CN110010354B - 一种适用于高压铝电解电容器的电解液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于高压铝电解电容器的电解液及其制备方法，属于高压铝电解电容器相关技术领域，所述的适用于高压铝电解电容器的电解液包括以下按照重量份的原料：4‑羟基丁酸内酯40‑60份、聚乙二醇60‑80份、乙二醇50‑70份、碳酸乙烯酯30‑50份、碳酸丙烯酯40‑60份、碳酸二乙酯30‑40份、碳酸二甲酯20‑30份、碳酸甲乙酯10‑20份、壬二酸铵20‑40份、十二双酸铵30‑50份、苯甲酸10‑30份、甲酸铵40‑60份、磷酸氢二铵40‑50份、邻苯二甲酸30‑40份、硼酸10‑20份、对硝基苯酚10‑20份、次亚磷酸钠5‑10份、邻硝基苯甲醚10‑20份、磷酸单丁酯20‑30份；本发明所述的制备方法过程简单，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高压铝电解电容器相关技术领域，具体是一种适用于高压铝电解电容器的电解液及其制备方法。
背景技术
电容器是一种储能元件，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时。电容器通常叫做电容。按其结构可分为固定电容器、半可变电容器、可变电容器三种。铝电解电容器是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极而制成的电容器称作铝电解电容器。它是一种用铝材料制成的电性能好、适用范围宽、可靠性高的通用型电解电容器。国优名牌产品。由中国振华集团新云器材厂最早研制、生产。年生产能力10亿支。产品有30种型号、数千个规格，广泛用于空调机、收录机、洗衣机、通信机等家用电器及电子整机、仪器、仪表的配套。
铝电解电容器中的电解液关乎到电容的使用寿命，合理的电解液能够提高铝电解电容器的使用寿命，现有技术中铝电解电容器中的电解液性能较差，耐高低温性能较差，使得铝电解电容器的使用寿命无法进一步提高。因此，本发明提供了一种适用于高压铝电解电容器的电解液。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高压铝电解电容器的电解液，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：
一种适用于高压铝电解电容器的电解液，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯40-60份、聚乙二醇60-80份、乙二醇50-70份、碳酸乙烯酯30-50份、碳酸丙烯酯40-60份、碳酸二乙酯30-40份、碳酸二甲酯20-30份、碳酸甲乙酯10-20份、壬二酸铵20-40份、十二双酸铵30-50份、苯甲酸10-30份、甲酸铵40-60份、磷酸氢二铵40-50份、邻苯二甲酸30-40份、硼酸10-20份、对硝基苯酚10-20份、次亚磷酸钠5-10份、邻硝基苯甲醚10-20份、磷酸单丁酯20-30份。
作为本发明进一步的方案，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯45-55份、聚乙二醇65-75份、乙二醇55-65份、碳酸乙烯酯35-45份、碳酸丙烯酯45-55份、碳酸二乙酯32-38份、碳酸二甲酯23-27份、碳酸甲乙酯12-18份、壬二酸铵25-35份、十二双酸铵35-45份、苯甲酸15-25份、甲酸铵45-55份、磷酸氢二铵42-48份、邻苯二甲酸32-38份、硼酸12-18份、对硝基苯酚12-18份、次亚磷酸钠6-9份、邻硝基苯甲醚12-18份、磷酸单丁酯22-28份。
作为本发明再进一步的方案，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯50份、聚乙二醇70份、乙二醇60份、碳酸乙烯酯40份、碳酸丙烯酯50份、碳酸二乙酯35份、碳酸二甲酯25份、碳酸甲乙酯15份、壬二酸铵30份、十二双酸铵40份、苯甲酸20份、甲酸铵50份、磷酸氢二铵45份、邻苯二甲酸35份、硼酸15份、对硝基苯15份、次亚磷酸钠8份、邻硝基苯甲醚15份、磷酸单丁酯25份。
所述适用于高压铝电解电容器的电解液的制备方法，步骤如下：
1)取配方量的4-羟基丁酸内酯、聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯置于配置搅拌釜中加热至50℃后再充分搅拌混合，得到混合溶剂A，备用；
2)取配方量的壬二酸铵、十二双酸铵、苯甲酸、甲酸铵、磷酸氢二铵、邻苯二甲酸和硼酸置于粉碎搅拌釜中，首先粉碎，然后再搅拌充分混合，得到混合溶剂B；
3)取配方量的对硝基苯、次亚磷酸钠、邻硝基苯甲醚和磷酸单丁酯置于搅拌反应釜中加热至60℃后再充分搅拌混合；得到功能添加混合物C，备用；
