(57)【要約】【課題】電解コンデンサを高温下で電圧印加した場合や無負荷放置した場合でも外観異常が発生することのない電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法を提供する。【解決手段】溶媒に溶質を溶解させた電解液に対して、樹脂製中空糸の気体透過膜により脱気処理を施したものをアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液として用いる。脱気処理では、樹脂製中空糸の気体透過膜により形成されたホース内に前記電解液を通すとともに、当該ホースの外側を真空にする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解コンデンサの駆動用電解液において、
溶媒に溶質を溶解させた後、気体透過膜による脱気処理を施したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【請求項２】
電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法において、
溶媒に溶質を溶解させた電解液に対して、気体透過膜による脱気処理を施すことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法。
【請求項３】
前記脱気処理では、樹脂製の中空糸の気体透過膜により形成されたホース内に前記電解液を通すとともに、当該ホースの外側を真空にすることを特徴とする請求項２に記載の電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法。
【請求項４】
前記脱気処理では、室温において、前記ホースの外側の真空度を１５ｋＰａ以下とし、前記ホース内における前記電解液の流速を１００ｍｌ/ｍｉｎ以下に設定することを特徴とする請求項３に記載の電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法に関するものであり、特に高温下での製品信頼性を向上させた電解液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中高圧用電解コンデンサの電解液はエチレングリコール等の溶媒にカルボン酸またはそのアンモニウム塩、ホウ酸またはそのアンモニウム塩およびマンニトール等の多価アルコール類を溶解していた（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特公平７−４８４５９号公報（第１−４頁）
【特許文献２】特公平７−４８４６０号公報（第１−３頁）
【特許文献３】特公平７−６３０４７号公報（第１−４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の電解液を使用した電解コンデンサを高温下で電圧印加するか、または無負荷放置した場合、電解液から発生する蒸気や、陰極から発生する水素ガスによって防爆弁が膨張するなどの外観異常が発生するという問題があった。
このため、ガス吸収剤としてニトロ化合物を添加する方法がとられてきたが、長期にわたる外観変化の抑制効果は充分ではなかった。
【０００４】
上記問題点に鑑みて、本発明の課題は、電解コンデンサを高温下で電圧印加した場合や無負荷放置した場合でも外観異常が発生することのない電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため各種検討した結果、電解液中に溶存するガスを脱気した電解液を用いることで、電解コンデンサにおける外観異常を長時間抑制しようとするものである。すなわち、本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液の製造方法において、溶媒に溶質を溶解させた電解液に対して、気体透過膜による脱気処理を施すことを特徴とする。
【０００６】
本発明において、前記脱気処理では、樹脂製の中空糸の気体透過膜により形成されたホース内に前記電解液を通すとともに、当該ホースの外側を真空にする。この場合、前記脱気処理では、例えば、室温（約２５℃）において、前記ホースの外側の真空度を１５ｋＰａ以下とし、前記ホース内における前記電解液の流速を１００ｍｌ/ｍｉｎ以下に設定する。
【０００７】
樹脂製の中空糸の気体透過膜としては、四フッ化エチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂等を例示することができる。
【０００８】
かかる方法が適用される駆動用電解液は、エチレングリコール等を主成分とする溶媒に、カルボン酸またはその塩を溶解してなる組成を有している。
【０００９】
カルボン酸の例として、ギ酸、酢酸、ラウリン酸、ステアリン酸、デカン酸、安息香酸、サリチル酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、２−メチルアゼライン酸、１,６−デカンジカルボン酸、５,６−デカンジカルボン酸、７−ビニルヘキサデセン−１,１６−ジカルボン酸が挙げられる。
【００１０】
カルボン酸の塩としては、アンモニウム塩の他、メチルアミン、エチルアミン、ｔ−ブチルアミン等の一級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン等の二級アミン塩、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の三級アミン塩、テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等の四級アンモニウム塩、イミダゾリニウム塩等の溶融塩を例示することができる。
【００１１】
そして、エチレングリコールに混合する副溶媒としては、水の他、プロピレングリコール等のグリコール類、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のラクトン類、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホリックアミド等のアミド類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、イソブチレンカーボネート等の炭酸類、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルスルホキシド等のオキシド類、エーテル類、ケトン類、エステル類、スルホラン、スルホラン誘導体を例示することができる。これらの溶媒は１種類だけでなく、２種類以上を混合して使用することができる。
【００１２】
上記のカルボン酸とその塩、溶媒の他、漏れ電流の低減、耐電圧向上、ガス吸収等の目的で種々の添加剤を加えることができる。添加剤の例として、リン酸化合物、ホウ酸化合物、多価アルコール類、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールのランダム共重合体およびブロック共重合体に代表される高分子化合物、ニトロ化合物等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のとおり、本発明に係る電解液では、電解液中の溶存ガスを脱気した電解液を用いることで、電解コンデンサ内の残存酸素のラジカル性を消失させ、アミド類の酸化反応、カルボン酸の重縮合反応を抑制することができ、高温での電解コンデンサの製品信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の脱気した電解液を用いることで、電解コンデンサ内の残存酸素のラジカル性を消失させ、アミド類の酸化反応、カルボン酸の重縮合反応を抑制することができると考えられる。また、電解液から発生する蒸気や、陰極から発生する水素ガスを、長期間にわたり電解液中に留めさせることができるため、長期にわたる外観変化の抑制効果が得られると考えられる。
【００１５】
［実施例１〜４８］
以下、本発明を実施例に基づき、より具体的に説明する。表１の組成で電解液を調合した後、脱気処理を行い、３０℃における電解液の比抵抗と、８５℃における火花発生電圧（電解液の耐電圧）を測定した。
なお、脱気処理では、室温（２５℃）において、ホースの外側の真空度を表１に示すように、各々３、５、１０、１５、２０ｋＰａとし、ホース内における電解液の流速を各々５，１０，１００，１１０ｍｌ／ｍｉｎとした。
【００１６】
（従来例１〜６）
脱気処理を行わなかったこと以外は実施例と同様の方法で、各々電解液を表１に示す組成で調合した後、３０℃における電解液の比抵抗と、８５℃における火花発生電圧（電解液の耐電圧）を測定した。
上記実施例と従来例における測定結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
2008311563.tif 000002
【００１８】
次に、表１に示す電解液をコンデンサ素子に含浸し、直径３５．０ｍｍ、長さ５０．０ｍｍ、定格電圧４００Ｖ、静電容量３３０μＦの電解コンデンサを各１０個作製した。これらの製品を温度が１０５℃の恒温槽中で３０００時間定格電圧を印加後、静電容量とｔａｎδを測定し、表２に示す結果を得た。
【００１９】
【表２】
2008311563.tif 000003
【００２０】
表２に示す結果から分かるように、電解液中の溶存ガスを脱気した電解液を用いた実施例では、脱気処理を行わない電解液を用いた従来例に比較して、外観変化、容量変化率ともに小さく、ｔａｎδの上昇も抑制されていることが分かる。
【００２１】
ここで、脱気処理での真空度については、５ｋＰａ未満の真空度にしても、５ｋＰａの実施例７〜１２と特性に差がなく（実施例１〜６）、また１５ｋＰａを超える真空度では（実施例２５〜３０）、外観変化を長時間抑制する効果が得られなくなる。それ故、脱気処理での真空度の範囲は、１５〜５ｋＰａがより好ましい。
【００２２】
また、脱気処理を行う際の電解液の流速については、１０ｍｌ／ｍｉｎ以下の流速では非効率であるうえ、１０ｍｌ／ｍｉｎの実施例７〜１２と特性に差がなく（実施例３１〜３６）、１００ｍｌ／ｍｉｎを超える流速では外観変化を長時間抑制する効果は得られなくなる（実施例４３〜４８）。それ故、脱気処理での電解液流速の範囲は１０〜１００ｍｌ／ｍｉｎがより好ましい。
【００２３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、先に例示した各種溶質を単独または複数溶解した電解液や、上述した添加剤を加えた電解液、副溶媒を混合した電解液でも上記実施例と同等の効果があった。
【００２４】
また、本実施例では四フッ化エチレン樹脂製の中空糸を用いたが、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂等を用いても同等の効果が得られた。