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JP3163682B2 - Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same - Google Patents
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JP3163682B2 - Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same - Google Patents

Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same

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JP3163682B2
JP3163682B2 JP25755291A JP25755291A JP3163682B2 JP 3163682 B2 JP3163682 B2 JP 3163682B2 JP 25755291 A JP25755291 A JP 25755291A JP 25755291 A JP25755291 A JP 25755291A JP 3163682 B2 JP3163682 B2 JP 3163682B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、従来の溶媒に電解質塩
を溶解した電解コンデンサ駆動用電解液の替わりに用い
られる電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質およびそれ
を用いた電解コンデンサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor, which can be used in place of a conventional electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor in which an electrolyte salt is dissolved in a solvent, and an electrolytic capacitor using the same. .

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電解コンデンサにおける導電性を
有する駆動用電解液は、実質上陰極として作用し、陽極
上の誘電体から静電容量を引き出す役目を果たしてい
る。電解液にはエチレングリコールやγ−ブチロラクト
ンなどの有機溶媒に有機酸や無機酸またはそれらの塩を
電解質として溶解した液状ペーストが用いられており、
そして芳香族カルボン酸の第四級アンモニウム塩を電解
質とした電解液(特公平3−8092号公報)、カルボ
ン酸の第四級ホスホニウム塩を電解質とした電解液(特
開昭62−272512号公報)などが知られている
が、これらはいずれも溶媒に電解質を溶解した電解液で
ある。
2. Description of the Related Art Generally, a driving electrolyte having conductivity in an electrolytic capacitor substantially functions as a cathode and plays a role of extracting capacitance from a dielectric material on an anode. As the electrolytic solution, a liquid paste in which an organic acid or an inorganic acid or a salt thereof is dissolved as an electrolyte in an organic solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone is used.
An electrolyte using a quaternary ammonium salt of an aromatic carboxylic acid as an electrolyte (Japanese Patent Publication No. 3-8092) and an electrolyte using a quaternary phosphonium salt of a carboxylic acid as an electrolyte (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-272512) ) Are known, but all of these are electrolyte solutions in which an electrolyte is dissolved in a solvent.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような電解液を用いた電解コンデンサは、高温になると
電解液中の有機溶媒成分が気化して外装ケースの内圧を
上昇させ、やがて溶媒蒸気は封口体を透過して外部へ逸
散してしまう。この有機溶媒の逸散による電解液量の減
少に伴い、静電容量の低下や損失角の正接(tanδ)の
増大が生じ、最後には蒸発乾固してコンデンサとして作
動しなくなるといった問題点を有していた。さらに電解
液自身は、高温雰囲気では電解質イオンと溶媒分子が反
応するため、電気伝導性が徐々に低下し、tanδが増大
するといった問題点も有していた。すなわち、従来の技
術ではその原理上、電解コンデンサを電解液溶媒の沸点
近くの温度で使用することは極めて困難であった。
However, in an electrolytic capacitor using the above-mentioned electrolytic solution, when the temperature becomes high, the organic solvent component in the electrolytic solution is vaporized and the internal pressure of the outer case is increased. It passes through the sealing body and escapes to the outside. With the decrease in the amount of the electrolyte due to the dissipation of the organic solvent, a decrease in the capacitance and an increase in the tangent (tanδ) of the loss angle occur. Had. Further, the electrolytic solution itself has a problem that, in a high temperature atmosphere, electrolyte ions react with solvent molecules, so that the electrical conductivity gradually decreases and tan δ increases. That is, in the prior art, it was extremely difficult to use the electrolytic capacitor at a temperature near the boiling point of the electrolyte solvent in principle.

