CN105280386B - 铝电解电容器及其电解液和制备方法、及铝电解电容器的充电老化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝电解电容器及其电解液和制备方法、及铝电解电容器的充电老化方法。该铝电解电容器的电解液按照质量百分含量包括如下组分:36.5%~78.8%的主溶剂、4%~22.5%的辅助溶剂、8.3%~24.8%的溶质、2.5%~5.2%的稳定剂、6.2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂,其中,稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种。上述铝电解电容器的电解液具有较好的闪火电压、较强的抗腐蚀性以及较好的高温稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电容器领域,特别涉及一种铝电解电容器及其电解液和制备方法、及铝电解电容器的充电老化方法。
背景技术
近几年随着国家节能降耗的需求,能耗降低20%,电耗降低7%。国内变频器销量整体呈增加趋势,铝电解电容器作为其主要元器件,需求量也将保持可观的增长率和需求量。
变频器专用高压大容量的电解电容器,其主要发展趋势是产品的小型化、耐大纹波以及高稳定性。铝电解电容器的生产过程是:
配液
↓
分切→铆接→卷绕、烘干→含浸→组装→套管→充电→测试→包装→成品检验→入库。
目前,现有变频器专用铝电解电容器由于采用的工作电解液体系比较单一,工作电解液高温物化性能不稳定,闪火电压偏低,易发生热分解、酰胺化以及酯化等反应,同时由于其采用常规设计,电容器稳定性不高,耐纹波电流能力较差,且高温反应下易分解等,导致产品在生产充电老化的过程中,便出现产品内部发热高,温升变化大的现象。加之,产品的小型化,内部空间的减少,温升变化大的现象直接导致产品内部重复打火烧伤、微爆炸,该不良产品外观无明显失效特征,重复充电老化时该现象会重复出现,测试与分选的过程中无法完全剔除,该不良现象在使用过程中会导致短路,开路现象,存在严重的质量隐患。
发明内容
基于此,有必要提供一种高温稳定性较好、闪火电压较高且抗腐蚀性能较好的铝电解电容器的电解液。
此外,还提供一种电解液的制备方法和铝电解电容器。同时,还提供一种铝电解电容器的充电老化方法,能够有效地避免铝电解电容器的内部存在的打火烧伤和微爆炸的现象。
一种铝电解电容器的电解液,按照质量百分含量包括如下组分:36.5%~78.8%的主溶剂、4%~22.5%的辅助溶剂、8.3%~24.8%的溶质、2.5%~5.2%的稳定剂、6.2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂,其中,所述稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述主溶剂为乙二醇。
在其中一个实施例中,所述辅助溶剂选自丙三醇、聚乙二醇及二甘醇中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述溶质为有机羧酸盐。
在其中一个实施例中,所述溶质选自苯甲酸苄酸酯、癸二酸铵、1,6-十二双酸铵、1,10-十二双酸铵及苯甲酸中的至少一种。
一种铝电解电容器的电解液的制备方法,包括如下步骤:
按照如下质量百分含量称取各组分:36.5%~78.8%的主溶剂、4%~22.5%的辅助溶剂、8.3%~24.8%的溶质、2.5%~5.2%的稳定剂、6.2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂,其中,所述稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种;
将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至100~125℃,加入溶质,得到混合液;及
在温度为100~110℃的条件下,在所述混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到所述铝电解电容器的电解液。
一种铝电解电容器,包括电解液,所述电解液为上述铝电解电容器的电解液。
一种铝电解电容器的充电老化方法,包括如下步骤:
对上述铝电解电容器进行第一次充电,将所述铝电解电容器充电至电压为345V~355V,并保持60秒以上;
然后将所述铝电解电容器进行第二次充电,使所述铝电解电容器充电至所述第一次充电的电压的1.08~1.1倍,并保持60秒以上;及
继续对所述铝电解电容器进行充电,每次充电至上一次充电的电压的1.08~1.1倍,直至充电至所述铝电解电容器的工作电压,且每次充电后保持60秒以上。
