KR100947703B1

KR100947703B1 - 전해 콘덴서

Info

Publication number: KR100947703B1
Application number: KR1020087005162A
Authority: KR
Inventors: 마사미 츠바키; 히사오 나가라; 가즈미츠 혼다
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2010-03-16
Anticipated expiration: 2026-10-10
Also published as: CN101283421A; CN101283421B; US7848080B2; DE112006002514T5; US20090086410A1; KR20080032001A; WO2007046259A1; JP2007142353A

Abstract

전해 콘덴서는, 콘텐서 소자와 이 콘덴서 소자에 함침한 전해액을 갖는다. 콘덴서 소자는, 밸브작용 금속으로 이루어진 양극과, 구리를 함유하여 에칭한 음극과, 이들 사이에 개재하는 세퍼레이터로 구성되어 있다. 전해액은 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 포함한다.

Description

전해 콘덴서{ELECTROLYTIC CAPACITOR}

본 발명은 각종 전자기기에 이용되는 전해 콘덴서에 관한 것이다.

전자기기의 소형·경량화가 진행되고 있다. 또, 전자기기의 조립시에 있어서의 납땜 온도는 상승하는 경향이 있다. 그 때문에, 전자기기에 사용되는 알루미늄 전해 콘덴서에는, 소형이고 대용량화와, 전해액의 누출이나 단락을 발생하지 않는 열적 안정성이 요구되고 있다.

고온이 되면 알루미늄 전해 콘덴서로부터 전해액이 누출하는 경우가 있다. 음극용의 알루미늄 박이나 그 알루미늄 박에 접속된 리드 선과 전해액은 고온이 되면 전기 화학적으로 반응한다. 이것에 의해 리드 선 부근의 전해액 중에서 수산화물이 증가한다. 이 알칼리화에 의해 봉구(封口) 부재가 열화하는 것이, 전해액 누출의 원인이라고 여겨지고 있다.

또, 소형 대용량화를 위해서는, 에칭 처리에 의해 음극의 표면적을 확대할 필요가 있다. 그 때문에 일반적으로는, 구리를 0.1 ~ 0.5％ 함유하는 알루미늄 박이 음극에 이용되고 있다. 그렇지만 음극에 포함되는 구리가 전해액으로 용출하여, 재석출하면 단락이 발생한다.

국제공개 제 95／15572호 팜플렛은, 누출이 적은 전해액으로서 γ-부티로락 톤을 함유하는 용매에, 알킬치환 아미딘기와 카르본산으로 이루어진 아미딘염을 전해질로서 용해시킨 전해액을 개시하고 있다. 또 이 전해액은 알루미늄 전해 콘덴서의 저온 특성을 향상하고, 열적 안정성에서도 우수한 것이 나타나고 있다. 그렇지만, 구리를 함유하는 알루미늄 박을 음극에 이용했을 경우에, 이런 종류의 알루미늄 전해 콘덴서는, 특히 고온-고습 환경하에 있어서 상술한 단락이 발생한다.

한편, 특허공개 평 2－77109호 공보는, 에틸렌글리콜 등을 함유하는 용매로 이루어진 전해액에 에틸렌 디아민테트라 초산을 첨가하고, 알루미늄 박으로부터 용출한 구리와 착염을 형성시킴으로써, 구리의 재석출을 방지시키는 기술을 개시하고 있다. 그렇지만, 에틸렌 디아민테트라 초산은 전해액 중에 용출하는 알루미늄 이온과도 착염을 형성하기 때문에, 구리의 용출-재석출에 의한 단락을 충분히 방지할 수 없는 경우가 있다.

본 발명은 전해액의 누출을 막음과 동시에, 음극 안에 존재하는 구리의 용해-재석출에 의한 단락을 개선함으로써, 고용량, 고신뢰성의 전해 콘덴서를 제공하는 것이다. 본 발명의 전해 콘덴서는, 콘덴서 소자와 이 콘덴서 소자에 함침한 전해액을 갖는다. 콘덴서 소자는, 밸브작용 금속으로 이루어진 양극과, 구리를 함유하여 에칭한 음극과, 이들 사이에 개재하는 세퍼레이터로 구성되어 있다. 전해액은 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 포함한다. 전해액 중의 아졸환 화합물은 선택적으로 구리와 착염을 형성하고, 전해액 중에 이 착염이 안정된 상태로 존재하기 때문에, 음극으로부터 용해한 구리의 재석출에 의한 단락이 억제된다. 게다가 아졸환 화합물에 의해 전해액의 누출이 억제된다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 의한 알루미늄 전해 콘덴서의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태에 의한 알루미늄 전해 콘덴서의 일부 절결 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2 : 리드 3 : 콘덴서 소자