4)依次向步骤1)中得到的混合溶剂A中边搅拌边加入步骤2)中得到的合溶剂B和步骤3)中得到的功能添加混合物C，加入时间均控制在20min；加入完成后升温至120℃并高速搅拌；得到适用于高压铝电解电容器的电解液成品。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤1)中的搅拌速率为200rpm，搅拌时间为20min。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤2)中粉碎时的搅拌速率为500rpm，时间为30min，反应温度为60℃；充分混合时的搅拌速率为300rpm，时间为40min，反应温度为80℃。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤3)中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为30min。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤4)中边搅拌便加入的搅拌速率为200rpm；高速搅拌的搅拌速率为800rpm，搅拌时间为50min。
上述所述的适用于高压铝电解电容器的电解液在制备铝电解电容器产品中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的适用于高压铝电解电容器的电解液在各种原料的共同配合作用下，其耐热性，使用寿命均有很好的改善，在制备高压铝电解电容器产品中有很好的应用前景。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种适用于高压铝电解电容器的电解液，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯40份、聚乙二醇60份、乙二醇50份、碳酸乙烯酯30份、碳酸丙烯酯40份、碳酸二乙酯30份、碳酸二甲酯20份、碳酸甲乙酯10份、壬二酸铵20份、十二双酸铵30份、苯甲酸10份、甲酸铵40份、磷酸氢二铵40份、邻苯二甲酸30份、硼酸10份、对硝基苯酚10份、次亚磷酸钠5份、邻硝基苯甲醚10份、磷酸单丁酯20份。
本实施例中，所述适用于高压铝电解电容器的电解液的制备方法，步骤如下：
1)取配方量的4-羟基丁酸内酯、聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯置于配置搅拌釜中加热至50℃后再充分搅拌混合，得到混合溶剂A，备用；
2)取配方量的壬二酸铵、十二双酸铵、苯甲酸、甲酸铵、磷酸氢二铵、邻苯二甲酸和硼酸置于粉碎搅拌釜中，首先粉碎，然后再搅拌充分混合，得到混合溶剂B；
3)取配方量的对硝基苯、次亚磷酸钠、邻硝基苯甲醚和磷酸单丁酯置于搅拌反应釜中加热至60℃后再充分搅拌混合；得到功能添加混合物C，备用；
4)依次向步骤1)中得到的混合溶剂A中边搅拌边加入步骤2)中得到的合溶剂B和步骤3)中得到的功能添加混合物C，加入时间均控制在20min；加入完成后升温至120℃并高速搅拌；得到适用于高压铝电解电容器的电解液成品。
所述步骤1)中的搅拌速率为200rpm，搅拌时间为20min；所述步骤2)中粉碎时的搅拌速率为500rpm，时间为30min，反应温度为60℃；充分混合时的搅拌速率为300rpm，时间为40min，反应温度为80℃；所述步骤3)中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为30min；所述步骤4)中边搅拌便加入的搅拌速率为200rpm；高速搅拌的搅拌速率为800rpm，搅拌时间为50min。
实施例2
一种适用于高压铝电解电容器的电解液，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯45份、聚乙二醇65份、乙二醇55份、碳酸乙烯酯35份、碳酸丙烯酯45份、碳酸二乙酯32份、碳酸二甲酯23份、碳酸甲乙酯12份、壬二酸铵25份、十二双酸铵35份、苯甲酸15份、甲酸铵45份、磷酸氢二铵42份、邻苯二甲酸32份、硼酸12份、对硝基苯酚12份、次亚磷酸钠6份、邻硝基苯甲醚12份、磷酸单丁酯22份。
本实施例中，所述适用于高压铝电解电容器的电解液的制备方法，步骤如下：
1)取配方量的4-羟基丁酸内酯、聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯置于配置搅拌釜中加热至50℃后再充分搅拌混合，得到混合溶剂A，备用；
2)取配方量的壬二酸铵、十二双酸铵、苯甲酸、甲酸铵、磷酸氢二铵、邻苯二甲酸和硼酸置于粉碎搅拌釜中，首先粉碎，然后再搅拌充分混合，得到混合溶剂B；
3)取配方量的对硝基苯、次亚磷酸钠、邻硝基苯甲醚和磷酸单丁酯置于搅拌反应釜中加热至60℃后再充分搅拌混合；得到功能添加混合物C，备用；