在其中一个实施例中,所述铝电解电容器的工作电压为400V~450V。
上述铝电解电容器的电解液通过按照上配比及原料,使得上述铝电解电容器的电解液具有较好的闪火电压、较强的抗腐蚀性以及较好的高温稳定性。
附图说明
图1为一实施方式的铝电解电容器的电解液的制备方法的流程图;
图2为一实施方式的铝电解电容器的充电老化方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式的铝电解电容器,其工作电压为400V~450V。该铝电解电容器包括电解液。
其中,按照质量百分含量,电解液包括如下组分:36.5%~78.8%的主溶剂、4%~22.5%的辅助溶剂、8.3%~24.8%的溶质、2.5%~5.2%的稳定剂、6.2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂。
其中,主溶剂为乙二醇。乙二醇具有较高的沸点,有利于提高电解液的高温稳定性。
其中,辅助溶剂选自丙三醇、聚乙二醇及二甘醇中的至少一种。其中,聚乙二醇优选为聚乙二醇400。
其中,溶质为有机羧酸盐。具体的,溶质选自苯甲酸苄酸酯、癸二酸铵、1,6-十二双酸铵、1,10-十二双酸铵及苯甲酸中的至少一种。
其中,稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种。酒石酸和马来酸均能够提升电解液的高温稳定性。
其中,闪火电压提升剂可以为聚乙二醇400、纳米二氧化硅分散剂(例如,东莞市润龙实业有限公司的RL-40)等。优选的,闪火电压提升剂为中国专利申请CN104021939A中的闪火电压提升剂。按照质量含量,该闪火电压提升剂的各组分为:78.5~91%的乙二醇、3~6%的聚乙烯醇、1~2.5%的癸二酸、2~5%的2-乙基丁醇、1~4%硼酸的和2~4%的硼酸铵,该闪火电压提升剂能够提高和改善电解液的闪火电压。
其中,缓蚀剂选自磷酸单丁酯及硝基苯甲醚中的至少一种。缓蚀剂能够吸收铝电解电容器的内部氢气,对铝电解电容器的阳极箔表面的氧化膜进行修复和保护。
同时,上述稳定剂和缓蚀剂能够防止铝电解电容器的内部出现打火烧伤和微爆炸。
优选的,按照质量百分含量,铝电解电容器的电解液包括如下组分:36.5%~70.3%的主溶剂、5.5%~22.5%的辅助溶剂、12.4%~24.8%的溶质、3.8%~5.2%的稳定剂、7.4%~10%的闪火电压提升剂及0.6%~1%的缓蚀剂。
上述铝电解电容器的电解液通过按照上配比及原料,使得上述铝电解电容器的电解液具有较好的闪火电压、较强的抗腐蚀性以及较好的高温稳定性。
同时上述铝电解电容器能够有效地避免其内部存在的打火烧伤和微爆炸的风险。
如图1所示,一实施方式的铝电解电容器的电解液的制备方法,可用于制备上述铝电解电容器的电解液。该铝电解电容器的电解液的制备方法包括如下步骤:
步骤S110:按照如下质量百分含量称取各组分:36.5%~78.8%的主溶剂、4%~22.5%的辅助溶剂、8.3%~24.8%的溶质、2.5%~5.2%的稳定剂、6.2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂。
其中,主溶剂为乙二醇。
辅助溶剂选自丙三醇、聚乙二醇及二甘醇中的至少一种。其中,聚乙二醇优选为聚乙二醇400。
溶质为有机羧酸盐。具体的,溶质选自苯甲酸苄酸酯、癸二酸铵、1,6-十二双酸铵、1,10-十二双酸铵及苯甲酸中的至少一种。
稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种。
其中,闪火电压提升剂可以为聚乙二醇400、纳米二氧化硅分散剂(例如,东莞市润龙实业有限公司的RL-40)等。优选的,闪火电压提升剂为中国专利申请CN104021939A中的闪火电压提升剂。按照质量含量,该闪火电压提升剂的各组分为:78.5~91%的乙二醇、3~6%的聚乙烯醇、1~2.5%的癸二酸、2~5%的2-乙基丁醇、1~4%硼酸的和2~4%的硼酸铵,该闪火电压提升剂能够提高和改善电解液的闪火电压。
缓蚀剂选自磷酸单丁酯及硝基苯甲醚中的至少一种。
优选的,按照质量百分含量,铝电解电容器的电解液包括如下组分:36.5%~70.3%的主溶剂、5.5%~22.5%的辅助溶剂、12.4%~24.8%的溶质、3.8%~5.2%的稳定剂、7.4%~10%的闪火电压提升剂及0.6%~1%的缓蚀剂。
步骤S120:将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至100~125℃,加入溶质,得到混合液。
步骤S130:在温度为100~110℃的条件下,在混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到铝电解电容器的电解液。
上述铝电解电容器的电解液的制备方法操作简单,易于工业化生产。
如图2所示,一实施方式的铝电解电容器的充电老化方法,为上述铝电解电容器的充电老化方法。该充电老化方法包括如下步骤:
步骤S210:对铝电解电容器进行第一次充电,将铝电解电容器充电至电压为345V~355V,并保持60秒以上。
步骤S220:然后将铝电解电容器进行第二次充电,使铝电解电容器充电至第一次充电的电压的1.08~1.1倍,并保持60秒以上。
步骤S230:继续对铝电解电容器进行充电,每次充电至上一次充电的电压的1.08~1.1倍,直至充电至铝电解电容器的工作电压,且每次充电后保持60秒以上。
其中,铝电解电容器的工作电压为400V~450V。
上述铝电解电容器配合上述充电老化方法,通过控制铝电解电容器的升压速度以控制电解电容器的内部升温速度,从而控制了铝电解电容器在老化过程中因为温度变化大而出现的打火现象,从根本上杜绝了铝电解电容器的内部打火烧伤与微爆炸的问题。
以下为具体实施例部分:
实施例1
本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
(1)按照如下质量百分含量称取各组分:78.8%的主溶剂、4%的辅助溶剂、8.3%的溶质、2.5%的稳定剂、6.2%的闪火电压提升剂及0.2%的缓蚀剂,其中,主溶剂为乙二醇,辅助溶剂为丙三醇,溶质为苯甲酸苄酸酯,稳定剂为酒石酸,缓蚀剂为磷酸单丁酯,闪火电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:78.5%的乙二醇、6%的聚乙烯醇、2.5%的癸二酸、5%的2-乙基丁醇、4%的硼酸和4%的硼酸铵。
(2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至115℃,加入溶质,得到混合液。
(3)在温度为105℃的条件下,在混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到铝电解电容器的电解液。
采用TV特性测试法测试本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电压。
将本实施例的铝电解电容器的电解液制备成规格为4.7uF/400V、10*16的铝电解电容器,并将该铝电解电容器于125℃测试1000小时进行耐久性试验,得到本实施例的电解电容器测试1000小时后的容量以及损失角值,通过测试1000小时后的剩余容量以及损失角值能够反应本实施例的铝电解电容器的电解液的高温稳定性能和抗腐蚀性能。
其中,本实施例的铝电解电容器的电解液的闪火电压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角值,见表1。
实施例2
本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
(1)按照如下质量百分含量称取各组分:70.3%的主溶剂、5.5%的辅助溶剂、12.4%的溶质、3.8%的稳定剂、7.4%的闪火电压提升剂及0.6%的缓蚀剂,其中,主溶剂为乙二醇,辅助溶剂为聚乙二醇400,溶质为癸二酸铵,稳定剂为马来酸,缓蚀剂为硝基苯甲醚,闪火电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:84.5%的乙二醇、5%的聚乙烯醇、2%的癸二酸、3%的2-乙基丁醇、2.5%的硼酸和3%的硼酸铵。
(2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至100℃,加入溶质,得到混合液。
(3)在温度为100℃的条件下,在混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到铝电解电容器的电解液。
采用实施例1相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角值,见表1。
实施例3
本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
(1)按照如下质量百分含量称取各组分:65.6%的主溶剂、13.2%的辅助溶剂、12.4%的溶质、2.8%的稳定剂、5.5%的闪火电压提升剂及0.5%的缓蚀剂,其中,主溶剂为乙二醇,辅助溶剂为二甘醇,溶质为1,6-十二双酸铵,稳定剂为酒石酸和马来酸,缓蚀剂为磷酸单丁酯和硝基苯甲醚,闪火电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:91%的乙二醇、3%的聚乙烯醇、1%的癸二酸、2%的2-乙基丁醇、1%的硼酸和2%的硼酸铵。
