CN103794369A - 一种700v高压铝电解电容器工作电解液及其制造方法 - Google Patents

一种700v高压铝电解电容器工作电解液及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种700V高压铝电解电容器工作电解液，其特征在于：主溶剂30～53％，辅助溶剂20～37％，溶质6～22％，闪火电压提升剂3～9％，稳定剂0.5～1.5％，其他添加剂0.5～2.5%。其制造方法：包括以下步骤：将所述部分溶质在温度为110～115℃的条件下溶于主溶剂，将另一部分溶质在温度为150～155℃的条件下溶于辅助溶剂，保温40分钟；然后，将两份溶液混合，搅拌并升温至133～135℃，加入闪火电压提升剂，最后，冷却至70～80℃时加入所述其他添加剂及稳定剂，配制完毕。本发明与现有技术相比的优点是：可用于700V以上超高压，且电解液性能稳定。

Description

一种700V高压铝电解电容器工作电解液及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种700V高压铝电解电容器工作电解液及其制造方法，属于新能源领域中超高压电容器技术领域。
背景技术
电容器是应用广泛的基础电子元件，其中大型铝电解电容器一般应用于变频器空调、变频电梯、航空军工、电焊机、风能发电、UPS等设备及新能源领域，但是电容器对于性能的要求非常高，而工作电解液的品质决定了电容器的稳定性、寿命和漏电、工作电压等性能，这些性能直接决定电容器的优劣，电解液属于电解电容的核心技术。目前中国的电容器电解液产量占世界的市场份额越来越大，但在超高压电解液及电容器技术上和世界先进技术还有一些差距。
目前，为满足新型设备的需求，需要开发工作电压700V及700V以上的铝电解电容器，以减少串联个数，同时在某些领域还可以取代价格更贵的薄膜电容，以满足市场及新设备的需求，而国内一般超过500V的电容器还处于不太成熟的阶段，尤其是开发工作电压700V以上的产品，需要先开发相应的高稳定电解液。
发明内容
本发明为了解决现有技术的上述不足，提供了一种700V高压铝电解电容器工作电解液及其制造方法。
本发明的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种700V高压铝电解电容器工作电解液，其特征在于：主溶剂30～53％，辅助溶剂20～37％，溶质6～22％，闪火电压提升剂3～9％，稳定剂0.5～1.5％，其他添加剂0.5～2.5%；
所述主溶剂为：乙二醇、聚甘油醚、甘油醚衍生物、癸基葡萄糖苷、一缩二乙二醇、二甘醇一丁醚、乙二醇一丁醚、乙二醇二丁醚中的两种或两种以上；
所述辅助溶剂为聚乙二醇、乙二醇葡萄糖苷硬脂酸酯，甘油衍生物、乳化剂、γ丁内酯、甲氧基聚乙二醇、乙烯醇、聚醚、聚乙二醇脂肪酸酯中的两种或两种以上；
所述溶质为：7,8-二甲基－1,7,8,14-十四烷四羧酸、聚羧酸、蔗糖酯、双甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯聚甘油醚衍生物、12-乙烯基-8-十八碳烯双酸铵、十八碳二酸、十四烷羧酸、月桂酸、支链聚羧酸、2,7-二正丁基癸二酸、2,7-二正丁基辛二酸、2-乙基壬二酸、其它支链多碳原子二羧酸（酯）、甘露醇、木糖醇、山梨糖醇、葡萄糖酸、柠檬酸、聚甘油、二甲胺、聚乙烯醇、磷钼酸、磷钨酸中的两种或两种以上；
所述闪火电压提升剂为：氨化聚苯乙烯酸酐、聚乙二醇酯，甲氧基聚乙二醇、硅酸、聚乙二醇20000、聚甘油酯中的一种或几种；
所述稳定剂为：磷酸单丁酯、螯合剂、聚磷酸、磷钨酸；
所述其他添加剂为：邻硝基苯甲醚、三乙醇胺、对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵、二甲胺、三乙胺、聚乙烯醇、马来酰胺、聚乙二醇磷酸酯中的两种或两种以上。
作为本发明的较佳实施方式，工作电解液由以下质量百分比的原料组成：主溶剂44.6～52％，辅助溶剂31～35％，溶质9～10％，闪火电压提升剂6～8％,稳定剂1.4～1.7％，其他添加剂0.6～0.7%。
一种700V高压铝电解电容器工作电解液的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：首先，将所述部分溶质在温度为110～115℃的条件下溶于主溶剂，将另一部分溶质在温度为150～155℃的条件下溶于辅助溶剂，保温40分钟；然后，将两份溶液混合，搅拌并升温至133～135℃，加入闪火电压提升剂，最后，冷却至70～80℃时加入所述其他添加剂及稳定剂，配制完毕。
