CN109659137A - 一种低温电解质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温电解质及其制备方法，主要涉及电容领域，应用于低温电容的制备，解决了现有技术中低温下电容容量变化大的问题，其技术要点是：一种低温电解质，以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成；一种低温电解质的制备方法，包括以下步骤：1)溶剂制备；2)加入溶质；3)加入添加剂；本发明通过使用烷基戊二醇和丙三醇作为辅助溶剂和使用支链多元羧酸铵作为溶质，提高了电解质低温情况下的电导率，使其具有耐低温、低损耗等性能。
Description
技术领域
本发明涉及电容领域，具体是一种低温电解质及其制备方法。
背景技术
电容是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时，电极上就会存储电荷，所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体，组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。
随着电子产品的需求，电子产品对电容的工作环境有着越来越高的需求。溶剂是影响电解液工作温度的主要因素，目前低温环境中，电解电容器容量减小，ESR值成倍增加，电容器发热损坏导致其使用寿命降低。而电解液作为电容器的实际阴极，对电容器的物理性能起到重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温电解质及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低温电解质，以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成；所述支链多元羧酸铵盐在乙二醇中溶解度大、电导率高，具有低温不易析出的特点，可以提高电解质的耐低温性；所述聚乙烯醇硼酸酯具有提升电解质闪火电压的作用
作为本发明进一步的方案：所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇45-60质量份，烷基戊二醇10-25份质量份，丙三醇3-10质量份，癸二酸铵2-5质量份，支链多元羧酸铵盐15-25质量份，聚乙烯醇硼酸酯1.5-3质量份，消氢剂0.5-1质量份，形成剂0.5-1质量份。
一种如上述低温电解质的制备方法，包括以下步骤：
1)溶剂制备：取乙二醇、烷基戊二醇和丙三醇置于容器中搅拌均匀，然后加热，保温20min，制得溶剂；
2)加入溶质：取癸二酸铵和支链多元羧酸铵混合均匀，制得溶质，然后向溶剂中加入20％的溶质，保温30min，然后对溶剂降温，再加入剩余的溶质，保温60min，制得半成品电解液；
3)加入添加剂：将半成品电解液冷却至90℃后，加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂，搅拌均匀，然后冷却至室温，制得低温电解质。
进一步的，步骤1)中，所述容器为玻璃容器。
再进一步的，步骤1)中，所述加热温度为140-150℃。
再进一步的，步骤2)中，所述溶剂降温至105-110℃。
一种使用上述低温电解质的电容器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过使用烷基戊二醇和丙三醇作为辅助溶剂，有效改善电容器电解液高低温下的性能，同时提高对阳极箔的氧化速率，大大提高电解液对破损阳极箔的修复效率。
2、本发明通过使用支链多元羧酸铵提高了电解质低温情况下的电导率，使其具有耐低温、低损耗等性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种低温电解质，以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成；
所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇60质量份，烷基戊二醇10份质量份，丙三醇10质量份，癸二酸铵2质量份，支链多元羧酸铵盐15质量份，聚乙烯醇硼酸酯1.5质量份，消氢剂0.5质量份，形成剂1质量份。
一种如上述低温电解质的制备方法，包括以下步骤：
1)溶剂制备：取60乙二醇、10烷基戊二醇和10丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀，然后将其加热到140℃，保温20min，制得溶剂；
2)加入溶质：取2质量份癸二酸铵和15质量份支链多元羧酸铵混合均匀，制得溶质，然后向步骤1)中的溶剂中加入20％的溶质，保温30min，然后将溶剂降温到105℃，再加入剩余的溶质，保温60min，制得半成品电解液；
3)加入添加剂：将半成品电解液冷却至90℃后，加入1.5质量份聚乙烯醇硼酸酯、0.5质量份消氢剂和1质量份形成剂，搅拌均匀，然后冷却至室温，制得低温电解质。
一种使用上述电解质的电容器。
实施例2
一种低温电解质，以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成；
所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇52质量份，烷基戊二醇25份质量份，丙三醇3质量份，癸二酸铵2质量份，支链多元羧酸铵盐15质量份，聚乙烯醇硼酸酯1.5质量份，消氢剂1质量份，形成剂0.5质量份。
一种如上述低温电解质的制备方法，包括以下步骤：
1)溶剂制备：取52乙二醇、25烷基戊二醇和3丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀，然后将其加热到150℃，保温20min，制得溶剂；
2)加入溶质：取2质量份癸二酸铵和15质量份支链多元羧酸铵混合均匀，制得溶质，然后向步骤1)中的溶剂中加入20％的溶质，保温30min，然后将溶剂降温到110℃，再加入剩余的溶质，保温60min，制得半成品电解液；
3)加入添加剂：将半成品电解液冷却至90℃后，加入1.5质量份聚乙烯醇硼酸酯、1质量份消氢剂和0.5质量份形成剂，搅拌均匀，然后冷却至室温，制得低温电解质。
实施例3
一种低温电解质，以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成；