【0004】本発明は上記した従来の問題点を解決する
もので、電解液を使用しているために生じる電解コンデ
ンサ特性の劣化を改善し、電解コンデンサのより高温で
の使用を可能とすると共に、その寿命および信頼性を向
上させることができる電解コンデンサ駆動用溶融塩形電
解質およびそれを用いた電解コンデンサを提供すること
を目的とするものである。
[0004] The present invention solves the above-mentioned conventional problems, improves the deterioration of the electrolytic capacitor characteristics caused by using an electrolytic solution, and enables the electrolytic capacitor to be used at a higher temperature. It is an object of the present invention to provide a molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor capable of improving its life and reliability, and an electrolytic capacitor using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質は、溶
媒を用いずに、カルボン酸塩とカルボン酸を混合して溶
融状態にしたものである。
In order to achieve the above object, a molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the present invention is obtained by mixing a carboxylate and a carboxylic acid in a molten state without using a solvent. It is.

【0006】また本発明の電解コンデンサは、溶媒を用
いずに、カルボン酸塩とカルボン酸を混合して溶融状態
にした溶融塩形電解質を用い、これを単独もしくはセパ
レータと共に陽極箔と陰極箔との間に介在させてコンデ
ンサ素子を構成したものである。
Further, the electrolytic capacitor of the present invention uses a molten salt-type electrolyte obtained by mixing a carboxylate and a carboxylic acid into a molten state without using a solvent, and using this alone or together with a separator with an anode foil and a cathode foil. And a capacitor element is interposed between them.

【0007】[0007]

【作用】上記した本発明の溶融塩形電解質は溶媒分子等
の揮発性成分を含んでいないため、高温中で長時間使用
しても電解質成分が封口体を透過して外部へ逸散した
り、電解質イオンが溶媒分子と反応することはない。従
って、高温中で長時間使用しても電解質量の減少や電導
度の低下による容量減少やtanδの増大はほとんど生じ
ない。
Since the molten salt electrolyte of the present invention does not contain volatile components such as solvent molecules, the electrolyte components permeate through the sealing body and escape to the outside even when used for a long time at a high temperature. The electrolyte ions do not react with the solvent molecules. Therefore, even if the battery is used for a long time at a high temperature, there is almost no decrease in the capacity or increase in tan δ due to the decrease in the electrolytic mass or the conductivity.

【0008】また本発明の溶融塩形電解質を用いた電解
コンデンサは、揮発性成分を外装ケースの内部に含んで
いないため、外装ケース内の圧力上昇は少なく、その結
果、外装ケースが変形したり安全弁が開弁する事も少な
い。
In the electrolytic capacitor using the molten salt electrolyte of the present invention, since the volatile component is not contained in the outer case, the pressure rise in the outer case is small, and as a result, the outer case is deformed. The safety valve is rarely opened.

【0009】さらに溶融塩形電解質の分解温度は、エチ
レングリコールやγ−ブチロラクトン等の有機溶媒の沸
点よりも高いため、これを用いた電解コンデンサは従来
の電解液を用いた電解コンデンサと比較して、より高い
温度での使用が可能となる。
Further, since the decomposition temperature of the molten salt electrolyte is higher than the boiling point of an organic solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone, an electrolytic capacitor using this is compared with an electrolytic capacitor using a conventional electrolytic solution. , And can be used at higher temperatures.

【0010】このように電解液の替わりに溶融塩形電解
質を使用することにより、電解コンデンサの使用温度上
限や寿命,信頼性を著しく向上させることができる。
By using a molten salt type electrolyte instead of the electrolytic solution, the upper limit of the operating temperature, life and reliability of the electrolytic capacitor can be remarkably improved.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明における電解コンデンサ駆動用
溶融塩形電解質の実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the present invention will be described below.

【0012】本発明の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電
解質の基本は、溶媒を用いずに、カルボン酸塩とカルボ
ン酸を混合して溶融状態にしたものである。
The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the present invention is basically formed by mixing a carboxylate and a carboxylic acid without using a solvent so as to be in a molten state.

【0013】本発明に用いられるカルボン酸塩の酸成分
ならびにこれに混合するカルボン酸の例としては、ポリ
カルボン酸(2〜4価);脂肪族ポリカルボン酸[飽和
ポリカルボン酸、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク
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、セバチン酸、1,6−デカンジカル
ボン酸、5,6−デカンジカルボン酸:不飽和ポリカル
ボン酸、例えばマレイン酸,フマル酸,イコタン酸];
芳香族ポリカルボン酸、例えばフタル酸,イソフタル
酸,テレフタル酸,トリメリット酸,ピロメリット酸;
脂環式ポリカルボン酸、例えばテトロヒドロフタル酸
(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸等),ヘキサ
ヒドロフタル酸;これらのポリカルボン酸のアルキル
(炭素数1〜3)もしくはニトロ置換体、例えばシトコ
ラン酸,ジメチルマレイン酸,ニトロフタル酸(3−ニ
トロフタル酸,4−ニトロフタル酸);および硫黄含有
ポリカルボン酸、例えばチオプロピオン酸;モノカルボ
ン酸;脂肪族モノカルボン酸(炭素数1〜30)[飽和
モノカルボン酸、例えばギ酸,酢酸,プロピオン酸,酪
酸,イソ酪酸,吉草酸,カプロン酸,エナント酸,カプ
リル酸,ペラルゴン酸,ラウリン酸,ミリスチン酸,ス
テアリン酸,ベヘン酸;不飽和モノカルボン酸、例えば
アクリル酸,メタクリル酸,オレイン酸];芳香族モノ
カルボン酸、例えば安息香酸,ケイ皮酸,ナフトエ酸;
オキシカルボン酸、例えばサリチル酸,マンデル酸,レ
ゾルシル酸が例として挙げられる。これらのうちで好ま
しいのは、マレイン酸,シトラコン酸,フタル酸,アジ
ピン酸,安息香酸である。
Examples of the acid component of the carboxylate used in the present invention and the carboxylic acid mixed therewith include polycarboxylic acid (2-4 tetravalent); aliphatic polycarboxylic acid [saturated polycarboxylic acid such as oxalic acid , Malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, 5,6-decanedicarboxylic acid: unsaturated polycarboxylic acid such as maleic acid , Fumaric acid, icotanic acid];
Aromatic polycarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid;
Alicyclic polycarboxylic acids such as tetrohydrophthalic acid (such as cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid) and hexahydrophthalic acid; alkyl (1 to 3 carbon atoms) or nitro-substituted polycarboxylic acids such as cytocholane Acids, dimethylmaleic acid, nitrophthalic acid (3-nitrophthalic acid, 4-nitrophthalic acid); and sulfur-containing polycarboxylic acids such as thiopropionic acid; monocarboxylic acids; aliphatic monocarboxylic acids (1 to 30 carbon atoms) [saturated] Monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, behenic acid; Acrylic acid, methacrylic acid, oleic acid]; aromatic monocarboxylic acids such as ammonium Kosan, cinnamic acid, naphthoic acid;
Oxycarboxylic acids such as salicylic acid, mandelic acid, resorcylic acid are mentioned by way of example. Of these, maleic acid, citraconic acid, phthalic acid, adipic acid and benzoic acid are preferred.