(2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至125℃,加入溶质,得到混合液。
(3)在温度为110℃的条件下,在混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到铝电解电容器的电解液。
采用实施例1相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角值,见表1。
实施例4
本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
(1)按照如下质量百分含量称取各组分:45.9%的主溶剂、18.2%的辅助溶剂、22.7%的溶质、4.2%的稳定剂、8.2%的闪火电压提升剂及0.8%的缓蚀剂,其中,主溶剂为乙二醇,辅助溶剂为丙三醇和聚乙二醇400,溶质为苯甲酸苄酸酯和1,10-十二双酸铵,稳定剂为酒石酸,缓蚀剂为磷酸单丁酯,闪火电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:78.5%的乙二醇、6%的聚乙烯醇、2.5%的癸二酸、5%的2-乙基丁醇、4%的硼酸和4%的硼酸铵。
(2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至125℃,加入溶质,得到混合液。
(3)在温度为100℃的条件下,在混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到铝电解电容器的电解液。
采用实施例1相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角值,见表1。
实施例5
本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
(1)按照如下质量百分含量称取各组分:36.5%的主溶剂、22.5%的辅助溶剂、24.8%的溶质、5.2%的稳定剂、10%的闪火电压提升剂及1%的缓蚀剂,其中,主溶剂为乙二醇,辅助溶剂为丙三醇、聚乙二醇400和二甘醇,溶质为苯甲酸苄酸酯、1,10-十二双酸铵和苯甲酸,稳定剂为马来酸,缓蚀剂为硝基苯甲醚,闪火电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:91%的乙二醇、3%的聚乙烯醇、1%的癸二酸、2%的2-乙基丁醇、1%的硼酸和2%的硼酸铵。
(2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至120℃,加入溶质,得到混合液。
(3)在温度为108℃的条件下,在混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到铝电解电容器的电解液。
采用实施例1相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角值,见表1。
实施例6
将实施例1的铝电解电容器的电解液制作成铝电解电容器,将该铝电解电容器进行充电老化,步骤如下:
(1)对铝电解电容器进行第一次充电,将铝电解电容器充电至电压为345V,并保持60秒。
(2)然后将铝电解电容器进行第二次充电,将铝电解电容器充电至第一次充电的电压的1.08倍,使得铝电解电容器的电压为372.6V,并保持60秒。
(3)继续对铝电解电容器进行第三次充电,将铝电解电容器充电至第二次充电的电压的1.08倍,使得铝电解电容器的电压为402.4V,并保持60秒。
(4)继续对铝电解电容器进行第四次充电,将铝电解电容器充电至第三次充电的电压的1.08倍,使得铝电解电容器的电压为434.6V,并保持60秒。
(5)继续对铝电解电容器进行第五次充电,将铝电解电容器充电至铝电解电容器的工作电压,并保持60秒,其中,铝电解电容器的工作电压为450V。
采用热电偶直接探测法测试本实施例的铝电解电容器经过1小时的耐纹波试验后的内部温度,从而以反映出铝电解电容器的升温速度。
其中,本实施例的铝电解电容器经过1小时的耐纹波试验后的内部温度,见表2。
实施例7
将实施例1的铝电解电容器的电解液制作成铝电解电容器,将该铝电解电容器进行充电老化,步骤如下:
(1)对铝电解电容器进行第一次充电,将铝电解电容器充电至电压为355V,并保持80秒。
(2)然后将铝电解电容器进行第二次充电,使铝电解电容器充电至第一次充电的电压的1.1倍,使得铝电解电容器的电压为390.5V,并保持80秒。
(3)继续对铝电解电容器进行第三次充电,将铝电解电容器充电至铝电解电容器的工作电压,并保持80秒,其中,铝电解电容器的工作电压为450V。
采用实施例6相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器经过1小时的耐纹波试验后的内部温度,见表2。