本发明与现有技术相比的优点是：
1、突破了国内600V超高压技术大关，直接达到700V超高压领域；
2、工作电压高寿命长、（700V产品寿命可达到85℃3000小时）；
3、电解液同时具有较高的闪火电压和电导率，闪火电压能够保证在700V以上；
4、电解液稳定性好，老化成品率高，抗腐蚀能力强。
具体实施方式
下面结合以下表格对本发明作进一步说明。
表一：700V中各工作电解液的材料比例
表二：700V中各工作电解液的参数
Figure 218437DEST_PATH_IMAGE004
表三：700V小型品电容器特性（以600V10μf规格为例)
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
表四：700V大型品电容器特性（以700V2200μf规格为例)
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
实施例1：
如表一所示，一种用于700V超高压（小型品）铝电解电容器工作电解液，由以下质量百分比的原料组成：主溶剂52％，辅助溶剂31％，溶质9％，闪火电压提升剂6％,稳定剂0.6％，其他添加剂1.4%；
所述主溶剂为：乙二醇、聚甘油醚、甘油醚衍生物、癸基葡萄糖苷、一缩二乙二醇、二甘醇一丁醚、乙二醇一丁醚、乙二醇二丁醚中的两种或两种以上；
所述辅助溶剂为：聚乙二醇、乙二醇葡萄糖苷硬脂酸酯，甘油衍生物、乳化剂、γ丁内酯、甲氧基聚乙二醇、乙烯醇、聚醚、聚乙二醇脂肪酸酯中的两种或两种以上；
所述溶质为：7,8-二甲基－1,7,8,14-十四烷四羧酸、聚羧酸、蔗糖酯、双甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯聚甘油醚衍生物、12-乙烯基-8-十八碳烯双酸铵、十八碳二酸、十四烷羧酸、月桂酸、支链聚羧酸、2,7-二正丁基癸二酸、2,7-二正丁基辛二酸、2-乙基壬二酸、甘露醇、木糖醇、山梨糖醇、葡萄糖酸、柠檬酸、聚甘油、二甲胺、聚乙烯醇、磷钼酸、磷钨酸中的两种或两种以上；
所述闪火电压提升剂为：氨化聚苯乙烯酸酐、聚乙二醇酯、甲氧基聚乙二醇、硅酸、聚乙二醇20000、聚甘油酯中的一种或几种；
所述稳定剂为：磷酸单丁酯、螯合剂、聚磷酸、磷钨酸；
所述其他添加剂为：邻硝基苯甲醚、三乙醇胺、对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵、二甲胺、三乙胺、聚乙烯醇、马来酰胺、聚乙二醇磷酸酯中的两种或两种以上。
700V超高压（小型品）铝电解电容器的工作电解液的参数如表二所示；电容器特性如表三所示。
一种用于700V超高压（小型品）铝电解电容器工作电解液的制造方法为：首先将聚羧酸、蔗糖酯、支链多碳原子二羧酸（酯）、柠檬酸、聚甘油、聚乙烯醇、磷钨酸在温度为150～155℃的条件下溶于溶于乙二醇、甘油醚衍生物、一缩二乙二醇、二甘醇一丁醚的混合物中，搅拌并保温30分钟；
将7,8-二甲基－1,7,8,14-十四烷四羧酸、双甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯聚甘油醚衍生物、12-乙烯基-8-十八碳烯双酸铵、十八碳二酸、十四烷羧酸、月桂酸、支链聚羧酸、2,7-二正丁基辛二酸、硅酸、2-乙基壬二酸、甘露醇、葡萄糖酸、二甲胺、聚乙二醇20000在温度为110～115℃的条件下溶于聚乙二醇、乙二醇葡萄糖苷硬脂酸酯，甘油衍生物、甲氧基聚乙二醇、乙烯醇、聚醚的混合物中，在115℃下保温30分钟；
将两份溶液混合，搅拌并升温至135℃，后冷却至75～85℃时加入加入氨化聚苯乙烯酸酐、磷酸单丁酯、螯合剂、次亚磷酸铵、对硝基苯甲醇，搅拌至充分溶解，配制完毕。 
实施例2：
如表一所示，一种用于700V超高压（大型品）超高压铝电解电容器工作电解液，其由以下质量百分比的原料组成：主溶剂44.6％，辅助溶剂35％，溶质10％，闪火电压提升剂8％,稳定剂0.7％，其他添加剂1.7%；
所述主溶剂为：乙二醇、聚甘油醚、甘油醚衍生物、癸基葡萄糖苷，一缩二乙二醇、二甘醇一丁醚、乙二醇一丁醚、乙二醇二丁醚中的两种或两种以上；
所述辅助溶剂为：聚乙二醇、乙二醇葡萄糖苷硬脂酸酯，甘油衍生物、乳化剂、γ丁内酯、甲氧基聚乙二醇、乙烯醇、聚醚、聚乙二醇脂肪酸酯中的两种或两种以上；