【0014】本発明における第四級アンモニウム塩とし
ては、テトラアルキル(アルキル基の炭素数は1〜1
2)アンモニウム塩、例えばテトラメチルアンモニウム
塩,テトラエチルアンモニウム塩,テトラプロピルアン
モニム塩,テトラブチルアンモニウム塩,メチルトリエ
チルアンモニウム塩;アリール(フェニルなど)トリア
ルキルアンモニウム塩、例えばフェニルトリメチルアン
モニウム塩,フェニルトリエチルアンモニウム塩;シク
ロアルキル(シクロヘキシルなど)トリアルキルアンモ
ニウム塩、例えばシクロヘキシルトリメチルアンモニウ
ム塩,シクロヘキシルトリエチルアンモニウム塩;アラ
ルキル(ベンジルなど)トリアルキルアンモニウム塩、
例えばベンジルトリメチルアンモニウム塩,ベンジルト
リエチルアンモニウム塩が例として挙げられる。
As the quaternary ammonium salt in the present invention, tetraalkyl (the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms)
2) ammonium salts such as tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, tetrapropylammonium salt, tetrabutylammonium salt and methyltriethylammonium salt; aryl (phenyl etc.) trialkylammonium salts such as phenyltrimethylammonium salt and phenyltriethylammonium Salts; cycloalkyl (such as cyclohexyl) trialkylammonium salts, for example, cyclohexyltrimethylammonium salt, cyclohexyltriethylammonium salt; aralkyl (such as benzyl) trialkylammonium salts,
For example, benzyltrimethylammonium salt and benzyltriethylammonium salt are exemplified.

【0015】本発明における第四級ホスホニウム塩とし
ては、テトラアルキル(アルキル基の炭素数は1〜1
2)ホスホニウム塩、例えばテトラメチルホスホニウム
塩,テトラエチルホスホニウム塩,テトラプロピルホス
ホニウム塩,テトラブチルホスホニウム塩,メチルトリ
エチルホスホニウム塩;アリール(フェニルなど)トリ
アルキルホスホニウム塩、例えばフェニルトリメチルホ
スホニウム塩,フェニルトリエチルホスホニウム塩;シ
クロアルキル(シクロヘキシルなど)トリアルキルホス
ホニウム塩、例えばシクロヘキシルトリメチルホスホニ
ウム塩,シクロヘキシルトリエチルホスホニウム塩;ア
ラルキル(ベンジルなど)トリアルキルホスホニウム
塩、例えばベンジルトリメチルホスホニウム塩,ベンジ
ルトリエチルホスホニウム塩が例として挙げられる。
As the quaternary phosphonium salt in the present invention, tetraalkyl (the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms)
2) phosphonium salts, for example, tetramethylphosphonium salts, tetraethylphosphonium salts, tetrapropylphosphonium salts, tetrabutylphosphonium salts, methyltriethylphosphonium salts; aryl (phenyl etc.) trialkylphosphonium salts, for example, phenyltrimethylphosphonium salts, phenyltriethylphosphonium salts A cycloalkyl (such as cyclohexyl) trialkyl phosphonium salt, for example, cyclohexyl trimethyl phosphonium salt, cyclohexyl triethyl phosphonium salt; and an aralkyl (such as benzyl) trialkyl phosphonium salt, such as benzyl trimethyl phosphonium salt, benzyl triethyl phosphonium salt.

【0016】本発明における共役二重結合を有する複素
環カルボン酸塩としては、ピロール,ピリジン,イミダ
ゾール、およびこれらのアルキル置換化合物をカチオン
成分とするが挙げられる。
[0016] As the heterocyclic carboxylates having conjugated double bonds in the present invention are pyrrole, pyridine, imidazole, and salts of these alkyl-substituted compounds with a cationic component thereof.

【0017】具体的には、ピリジニウム塩;例えば、1
−メチルピリジニウム塩、1−エチルピリジニウム塩、
1−プロピルピリジニウム塩、1−ブチルピリジニウム
塩、1,2−ジメチルピリジニウム塩、1,3−ジメチ
ルピリジニウム塩、1,4−ジメチルピリジニウム塩、
1−メチル−2−エチルピリジニウム塩 イミダゾリウム塩;例えば、1,3−ジメチルイミダゾ
リウム塩、1,3−ジエチルイミダゾリウム塩、1,3
−ジプロピルイミダゾリウム塩、1,3−ジブチルイミ
ダゾリウム塩、1−メチル−3−エチルイミダゾリウム
塩、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウム塩、1−
メチル−3−ブチルイミダゾリウム塩が挙げられる。
Specifically, a pyridinium salt;
-Methylpyridinium salt, 1-ethylpyridinium salt,
1-propylpyridinium salt, 1-butylpyridinium salt, 1,2-dimethylpyridinium salt, 1,3-dimethylpyridinium salt, 1,4-dimethylpyridinium salt,
1-methyl-2-ethylpyridinium salt imidazolium salt; for example, 1,3-dimethylimidazolium salt, 1,3-diethylimidazolium salt, 1,3
-Dipropyl imidazolium salt, 1,3-dibutyl imidazolium salt, 1-methyl-3-ethyl imidazolium salt, 1-methyl-3-propyl imidazolium salt, 1-
Methyl-3-butylimidazolium salt is exemplified.