实施例8
将实施例1的铝电解电容器的电解液制作成铝电解电容器,将该铝电解电容器进行充电老化,步骤如下:
(1)对铝电解电容器进行第一次充电,将铝电解电容器充电至电压为345V,并保持90秒。
(2)然后将铝电解电容器进行第二次充电,将铝电解电容器充电至第一次充电的电压的1.08倍,使得铝电解电容器的电压为372.6V,并保持90秒。
(3)继续对铝电解电容器进行第三次充电,将铝电解电容器充电至铝电解电容器的工作电压,并保持90秒,其中,铝电解电容器的工作电压为400V。
采用实施例6相同的测试方法,本实施例的铝电解电容器经过1小时的耐纹波试验后的内部温度,见表2。
实施例9
将实施例1的铝电解电容器的电解液制作成铝电解电容器,将该铝电解电容器进行充电老化,步骤如下:
(1)对铝电解电容器进行第一次充电,将铝电解电容器充电至电压为350V,并保持70秒。
(2)然后将铝电解电容器进行第二次充电,将铝电解电容器充电至第一次充电的电压的1.09倍,使得铝电解电容器的电压为381.5V,并保持70秒。
(3)对铝电解电容器进行第三次充电,将铝电解电容器充电至第二次充电的电压的1.09倍,使得铝电解电容器的电压为415.84V,。
(4)继续对铝电解电容器进行第四次充电,将铝电解电容器充电至铝电解电容器的工作电压,并保持70秒,其中,铝电解电容器的工作电压为430V。
采用实施例6相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器经过1小时的耐纹波试验后的内部温度,见表2。
对比例1
对比例1的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
(1)按照如下质量百分含量称取各组分:78.9%的主溶剂、4%的辅助溶剂、8.3%的溶质、2%的稳定剂、6.5%的闪火电压提升剂及0.3%的缓蚀剂,其中,主溶剂为乙二醇,辅助溶剂为二甘醇,溶质为癸二酸铵,稳定剂为酒石酸,缓蚀剂为磷酸单丁酯,闪火电压提升剂为磷酸二氢铵。
(2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至120℃,加入溶质、稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂,得到铝电解电容器的电解液。
采用实施例1相同的测试方法,得到对比例1的铝电解电容器电解液的闪火电压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角值,见表1。
对比例2
将对比例1的铝电解电容器的电解液用实施例6相同的制作方法制作成铝电解电容器,并将该铝电解电容器进行充电老化,步骤如下:
(1)对铝电解电容器进行第一次充电,将铝电解电容器充电至电压为345V,并保持60秒。
(2)然后将铝电解电容器进行第二次充电,将铝电解电容器充电至第一次充电的电压的1.08倍,使得铝电解电容器的电压为372.6V,并保持60秒。
(3)继续对铝电解电容器进行第三次充电,将铝电解电容器充电至第二次充电的电压的1.08倍,使得铝电解电容器的电压为402.4V,并保持60秒。
(4)继续对铝电解电容器进行第四次充电,将铝电解电容器充电至第三次充电的电压的1.08倍,使得铝电解电容器的电压为434.6V,并保持60秒。
(5)继续对铝电解电容器进行第五次充电,将铝电解电容器充电至铝电解电容器的工作电压,并保持60秒,其中,铝电解电容器的工作电压为450V。
采用实施例6相同的测试方法,得到对比例2的铝电解电容器经过1小时的耐纹波试验后的内部温度,见表2。
对比例3
将实施例1的铝电解电容器电解液制作成铝电解电容器,将该铝电解电容器进行充电老化,步骤如下:将铝电解电容器进接充电至电压为400V,并保持120分钟。
采用实施例6相同的测试方法,得到对比例3的铝电解电容器经过1小时的耐纹波试验后的内部温度,见表2。
表1为实施例1~5及对比例1的铝电解电容器的电解液的闪火电压、以及经1000小时耐久试验后的容量和损失角值。
表1
容量(uF) | 损失角值(%) | 闪火电压 | |
实施例1 | 4.03 | 10.2 | 482 |
实施例2 | 4.15 | 9.5 | 485 |
实施例3 | 4.18 | 10.4 | 490 |
实施例4 | 4.02 | 9.8 | 495 |
实施例5 | 4.15 | 9.5 | 486 |
对比例1 | 3.28 | 23.5 | 460 |
从表1中可以看出,实施例1~5的铝电解电容器的电解液的闪火电压均在480V以上,而对比例1的铝电解电容器的电解液的闪火电压仅为460V。显然,实施例1~5的铝电解电容器具有较高的闪火电压。
