JP3168594B2 - 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 sameInfo
- Publication number
- JP3168594B2 JP3168594B2 JP07615491A JP7615491A JP3168594B2 JP 3168594 B2 JP3168594 B2 JP 3168594B2 JP 07615491 A JP07615491 A JP 07615491A JP 7615491 A JP7615491 A JP 7615491A JP 3168594 B2 JP3168594 B2 JP 3168594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- salt
- electrolyte
- electrolytic capacitor
- acid
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- H01G9/035—Liquid electrolytes, e.g. impregnating materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電解コンデンサ駆動用電
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
あり、特に電解液の替わりに溶融塩形電解質を用いるこ
とによって、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ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolyte for driving an electrolytic capacitor and an electrolytic capacitor using the same. , Significantly improving the reliability.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に電解コンデンサは図1に示すよう
に、アルミニウム箔などの弁作用金属の表面に陽極酸化
処理により誘電体酸化皮膜を形成して陽極箔とし、これ
に対向する陰極箔との間に電解紙などのセパレータを介
在させてこれらを積層または巻き取り、これに駆動用電
解液を含浸させてコンデンサ素子1を構成し、そしてこ
のコンデンサ素子1から引き出したリード線2を封口体
3の貫通孔に貫通させるとともに、コンデンサ素子1を
金属製の外装ケース4内に収納し、その後、外装ケース
4の開口端部を封口体3に対してカーリング加工するこ
とにより、密閉を行っている。2. Description of the Related Art Generally, as shown in FIG. 1, an electrolytic capacitor is formed by forming a dielectric oxide film by anodic oxidation on the surface of a valve metal such as an aluminum foil to form an anode foil. These are laminated or wound with a separator such as electrolytic paper interposed therebetween, and impregnated with a driving electrolyte to form a capacitor element 1, and a lead wire 2 drawn out of the capacitor element 1 is sealed with a sealing body 3. , The capacitor element 1 is housed in a metal outer case 4, and then the opening end of the outer case 4 is curled with respect to the sealing body 3 to seal. .
【0003】電気伝導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、芳香族カルボン酸(フタル酸
等)の第四級アンモニウム塩を溶質とした電解液(特開
昭62−145716号公報参照)、マレイン酸の第四
級アンモニウム塩を溶質とした電解液(特開昭62−1
45713号公報参照)、脂肪族飽和モノカルボン酸
(ギ酸等)の第四級アンモニウム塩を溶質とした電解液
(特開昭62−226614号公報参照)、脂肪族飽和
ジカルボン酸(マロン酸等)の第四級アンモニウム塩を
溶質とした電解液(特開昭62−248217号公報参
照)、カルボン酸のホスホニウム塩を溶質とした電解液
(特開昭62−272512号公報参照)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。[0003] A driving electrolyte having electrical conductivity substantially acts as a cathode and plays a role of extracting capacitance from a dielectric material on an anode. As the electrolyte, a liquid paste obtained by dissolving an organic acid, an inorganic acid, or a salt thereof in an organic solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone as an electrolyte is used, and a quaternary aromatic carboxylic acid (phthalic acid, etc.) is used. An electrolyte using an ammonium salt as a solute (see JP-A-62-145716), and an electrolyte using a quaternary ammonium salt of maleic acid (see JP-A-62-1).