【0018】本発明の共役二重結合を有する縮合複素環
カルボン酸塩としてはキノリン,ベンゾイミダゾール,
ジアザビシクロアルケンおよびこれらのアルキル置換化
合物をカチオン成分とするが挙げられる。
The fused heterocyclic carboxylate having a conjugated double bond of the present invention includes quinoline, benzimidazole,
Examples thereof include diazabicycloalkenes and salts containing these alkyl-substituted compounds as a cationic component.

【0019】具体的には、キノリニウム塩;例えば、1
−メチルキノリニウム塩、1−エチルキノリニウム塩、
1−プロピルキノリニウム塩、1−ブチルキノリニウム
塩、1,2−ジメチルキノリニウム塩、1,3−ジメチ
ルキノリニウム塩、1,4−ジメチルキノリニウム塩、
1−メチル−2−エチルキノリニウム塩 ベンゾイミダゾリウム塩;例えば、1,3−ジメチルベ
ンゾイミダゾリウム塩、1,3−ジエチルベンゾイミダ
ゾリウム塩、1,3−ジプロピルベンゾイミダゾリウム
塩、1,3−ジブチルベンゾイミダゾリウム塩、1−メ
チル−3−エチルベンゾイミダゾリウム塩 ジアザビシクロアルケン塩;例えば、1,5−ジアザビ
シクロ[4,3,0]ノネン−5や1,8−ジアザビシ
クロ[5,4,0]ウンデセン−7の塩が挙げられる。
Specifically, a quinolinium salt;
-Methylquinolinium salt, 1-ethylquinolinium salt,
1-propylquinolinium salt, 1-butylquinolinium salt, 1,2-dimethylquinolinium salt, 1,3-dimethylquinolinium salt, 1,4-dimethylquinolinium salt,
1-methyl-2-ethylquinolinium salt Benzimidazolium salt; for example, 1,3-dimethylbenzimidazolium salt, 1,3-diethylbenzimidazolium salt, 1,3-dipropylbenzimidazolium salt, , 3-Dibutylbenzimidazolium salt, 1-methyl-3-ethylbenzimidazolium salt diazabicycloalkene salt; for example, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] nonene-5 and 1,8-diazabicyclo [ 5,4,0] undecene-7.

【0020】本発明に用いる溶融塩形電解質は常温(2
5℃)で液状、もしくはゲル状、あるいはゼリー状であ
ることが望ましいが、いずれの相状態でも電気伝導性を
有し、かつ陽極箔上の欠陥部分に作用して酸化皮膜を形
成する能力を有するものであれば良い。
The molten salt electrolyte used in the present invention is at room temperature (2
5 ° C), it is desirable to be in a liquid, gel, or jelly form, but it has electrical conductivity in any phase state and has the ability to act on a defective portion on the anode foil to form an oxide film. What is necessary is just to have.

