JPH08203786A - 電解コンデンサ駆動用電解液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハロゲン化炭化水素を洗浄剤として使用して
も、腐食を抑制することができるとともに、火花電圧の
低下のない電解コンデンサ駆動用電解液を提供する。 【構成】 エチレングリコールを主体とする溶媒、有機
カルボン酸及び／又はほう酸を溶質とし、これにニトロ
化合物を溶解してなる電解液に、けい素化合物を０．１
〜５重量％添加したことを特徴とするもので、前記けい
素化合物が無水けい酸、けい酸、けい酸アルミニウム、
けい酸ナトリウム、けい酸カリウムの中の１種又は２種
以上からなるものであり、これらを溶解及び／又は分散
させたものである。前記溶質として有機カルボン酸、ほ
う酸に替えてこれらの塩を用いてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解コンデンサ駆動用
電解液に関し、特に中高電圧用コンデンサ素子の腐食防
止のために添加したニトロ化合物によって生ずる火花電
圧の低下や漏れ電流の増大、防爆弁の動作やコンデンサ
のパンク等を防止することを目的とするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中高電圧用電解コンデンサ駆動用
電解液としては、エチレングリコールを主体とする溶媒
に、有機カルボン酸及び／又はほう酸、又はこれらの塩
からなる溶質を溶解してなる電解液が使用されてきた。

【０００３】近年、中高電圧用電解コンデンサにおいて
も、実装した回路基板等を洗浄する際に使用するハロゲ
ン化炭化水素のコンデンサ内部への浸入によって生ずる
コンデンサ素子の腐食、及びこの腐食にともない発生す
る水素ガスを吸収し、防爆弁の動作やコンデンサのパン
クを防止する目的で、電解液へのニトロ化合物の添加が
行われている。しかしながら、このニトロ化合物の添加
は、電解液の火花電圧を低下させ、耐電圧の低下を生ず
る等の問題点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、電解コ
ンデンサは、回路基板にはんだ付けして実装されると
き、工程中で付着したはんだフラックスを除去するため
に行われるハロゲン化炭化水素、例えば１，１，２−ト
リクロロ−１，２，２−トリフルオロエタンの蒸気や溶
液中に晒され、蒸気洗浄や超音波洗浄される。この洗浄
時、ハロゲン化炭化水素は、電解コンデンサの封口材を
透過してコンデンサ内部に浸入し、分解して塩素イオン
を生成し、コンデンサ素子を腐食させることがあった。
このようなハロゲン化炭化水素による腐食防止を目的と
して、ニトロ化合物を添加していたが、このニトロ化合
物の添加は、火花電圧の低下をもたらすため、耐電圧の
低下、漏れ電流の増大、防爆弁の動作等の問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたもので、ハロゲン化炭化水素の浸入による腐食を
抑制し、かつ、火花電圧が低下しない駆動用電解液と、
この電解液を使用した信頼性の高い電解コンデンサを得
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】本発明になる電解コンデ
ンサ駆動用電解液は、エチレングリコールを主体とする
溶媒、有機カルボン酸又はその塩、及び／又は、ほう酸
又はその塩を溶質とし、これにニトロ化合物を溶解して
なる電解液に、けい素化合物を０．１〜５重量％添加し
たことを特徴とするもので、前記けい素化合物が無水け
い酸、けい酸、けい酸アルミニウム、けい酸ナトリウ
ム、けい酸カリウムの中の１種又は２種以上からなるも
のであり、これらを溶解及び／又は分散させたものであ
る。

【０００７】

【作用】以上のように構成された電解コンデンサ駆動用
電解液では、エチレングリコールを主体とする溶媒、有
機カルボン酸及び／又はほう酸、又はこれらの塩を溶質
とし、これにニトロ化合物を溶解してなる電解液に、け
い素化合物を０．１〜５重量％添加したことにより、ハ
ロゲン化炭化水素の浸入による腐食を抑制し、かつ、火
花電圧を下げることなく、漏れ電流が小さく、防爆弁動
作のない信頼性の高い電解コンデンサ駆動用電解液を提
供することができる。