所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇45质量份，烷基戊二醇10份质量份，丙三醇10质量份，癸二酸铵5质量份，支链多元羧酸铵盐25质量份，聚乙烯醇硼酸酯3质量份，消氢剂1质量份，形成剂1质量份。
一种如上述低温电解质的制备方法，包括以下步骤：
1)溶剂制备：取45乙二醇、10烷基戊二醇和10丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀，然后将其加热到145℃，保温20min，制得溶剂；
2)加入溶质：取2质量份癸二酸铵和25质量份支链多元羧酸铵混合均匀，制得溶质，然后向步骤1)中的溶剂中加入20％的溶质，保温30min，然后将溶剂降温到110℃，再加入剩余的溶质，保温60min，制得半成品电解液；
3)加入添加剂：将半成品电解液冷却至90℃后，加入3质量份聚乙烯醇硼酸酯、1质量份消氢剂和1质量份形成剂，搅拌均匀，然后冷却至室温，制得低温电解质。
实施例4
一种低温电解质，以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成；
所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇48质量份，烷基戊二醇10份质量份，丙三醇10质量份，癸二酸铵2质量份，支链多元羧酸铵盐20质量份，聚乙烯醇硼酸酯3质量份，消氢剂1质量份，形成剂1质量份。
一种如上述低温电解质的制备方法，包括以下步骤：
1)溶剂制备：取48乙二醇、10烷基戊二醇和10丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀，然后将其加热到145℃，保温20min，制得溶剂；
2)加入溶质：取2质量份癸二酸铵和20质量份支链多元羧酸铵混合均匀，制得溶质，然后向步骤1)中的溶剂中加入20％的溶质，保温30min，然后将溶剂降温到110℃，再加入剩余的溶质，保温60min，制得半成品电解液；
3)加入添加剂：将半成品电解液冷却至90℃后，加入3质量份聚乙烯醇硼酸酯、1质量份消氢剂和1质量份形成剂，搅拌均匀，然后冷却至室温，制得低温电解质。
实施例5
一种低温电解质，以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成；
所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇48质量份，烷基戊二醇11份质量份，丙三醇5质量份，癸二酸铵2质量份，支链多元羧酸铵盐25质量份，聚乙烯醇硼酸酯3质量份，消氢剂1质量份，形成剂1质量份。
一种如上述低温电解质的制备方法，包括以下步骤：
1)溶剂制备：取48乙二醇、11烷基戊二醇和5丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀，然后将其加热到145℃，保温20min，制得溶剂；
2)加入溶质：取2质量份癸二酸铵和25质量份支链多元羧酸铵混合均匀，制得溶质，然后向步骤1)中的溶剂中加入20％的溶质，保温30min，然后将溶剂降温到110℃，再加入剩余的溶质，保温60min，制得半成品电解液；
3)加入添加剂：将半成品电解液冷却至90℃后，加入3质量份聚乙烯醇硼酸酯、0.5质量份消氢剂和0.5质量份形成剂，搅拌均匀，然后冷却至室温，制得低温电解质。
对比例
市售的普通铝电解电容器电解质。
对比实施例1-3和对比例的性能，具体方法是，测量电解质30℃下的电导率，并将其放置在-55℃的温度下，静置6小时，再次测量其导电率，其结果如下：
表1性能试验结果
从上表可以看出，实施例1-3所制备的电解质在30℃下的电导率明显优于对比例的电导率；低温静置后，实施例1-3所制备的电解质在30℃下的电导率明显优于对比例的电导率。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种低温电解质，其特征在于，所述低温电解质以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂，以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质，然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成。
2.根据权利要求1所述的低温电解质，其特征在于，所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇45-60质量份，烷基戊二醇10-25份质量份，丙三醇3-10质量份，癸二酸铵2-5质量份，支链多元羧酸铵盐15-25质量份，聚乙烯醇硼酸酯1.5-3质量份，消氢剂0.5-1质量份，形成剂0.5-1质量份。
3.一种如权利要求1-2任一所述的低温电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)溶剂制备：取乙二醇、烷基戊二醇和丙三醇置于容器中搅拌均匀，然后加热，保温20min，制得溶剂；
2)加入溶质：取癸二酸铵和支链多元羧酸铵混合均匀，制得溶质，然后向溶剂中加入20％的溶质，保温30min，然后对溶剂降温，再加入剩余的溶质，保温60min，制得半成品电解液；
3)加入添加剂：将半成品电解液冷却至90℃后，加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂，搅拌均匀，然后冷却至室温，制得低温电解质。
4.根据权利要求3所述的低温电解质的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述容器为玻璃容器。
5.根据权利要求4所述的低温电解质的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述加热温度为140-150℃。
6.根据权利要求5所述的低温电解质的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述溶剂降温至105-110℃。
7.一种使用权利要求1-2任一所述低温电解质的电容器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190419 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |