(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
γ−ブチロラクトン又はエチレングリコールを主体とする溶媒に、ニトロアントラニル酸、ニトロけい皮酸、ニトロフェノキシ酢酸、ニトロフェニル酢酸、ニトロフェニル酪酸、ニトロトルイル酸から選ばれるカルボキシル基を持つニトロ化合物の塩の１種又は２種以上を溶解したことを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
【請求項２】
カルボキシル基を持つニトロ化合物の添加量が、０．５重量％を越え２５重量％未満であることを特徴とする請求項１に記載の電解コンデンサ駆動用電解液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電解コンデンサ駆動用電解液に係わり、特にコンデンサ素子から発生する水素ガスを吸収する新規な吸収剤を添加した電解コンデンサ駆動用電解液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電解コンデンサの駆動用電解液としては、γーブチロラクトンを溶媒とし、これに有機カルボン酸の４級塩を溶質とした低抵抗の電解液や、エチレングリコールやジエチレングリコール、又はこれらに水を混合した溶媒を用い、アジピン酸アンモニウムのような有機カルボン酸、又はその塩を溶質として溶解したものなどが用いられ、さらに必要により、これらの電解液に水素ガス吸収剤を添加して使用していた。
【０００３】
しかし、近年電気製品の小形化にともない、電解コンデンサにおいても小形化を要求されている。このため、電解コンデンサケース内部の空隙も非常に小さくなり、少量の水素ガスが発生しても内圧が上昇し、封口材やアルミニウムケースの膨れが発生するという問題を生じていた。
【０００４】
この課題を解決するために、水素ガス吸収剤の添加が行われているが、比抵抗を下げるために溶質として有機カルボン酸やその塩が溶解されているため、総溶解量が大きくなり、水素ガス吸収剤が析出しやすくなって、水素ガス吸収剤を３重量％以上添加することができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような欠点を解決するために成されたもので、駆動用電解液に有機カルボン酸やその塩を添加すること無く比抵抗を下げ、かつ、多量の水素ガスを吸収して内圧の上昇を抑制できる信頼性の高い電解コンデンサ駆動用電解液を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による電解コンデンサ駆動用電解液において、請求項１記載の発明は、γ−ブチロラクトン又はエチレングリコールを主体とする溶媒に、ニトロアントラニル酸、ニトロけい皮酸、ニトロフェノキシ酢酸、ニトロフェニル酢酸、ニトロフェニル酪酸、ニトロトルイル酸から選ばれるカルボキシル基を持つニトロ化合物の塩の１種又は２種以上を溶解したことを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液である。請求項２記載の発明は、カルボキシル基を持つニトロ化合物の添加量が０．５重量％を越え２５重量％未満であることを特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１〜請求項３記載の発明の実施の形態を以下に説明する。なお、本発明の形態のうち、溶媒にγーブチロラクトンを用いた場合を実施例Ａとし、エチレングリコールを用いた場合を実施例Ｂとして述べる。
【０００８】
【実施例Ａ】
表１に溶媒にγーブチロラクトンを用いた従来例、参考例、実施例の各駆動用電解液の組成を示し、表２には、これらの駆動用電解液の２５℃における比抵抗、及び火花電圧値を示す。また表３には、これらの従来例、参考例、及び実施例を用いて作製した定格５０Ｖ−４７０μＦのアルミニウム電解コンデンサ各２０個の初期値を示し、表４には表３に示した各試料を高温負荷試験（１２５℃１０００ｈ）した後の特性を示す。
【０００９】
【表１】
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【００１０】
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【００１１】
【表２】
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【００１２】
表２から明らかなように、カルボキシル基を持つニトロ化合物の塩を溶質としたことにより、比抵抗は有機カルボン酸の塩を添加した従来例よりも若干大きいものの、有機カルボン酸やその塩を添加すること無しに実用上全く支障のない値に引き下げることができた。また、カルボキシル基を持つニトロ化合物の塩の溶解量が０．５重量％である参考例１と２では比抵抗が大きくなる。
【００１３】
なお、カルボキシル基を持つニトロ化合物の塩の溶解量は、２５重量％に達すると溶解しなくなるため、０．５重量％を越え２５重量％未満の範囲で添加できる。
【００１４】
【表３】
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【００１５】
【表４】
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【００１６】
表３及び表４から明らかなように、実施例１〜８では、従来例１、２及び参考例１、２に比して水素ガス吸収能力が高いため、初期でも高温負荷試験後でも封口材やケースの膨れが見られない。また、その他の特性も、初期値において比抵抗値が従来例より若干大きいものの実用上問題になるレベルではなく、高温負荷試験後はいずれの特性も従来例より優れた値を示している。
【００１７】
これに対し、参考例１、２の場合は、カルボキシル基を持つニトロ化合物の塩の溶解量が０．５重量％と少ないため、溶解した効果が不十分であり、内部で発生した水素ガスを完全に吸収することができず、封口材・ケースの膨れが発生している。
【００１８】
【実施例Ｂ】
表５に従来例、参考例、実施例の各駆動用電解液の組成を示し、表６にはこれらの駆動用電解液の２５℃における比抵抗及び火花電圧値を示す。また表７にはこれらの従来例、参考例及び実施例を用いて作製した定格５０Ｖ−４７０μＦのアルミニウム電解コンデンサ各２０個の初期値を示し、表８には表７に示した各試料を高温負荷試験（１０５℃１０００ｈ）した後の特性を示す。
【００１９】
【表５】
【００２０】
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【００２１】
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【００２２】
【表６】
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【００２３】
表６から明らかなように、カルボキシル基を持つニトロ化合物の塩を溶質としたことにより、比抵抗は有機カルボン酸の塩を添加した従来例よりも若干大きいものの、有機カルボン酸やその塩を添加すること無しに実用上全く支障のない値に引き下げることができる。
【００２４】
【表７】
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【００２５】
【表８】
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【００２６】
表７及び表８から明らかなように、実施例９〜１６では、従来例３及び４に比して水素ガス吸収能力が高いため、初期でも高温負荷試験後でも封口材やケースの膨れが見られない。また、容量変化率は、従来例３、４の約１／２になっており、ｔａｎδも約８０％の値を示している。
【００２７】
また、実施例Ａと同様、カルボキシル基を持つニトロ化合物の塩の溶解量は、０．５重量％では効果が不十分であり、２５重量％では溶解しないという現象を生ずるので、０．５重量％を越え２５重量％未満の範囲が有効である。
【００２８】
さらに、参考例３、４の場合は、カルボキシル基を持つニトロ化合物の塩の溶解量が０．５重量％と少ないため、溶解した効果が不十分であり、内部で発生した水素ガスを完全に吸収することができず、封口材・ケースの膨れが発生していることは実施例Ａの場合と同様である。
【００２９】
以上述べた実施例Ａ及び実施例Ｂの結果からも明らかなように、本発明になる電解コンデンサ駆動用電解液は、ニトロ化合物がカルボキシル基を持つので酸としての作用を有し、その塩を溶解することにより電導度が高くなり、比抵抗を低下させることができるのである。
【００３０】
また、溶質がカルボキシル基を持つニトロ化合物のみであるので、高い濃度まで溶解させることができる。したがって、多量の水素ガスを効率良く吸収することができるから、コンデンサの小形化のためにケース内部の空隙が少なくなっても発生する水素ガスを吸収してしまうので、ケース内圧の上昇が起こらず、封口材やケースの膨らみを防止することができる。
【００３１】
なお、実施例ではカルボキシル基を持つニトロ化合物の塩として、ニトロアントラニル酸、ニトロけい皮酸、ニトロフェノキシ酢酸、ニトロフェニル酢酸、ニトロフェニル酪酸、ニトロフタル酸、ニトロサリチル酸、ニトロトルイル酸の塩を単独で溶解した場合についてのみ述べたが、これらのカルボキシル基を持つニトロ化合物の塩を２種以上溶解した場合でも、或いはこれらの単独又は２種以上にニトロ安息香酸を加えても同様の効果を得ることができる。