によれば、 低温から高温まで広い温度範囲 で安定 ¾特性を備えた電解コ ンデンサを得ることができる もの て る。

Claims

請 求 の 範 '囲
、 フ タ ル酸 ， テ 卜 ラ ヒ ド ロ フ タル酸 ， へキ サ ヒ ド ロ フ タ ノレ酸 およびマ レ イ ン漦からなる群よ り選ばれたカル ボン酸または そのアル キルも しくは二 ト 口置換体の四級ア ンモ ニ ゥ ム塩の 有機溶媒溶液からなることを特徴とする電解コ ン デンサ駆動 用電解液。
、 請求の範 a第 1 項において、 四級ア ンモニ ゥ ム塩が、 一般 式
A
X
R.
R2
Θ ¾ | - Θ Θ I
式中； ^ は C00R - N -R , X2 は COOi^ — N R , または
1 I I
COOH であ り、 , R2 , R 3 および R 4 はアルキル基 ， ァ リ ール基 ， シク ロアル キル基 ， ァ ラ ル キル基および/ま 1 たはヒ ドロ キ シアル キル基であるか、 あるいはそれらの 2 i つが結合して 2価の基とな り、 窒素原子と と もに環を形成 \ したものである。 Aはカ ルボン酸の残基である。 . で示されるものである電解コ ンデ ンサ駆動用電解液。
、 請求の範囲第 1 項において、 四級アンモ ニゥ厶塩が、 テ ト ラアル キルアンモ ニ ゥ 厶塩および Zまたは 卜 リ アル キル ヒ ド 口 キ シアル キルア ンモニ ゥ ム塩である電解コ ン デ ン 'サ駆動用 電解液。
4 求の範囲第 1 項において、 カル ボン酸のアルキルも し ぐ • ' はニ ト 口置換体がシ ト ラ コ ン酸も しくはニ ト ロ フ タル酸であ る電解コ ンデンサ駆動用電解液。
5、 請求の範囲第 1 項において、 四級ア ン モ ニ ゥ ム塩がフ タ ル 酸モノ テ 卜 ラ エチルア ンモニ ゥ ム塩である電解コ ンデンサ駆
5 動用電解液。
6、 請求の範囲第 1 項において、 四锬アンモ ニ ゥ ム塩がマ レイ ン酸モノ テ ト ラ エチルアンモニ ゥ ム塩である電解コ ンデンサ 駆動用電解液。
ァ、 請求の範囲第 1 項において、 有機溶媒が r 一プチ口 ラク 卜 t o ンを主体とする溶媒である電解コンデンサ駆動用電解液。
s、 請求の範囲第 1 項において、 四級アンモニ ゥ ム塩の量が電 解液の重量に基づいて 1 % ~ 4〇％ である電解コ ンデンサ駆 動用電解液。
9、 請求の範囲第 3項において、 テ ト ラアルキルア ンモ ニ ゥ 厶 5 塩がテ ト ラ エチル ア ンモ ニ ゥ ム塩である電解コ ンデンサ駆動 用電解液。
1〇、 陽極電極と陰極寬極とを間にセパレ—タ を介して対向させ ることによ つ マ 桊 子を構成した電解コ ン デンサにおいて、 フ タ ル酸 ， テ ト ラ ヒ ド ロ フ タ ル酸 ， へキサ ヒ ド ロ フ タ ル酸お 0 よびマ レイ ン酸からなる群よ り選ばれたカルボン酸またはァ ルキル も しく は二 卜 口置換体の四級ア ンモニ ゥ ム塩の有機溶 媒溶液から ¾る駆動用電解液を用いたことを特徵とする電解 コ ンデンサ 0 '
1 請求の範 a第 1 〇項において、 四級ア ン モ ニ ゥ ム塩が、 一 5 般式 X
A
X：
R R 2
Θ © I Θ © I
3
キル およ はそ と も であ
Figure imgf000017_0001
で示される ものである電解コ ン デ ンサ。
12、請求の範 a第 1 〇項において、 四級アンモニゥ ム塩力；、 テ 卜 ラアル キルア ンモ ニ ゥ ム塩および zまたは 卜 リ アル キル ヒ ド ロ キ シアルキルア ンモニ ゥ 厶塩である電解コ ンデ ンサ。
13. 請求の範囲第 1 O項において、 カ ルボン酸のアルキル も し く はニ ト 口置換体がシ ト ラ コ ン酸も しく は二 卜 ロ フ タ ル酸で ある電解コ ンデンサ。
1 4s 請求の範囲第 1 O項において、 四級ア ンモ ニ ゥ ム塩がフ タ ル酸モ ノテ ト ラ エチル ア ンモニゥム塩である電解コ ンデンサ
1 5s 請求の範囲第 1 〇項において、 四級ア ンモ ニ ゥ ム塩がマ レ ィ ン酸モ ノ テ ト ラ エチルア ンモ ニ ゥ ム塩である電解コ ンデン サ。
16、 請求の範囲第 1 〇項において、 有機溶媒が r —プチロ ラク ト ンを主体とする溶媒である電解コ ン デ ンサ。 、 請求の範囲第 1 ο項において、 四級アンモニ ゥ ム塩の量が 電解液の重量に基づいて 1 〜 4 ο %である電解コ ンデンサ。 、 請求の範囲第 1 2項において、 テ ト ラアルキルアンモニ ゥ ム塩がテ ト ラ ェチルアンモニ ゥ ム塩である電解コ ンデンサ。
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