4)依次向步骤1)中得到的混合溶剂A中边搅拌边加入步骤2)中得到的合溶剂B和步骤3)中得到的功能添加混合物C，加入时间均控制在20min；加入完成后升温至120℃并高速搅拌；得到适用于高压铝电解电容器的电解液成品。
所述步骤1)中的搅拌速率为200rpm，搅拌时间为20min；所述步骤2)中粉碎时的搅拌速率为500rpm，时间为30min，反应温度为60℃；充分混合时的搅拌速率为300rpm，时间为40min，反应温度为80℃；所述步骤3)中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为30min；所述步骤4)中边搅拌便加入的搅拌速率为200rpm；高速搅拌的搅拌速率为800rpm，搅拌时间为50min。
实施例3
一种适用于高压铝电解电容器的电解液，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯50份、聚乙二醇70份、乙二醇60份、碳酸乙烯酯40份、碳酸丙烯酯50份、碳酸二乙酯35份、碳酸二甲酯25份、碳酸甲乙酯15份、壬二酸铵30份、十二双酸铵40份、苯甲酸20份、甲酸铵50份、磷酸氢二铵45份、邻苯二甲酸35份、硼酸15份、对硝基苯15份、次亚磷酸钠8份、邻硝基苯甲醚15份、磷酸单丁酯25份。
本实施例中，所述适用于高压铝电解电容器的电解液的制备方法，步骤如下：
1)取配方量的4-羟基丁酸内酯、聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯置于配置搅拌釜中加热至50℃后再充分搅拌混合，得到混合溶剂A，备用；
2)取配方量的壬二酸铵、十二双酸铵、苯甲酸、甲酸铵、磷酸氢二铵、邻苯二甲酸和硼酸置于粉碎搅拌釜中，首先粉碎，然后再搅拌充分混合，得到混合溶剂B；
3)取配方量的对硝基苯、次亚磷酸钠、邻硝基苯甲醚和磷酸单丁酯置于搅拌反应釜中加热至60℃后再充分搅拌混合；得到功能添加混合物C，备用；
4)依次向步骤1)中得到的混合溶剂A中边搅拌边加入步骤2)中得到的合溶剂B和步骤3)中得到的功能添加混合物C，加入时间均控制在20min；加入完成后升温至120℃并高速搅拌；得到适用于高压铝电解电容器的电解液成品。
所述步骤1)中的搅拌速率为200rpm，搅拌时间为20min；所述步骤2)中粉碎时的搅拌速率为500rpm，时间为30min，反应温度为60℃；充分混合时的搅拌速率为300rpm，时间为40min，反应温度为80℃；所述步骤3)中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为30min；所述步骤4)中边搅拌便加入的搅拌速率为200rpm；高速搅拌的搅拌速率为800rpm，搅拌时间为50min。
实施例4
一种适用于高压铝电解电容器的电解液，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯55份、聚乙二醇75份、乙二醇65份、碳酸乙烯酯45份、碳酸丙烯酯55份、碳酸二乙酯38份、碳酸二甲酯27份、碳酸甲乙酯18份、壬二酸铵35份、十二双酸铵45份、苯甲酸25份、甲酸铵55份、磷酸氢二铵48份、邻苯二甲酸38份、硼酸18份、对硝基苯酚18份、次亚磷酸钠9份、邻硝基苯甲醚18份、磷酸单丁酯28份。
本实施例中，所述适用于高压铝电解电容器的电解液的制备方法，步骤如下：
1)取配方量的4-羟基丁酸内酯、聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯置于配置搅拌釜中加热至50℃后再充分搅拌混合，得到混合溶剂A，备用；
2)取配方量的壬二酸铵、十二双酸铵、苯甲酸、甲酸铵、磷酸氢二铵、邻苯二甲酸和硼酸置于粉碎搅拌釜中，首先粉碎，然后再搅拌充分混合，得到混合溶剂B；
3)取配方量的对硝基苯、次亚磷酸钠、邻硝基苯甲醚和磷酸单丁酯置于搅拌反应釜中加热至60℃后再充分搅拌混合；得到功能添加混合物C，备用；
4)依次向步骤1)中得到的混合溶剂A中边搅拌边加入步骤2)中得到的合溶剂B和步骤3)中得到的功能添加混合物C，加入时间均控制在20min；加入完成后升温至120℃并高速搅拌；得到适用于高压铝电解电容器的电解液成品。
所述步骤1)中的搅拌速率为200rpm，搅拌时间为20min；所述步骤2)中粉碎时的搅拌速率为500rpm，时间为30min，反应温度为60℃；充分混合时的搅拌速率为300rpm，时间为40min，反应温度为80℃；所述步骤3)中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为30min；所述步骤4)中边搅拌便加入的搅拌速率为200rpm；高速搅拌的搅拌速率为800rpm，搅拌时间为50min。
实施例5