【０００８】これは、陽極はく上に形成された誘電体酸
化皮膜の欠陥部分、すなわち火花電圧を低下させる原因
となっている部分に、けい素化合物が吸着されて前記欠
陥部分が覆われ、補修されるので、火花電圧の低下が生
じないものと推考される。

【０００９】ニトロ化合物の添加量は、比抵抗の増加、
該ニトロ化合物の析出等の現象から通常０．５〜５％の
範囲で用いられている。

【００１０】

【実施例】本発明に関わる電解コンデンサ駆動用電解液
の実施例について述べる。まず表１に従来技術に関わる
従来例１〜５、本発明の実施例１〜５、及び参考例１，
２の組成を、また、表２にこれらの２５℃における比抵
抗及び火花発生電圧を示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【表２】

【００１５】この表１及び表２の結果から明らかなよう
に、けい素化合物を０．１〜５重量％添加した実施例で
は、比抵抗をほとんど変化させずに火花電圧を２０〜５
０Ｖ上昇させることができたが、参考例１のように、け
い素化合物の添加量が０．１重量％より小さい場合は火
花発生電圧が低下し、また、参考例２のように６重量％
になると比抵抗が増加した。

【００１６】次に、前記表１に示した従来例１〜５及び
実施例１〜５の組成からなる駆動用電解液を使用して作
製した定格４５０Ｖ−１５０μＦの電解コンデンサ各２
０個の初期特性値を表３に、また、１，１，２−トリク
ロロ−１，２，２−トリフルオロエタン（ハロゲン化炭
化水素）の蒸気洗浄を５分間行った後に、試験温度１０
５℃、試験時間１０００ｈの高温負荷試験を行ったとき
の特性を表４に示す。

【００１７】

【表３】

【００１８】

【００１９】

【表４】

【００２０】表３及び表４から明らかなように、従来例
１〜５では、初期値において、従来例２がエージング中
に防爆弁の動作を生じ、高温負荷試験においては、防爆
弁のふくれが全数に生じているほか、実施例に比較して
容量変化率、ｔａｎδが大きく、明らかな差異が認めら
れる。

【００２１】また、参考例１のように、けい素化合物が
０．１重量％未満では、火花電圧の上昇が小さいため漏
れ電流も大きく、弁ふくれが発生し、参考例２のよう
に、けい素化合物が６重量％以上では、ｔａｎδが大き
くなる。したがって、けい素化合物の添加量は、０．１
〜５重量％が適当な範囲である。

【００２２】これに対し、実施例１〜５では、防爆弁の
ふくれや動作を生じることはなく、初期及び高温負荷試
験後においても諸特性の変化が少ない。これは前述のよ
うに、電解液に添加したけい素化合物が、陽極はく上に
形成された誘電体酸化皮膜の欠陥部分、すなわち火花電
圧を低下させる原因となっている部分を覆い、補修する
ので火花電圧の低下が生じないためと推考されるのであ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明になる電解コ
ンデンサ駆動用電解液では、ハロゲン化炭化水素の浸入
による腐食を抑制し、かつ、比抵抗を上昇させること無
く、火花電圧を上昇させることができ、よって、高温中
でも安定で長寿命の中高圧用電解コンデンサを提供する
ことができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレングリコールを主体とする溶媒、
   有機カルボン酸又はその塩、及び／又は、ほう酸又はそ
   の塩を溶質とし、これにニトロ化合物を溶解してなる電
   解液に、けい素化合物を０．１〜５重量％添加したこと
   を特徴とする電解コンデンサ駆動用電解液。
2. 【請求項２】 ニトロ化合物がメタニトロアセトフェノ
   ン、パラニトロ安息香酸、パラニトロフェノールの中の
   １種又は２種以上からなり、けい素化合物が無水けい
   酸、けい酸、けい酸アルミニウム、けい酸ナトリウム、
   けい酸カリウムの中の１種又は２種以上からなり、これ
   を溶解及び／又は分散させて駆動用電解液に添加したこ
   とを特徴とする請求項１記載の電解コンデンサ駆動用電
   解液。