CN105938760A - 电解电容高压电解液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解电容技术领域，特指一种电解电容高压电解液及其制备方法；本发明溶剂为乙二醇、聚乙二醇600、苯甲醇中的一种或多种混合而成，溶剂重量百分比是65‑70%；溶质为支链多碳羧酸铵盐、直链羧酸铵盐、多支链多碳羧酸铵盐、硼酸中的两种或多种混合而成，溶质重量百分比是20‑25%；防水合剂为次亚磷酸铵或丁基磷酸酯，或它们混合而成，防水合剂重量百分比是0.3‑0.5%；消氢剂为硝基化合物，其重量百分比是0.2‑0.5%；特殊添加剂为纳米SiO2乙二醇分散液，重量百分比是5‑10%；聚乙烯醇重量百分比是0.3‑0.8%；本发明能显著提升耐高温、长寿命的性能，具有高电导、高闪火电压、耐高纹波和高温长寿命的性能。
Description
技术领域
本发明涉及电解电容高压电解液技术领域，特指一种电解电容高压电解液及其制备方法。
背景技术
电解电容器是电子产品的基础元件之一，使用广泛，近些年，随着电子产品质量的不断提高，以及电源、显示器厂家等对铝电解电容器的要求越来越高，导致高压引线式铝电解电容器在电子节能灯、电子镇流器、LED等照明领域需求量大增，高压铝电解电容器正在向耐高温、耐电压、小型化、长寿命的方向发展。
然而，现有的铝电解电容器在耐高温、耐电压、小型化等方面存在不足，使用寿命较短，这与现有的铝电解电容器产品采用的工作电解液有关。对于铝电解电容器来说，工作电解液是铝电解电容器的真正阴极，其性能对铝电解电容器的性能有很大的影响。工作电解液的闪火电压、高温物化稳定性等特性决定了电容器的使用寿命、可靠性及其稳定性，而现有的工作电解液所生产的产品在长时间的高温、高电压环境下，很容易导致产品鼓底、短路或爆炸。
例如，下表为现有的电解液的配方（表一）。
上表中电解液的特性如下表所示（表二）。
因此，基于上述现有的电解电容电解液的缺陷，需要对现有的电解电容电解液进行改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种电解电容高压电解液，该电解电容高压电解液解决了现有的电解液所存在的：不耐高温高压、使用寿命较短等缺陷。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
电解电容高压电解液，溶剂为乙二醇、聚乙二醇600、苯甲醇中的一种或多种混合而成，溶剂重量百分比是65-70%；溶质为支链多碳羧酸铵盐、直链羧酸铵盐、多支链多碳羧酸铵盐、硼酸中的两种或多种混合而成，溶质重量百分比是20-25%；防水合剂为次亚磷酸铵或丁基磷酸酯，或它们混合而成，防水合剂重量百分比是0.3-0.5%；消氢剂为硝基化合物，其重量百分比是0.2-0.5%；特殊添加剂为纳米SiO2乙二醇分散液，重量百分比是5-10%；聚乙烯醇重量百分比是0.3-0.8%
。
电解电容高压电解液的制备方法，a)将乙二醇中加入聚乙烯醇,并加热至135℃溶解；b)在前述混合溶剂中加入支链多碳羧酸铵盐、直链羧酸铵盐及铵盐化合物、硼酸等，并搅拌均匀，使其中各原料充分溶解；c)在前述混合溶剂中加入防水合剂次亚磷酸铵等磷化合物，待其充分溶解后停止加热，并持续搅拌，待温度下降；d)待其温度下降至90℃时加入纳米SiO2 乙二醇分散液，并搅拌均匀，待温度下降；e)待其温度下降至80℃时加入硝基化合物等消氢剂，并搅拌均匀，最后，待其自然冷却至室温，便可制得高压铝电解电容器用电解液。
本发明的有益效果在于：在铝电解电容器用电解液中特别添加了具有明显改善氧化效率及闪火电压的纳米SiO2乙二醇分散液以及支链多碳羧酸铵盐，能显著提升其耐高温，长寿命的性能，配制出的新型电解液具有高电导、高闪火电压、耐高纹波和高温长寿命的性能。
具体实施方式
本发明提供了一种耐高温、高纹波、长寿命、高压铝电解电容器电解液，制备方法包括以下步骤：a)将乙二醇中加入聚乙烯醇,并加热至135℃，完全充分溶解；b)再在前述混合溶剂中加入支链多碳羧酸铵盐、直链羧酸铵盐及铵盐化合物、硼酸等，并搅拌均匀，使其中各原料充分溶解；c)在前述混合溶剂中加入防水合剂、次亚磷酸铵等磷化合物，待其充分溶解后停止加热，并持续搅拌，待温度下降；d)待其温度下降至90℃时加入纳米SiO2 乙二醇分散液，并搅拌均匀，待温度下降；e)待其温度下降至80℃时加入硝基化合物等消氢剂，并搅拌均匀，最后，待其自然冷却至室温，便可制得高压铝电解电容器用电解液。