No. 45713), an electrolyte using a quaternary ammonium salt of an aliphatic saturated monocarboxylic acid (formic acid or the like) as a solute (see JP-A-62-226614), an aliphatic saturated dicarboxylic acid (malonic acid or the like) An electrolyte solution using a quaternary ammonium salt as a solute (see JP-A-62-248217) and an electrolyte solution using a phosphonium salt of a carboxylic acid as a solute (see JP-A-62-272512) are known. However, these are all "electrolyte solutions" in which an electrolyte is dissolved in a solvent.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された電解コンデンサにおいては電解液を使
用しているため、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4の内圧を上昇させ、やがて溶媒
蒸気は封口体3を透過して外部へ逸散してしまう。その
ため、電解コンデンサを長期間高温雰囲気で使用する
と、内圧の上昇により外装ケース4が変形して最後には
安全弁が作動し、開弁に至る。また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、最後には蒸発乾燥してコ
ンデンサとして作動しなくなるなどの欠点を有してい
た。さらに電解液自身、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欠点も有していた。However, in the electrolytic capacitor constructed as described above, since the electrolytic solution is used, when the temperature becomes high, the organic solvent component in the electrolytic solution is vaporized and the internal pressure of the outer case 4 is reduced. And the solvent vapor eventually passes through the sealing body 3 and escapes to the outside. Therefore, when the electrolytic capacitor is used in a high-temperature atmosphere for a long period of time, the outer case 4 is deformed due to an increase in the internal pressure, and finally the safety valve is operated and the valve is opened. In addition, with the decrease in the amount of the electrolytic solution due to the dissipation of the organic solvent, a decrease in the capacitance and an increase in the tangent (tan δ) of the loss angle occur. Was. In addition, the electrolyte itself reacts with the solvent ions in a high-temperature atmosphere, so that the electrical conductivity gradually decreases,
There was also a disadvantage that tan δ increased.
【0005】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。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.
【0006】本発明は、上述したような従来の問題点を
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
温での使用を可能にするとともに、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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, improves the deterioration of capacitor characteristics caused by using an electrolytic solution, and makes it possible to use electrolytic capacitors at higher temperatures. Another object of the present invention is to provide a molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor and an electrolytic capacitor using the same, which can improve the life and reliability thereof.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質は、
溶媒を用いずに電解質塩のみを溶融させたものである。In order to solve the above-mentioned problems, a molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the present invention comprises:
In this case, only the electrolyte salt is melted without using a solvent.
【0008】また本発明の電解コンデンサは、溶媒を用
いずに電解質塩のみを溶融させ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 in which only an electrolyte salt is melted without using a solvent, and is used alone or together with a separator between an anode foil and a cathode foil to form a capacitor element. It is what constituted.
【0009】[0009]
【作用】上記した本発明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
ースが変形したり、安全弁が開弁することも少なくな
る。The electrolytic capacitor using the above-mentioned molten salt electrolyte of the present invention does not contain volatile components such as organic solvents and water. Therefore, the pressure rise in the outer case is higher than that of the electrolytic capacitor using the electrolytic solution. As a result, deformation of the outer case and opening of the safety valve are reduced.
【0010】また溶融塩形電解質は溶媒分子を含んでい
ないため、高温雰囲気に長時間曝されても、成分が封口
体を透過して外部へ逸散したり、電解質イオンが他の成
分(溶媒分子等)と反応することもない。したがって、
高温で使用しても、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。[0010] Further, since the molten salt electrolyte does not contain solvent molecules, even if it is exposed to a high temperature atmosphere for a long time, the components permeate through the sealing body and escape to the outside, or the electrolyte ions are removed from other components (solvent). Molecules). Therefore,
Even when used at a high temperature, a decrease in capacity and an increase in tan δ due to a decrease in electrolytic mass and a decrease in electric conductivity hardly occur.
【0011】さらに溶融塩形電解質塩の分解温度は、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 salt 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 can be used at a higher temperature.
【0012】従って、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。Therefore, by using the molten salt type electrolyte instead of the electrolytic solution in this way, it is possible to remarkably improve the operating temperature upper limit, life and reliability of the electrolytic capacitor.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0014】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、溶媒を用いずに電解質塩のみを溶融させ
たものであり、常温(25℃)で液体であれば良く、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よい。The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the present invention is based on the fact that only an electrolyte salt is melted without using a solvent.
Any material may be used as long as it is liquid at normal temperature (25 ° C.), has electrical conductivity, and has the ability to act on a defective portion on the anode foil to form an oxide film.
【0015】本発明に用いる電解質塩の酸には、ホウ
酸,リン酸,スルホン酸,タングステン酸,モリブデン
酸,カルボン酸やそれらの誘導体が挙げられる。これら
のうちで好ましいのはカルボン酸であり、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1〜3
0)[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;およびこれらの2種以上の混合
物が例として挙げられる。これらのうちで更に好ましい
のはポリカルボン酸であり、特に好ましいのはマレイン
酸,フタル酸,アジピン酸,安息香酸、1,6−デカン
ジカルボン酸、5,6−デカンジカルボン酸である。The acid of the electrolyte salt used in the present invention includes boric acid, phosphoric acid, sulfonic acid, tungstic acid, molybdic acid, carboxylic acid and derivatives thereof. Preferred among these are carboxylic acids, examples of which are polycarboxylic acids (2-4 tetravalent); aliphatic polycarboxylic acids [saturated polycarboxylic acids 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 acid 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), hexahydrophthalic acid; alkyls of these polycarboxylic acids (C 1-3) or nitro-substituted products such as cytocholanoic acid, dimethylmaleic acid, nitrophthalic acid (3-nitrophthalic acid, 4-nitrophthalic acid; and sulfur-containing polycarboxylic acids such as thiopropionic acid; monocarboxylic acid; and fats) Group monocarboxylic acids (C 1-3
0) [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: unsaturated Monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, oleic acid];
Examples include aromatic monocarboxylic acids, such as benzoic acid, cinnamic acid, naphthoic acid; oxycarboxylic acids, such as salicylic acid, mandelic acid, resorcylic acid; and mixtures of two or more thereof. Of these, more preferred are polycarboxylic acids, and particularly preferred are maleic acid, phthalic acid, adipic acid, benzoic acid, 1,6-decanedicarboxylic acid, and 5,6-decanedicarboxylic acid.
【0016】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
モニウム塩,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,メチルトリプロピルアンモニウ
ム塩,メチルトリブチルアンモニウム塩,ジメチルジエ
チルアンモニウム塩,ジメチルジプロピルアンモニウム
塩,ジメチルジブチルアンモニウム塩,トリメチルエチ
ルアンモニウム塩,トリメチルプロピルアンモニウム
塩,トリメチルブチルアンモニウム塩,エチルトリプロ
ピルアンモニウム塩,エチルトリブチルアンモニウム
塩,ジエチルジプロピルアンモニウム塩,ジエチルジブ
チルアンモニウム塩,トリエチルプロピルアンモニウム
塩,トリエチルブチルアンモニウム塩,プロピルトリブ
チルアンモニウム塩,ジプロピルジブチルアンモニウム
塩,トリプロピルブチルアンモニウム塩;アリール(フ
ェニル等)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(シクロヘキシル等)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(ベンジル等)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;およびN,N
−ジアルキルピペリジニウム塩、例えばN,N−ジメチ
ルピペリジニウム塩、N,N−ジエチルピペリジニウム
塩;およびこれらの2種以上の混合物が例として挙げら
れる。これらのうちで好ましいのは、テトラアルキルア
ンモニウム塩であり、特に好ましいのはテトラメチルア
ンモニウム塩,テトラエチルアンモニウム塩,メチルト
リエチルアンモニウム塩,エチルトリメチルアンモニウ
ム塩である。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, methyltriethylammonium salt, methyltripropylammonium salt, methyltributylammonium salt, dimethyldiethylammonium salt, dimethyldipropylammonium Salt, dimethyldibutylammonium salt, trimethylethylammonium salt, trimethylpropylammonium salt, trimethylbutylammonium salt, ethyltripropylammonium salt, ethyltributylammonium salt, diethyldipropylammonium salt, diethyldibutylammonium salt, triethylpropylammonium salt, triethyl Butyl ammonium salt, propyl tributyl ammonium salt, Propyldibutylammonium salt, tripropylbutylammonium salt; aryl (phenyl etc.) trialkylammonium salt such as phenyltrimethylammonium salt, phenyltriethylammonium salt; cycloalkyl (cyclohexyl etc.) trialkylammonium salt such as cyclohexyltrimethylammonium salt, cyclohexyl Aralkyl (such as benzyl) trialkylammonium salts such as benzyltrimethylammonium salt, benzyltriethylammonium salt; and N, N
-Dialkylpiperidinium salts such as N, N-dimethylpiperidinium salt, N, N-diethylpiperidinium salt; and mixtures of two or more thereof. Among these, preferred are tetraalkylammonium salts, and particularly preferred are tetramethylammonium salts, tetraethylammonium salts, methyltriethylammonium salts, and ethyltrimethylammonium salts.
