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技術 アルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液

出願人 ニチコン株式会社
発明者 松田晃啓
出願日 2000年8月31日 (19年6ヶ月経過) 出願番号 2000-264124
公開日 2002年3月15日 (18年0ヶ月経過) 公開番号 2002-075794
状態 拒絶査定
技術分野 電解コンデンサのセパレータ等 電解コンデンサ
主要キーワード 水和イオン 低比抵抗化 メチルサリチルアルデヒド 低圧用 金属錯体形成 コロイド状態 水素ガス発生 水和劣化
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この項目の情報は公開日時点(2002年3月15日)のものです。
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課題

電極箔水和劣化を防止し、製品特性の悪化を抑制するアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液を提供する。

解決手段

エチレングリコールと水を混合してなる溶媒に、電解質として無機酸、有機カルボン酸またはそれらの塩のうち少なくとも1種を溶解し、添加剤としてサリチルアルデヒドまたはその誘導体を0.005〜10wt%添加することを特徴としている。

概要

背景

従来、低圧用アルミニウム電解コンデンサ電解液としては、γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒に、フタル酸マレイン酸などのカルボン酸類と、トリエチルアミンなどのアミン塩を主溶質として溶解した電解液を用いていた。

概要

電極箔水和劣化を防止し、製品特性の悪化を抑制するアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液を提供する。

エチレングリコールと水を混合してなる溶媒に、電解質として無機酸、有機カルボン酸またはそれらの塩のうち少なくとも1種を溶解し、添加剤としてサリチルアルデヒドまたはその誘導体を0.005〜10wt%添加することを特徴としている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

エチレングリコールと水とを混合してなる溶媒に、電解質として無機酸、有機カルボン酸またはそれらの塩のうち少なくとも1種を溶解し、添加剤としてサリチルアルデヒドまたはその誘導体を添加することを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液

請求項2

請求項1記載の添加剤の量が、0.005〜10wt%であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。

請求項3

請求項1記載のサリチルアルデヒド誘導体が、モノアルキルサリチルアルデヒド、ジアルキルサリチルアルデヒド、アルコキシサリチルアルデヒド、ニトロサリチルアルデヒドであることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。

請求項4

請求項1記載の水の混合量が、5〜60wt%であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液。

技術分野

0001

本発明は、アルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液(以下、電解液と略す)に関するもので、特に電極箔水和劣化を改善し、製品特性の悪化を抑制することを可能とするものである。

背景技術

0002

従来、低圧用アルミニウム電解コンデンサの電解液としては、γ−ブチロラクトンを主成分とする溶媒に、フタル酸マレイン酸などのカルボン酸類と、トリエチルアミンなどのアミン塩を主溶質として溶解した電解液を用いていた。

発明が解決しようとする課題

0003

近年アルミニウム電解コンデンサは、市場の要求により低インピーダンス化、小型化、高信頼性化が求められ、それに伴い用いられる電解液には比抵抗が低く、広温度範囲で安定なものが要求されている。併せて「地球環境に優しい」ことも望まれている。しかしながらこれまでのγ−ブチロラクトンを主溶媒とした電解液で得られる比抵抗では、市場の要求に充分に対応できなくなりつつあり、また「地球環境に優しい」という観点から、γ−ブチロラクトンの様な有機溶媒からエチレングリコールと水とを混合してなる溶媒を用いた電解液が再び注目されて始めている。ところが、エチレングリコールと水とを混合してなる溶媒を用いた電解液で市場の要求を満足するためには、水を多量に混合しなくてはならず、そのため電極箔が水和劣化を発生して、製品特性が大きく悪化してしまうという問題があった。

課題を解決するための手段

0004

本発明は上記課題を解決するため、金属錯体形成効果を有するサリチルアルデヒドまたはその誘導体を添加することで、電極箔の水和劣化を防止しようとするものである。すなわち、エチレングリコールと水を混合してなる溶媒に、電解質として無機酸、有機カルボン酸またはそれらの塩のうち少なくとも1種を溶解し、添加剤としてサリチルアルデヒドまたはその誘導体を添加することを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液である。