实施例一：乙二醇67%，聚乙烯醇0.7%，直链羧酸铵盐18%，次亚磷酸铵0.5%，消氢剂0.3%，纳米SiO2乙二醇分散液8%，支链多碳羧酸铵盐5.5%。
本发明中，在电解液中添加了具有明显改善氧化效率及闪火电压的纳米SiO2 乙二醇分散液，具有特别优异的耐高温性能，支链型多碳羧酸铵盐能显著提升耐高温、长寿命性能，配制出的电解液具有高电导、高闪火电压、耐高纹波和高温长寿命的性能。
本发明的电解电容高压电解液的配方比例(重量百分比）如下表所示（表三）。
| 材料 | 配方比例(重量百分比） |
| 乙二醇 | 65-70% |
| 聚乙烯醇 | 0.3-0.8% |
| 直链羧酸铵盐、支链多碳羧酸铵盐 | 20-25% |
| 防水合剂 | 0.3-0.5% |
| 消氢剂 | 0.2-0.5% |
| 纳米SiO2乙二醇分散液 | 5-10% |
按上表所列的配方比例所配置的电解电容电解液，其特性如下表所示（表四）。
| 特性参数 | 400-450V |
| 电导率（30℃） | 2.1土0.2ms/cm |
| PH值（30℃） | 6.0土0.5 |
| 闪火电压 | ≥490V |
| 水份 | ≤5% |
在本发明铝电解电容器用电解液的过程中，需要用到铝电解电容器的芯包素子，铝电解电容器主要是由阳极箔、电解纸、阴极箔和引线端子卷绕在一起含浸电解液后装入铝壳，再用橡胶密封而成。
在本发明的电解电容高压电解液寿命试验中所用到的引线式芯包素子为10UF400V/10*17和10UF400V/10*20。阳极箔耐压分别为590VF和630VF，要求Al纯度为99.99%；电解纸的绝干紧度为0.80土0.03g/cm3，绝干定量分别为40.0g/m2；橡胶塞为IIR/RE,组成成分主要是（重量百分比）：38%的丁基橡胶、15%的碳(Carbon)和47%的树脂(Resins)、粘土（Clay）等；其所要求的铝壳为Al含量99.63%的拉深型铝壳。
用上述的芯包素子去含浸按（表一）和（表三）所列的配方配制的电解液后，经组装，老化后进行105℃和135℃的寿命试验测试对比；测试条件为：温度20土5℃，湿度45-65%，测试频率120HZ 。
下表是现有电解液（表一）和本发明电解液（表三）的配方比例所配制的电解液制造的10UF400V/10*17的铝电解电容器产品105℃高温寿命性能对比，如下所示（表五）。
下表是现有电解液（表一）和本发明电解液（表三）的配方比例所配制的电解液制造的10UF400V/10*20的铝电解电容器产品135℃高温寿命性能对比，如下所示（表六）。
从寿命试验对比结果来看，本发明的电解液在经产品高温寿命试验后，其高温性能良好，产品的容量变化率衰减较小，损失角变化不大。
本发明耐高温、高纹波、长寿命，制作方法简易，能很大程度上提升效益。
当然，以上所述之实施例，只是本发明的较佳实例而已，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (2)
1.电解电容高压电解液，其特征在于：
溶剂为乙二醇、聚乙二醇600、苯甲醇中的一种或多种混合而成，溶剂重量百分比是65-70%；
溶质为支链多碳羧酸铵盐、直链羧酸铵盐、多支链多碳羧酸铵盐、硼酸中的两种或多种混合而成，溶质重量百分比是20-25%；
防水合剂为次亚磷酸铵或丁基磷酸酯，或它们混合而成，防水合剂重量百分比是0.3-0.5%；
消氢剂为硝基化合物，其重量百分比是0.2-0.5%；
特殊添加剂为纳米SiO2乙二醇分散液，重量百分比是5-10%；
聚乙烯醇重量百分比是0.3-0.8%
。
2.权利要求1所述的电解电容高压电解液的制备方法，其特征在于：a)将乙二醇中加入聚乙烯醇,并加热至135℃溶解；b)在前述混合溶剂中加入支链多碳羧酸铵盐、直链羧酸铵盐及铵盐化合物、硼酸等，并搅拌均匀，使其中各原料充分溶解；c)在前述混合溶剂中加入防水合剂次亚磷酸铵等磷化合物，待其充分溶解后停止加热，并持续搅拌，待温度下降；d)待其温度下降至90℃时加入纳米SiO2乙二醇分散液，并搅拌均匀，待温度下降；e)待其温度下降至80℃时加入硝基化合物等消氢剂，并搅拌均匀，最后，待其自然冷却至室温，便可制得高压铝电解电容器用电解液。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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