【0017】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,メチルトリプロピルホスホニウ
ム塩,メチルトリブチルホスホニウム塩,ジメチルジエ
チルホスホニウム塩,ジメチルジプロピルホスホニウム
塩,ジメチルジブチルホスホニウム塩,トリメチルエチ
ルホスホニウム塩,トリメチルプロピルホスホニウム
塩,トリメチルブチルホスホニウム塩,エチルトリプロ
ピルホスホニウム塩,エチルトリブチルホスホニウム
塩,ジエチルジプロピルホスホニウム塩,ジエチルジブ
チルホスホニウム塩,トリエチルプロピルホスホニウム
塩,トリエチルブチルホスホニウム塩,プロピルトリブ
チルホスホニウム塩,ジプロピルジブチルホスホニウム
塩,トリプロピルブチルホスホニウム塩;アリール(フ
ェニル等)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(シクロヘキシル等)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(ベンジル等)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;およびN,N
−ジアルキルホスホラニウム塩、例えばN,N−ジメチ
ルホスホラニウム塩、N,N−ジエチルホスホラニウム
塩;およびこれらの2種以上の混合物が例として挙げら
れる。これらのうちで好ましいのは、テトラアルキルホ
スホニウム塩であり、特に好ましいのはテトラメチルホ
スホニウム塩,テトラエチルホスホニウム塩,メチルト
リエチルホスホニウム塩,エチルトリメチルホスホニウ
ム塩である。The quaternary phosphonium salt in the present invention includes tetraalkyl (the alkyl group has 1 to 1 carbon atoms).
2) Phosphonium salts, for example, tetramethylphosphonium salt, tetraethylphosphonium salt, tetrapropylphosphonium salt, tetrabutylphosphonium salt, methyltriethylphosphonium salt, methyltripropylphosphonium salt, methyltributylphosphonium salt, dimethyldiethylphosphonium salt, dimethyldipropylphosphonium Salt, dimethyldibutylphosphonium salt, trimethylethylphosphonium salt, trimethylpropylphosphonium salt, trimethylbutylphosphonium salt, ethyltripropylphosphonium salt, ethyltributylphosphonium salt, diethyldipropylphosphonium salt, diethyldibutylphosphonium salt, triethylpropylphosphonium salt, triethyl Butylphosphonium salt, propyltributylphosphonium salt, Propyldibutylphosphonium salt, tripropylbutylphosphonium salt; aryl (phenyl etc.) trialkylphosphonium salt such as phenyltrimethylphosphonium salt, phenyltriethylphosphonium salt; cycloalkyl (cyclohexyl etc.) trialkylphosphonium salt such as cyclohexyltrimethylphosphonium salt, cyclohexyl Aralkyl (such as benzyl) trialkylphosphonium salts such as benzyltrimethylphosphonium salt, benzyltriethylphosphonium salt; and N, N
-Dialkyl phosphoranium salts such as N, N-dimethyl phosphoranium salt, N, N-diethyl phosphoranium salt; and mixtures of two or more of these. Of these, preferred are tetraalkylphosphonium salts, and particularly preferred are tetramethylphosphonium salts, tetraethylphosphonium salts, methyltriethylphosphonium salts, and ethyltrimethylphosphonium salts.
【0018】さらに電解質塩として好ましいのは、ジカ
ルボン酸アルキルアンモニウム塩とジカルボン酸アルキ
ルホスホニウム塩であり、特に好ましいのは、マレイン
酸テトラメチルアンモニウム塩,マレイン酸テトラエチ
ルホスホニウム塩,フタル酸テトラメチルアンモニウム
塩,フタル酸テトラエチルホスホニウム塩,アジピン酸
テトラメチルアンモニウム塩,アジピン酸テトラエチル
ホスホニウム塩、1,6−デカンジカルボン酸テトラメ
チルアンモニウム塩、1,6−デカンジカルボン酸テト
ラエチルホスホニウム塩、5,6−デカンジカルボン酸
テトラメチルアンモニウム塩、5,6−デカンジカルボ
ン酸テトラエチルホスホニウム塩である。Further preferred as electrolyte salts are alkyl ammonium dicarboxylates and alkyl phosphonium dicarboxylates, and particularly preferred are tetramethyl ammonium maleate, tetraethyl phosphonium maleate, tetramethyl ammonium phthalate, and the like. Tetraethylphosphonium phthalate, Tetramethylammonium adipate, Tetraethylphosphonium adipate, Tetramethylammonium 1,6-decanedicarboxylate, Tetraethylphosphonium 1,6-decanedicarboxylate, Tetra-5,6-decanedicarboxylate Methylammonium salt and tetraethylphosphonium 5,6-decanedicarboxylate.
【0019】またこれらのうちで、2種以上の電解質を
任意の割合で混合して使用してもよい。好ましくは共晶
組成もしくは共融組成で混合するのがよい。Among these, two or more kinds of electrolytes may be mixed and used at an arbitrary ratio. Preferably, they are mixed in a eutectic composition or a eutectic composition.
【0020】そしてまた溶融塩形電解質中に、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。In the molten salt electrolyte, a trace amount of a reaction solvent, water, or the like mixed when synthesizing or purifying the electrolyte salt may be present. Rather, mixing of water or a solvent of 1% by weight or less may be desirable because electric conductivity is improved.
【0021】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, but the present invention is not limited to these examples.
【0022】(表1)は本発明の実施例1〜7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を示したものであ
る。なお、溶媒と電解質の各例における数字は混合割合
である。Table 1 shows specific electrolyte compositions of Examples 1 to 7 of the present invention and Conventional Examples 1 to 3 in which an electrolyte was dissolved in ethylene glycol or γ-butyrolactone. The numbers in each example of the solvent and the electrolyte are mixing ratios.
【0023】[0023]
【表1】 [Table 1]
【0024】(表2)は(表1)に示した本発明の実施
例1〜7における溶融塩形電解質と従来例1〜3におけ
る電解液を用いて、定格電圧10V−静電容量220μ
Fの巻取り形アルミニウム電解コンデンサを試作し、そ
して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個ずつとし、その特性は10
個のコンデンサの平均値で示した。Table 2 shows a rated voltage of 10 V and a capacitance of 220 μm using the molten salt electrolytes of Examples 1 to 7 of the present invention shown in Table 1 and the electrolytes of Conventional Examples 1 to 3.
5 shows the results of trial production of a roll-up type aluminum electrolytic capacitor of F, applying a rated voltage to them, and performing a high-temperature load test at 125 ° C. for 2,000 hours. The number of tests was 10 in each case, and the characteristics were 10
The average value of the capacitors was shown.
【0025】[0025]
【表2】 [Table 2]
【0026】この(表2)から明らかなように、従来例
1〜3においては、初期特性に比べ、125℃−200
0時間後の特性は、容量の減少やtanδの増大が著し
いが、実施例1〜7においては、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作製した電解コンデン
サは、従来の電解液を用いたコンデンサと比較して、高
温中でより安定した特性を示すものである。As is evident from Table 2, in the conventional examples 1 to 3, the temperature was 125 ° C.
In the characteristics after 0 hour, the capacity is significantly reduced and the tan δ is significantly increased, but in Examples 1 to 7, both the capacity and tan δ hardly change. As evident from this result,
The electrolytic capacitor produced by using the molten salt electrolyte of the present invention exhibits more stable characteristics at high temperatures than a capacitor using a conventional electrolytic solution.