3A : 양극 3C : 음극

3S : 세퍼레이터 4 : 케이스

5 : 봉구 부재 6 : 외장 수지

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 의한 알루미늄 전해 콘덴서의 구성을 도시한 단면도, 도 2는 동일부 절결 사시도이다. 콘덴서 소자(3)는 양극(3A)과 음극(3C)을 대향시키고, 세퍼레이터(3S)를 통해 권회(卷回)함으로써 구성되어 있다. 양극(3A)은 알루미늄 박으로 이루어지며, 에칭 처리에 의해 실효 표면적을 확대한 표면에, 양극 산화에 의해 유전체 산화 피막이 형성되어 있다. 또 양극(3A)에는 인출용의 리드(1)가 접속되어 있다. 음극(3C)은 구리를 함유하여 에칭 처리된 알루미늄 박으로 이루어지며, 인출용의 리드(2)가 접속되어 있다. 콘덴서 소자(3)에는, 도시하지 않는 전해액이 함침되고, 알루미늄제의 바닥이 있는 케이스(4) 내에 삽입되며, 케이스(4)의 개구부는 봉구 부재(5)로 봉지되어 있다. 또한, 케이스(4)는 외장 수지(6)로 덮여 있다.

본 실시의 형태에 있어서의 전해 콘덴서의 전해액은 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 포함한다. 이 구성에 의해, 전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염이 음극(3C)의 알루미늄 박에 포함되는 구리의 용출-재석출을 막을 수 있다. 게다가 아졸환 화합물에 의해 전해액의 누출이 억제된다. 그 때문에 고용량, 고신뢰성을 갖는 전해 콘덴서를 제작할 수 있다.

아졸환 화합물과 구리 이온의 착염은, 전해액 중에 미리 첨가되어 있다. 이 이외에, 아졸환 화합물을 첨가한 전해액을 조제하고, 이 전해액을 콘덴서 소자(3)에 함침했을 때에 음극(3C)에 포함되는 구리와 반응시켜 전해액 중에 포함되도록 해도 된다.

구체적인 아졸환 화합물로서는, 이미다졸, 1-메틸이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 1-에틸이미다졸을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.

또, 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염은 전해액 중에 0.01 중량％ 이상 2.0 중량％ 이하의 농도로 포함되는 것이 바람직하다. 0.01 중량％ 미만인 경우, 착염이 적기 때문에 구리의 용출-재석출에 의한 단락을 충분히 억제할 수 없다. 또, 2.0 중량％를 넘으면 전해액의 전도도가 저하하기 때문에, 전해 콘덴서의 등가 직렬저항이 커진다.

전해액으로는, 도전율이 높고, 저온 특성이 양호한 γ-부티로락톤을 주용매로 한 전해액, 또는 물을 주용매로 한 함수계 전해액이 바람직하다. 또, γ-부티로락톤을 주용매로 하고, 물이나 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알콜류, 술포란(sulfolane)을 부용매로서 혼합해도 된다. 이러한 혼합 용매는, γ-부티로락톤을 30 중량％ 이상 70 중량％ 이하 포함하는 것이 바람직하다. 부용매 함유량이 70 중량％를 넘으면, 전해액의 전기 화학적 안정성이 저하하기 때문에, 전압 인가시의 전해 콘덴서의 내압 상승이 커져, 충분한 내누액성을 얻을 수 없다.

또, 물을 주용매로 한 전해액에 이용하는 부용매로서는 에틸렌글리콜이 바람직하다. 이러한 혼합 용매는, 물을 35 중량％ 이상 포함하는 것이 바람직하다. 부용매를 포함하지 않는 물을 용매에 이용해도 된다.

전해액의 전해질로서는, 무기산, 유기산, 무기산염, 유기산염의 1종 이상을 포함한 산이나 그 염을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 붕산, 인산, 포름산, 아제라인산, 아디핀산, 글루타르산, 프탈산, 말레인산, 안식향산, 5, 6-데칸디카르본산, 1, 7-옥탄디카르본산, 1, 6-데칸디카르본산 등의 이염기산 또는 그 염이 바람직하다. 상기의 염으로서는, 암모늄염, 아민염, 4급 암모늄염, 아미딘계염 등을 사용할 수 있다.

이 중에서도, 전기 화학적으로 안정된 프탈산 또는 말레인산과 알킬치환 아미딘기를 갖는 화합물의 염, 또는 그 혼합물을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 프탈산, 말레인산을 전해질에 이용하면 전압 인가시의 가스 발생량이 작고, 전해 콘덴서의 내압 상승이 억제되어 충분한 내누액성을 얻을 수 있다.

또한, 필요에 의해 전해액에 여러 가지의 첨가제를 혼합해도 된다. 첨가제를 더함으로써 전해액 중에서의 부식 전류의 값을 조정할 수 있다. 첨가제로서는, 인계 화합물(인산, 인산 에스테르 등), 붕소 화합물(붕산, 붕산 에스테르, 붕산염［붕산 암모늄 등］, 붕산과 다당류［만니톨(마니트), 소르비톨(소르비트) 등］의 착화합물 등), 니트로 화합물(p-니트로 페놀, m-니트로 페놀, o-니트로 페놀, p-니트로 안식향산, m-니트로 안식향산, o-니트로 안식향산, 3-니트로 프탈산, 4-니트로 프탈산 등), 유기산(말레인산, o-프탈산, 안식향산, 아디핀산, 레조르실산 등)을 들 수 있다. 이들 중에서도 바람직한 것은, 캐소드 반응을 변화시키기 쉬운 니트로 화합물이다.

또, 봉구 부재(5)로서는, 내약품성이 뛰어난 부틸 고무가 바람직하다. 부틸 고무의 가류(加硫) 방법으로서는, 과산화물 가류, 수지 가류, 및 퀴노이드 가류 등이 알려져 있다. 또 부틸 고무에 배합하는 충전제로서는 규산 알루미늄이나 탄산칼슘 등의 무기 화합물이 알려져 있다. 어느 가류 방법, 충전제를 배합한 부틸 고무를 사용해도 된다. 단, 유황을 가류제로 이용하는 유황 가류 부틸 고무는, 고온시의 탄성률의 저하가 현저하고 크기 때문에, 충분한 내누액성을 얻을 수 없다.

다음에 구체적인 예를 이용하여 본 실시의 형태의 효과를 설명한다.

(실시예 1)

우선 시료 1의 전해 콘덴서의 제작 순서에 대해서 설명한다. 에칭 처리에 의해 알루미늄 박의 표면을 조면화(粗面化) 한 후에 양극 산화 처리에 의해 유전체 산화 피막(화성(化成) 전압 15V)을 형성하고, 양극(3A)을 제작하였다. 한편, 벌크에서의 구리 함유량이 0.3％인 알루미늄 박을 에칭 처리하여 음극(3C)을 제작하였다. 다음으로 양극(3A)과 음극(3C)을 마닐라지와 크라프트지의 혼초지인 두께 50μ m, 칭량(秤量) 40g／m²의 세퍼레이터(3S)를 개재시켜 권회함으로써 콘덴서 소자(3)를 제작하였다.

다음에, 아졸환 화합물로서 1-메틸이미다졸을 이용하여 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 0.005 중량％ 함유하는 전해액을, 콘덴서 소자(3)에 함침시켰다. 여기에서, 전해액은, 프탈산 테트라메틸 이미다졸리늄 25 중량％, p-니트로 안식향산 3 중량％, 모노부틸 인산 에스테르 1 중량％를 포함하며, 잔부(殘部)를 γ-부티로락톤으로 구성하였다.

그리고, 콘덴서 소자(3)를 케이스(4)에 삽입 후, 케이스(4)의 개구부를, 수지가류 부틸고무 봉구 부재(5)로 컬링 처리에 의해 봉지(封止)하였다. 봉구 부재(5)의 조성은 부틸 고무 폴리머 30 중량％, 카본 20 중량％, 무기 충전제 50 중량％이며, 경도는 70 IRHD［국제 고무 경도 단위］이다. 이와 같이 하여 정격 전압 10V, 정전 용량 330μF로 직경 8.Omm, 높이 11.5㎜의 전해 콘덴서를 제작하고, 시료 1로 하였다.

시료 2 ~ 6은 시료 1의 제작에 있어서, 전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염의 농도를 바꾼 것 이외는 시료 1과 동일하게 하여 제작했다. 또, 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 포함하지 않는 전해액을 콘덴서 소자(3)에 함침시켜 비교 시료 1을 제작하였다.

이상과 같이 하여 시료 1 ~ 6, 비교 시료 1을 각각 20개 준비하고, 온도 85℃, 상대습도 90％의 환경하에, 무부하로 2000시간의 신뢰성 시험을 실시하였다. 그리고, 시험종료 후의 각 시료의 액 누출과 구리 석출에 의한 단락의 유무를 조사하였다. 각 시료의 제원과 평가 결과를 (표 1)에 나타낸다.

［표 1］

(표 1)로부터 분명한 바와 같이, 시료 1 ~ 6의 전해액에는 1-메틸이미다졸과 구리 이온의 착염이 포함되고, 이 착염은 아졸환 화합물인 1-메틸이미다졸의 공명 안정화에 의해 전해액 중에 안정된 상태로 존재한다. 이것에 의해, 음극(3C)으로부터의 구리의 용출-재석출을 억제할 수 있다. 그 결과, 아졸환 화합물에 의한 고온-고습 환경하에서의 전해액의 누출 방지와 함께, 음극(3C)의 표면에 존재하는 구리의 용해-재석출에 의한 단락도 억제할 수 있다.

전해액 중의 1-메틸이미다졸과 구리 이온의 착염이 0.01 중량％ 미만인 시료 1에서는, 착염이 적기 때문에 구리의 석출에 의한 단락이 발생하였다. 또, 2.0 중량％보다 많은 시료 6에서는, 구리의 석출에 의한 단락은 없었지만, 전해액의 전도도가 저하하기 때문에 전해 콘덴서의 등가 직렬 저항이 증대하였다. 이상으로부터, 전해액 중의 1-메틸이미다졸과 구리 이온의 착염의 농도는 0.01 중량％ 이상 2.0 중량％ 이하인 것이 바람직하다.

(실시예 2)

본 실시예의 시료 7 ~ 12에서는 아졸환 화합물로서 벤조트리아졸을 이용하고, 전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염 함유량을 변화시킨 전해액을 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전해 콘덴서를 제작했다. 시료 13 ~ 18에서는 아졸환 화합물로서 이미다졸을 이용하였다. 시료 19 ~ 24에서는 아졸환 화합물로서 벤즈이미다졸을 이용하였다. 그리고, 시료 7 ~ 24에 대해서 실시예 1과 동일하게 신뢰성 시험을 실시하고, 시험 종료 후의 전해 콘덴서의 액 누출과 구리 석출에 의한 단락의 유무를 조사하였다. 각 시료의 제원과 평가 결과를 (표 2)~(표 4)에 나타낸다.

［표 2］

［표 3］

［표 4］

(표 2)~(표 4)로부터 분명한 바와 같이, 본 실시예의 전해 콘덴서에서는, 전해액 중에 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염이 포함되어 있다. 이것에 의해, 아졸환 화합물에 의한 고온-고습 환경하에서의 전해액의 누출 방지와 함께, 음극(3C)의 표면에 존재하는 구리의 용해-재석출에 의한 단락도 억제할 수 있다.

전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염이 0.01 중량％ 미만인 시료 7, 13, 19에서는, 착염이 적기 때문에 구리의 석출에 의한 단락이 발생하였다. 또, 2.0 중량％보다 많은 시료 12, 18, 24에서는, 구리의 석출에 의한 단락은 없었지만, 전해액의 전도도가 저하하기 때문에 전해 콘덴서의 등가 직렬 저항이 증대하였다. 이상으로부터, 전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염의 농도는 0.01 중량％ 이상 2.0 중량％ 이하인 것이 바람직하다.

(실시예 3)

본 실시예의 시료 25 ~ 28에서는 전해액을 조제하는 단계에서 아졸환 화합물인 1-메틸이미다졸을, 함유량을 변화시켜 배합하였다. 이 전해액을 콘덴서 소자에 함침시키고, 에이징에 의한 가열 처리에 의해, 음극(3C)의 표면에 존재하는 구리와 반응시킨 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전해 콘덴서를 제작했다. 마찬가지 로 시료 29 ~ 32에서는 전해액을 조제하는 단계에서 아졸환 화합물인 벤조트리아졸을 배합하였다. 시료 33 ~ 36에서는 전해액을 조제하는 단계에서 아졸환 화합물인 이미다졸을 배합하였다. 시료 37 ~ 40에서는 전해액을 조제하는 단계에서 아졸환 화합물인 벤즈이미다졸을 배합하였다. 여기에서, 전해액은, 프탈산 테트라메틸 암모늄 25 중량％, p-니트로 안식향산 3 중량％, 모노부틸 인산 에스테르 1 중량％를 포함하며, 잔부를 γ-부티로락톤으로 구성하였다. 그리고 시료 25 ~ 40에 대해서 실시예 1과 동일하게 신뢰성 시험을 실시하고, 시험 종료 후의 전해 콘덴서의 액 누출과 구리 석출에 의한 단락의 유무를 조사하였다. 또, 90℃, 인가 전압 12V, 1시간의 에이징 후, 전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염의 함유량을 측정하였다. 각 시료의 제원과 평가 결과를 (표 5)~(표 8)에 나타낸다.