所述溶质为：7,8-二甲基－1,7,8,14-十四烷四羧酸、聚羧酸、蔗糖酯、双甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯聚甘油醚衍生物、12-乙烯基-8-十八碳烯双酸铵、十八碳二酸、十四烷羧酸、月桂酸、支链聚羧酸、2,7-二正丁基癸二酸、2,7-二正丁基辛二酸、2-乙基壬二酸、支链多碳原子二羧酸（酯）、甘露醇、木糖醇、山梨糖醇、葡萄糖酸、柠檬酸、聚甘油、二甲胺、聚乙烯醇、磷钼酸、磷钨酸中的两种或两种以上；
所述闪火电压提升剂为：氨化聚苯乙烯酸酐、聚乙二醇酯、甲氧基聚乙二醇、硅酸、聚乙二醇20000、聚甘油酯中的一种或几种；
所述稳定剂为：磷酸单丁酯、螯合剂、聚磷酸、磷钨酸；
所述其他添加剂为：邻硝基苯甲醚、三乙醇胺、对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵、二甲胺、三乙胺、聚乙烯醇、马来酰胺、聚乙二醇磷酸酯中的两种或两种以上。
700V超高压（大型品）铝电解电容器的工作电解液的参数如表二所示；电容器特性如表四所示。
一种用于700V超高压（大型品）铝电解电容器工作电解液的制造方法为：
首先将聚羧酸、蔗糖酯、支链聚羧酸、柠檬酸、聚乙烯醇、磷钨酸在150～155℃的条件下溶于乙二醇、聚甘油醚、癸基葡萄糖苷、一缩二乙二醇、聚乙二醇酯、甲氧基聚乙二醇的混合物中，搅拌并保温30分钟；
再将聚氧乙烯聚甘油醚衍生物、12-乙烯基-8-十八碳烯双酸铵、十八碳二酸、支链聚羧酸、2,7-二正丁基癸二酸、2,7-二正丁基辛二酸、甘露醇、山梨糖醇、聚甘油、二甲胺、2-乙基壬二酸、聚乙二醇20000、硅酸、磷钼酸在温度为110～115℃的条件下溶于聚乙二醇、乙二醇葡萄糖苷硬脂酸酯、甘油衍生物、乳化剂、甲氧基聚乙二醇、聚乙二醇脂肪酸酯的混合物中，在115℃的条件下保温40分钟；
将两份溶液混合，搅拌并升温至133～135℃，后冷却至75～85℃时加入加入氨化聚苯乙烯酸酐、螯合剂、聚磷酸、对硝基苯甲醇（或邻硝基苯甲醚）、聚乙二醇磷酸酯，搅拌至充分溶解，配制完毕。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种700V高压铝电解电容器工作电解液，其特征在于：主溶剂30～53％，辅助溶剂20～37％，溶质6～22％，闪火电压提升剂3～9％，稳定剂0.5～1.5％，其他添加剂0.5～2.5%；
所述主溶剂为：乙二醇、聚甘油醚、甘油醚衍生物、癸基葡萄糖苷、一缩二乙二醇、二甘醇一丁醚、乙二醇一丁醚、乙二醇二丁醚中的两种或两种以上；
所述辅助溶剂为聚乙二醇、乙二醇葡萄糖苷硬脂酸酯，甘油衍生物、乳化剂、γ丁内酯、甲氧基聚乙二醇、乙烯醇、聚醚、聚乙二醇脂肪酸酯中的两种或两种以上；
所述溶质为：7,8-二甲基－1,7,8,14-十四烷四羧酸、聚羧酸、蔗糖酯、双甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯聚甘油醚衍生物、12-乙烯基-8-十八碳烯双酸铵、十八碳二酸、十四烷羧酸、月桂酸、支链聚羧酸、2,7-二正丁基癸二酸、2,7-二正丁基辛二酸、2-乙基壬二酸、其它支链多碳原子二羧酸（酯）、甘露醇、木糖醇、山梨糖醇、葡萄糖酸、柠檬酸、聚甘油、二甲胺、聚乙烯醇、磷钼酸、磷钨酸中的两种或两种以上；
所述闪火电压提升剂为：氨化聚苯乙烯酸酐、聚乙二醇酯，甲氧基聚乙二醇、硅酸、聚乙二醇20000、聚甘油酯中的一种或几种；
所述稳定剂为：磷酸单丁酯、螯合剂、聚磷酸、磷钨酸；
所述其他添加剂为：邻硝基苯甲醚、三乙醇胺、对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵、二甲胺、三乙胺、聚乙烯醇、马来酰胺、聚乙二醇磷酸酯中的两种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的一种用于超高压铝电解电容器的工作电解液由以下质量百分比的原料组成：主溶剂44.6～52％，辅助溶剂31～35％，溶质9～10％，闪火电压提升剂6～8％,稳定剂1.4～1.7％，其他添加剂0.6～0.7%。
3.一种700V高压铝电解电容器工作电解液的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：首先，将所述部分溶质在温度为110～115℃的条件下溶于主溶剂，将另一部分溶质在温度为150～155℃的条件下溶于辅助溶剂，保温40分钟；然后，将两份溶液混合，搅拌并升温至133～135℃，加入闪火电压提升剂，最后，冷却至70～80℃时加入所述其他添加剂及稳定剂，配制完毕。
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