【0027】(表3)は(表1)に示した本発明の実施
例1〜7における溶融塩形電解質と従来例1〜3におけ
る電解液を用いて、定格電圧10V−静電容量220μ
Fの巻取り形アルミニウム電解コンデンサを試作し、そ
してこれらに定格電圧を印加し、200℃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個ずつとし、その特性は10
個のコンデンサの平均値で示した。Table 3 shows a rated voltage of 10 V and a capacitance of 220 μm using the molten salt electrolytes of Examples 1 to 7 of the present invention shown in Table 1 and the electrolytes of Conventional Examples 1 to 3.
5 shows the results of trial production of a roll-up type aluminum electrolytic capacitor F, applying a rated voltage thereto, and performing a high-temperature load test at 200 ° C. for 500 hours. The number of tests was 10 in each case, and the characteristics were 10
The average value of the capacitors was shown.
【0028】[0028]
【表3】 [Table 3]
【0029】この(表3)から明らかなように、従来例
1〜3においては、各10個全部が開弁し、試験後のコ
ンデンサ素子も蒸発乾固していたが、実施例1〜7にお
いては、200℃といった高温雰囲気中でも正常に作動
しているものであり、したが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て
いる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 is clear from Table 3, in Conventional Examples 1 to 3, all ten valves were opened, and the capacitor elements after the test were also evaporated to dryness. Are normally operated even in a high-temperature atmosphere such as 200 ° C., therefore, the electrolytic capacitor using the molten salt electrolyte of the present invention has a higher operating temperature than the electrolytic capacitor using the conventional electrolytic solution. Is clearly higher.
【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
動用溶融塩形電解質は、溶媒を用いずに電解質塩のみを
溶融させているものであり、そして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、外装ケースが変形したり、安全弁が開弁するとい
うことも少なくなるものである。As described above, the molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor of the present invention uses only an electrolyte salt without using a solvent.
Since the electrolytic capacitor using the molten salt type electrolyte does not contain a volatile component such as an organic solvent or water, the electrolytic capacitor using the electrolytic solution in the outer case is compared with the electrolytic capacitor using the electrolytic solution. The pressure rise is small, and as a result, the deformation of the outer case and the opening of the safety valve are also reduced.
【0031】また溶融塩形電解質は溶媒分子を含んでい
ないため、高温雰囲気に長時間曝されても、成分が封口
体を透過して外部へ逸散したり、電解質イオンが他の成
分(溶媒分子等)と反応することもなく、したがって高
温で使用しても、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, even if it is exposed to a high temperature atmosphere for a long time, the component permeates through the sealing body and escapes to the outside, or the electrolyte ion is removed by another component (solvent). Molecules), and therefore, even when used at a high temperature, there is almost no occurrence of a decrease in capacity or an increase in tan δ due to a decrease in electrolytic mass or a decrease in electric conductivity.
【0032】さらに溶融塩形電解質塩の分解温度は、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 salt is higher than the boiling point of an organic solvent such as ethylene glycol or γ-butyrolactone, an electrolytic capacitor using the same is compared with an electrolytic capacitor using a conventional electrolytic solution. Thus, the upper limit of the operating temperature, life, and reliability of the electrolytic capacitor can be remarkably improved, for example, it is possible to use the electrolytic capacitor at a higher temperature.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】従来の電解コンデンサを示す断面図FIG. 1 is a sectional view showing a conventional electrolytic capacitor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 9/035 H01G 9/028 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01G 9/035 H01G 9/028
Claims (10)
ことを特徴とする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, wherein only an electrolyte salt is melted without using a solvent.
記載の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質。2. The method according to claim 1, wherein the electrolyte salt is a carboxylic acid salt.
A molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to the above.
価の塩もしくは2価−1価の塩である請求項2記載の電
解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質。3. A carboxylic acid salt comprising a dicarboxylic acid monovalent-1.
The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 2, which is a monovalent salt or a divalent to monovalent salt.
求項1記載の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質。4. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrolyte salt is a quaternary ammonium salt.