0005

また、上記添加剤の量が、0.005〜10wt%であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液である。

0006

そして、上記サリチルアルデヒド誘導体が、モノアルキルサリチルアルデヒド、ジアルキルサリチルアルデヒド、アルコキシサリチルアルデヒド、ニトロサリチルアルデヒドであることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液である。

0007

さらに、上記水の混合量が、5〜60wt%であることを特徴とするアルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液である。

0008

モノアルキルサリチルアルデヒドとしては、3−メチルサリチルアルデヒド、5−メチルサリチルアルデヒド、3−エチルサリチルアルデヒド、5−エチルサリチルアルデヒド、3−n−プロピルサリチルアルデヒド、5−n−プロピルサリチルアルデヒドを挙げることができる。

0009

ジアルキルサリチルアルデヒドとしては、4,6−ジメチルサリチルアルデヒド、4,6−ジエチルサリチルアルデヒド、4−エチル−6−メチルサリチルアルデヒド、4−メチル−6−エチルサリチルアルデヒドを挙げることができる。

0010

アルコキシサリチルアルデヒドとしては、3−メトキシサリチルアルデヒド、4−メトキシサリチルアルデヒド、3−エトキシサリチルアルデヒド、4−エトキシサリチルアルデヒドを挙げることができる。

0011

ニトロサリチルアルデヒドとしては、3−ニトロサリチルアルデヒド、4−ニトロサリチルアルデヒド、5−ニトロサリチルアルデヒドを挙げることができる。

0012

なお、無機酸としては、ホウ酸リン酸次亜リン酸亜リン酸を挙げることができ、有機カルボン酸としては、アジピン酸アゼライン酸安息香酸、フタル酸、マレイン酸を挙げることができ、それらの塩としては、アンモニウム塩、1級アミン塩、2級アミン塩、3級アミン塩、イミダゾリニウム塩を挙げることができる。

発明を実施するための最良の形態

0013

多量の水が添加された電解液は、その電解質であるホウ酸、有機酸またはそれらの塩を活性化し、アルミニウム電極箔を水和劣化させ電解液中にアルミニウムイオン溶出させる。このアルミニウムイオンは、電解液中ではアルミニウムイオンの周り水分子囲み水和イオンとなっており、一種コロイド状態を形成している。本発明のサリチルアルデヒドまたはその誘導体は、電極箔から溶出したアルミニウムイオンと金属錯体を形成し、電極箔表面を覆うことで電極箔の水和劣化を抑制することができる。

0014

以下、本発明による実施例を具体的に説明する。表1の電解液を調合し、30℃における比抵抗を測定した。表1の電解液で、定格6.3WV、1000μFのアルミニウム電解コンデンサを各10個試作し、105℃定格印加試験に2000時間供した結果を表2に示す。

0015

0016

0017

表2より、サリチルアルデヒドを添加していない従来例は、電極箔の水和劣化による発熱および水素ガス発生によって1250時間で防爆弁が作動し、また0.002wt%添加では同じく電極箔の水和劣化による水素ガスによって外観異常が発生した。しかしながら、0.005wt%以上添加した実施例2〜10は、外観異常もなく製品特性は安定している。そして、サリチルアルデヒドを20wt%添加すると電解液に完全に溶解しないため、サリチルアルデヒドの添加量は、0.005〜10wt%の範囲が適当である。

0018

なお、実施例ではサリチルアルデヒドを用いたが、サリチルアルデヒド誘導体でも同様に金属錯体を形成し、電極箔の水和劣化を防止することができ、電解液に添加することでサリチルアルデヒドと同様の効果が得られた。

0019

また、溶媒の水の混合量を実施例では30wt%としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、電解液の低比抵抗化を進めるためには、5〜60wt%が好ましい。

発明の効果

0020

以上のとおり本発明の電解液は、サリチルアルデヒドまたはその誘導体をを添加することで、電極箔の水和劣化を防止すると共に製品特性の悪化を抑制することが可能であり、工業的価値大なるものである。

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