【0021】また、本発明に用いる溶融塩形電解質は、
カルボン酸塩を構成する酸成分と、それに混合するカル
ボン酸の組成・構造は同じであることが望ましいが、組
成・構造の異なる2種類以上のカルボン酸塩やカルボン
酸を混合しても良い。この時、溶融塩形電解質中のカル
ボン酸塩の含有量は50〜95重量%であることが望ま
しい。この範囲以上では、常温で液状の組成物が得られ
ず、またこの範囲以下では充分な電気伝導性が得られな
い。
The molten salt electrolyte used in the present invention comprises:
It is desirable that the acid component constituting the carboxylate and the carboxylic acid mixed therein have the same composition and structure, but two or more carboxylate salts and carboxylic acids having different compositions and structures may be mixed. At this time, the content of the carboxylate in the molten salt electrolyte is desirably 50 to 95% by weight. Above this range, a liquid composition at room temperature cannot be obtained, and below this range, sufficient electrical conductivity cannot be obtained.

【0022】さらに電蝕防止、漏れ電流の低減、水素ガ
ス吸収の目的で種々の添加剤、例えば、リン酸誘導体,
ニトロベンゼン誘導体を添加することができる。
Further, various additives such as a phosphoric acid derivative, for the purpose of preventing electrolytic corrosion, reducing leakage current, and absorbing hydrogen gas.
Nitrobenzene derivatives can be added.

【0023】本発明の溶融塩形電解質は基本的には溶媒
成分を含まないが、電解質塩を合成または精製する際に
混入する反応溶媒や水分などが微量に存在してもかまわ
ない。むしろ1重量%以下の水分や溶媒の混入であれ
ば、電気伝導性が向上するため望ましい場合もある。
The molten salt electrolyte of the present invention basically does not contain a solvent component, but may contain a trace amount of a reaction solvent, water, or the like mixed when synthesizing or purifying the electrolyte salt. Rather, mixing of water or a solvent of 1% by weight or less may be desirable because electric conductivity is improved.

【0024】次に、本発明における電解コンデンサ駆動
用溶融塩形電解質の具体的な実施例について説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
Next, specific examples of the molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the present invention will be described. However, the present invention is not limited to these examples.

【0025】(表1)は、本発明の実施例1〜11と、
エチレングリコールやγ−ブチロラクトンに電解質を溶
解した従来例1〜3の具体的な電解質組成と常温での相
状態を示したものである。なお、各例中の数字は混合割
合を重量基準で示したものである。
Table 1 shows Examples 1 to 11 of the present invention,
FIG. 4 shows specific electrolyte compositions of Conventional Examples 1 to 3 in which an electrolyte is dissolved in ethylene glycol or γ-butyrolactone and the phase state at normal temperature. The numbers in each example indicate the mixing ratio on a weight basis.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】(表2)は(表1)に示した本発明の実施
例1〜11の溶融塩形電解質と従来例1〜3の電解液を
用いて、定格電圧10V−静電容量220μFの巻き取
り型アルミニウム電解コンデンサを試作し、これらに定
格電圧を印加し125℃で2000時間の高温負荷試験
を行った結果を示したものである。なお、試験数は各例
とも10個とし、その特性は10個の電解コンデンサの
平均値で示した。
(Table 2) shows the results obtained by using the molten salt electrolytes of Examples 1 to 11 of the present invention shown in Table 1 and the electrolytes of Conventional Examples 1 to 3 at a rated voltage of 10 V and a capacitance of 220 μF. This shows the results of trial production of roll-up type aluminum electrolytic capacitors, applying a rated voltage to them, and performing a high-temperature load test at 125 ° C. for 2000 hours. The number of tests was 10 in each case, and the characteristics were shown by the average value of 10 electrolytic capacitors.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】この(表2)から明らかなように、従来例
1〜3のコンデンサにおける125℃−2000時間後
の特性は、初期特性に比べて容量の減少やtanδの増大
が著しい。しかし、本発明の実施例1〜11では、容
量,tanδ共にほとんど変化していない。この結果から
明らかなように、本発明の溶融塩形電解質を用いて試作
した電解コンデンサは、従来の電解液を用いた電解コン
デンサと比較して、高温中でより安定な特性を示す。
As is clear from Table 2, the characteristics of the capacitors of Conventional Examples 1 to 3 after 125.degree. C. for 2,000 hours show a remarkable decrease in capacity and an increase in tan .delta. However, in Examples 1 to 11 of the present invention, both the capacitance and tan δ hardly changed. As is evident from the results, the electrolytic capacitor experimentally produced using the molten salt electrolyte of the present invention shows more stable characteristics at high temperatures than the electrolytic capacitor using the conventional electrolytic solution.