ウム塩である請求項4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 4, wherein the quaternary ammonium salt is an alkyl ammonium salt.
求項1記載の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質。6. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein the electrolyte salt is a quaternary phosphonium salt.
ウム塩である請求項6記載の電解コンデンサ駆動用溶融
塩形電解質。7. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 6, wherein the quaternary phosphonium salt is an alkyl phosphonium salt.
質塩を任意の割合で混合した請求項1〜7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。8. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 1, wherein two or more kinds of electrolyte salts having different compositions and structures are mixed at an arbitrary ratio.
質塩を共晶組成または共融組成で混合した請求項8記載
の電解コンデンサ駆動用溶融塩形電解質。9. The molten salt electrolyte for driving an electrolytic capacitor according to claim 8, wherein two or more kinds of electrolyte salts having different compositions and structures are mixed in a eutectic composition or a eutectic composition.
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
素子を構成したことを特徴とする電解コンデンサ。10. A method of melting only an electrolyte salt without using a solvent.
An electrolytic capacitor characterized in that a capacitor element is constituted by using a molten salt type electrolyte alone or together with a separator between an anode foil and a cathode foil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07615491A JP3168594B2 (en) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07615491A JP3168594B2 (en) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311019A JPH04311019A (en) | 1992-11-02 |
| JP3168594B2 true JP3168594B2 (en) | 2001-05-21 |
Family
ID=13597117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07615491A Expired - Fee Related JP3168594B2 (en) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3168594B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016073430A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-12 | Sachem, Inc. | Electrolytic compositions base on mixed alkyl quartenary ammonium or phosphonium salts for electric energy storage and generation devices |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP07615491A patent/JP3168594B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016073430A1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-12 | Sachem, Inc. | Electrolytic compositions base on mixed alkyl quartenary ammonium or phosphonium salts for electric energy storage and generation devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04311019A (en) | 1992-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3168594B2 (en) | Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same | |
| JP2694666B2 (en) | Electrolyte for driving electrolytic capacitors | |
| JPH0748457B2 (en) | Electrolytic solution for driving electrolytic capacitors | |
| JP3163682B2 (en) | Molten salt type electrolyte for driving electrolytic capacitor and electrolytic capacitor using the same | |
| JP3182793B2 (en) | Molten salt electrolyte for driving electrolytic capacitors | |
| JP3663245B2 (en) | Electrolytic solution for electrolytic capacitor drive | |
| JP2801925B2 (en) | Electrolyte for driving electrolytic capacitors | |
| JP2617734B2 (en) | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor | |
| JPS63181413A (en) | Electrolyte for electrolytic capacitors | |
| JP3394068B2 (en) | Electrolyte for electrolytic capacitors | |
| JP2910049B2 (en) | Electrolyte for driving electrolytic capacitors | |
| JP2025059293A (en) | Electrolytic capacitor and manufacturing method | |
| JPS63213917A (en) | Electrolyte for driving electrolytic capacitor | |
| JP3612671B2 (en) | Electrolytic solution for electrolytic capacitor drive | |
| JPH07118432B2 (en) | Electrolytic solution for driving electrolytic capacitors | |
| JPH05315198A (en) | Method of manufacturing aluminum electrolytic capacitor | |
| JPS63240011A (en) | Driving electrolyte of electrolytic capacitor | |
| JPS5892207A (en) | Electrolyte for driving electrolytic condenser | |
| JPH08213286A (en) | Aluminum electrolytic capacitor and aluminum electrolytic capacitor driving electrolytic solution | |
| JPH0638381B2 (en) | Electrolytic solution for electrolytic capacitors | |
| JPH01225310A (en) | Driving electrolyte of electrolytic capacitor | |
| JPH07249547A (en) | Driving electrolyte of electrolytic capacitor | |
| JPH0636974A (en) | Electrolyte for driving electrolytic capacitor | |
| JP2002299178A (en) | Electrolyte for driving electrolytic capacitor | |
| JPS6265316A (en) | Electrolyte for driving aluminum electrolytic condenser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |