CN101404208B - 电解电容器工作电解液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电解液技术领域，特别涉及一种电解电容器工作电解液，本发明在原有电解液配方中添加了阻燃添加剂甲基磷酸二甲酯，在使用过程中当铝电解电容器打火引起燃烧时，甲基磷酸二甲酯分解生成磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸，在分解过程中产生磷酸层，形成不挥发性保护层覆盖于燃烧面，隔绝了氧气的供给，促使燃烧停止又因聚偏磷酸能促进高聚物燃烧分解向碳化进行，生成大量水分，从而阻止了燃烧，所以本发明在不影响铝电解电容器的性能下又杜绝了铝电解电容器在使用过程中存在的着火隐患。

Description

电解电容器工作电解液

技术领域：

本发明属于电解液技术领域，特别涉及一种电解电容器工作电解液。

背景技术：

现有的铝电解电容器大多因采用易燃的有机酸系电解液而带来易燃烧性的问题。其中，高压铝电解电容器因工作时聚集的静电能量非常高以及拥有的电解液量也很多，故而带来了易燃易爆等安全问题，据对某些家电类整机的市场质量反馈数据的不完全统计，因铝电解电容器引发的整机火灾事故已占有不可忽视的比例。

工作电解液是铝电解电容器的真正阴极，从电容器高性能化的角度考虑，往往要求它具有良好的氧化效率、低电阻率和高温稳定性好等特点。目前，有机酸系电解液因氧化效率和高温稳定性好，被普遍用作铝电解电容器的工作电解液。但是，这类电解液实际上具有强烈的燃烧性，很容易被点燃并且一经点燃就会猛烈燃烧不止。在低压和中压工作电解液中，虽然也含有一定量的有机酸等易燃品，但因电解液的含水量较大，较容易获得难燃性能，而在高压工作电解液中，不仅含有较多量的有机酸等易燃品，且含水量受到严格限制。因此铝电解电容器用高压工作电解液在综合性能满足条件下还要具备难燃性非常困难。中国专利200410047247.5公开了一种电解电容器，从电解电容器的结构上解决电解电容器的燃烧性，但是电解液还是用传统的有机酸系电解液，因而该电解电容器在使用过程中还是有很大的安全问题。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种电解电容器工作电解液。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：由以下重量百分比的原料组成：

溶剂           60～90％

溶质           5～20％

优化添加剂     0.1～5％

阻燃添加剂     3～20％，

所述的溶剂包括：醇类溶剂和酯类溶剂；

其中醇类溶剂包括以下的一种或多种：乙二醇、正丁醇、苯甲醇、一缩二乙二醇、正辛醇；

其中酯类溶剂包括以下的一种或多种：γ—丁内酯，δ—戊内酯、醋酸丁酯；

所述的溶质包括以下的一种或多种：癸二酸、壬二酸、十二二酸、己二酸、苯甲酸、甲酸、有机羧酸及其铵盐，硼酸无机酸及其铵盐；

所述的优化添加剂包括消氢添加剂和防水合添加剂；

消氢添加剂为以下的一种或多种：对硝基苯酚、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇硝基化合物及其盐；

防水合添加剂为以下的一种或多种：磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、磷酸及其铵盐；

所述阻燃添加剂为：甲基磷酸二甲酯。

本发明的优点及积极效果是：在原有电解液配方中添加了阻燃添加剂甲基磷酸二甲酯，在使用过程中当铝电解电容器打火引起燃烧时，甲基磷酸二甲酯分解生成磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸，在分解过程中产生磷酸层，形成不挥发性保护层覆盖于燃烧面，隔绝了氧气的供给，促使燃烧停止又因聚偏磷酸能促进高聚物燃烧分解向碳化进行，生成大量水份，从而阻止了燃烧，所以本发明在不影响铝电解电容器的性能下又杜绝了铝电解电容器在使用过程中存在的着火隐患。

具体实施方式：

通过以下的实施例可以更详细的描述本发明，并与现有技术的实例作为比较，各原料组成，如表1所示：

表1

电解电容器工作电解液难燃性的检测方法：检测铝电解电容器用工作电解液的难燃性。让芯子充分含浸待检测的工作电解液，略微吸附掉芯子表层多余电解液后，把芯子与酒精灯外焰成45度置于酒精灯的外焰上保持10s，撤离芯子至少离酒精灯15cm的地方，同时记录余火时间t1。余火一停止，重复燃烧10s，撤离芯子至少离酒精灯15cm的地方，同时记录余火时间t2。余火一停止，重复燃烧10s，撤离芯子至少离酒精灯15cm的地方，同时记录余火时间t3，并记录芯子是否有滴落可以引燃棉花的燃烧着的粒子。

判定检测的工作电解液是否具备难燃性的标准，如表2所示：

表2

 

标准条件	t1/s	t2/s	t3/s	是否有燃烧着的粒子
					具有难燃烧性	≤10	≤10	≤10	无

按照这种检测方法和检测标准，将本发明实施例一、二、三与现有技术的例一作测试对比，并且每种电解液测试3个芯子，表1中的电解液的难燃性测试结果如表3所示：

表3

分别制备使用表1中各例的成分组成配制而成的电解液的铝电解电容器，各制造10个，每个都供做寿命试验。铝电解电容器的规格为：450WV，220μF，Φ30×35，并在105℃下加450V负载。

试验结果如表4所示：

表4

从表3、4可以看出，添加甲基磷酸二甲酯不但使电解电容器具备了难燃性，而且又不影响电解电容器的性能和寿命。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (1)

1.一种电解电容器工作电解液，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：

乙二醇            64％～74％

一缩二乙二醇      13％

癸二酸铵          2.5％

壬二酸铵          2.5％

次亚磷酸铵        0.2％

对硝基苯甲酸      0.8％

甲基磷酸二甲酯    5％～15％。