【0030】(表3)は(表1)に示した本発明の実施
例1〜11の溶融塩形電解質と従来例1〜3の電解液を
用いて、定格電圧10V−220μFの巻き取り型アル
ミニウム電解コンデンサを試作し、これらに定格電圧を
印加し、175℃で500時間の高温負荷試験を行った
結果を示したものである。なお、試験数は各例とも10
個とし、その特性は10個の電解コンデンサの平均値で
示した。
(Table 3) shows a winding type having a rated voltage of 10 V-220 μF using the molten salt electrolytes of Examples 1 to 11 of the present invention shown in Table 1 and the electrolytes of Conventional Examples 1 to 3. This shows the results of trial production of aluminum electrolytic capacitors, applying a rated voltage to them, and performing a high-temperature load test at 175 ° C. for 500 hours. The number of tests was 10 in each case.
And the characteristics thereof are shown as an average value of ten electrolytic capacitors.

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】この(表3)から明らかなように、従来例
1〜3では、各例で10個全部が開弁した。また試験後
のコンデンサ素子も蒸発乾固していた。しかし、本発明
の実施例1〜11においては、175℃といった高温中
でも正常に作動していた。従って、本発明の溶融塩形電
解質を用いた電解コンデンサは、従来の電解液を使用し
た電解コンデンサよりも使用温度上限が高いことは明ら
かである。
As can be seen from Table 3, in Conventional Examples 1 to 3, all ten valves were opened in each case. The capacitor element after the test was also evaporated to dryness. However, in Examples 1 to 11 of the present invention, normal operation was performed even at a high temperature of 175 ° C. Therefore, it is apparent that the electrolytic capacitor using the molten salt electrolyte of the present invention has a higher operating temperature upper limit than the electrolytic capacitor using the conventional electrolytic solution.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように本発明の電解コンデンサ駆
動用溶融塩形電解質は、溶媒を用いずに、カルボン酸塩
とカルボン酸を混合して溶融状態にしたもので、この溶
融塩形電解質を用いた電解コンデンサは、有機溶媒や水
といった揮発性成分を含んでいないため、電解液を用い
た電解コンデンサと比較して外装ケース内の圧力上昇は
少なく、その結果、外装ケースの変形や安全弁の開弁も
少なくなるものである。
As described above, the molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the present invention is obtained by mixing a carboxylate and a carboxylic acid without using a solvent to obtain a molten salt electrolyte. Since the electrolytic capacitor that uses an organic solvent does not contain volatile components such as organic solvents and water, the pressure rise in the outer case is smaller than that of an electrolytic capacitor that uses an electrolytic solution, resulting in deformation of the outer case and a safety valve. This also reduces the number of valve openings.

【0034】また溶融塩形電解質は溶媒分子を含んでい
ないため、高温中に長時間曝されても、電解質成分が溶
媒分子と反応することもなく、従って、高温中で使用し
ても電解質量の減少や電気伝導性の低下による容量減少
やtanδの増大はほとんど生じないものである。
Further, since the molten salt electrolyte does not contain solvent molecules, the electrolyte component does not react with the solvent molecules even when exposed to a high temperature for a long time. And the increase in tan δ due to the decrease in the electric conductivity and the electric conductivity hardly occurs.

