(57)【要約】【課題】  水を配合して低比抵抗化を図った場合でも、アルミニウム電極箔の水和反応を抑えることにより、高い信頼性を得ることができる電解コンデンサの駆動用電解液を提供する。【解決手段】電解コンデンサの駆動用電解液において、３０〜７０ｗｔ％の水とエチレングリコールとを混合した溶媒に、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるパントテン酸とを配合する。パントテン酸の配合量は０．１〜５．０ｗｔ％が好ましい。パントテン酸は、電極箔表面の誘電体被膜が水分により劣化する事を抑制する。【化１】2007115970.tif 000006【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレングリコールと水とを配合した溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるパントテン酸とを配合したことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【化１】
2007115970.tif 000005
【請求項２】
請求項１において、水の配合量が電解液全体に対して３０〜７０ｗｔ％である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３】
請求項１において、パントテン酸の配合量が電解液全体に対して０．１〜５．０ｗｔ％である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４】
請求項１において、前記有機カルボン酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸、アゼライン酸、クエン酸のうちの少なくとも１種である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５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、さらに、オルトリン酸、亜リン酸、および次亜リン酸のうちの少なくとも１種を含む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６】
請求項１〜４のいずれかにおいて、さらに、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノエチレングリコール、またはリン酸ジエチレングリコールのうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【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（以下、電解液と称す）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム電解コンデンサを製造するには、高純度のアルミニウム箔を電気化学的にエッチング処理して表面積を拡大させた後、ホウ酸アンモニウム水溶液、アジピン酸アンモニウム水溶液等の化成液中で化成処理を行い、エッチング箔表面に酸化皮膜を形成して陽極箔を得ている。一方、アルミニウム箔をエッチング処理して陰極箔を得、陰極箔と陽極箔との間にセパレータを挿入し巻回してコンデンサ素子を作製する。このようなコンデンサ素子は、電解液を含浸した後、金属製の筒状ケースに収納される。また、筒状ケースの開口部は、弾性ゴムにより封口され、封口した部位を絞り加工することにより封止される。
【０００３】
近年、電子部品のデジタル化が進む中で、電解コンデンサの低損失、低インピーダンス化への要求が高まっており、電解コンデンサに使用する電解液は、高電導度（低比抵抗）化に向けて開発が進められている。従来、低圧用電解液にはエチレングリコールを主溶媒とし、アジピン酸、安息香酸等のアンモニウム塩を溶質とするものが使用されてきたが、近年では、電解液中の水分量を増加させて電解液の比抵抗を低減する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特許第３３６６２６７号（第１−１０頁）
【特許文献２】特許第３３６６２６８号（第１−２１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電解液中の水の配合量を増加させた場合、電解液中の水とアルミニウム電極箔とが水和反応を起こすため、電解コンデンサの電気特性や寿命を著しく低下させる。このような水和反応は、電解液中の水分量の増加に伴って顕著となるため、水の配合量を高めて電解液の低比抵抗化を図ろうとすると、信頼性を十分に維持することができないという問題点がある。
【０００５】
以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、水を配合して低比抵抗化を図った場合でも、アルミニウム電極箔の水和反応を抑えることにより、高い信頼性を得ることができる電解液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、種々検討した結果到達し得た発明であり、パントテン酸を電解液に利用しようとするものである。すなわち、本発明に係る電解コンデンサの駆動用電解液では、エチレングリコールと水とを配合した溶媒に、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるパントテン酸とを配合したことを特徴とする。
【０００７】
【化１】
2007115970.tif 000002
【０００８】
本発明は、水の配合量を電解液全体に対して３０〜７０ｗｔ％とした電解液に適用することができる。
【０００９】
本発明において、パントテン酸の配合量は、電解液全体に対して０．１〜５．０ｗｔ％であることが好ましい。
【００１０】
本発明において、前記有機カルボン酸は、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸、アゼライン酸、クエン酸のうちの少なくとも１種である。
【００１１】
本発明においては、さらに、電解液がオルトリン酸、亜リン酸、および次亜リン酸のうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。また、電解液がリン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノエチレングリコール、またはリン酸ジエチレングリコールのうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る電解液には、漏れ電流の低減、耐電圧向上、ガス吸収等の目的でコンデンサの駆動用電解液として一般的に使用される種々の添加剤を加えることができる。添加剤の例として、グルコース、フルクトース、マンニトール、キシロース、ガラクトースなどの糖類、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などの高分子化合物、ニトロフェノール、ニトロアセトフェノン、ニトロアニソール、ジニトロ安息香酸等のニトロ化合物等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電解液に配合したパントテン酸は、アルミニウム電極箔との親和性が高いため、電極箔表面に吸着して電極箔と水とが水和反応を起こすのを抑制する。従って、アルミニウム電極箔が水分によって劣化するのを防止できるので、電解コンデンサの電気特性の劣化や寿命低下を抑制することができ、信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。まず、表１に示す組成で電解液を調合し、３０℃における比抵抗を測定した。その結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
2007115970.tif 000003
【００１６】
次に、表１に示す電解液を使用して、定格６．３Ｖ−１５００μＦ（φ１０×１２．５ｍｍＬ）の電解コンデンサを各１０個作製し、ｔａｎδ、漏れ電流について初期特性測定後、高温負荷試験（１０５℃、定格電圧３０００時間印加）を行い、表２の結果を得た。
【００１７】
【表２】
2007115970.tif 000004
【００１８】
表２において、水分の配合量が等しいもの同士、すなわち、水分量５０ｗｔ％の従来例２と実施例２〜５を比較すると、パントテン酸を添加した場合、高温負荷試験においてｔａｎδ、漏れ電流の増大および弁膨張等が抑制され、優れた特性を示している。
【００１９】
ここで、パントテン酸の配合量は、電解液全体に対して０．１ｗｔ％未満（実施例１）、または５．０ｗｔ％を超える（実施例６）と、弁膨張を抑制する効果が十分でない。よって、パントテン酸の配合量は０．１〜５．０ｗｔ％の範囲が好ましい。また、水分の配合量は、電解液全体に対して３０ｗｔ％未満では比抵抗が高く（実施例１０）、配合量が７０ｗｔ％を超えると、低比抵抗化は実現するものの、パントテン酸の効果が低下することが分かる（実施例１１）。よって、水分の配合量は３０〜７０ｗｔ％が好ましい。
【００２０】
また、上記実施例の他、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸、アゼライン酸、クエン酸、またはそれらの塩を濃度を変えて配合した電解液でも、パントテン酸によって、電気特性の劣化や寿命低下を抑制できる結果が得られた。
また、電解液に対して、他のリン酸類として、亜リン酸、次亜リン酸、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエチル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジプロピル、リン酸モノエチレングリコール、リン酸ジエチレングリコールを配合した場合でも、パントテン酸と組合わせることで、高温負荷試験におけるｔａｎδ、漏れ電流の増大および弁膨脹を抑制できる効果が得られた。
【００２１】
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、さらに、電解コンデンサの駆動用電解液に使用される一般的な添加剤を加えた電解液についても上記実施例と同等の効果があった。