［표 5］

［표 6］

［표 7］

［표 8］

(표 5)~(표 8)로부터 분명한 바와 같이, 본 실시예의 전해 콘덴서는, 전해액 중의 아졸환 화합물과 음극(3C)의 구리가 반응함으로써, 전해액 중에 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염이 포함된다. 그 때문에, 아졸환 화합물에 의해서 고온-고습 환경하에서의 전해액의 누출이 방지되고, 음극(3C)의 표면에 존재하는 구리의 용해-재석출에 의한 단락도 억제할 수 있다.

착염의 함유량이 0.01 중량％ 미만이 된 시료 25, 29, 33, 37에서는 착염이 적기 때문에 구리의 석출에 의한 단락이 발생하였다. 그 때문에 전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염의 함유량은 0.01 중량％ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 음극(3C)에 포함되는 구리는 에칭 조건에 의해 제거되기 때문에, 본 실시예에 있어서는 전해액 중에 착염을 0.5 중량％ 이상 포함시킬 수 없었다.

(실시예 4)

본 실시예에서는, 프탈산 테트라메틸 이미다졸리늄 25 중량％, p-니트로 안식향산 3 중량％, 모노부틸 인산 에스테르 1 중량％를 포함하고, 부용매로서 술포란을 45 중량％, 잔부를 주용매인 γ-부티로락톤으로 구성한 전해액을 이용하였다. 그리고, 시료 41에서는 아졸환 화합물로서 1-메틸이미다졸을 이용하고, 시료 42에서는 벤조트리아졸, 시료 43에서는 이미다졸, 시료 44에서는 벤즈이미다졸을 각각 이용하였다. 전해액 중의 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염의 함유량은 어느 시료에서도 0.01 중량％로 하였다. 이 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전해 콘덴서를 제작했다.

또, 비교 시료 2로서, 부용매로서 45 중량％의 술포란을 이용하면서 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 포함하지 않는 전해액을 이용한 것 이외는 시료 41과 동일하게 하여 전해 콘덴서를 제작했다.

그리고, 시료 41 ~ 44, 비교 시료 2에 대해 실시예 1과 동일하게 신뢰성 시험을 실시하고, 시험 종료 후의 전해 콘덴서의 액 누출과 구리 석출에 의한 단락의 유무를 조사하였다. 각 시료의 제원과 평가 결과를 (표 9)에 나타낸다.

［표 9］

(표 9)로부터 분명한 바와 같이, 전해액이 부용매로서 술포란을 포함하고, 전해액 중에 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염이 포함되는 시료 41 ~ 44에서는, 아졸환 화합물에 의한 고온-고습 환경하에서의 전해액의 누출이 방지되고 있다. 또한, 음극(3C)의 표면에 존재하는 구리의 용해-재석출에 의한 단락도 억제할 수 있다.

(실시예 5)

본 실시예에 있어서의 시료 45에서는, 시료 1에 있어서, 전해액에, 1-메틸 이미다졸과 구리 이온의 착염을 0.1 중량％와, 벤조트리아졸과 구리 이온의 착염을 0.1 중량％ 배합하였다. 또한 전해액은, 프탈산 테트라 메틸 암모늄 25 중량％, p-니트로 안식향산 3 중량％, 모노부틸 인산 에스테르 1 중량％를 포함하고, 잔부를 γ-부티로락톤으로 구성하였다. 이 이외는 실시예 1과 동일하게 전해 콘덴서를 제작하고, 실시예 1과 동일하게 신뢰성 시험을 실시하여, 시험 종료 후의 전해 콘덴서의 액 누출과 구리 석출에 의한 단락의 유무를 조사하였다. 시료 45의 제원과 평가 결과를 (표 10)에 나타낸다.

［표 10］

(표 10)으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시예의 전해 콘덴서는, 전해액 중의 아졸환 화합물이 1-메틸이미다졸과 벤조트리아졸의 2종류로 구성되어 있어도 실 시예 1과 동일한 효과를 가져온다는 것을 알 수 있다. 또한, 실험 결과를 나타내지 않지만, 전해액 중의 아졸환 화합물이 이미다졸, 1-메틸이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸 중 2종 이상이면 동일한 효과를 가져온다.

(실시예 6)

본 실시예에서는, 전해액의 부용매로서 20 중량％의 에틸렌글리콜과 주용매로서의 물을 이용하였다. 구체적으로는, 전해액은, 1, 7-옥탄디카르본산이암모늄 5 중량％, 아디핀산암모늄 10 중량％, p-니트로 안식향산 3 중량％, 차아인산 암모늄 1 중량％, 에틸렌글리콜 20 중량％, 잔부를 물로서 구성하고, 시료 46에서는 아졸환 화합물인 1-메틸이미다졸과 구리 이온의 착염 0.01 중량％로 구성하였다. 시료 47에서는 아졸환 화합물로서 벤조트리아졸, 시료 48에서는 이미다졸, 시료 49에서는 벤즈이미다졸을 각각 이용하였다.

또, 비교 시료 3으로서, 전해액의 부용매로서 에틸렌글리콜을 20 중량％ 이용하면서, 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 포함하지 않는 전해액을 이용한 것 이외는 시료 46과 동일하게 하여 전해 콘덴서를 제작했다.

그리고 시료 46 ~ 49, 비교 시료 3에 대해서 실시예 1과 동일하게 신뢰성 시험을 실시하여, 시험 종료 후의 전해 콘덴서의 액 누출과 구리 석출에 의한 단락의 유무를 조사하였다. 각 시료의 제원과 평가 결과를 (표 11)에 나타낸다.

［표 11］

(표 11)로부터 분명한 바와 같이, 부용매로서 에틸렌글리콜, 주용매로서 물을 이용하여 전해액 중에 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염이 포함되는 시료 46 ~ 49에서는, 아졸환 화합물에 의한 고온-고습 환경하에서의 전해액의 누출이 방지되고 있다. 또한, 음극(3C)의 표면에 존재하는 구리의 용해-재석출에 의한 단락도 억제할 수 있다.

또한, 상기 실시의 형태에서는 양극(3A)과 음극(3C)을 세퍼레이터(3S)를 개재하여 권회한 타입의 전해 콘덴서를 예로 설명하고 있지만, 전극 구성은 이것으로 한정되지 않는다. 시트상의 양극과 음극이 대향하는 타입의 전해 콘덴서에서도 고온 환경하에 있어서의 신뢰성을 향상시키기 때문에 본 발명에 의한 전해액을 이용하는 것이 바람직하다. 또 음극(3C), 양극(3A)의 주재료는 알루미늄으로 한정되지 않는다. 양극(3A)에는 탄탈이나 니오브 등의 밸브작용 금속을 이용해도 된다. 음극(3C)에는 에칭을 촉진하기 위한 구리가 포함되어 있는 도체이면 특별히 한정되지 않는다. 또 본 발명은 상술한 실시의 형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의한 전해 콘덴서에서는, 전해액 중의 아졸환 화합물이 선택적으 로 구리와 착염을 형성하고, 전해액 중에 이 착염이 안정된 상태로 존재한다. 이것에 의해, 음극으로부터의 구리의 용해-재석출에 의한 단락과 전해액의 누출을 방지할 수 있다. 이 전해 콘덴서는 각종 전자기기에 리플로우 공정을 거쳐 장착하는데 적합하다.

Claims

밸브작용 금속으로 이루어진 양극과, 구리를 함유하여 에칭된 음극과, 상기 양극과 상기 음극의 사이에 개재하는 세퍼레이터로 구성된 콘덴서 소자와,

상기 콘덴서 소자에 함침하고, 아졸환 화합물과 구리 이온의 착염을 0.01 중량％ 이상 2.0 중량％ 이하 포함한 전해액을 구비한 전해 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 아졸환 화합물이 이미다졸, 1-메틸이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸 중 적어도 1종을 포함한, 전해 콘덴서.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 전해액은,γ-부티로락톤, γ-부티로락톤과 술포란의 혼합물, 물과 에틸렌글리콜의 혼합물 중 어느 하나를 용매로서 포함한, 전해 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 양극, 상기 음극의 주재료가 알루미늄인, 전해 콘덴서.
청구항 1에 있어서,

상기 양극과 상기 음극과 상기 세퍼레이터가 권회되어서 상기 콘덴서 소자가 구성되어 있는, 전해 콘덴서.