且实施例1~5的铝电解电容器的容量与损失角值均在合格值范围内,而对比例1的铝电解电容器经试验后,容量与损失角值均偏低,产品失效,从数据可见,这是因为对比例1的电解液的高温稳定性差,导致试验过程出现分解挥发;抗腐蚀性差导致芯子内部出现腐蚀氧化,最终导致产品容量的偏低失效。显然,实施例1~5的电解电容器的电解液具有较好的高温稳定性能和较好的抗腐蚀性能。
表2为实施例6~9及对比例2和对比例3的铝电解电容器的经过1小时的耐纹波试验后的内部温度。
表2
内部温度(℃) | |
实施例6 | 77.8℃ |
实施例7 | 76.8℃ |
实施例8 | 79.2℃ |
实施例9 | 78.5℃ |
对比例2 | 80.9℃ |
对比例3 | 88.6℃ |
从表2中可以看出,采用实施例6~9的方法充电老化的铝电解电容器经1小时的耐纹波试验后的内部温度最多仅为79.2℃,且采用实施例1的电解液的铝电解电容器经实施例6的方法充电老化之后,经1小时的耐纹波试验后的内部温度仅为77.8℃,而同样采用实施例1的电解液的对比例3,由于采用不同的充电老化方法,经1小时的耐纹波试验后的内部温度高达88.6℃,显然,实施例6的充电老化方法得到的铝电解电容器具有较低的内部升温速率。因此,本发明的充电老化方法能够降低铝电解电容器的内部温度升温速度。
且对比例2的铝电解电容器虽然采用实施例6相同的充电老化方法,但是由于不同的电解液,其内部温度升温速度相差3.1℃,说明使用本发明的电解液作为铝电解电容器的电解液采用上述充电老化方法能够更好地降低铝电解电容器的升温速率,避免出现内部打火现象。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种铝电解电容器的电解液,其特征在于,按照质量百分含量包括如下组分:36.5%~78.8%的主溶剂、4%~22.5%的辅助溶剂、8.3%~24.8%的溶质、2.5%~5.2%的稳定剂、6.2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂,其中,所述稳定剂由酒石酸和马来酸组成,或者,所述稳定剂为马来酸,所述缓蚀剂选自磷酸单丁酯及硝基苯甲醚中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的铝电解电容器的电解液,其特征在于,所述主溶剂为乙二醇。
3.根据权利要求1所述的铝电解电容器的电解液,其特征在于,所述辅助溶剂选自丙三醇、聚乙二醇及二甘醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的铝电解电容器的电解液,其特征在于,所述溶质为有机羧酸盐。
5.根据权利要求4所述的铝电解电容器的电解液,其特征在于,所述溶质选自苯甲酸苄酸酯、癸二酸铵、1,6-十二双酸铵、1,10-十二双酸铵及苯甲酸中的至少一种。
6.一种铝电解电容器的电解液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
按照如下质量百分含量称取各组分:36.5%~78.8%的主溶剂、4%~22.5%的辅助溶剂、8.3%~24.8%的溶质、2.5%~5.2%的稳定剂、6.2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂,其中,所述稳定剂由酒石酸和马来酸组成,或者,所述稳定剂为马来酸,所述缓蚀剂选自磷酸单丁酯及硝基苯甲醚中的至少一种;
将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至100~125℃,加入溶质,得到混合液;及
在温度为100~110℃的条件下,在所述混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和缓蚀剂直至溶解,经冷却,得到所述铝电解电容器的电解液。
7.一种铝电解电容器,包括电解液,其特征在于,所述电解液为权利要求1~6任意一项所述的铝电解电容器的电解液。
8.一种铝电解电容器的充电老化方法,其特征在于,包括如下步骤:
对权利要求7所述的铝电解电容器进行第一次充电,将所述铝电解电容器充电至电压为345V~355V,并保持60秒以上;
然后将所述铝电解电容器进行第二次充电,使所述铝电解电容器充电至所述第一次充电的电压的1.08~1.1倍,并保持60秒以上;及
继续对所述铝电解电容器进行充电,每次充电至上一次充电的电压的1.08~1.1倍,直至充电至所述铝电解电容器的工作电压,且每次充电后保持60秒以上。
9.根据权利要求8所述的铝电解电容器的充电老化方法,其特征在于,所述铝电解电容器的工作电压为400V~450V。
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