【0035】さらに溶融塩形電解質の分解温度は、エチ
レングリコールやγ−ブチロラクトン等の有機溶媒の沸
点よりも高いため、これを用いた電解コンデンサは、従
来の電解液を用いた電解コンデンサと比較してより高い
温度での使用が可能となる等、電解コンデンサの使用温
度上限や寿命,信頼性を著しく向上させることができる
ものである。
Further, since the decomposition temperature of the molten salt electrolyte is higher than the boiling point of an organic solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone, an electrolytic capacitor using this is compared with an electrolytic capacitor using a conventional electrolytic solution. Thus, it is possible to remarkably improve the upper limit of the operating temperature, the service life, and the reliability of the electrolytic capacitor, for example, by enabling use at a higher temperature.

【0036】そして本発明の溶融塩形電解質は常温で液
体であるため、低温範囲で電気伝導性が著しく損なわれ
ることもなく、低温特性の良好な電解コンデンサを得る
ことができる。また常温で液体であるため、電解液の含
浸方法と同じ方法によりコンデンサ素子へ直接含浸する
事が可能であり、これにより、溶融塩形電解質を使用す
るために含浸工法を改めて変更する必要もないものであ
る。
Since the molten salt electrolyte of the present invention is liquid at normal temperature, an electrolytic capacitor having good low-temperature characteristics can be obtained without significantly impairing electric conductivity in a low-temperature range. Also, since it is a liquid at normal temperature, it is possible to directly impregnate the capacitor element by the same method as the method for impregnating the electrolytic solution, and thus it is not necessary to change the impregnation method again to use the molten salt type electrolyte. Things.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−311019(JP,A) 特開 平4−139712(JP,A) 特開 平2−14506(JP,A) 特開 昭59−117209(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/035 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-311019 (JP, A) JP-A-4-139712 (JP, A) JP-A-2-14506 (JP, A) JP-A-59-117209 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01G 9/035

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】溶媒を用いずに、カルボン酸塩とカルボン
酸を混合して溶融状態にした電解コンデンサ駆動用溶融
塩形電解質。
1. A molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor in which a carboxylate and a carboxylic acid are mixed without using a solvent to obtain a molten state.
【請求項2】カルボン酸塩が第四級アンモニウム塩であ
る請求項1記載の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解
質。
2. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the carboxylate is a quaternary ammonium salt.
【請求項3】カルボン酸塩が第四級ホスホニウム塩であ
る請求項1記載の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解
質。
3. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the carboxylate is a quaternary phosphonium salt.
【請求項4】カルボン酸塩が共役二重結合を有する複素
環カチオンの塩もしくは共役二重結合を有する縮合複素
環カチオンの塩である請求項1記載の電解コンデンサ駆
動用溶融塩形電解質。
4. A complex in which the carboxylate has a conjugated double bond.
Ring cation salt or condensed complex having conjugated double bond
The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, which is a salt of a ring cation .
【請求項5】カルボン酸塩を構成する酸成分と、それに
混合するカルボン酸の組成が等しい請求項1〜4のいず
れかに記載の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質。
5. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the composition of the acid component constituting the carboxylate and the carboxylic acid mixed therein are equal.
【請求項6】カルボン酸塩の含有量が50〜95重量%
である請求項1〜5のいずれかに記載の電解コンデンサ
駆動用溶融塩形電解質。
6. A carboxylate content of 50 to 95% by weight.
The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1.
【請求項7】溶媒を用いずに、カルボン酸塩とカルボン
酸を混合して溶融状態にした溶融塩形電解質を用い、こ
れを単独もしくはセパレータと共に陽極箔と陰極箔との
間に介在させてコンデンサ素子を構成した電解コンデン
サ。
7. A molten salt-type electrolyte obtained by mixing a carboxylate and a carboxylic acid without using a solvent and in a molten state, and being used alone or together with a separator between an anode foil and a cathode foil. An electrolytic capacitor comprising a capacitor element.
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