一种适用于高压铝电解电容器的电解液，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯60份、聚乙二醇80份、乙二醇70份、碳酸乙烯酯50份、碳酸丙烯酯60份、碳酸二乙酯40份、碳酸二甲酯30份、碳酸甲乙酯20份、壬二酸铵40份、十二双酸铵50份、苯甲酸30份、甲酸铵60份、磷酸氢二铵50份、邻苯二甲酸40份、硼酸20份、对硝基苯酚20份、次亚磷酸钠10份、邻硝基苯甲醚20份、磷酸单丁酯30份。
本实施例中，所述适用于高压铝电解电容器的电解液的制备方法，步骤如下：
1)取配方量的4-羟基丁酸内酯、聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯置于配置搅拌釜中加热至50℃后再充分搅拌混合，得到混合溶剂A，备用；
2)取配方量的壬二酸铵、十二双酸铵、苯甲酸、甲酸铵、磷酸氢二铵、邻苯二甲酸和硼酸置于粉碎搅拌釜中，首先粉碎，然后再搅拌充分混合，得到混合溶剂B；
3)取配方量的对硝基苯、次亚磷酸钠、邻硝基苯甲醚和磷酸单丁酯置于搅拌反应釜中加热至60℃后再充分搅拌混合；得到功能添加混合物C，备用；
4)依次向步骤1)中得到的混合溶剂A中边搅拌边加入步骤2)中得到的合溶剂B和步骤3)中得到的功能添加混合物C，加入时间均控制在20min；加入完成后升温至120℃并高速搅拌；得到适用于高压铝电解电容器的电解液成品。
所述步骤1)中的搅拌速率为200rpm，搅拌时间为20min；所述步骤2)中粉碎时的搅拌速率为500rpm，时间为30min，反应温度为60℃；充分混合时的搅拌速率为300rpm，时间为40min，反应温度为80℃；所述步骤3)中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为30min；所述步骤4)中边搅拌便加入的搅拌速率为200rpm；高速搅拌的搅拌速率为800rpm，搅拌时间为50min。
对比例
取现有技术中的CHONGX铝电解电容器作为对比例。
对适用于实施例1-5所制备的适用于高压铝电解电容器的电解液的铝电解电容器及对比例中的铝电解电容器进行性能测试，测试方法为：100℃环境下施加800V直流电压，测试其使用寿命，测试结果如表1所示。
表1
从以上结果中可以看出，采用实施例1-5所制备的适用于高压铝电解电容器的电解液的高压铝电解电容器相对于对比例中采用的CHONGX铝电解电容器具有更长的使用寿命；并且，实施例3为本发明的最佳实施例。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种适用于高压铝电解电容器的电解液，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯40-60份、聚乙二醇60-80份、乙二醇50-70份、碳酸乙烯酯30-50份、碳酸丙烯酯40-60份、碳酸二乙酯30-40份、碳酸二甲酯20-30份、碳酸甲乙酯10-20份、壬二酸铵20-40份、十二双酸铵30-50份、苯甲酸10-30份、甲酸铵40-60份、磷酸氢二铵40-50份、邻苯二甲酸30-40份、硼酸10-20份、对硝基苯酚10-20份、次亚磷酸钠5-10份、邻硝基苯甲醚10-20份、磷酸单丁酯20-30份。
2.根据权利要求1所述的适用于高压铝电解电容器的电解液，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯45-55份、聚乙二醇65-75份、乙二醇55-65份、碳酸乙烯酯35-45份、碳酸丙烯酯45-55份、碳酸二乙酯32-38份、碳酸二甲酯23-27份、碳酸甲乙酯12-18份、壬二酸铵25-35份、十二双酸铵35-45份、苯甲酸15-25份、甲酸铵45-55份、磷酸氢二铵42-48份、邻苯二甲酸32-38份、硼酸12-18份、对硝基苯酚12-18份、次亚磷酸钠6-9份、邻硝基苯甲醚12-18份、磷酸单丁酯22-28份。
3.根据权利要求2所述的适用于高压铝电解电容器的电解液，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：4-羟基丁酸内酯50份、聚乙二醇70份、乙二醇60份、碳酸乙烯酯40份、碳酸丙烯酯50份、碳酸二乙酯35份、碳酸二甲酯25份、碳酸甲乙酯15份、壬二酸铵30份、十二双酸铵40份、苯甲酸20份、甲酸铵50份、磷酸氢二铵45份、邻苯二甲酸35份、硼酸15份、对硝基苯酚15份、次亚磷酸钠8份、邻硝基苯甲醚15份、磷酸单丁酯25份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的适用于高压铝电解电容器的电解液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取配方量的4-羟基丁酸内酯、聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯置于配置搅拌釜中加热至50°C后再充分搅拌混合，得到混合溶剂A，备用；
2)取配方量的壬二酸铵、十二双酸铵、苯甲酸、甲酸铵、磷酸氢二铵、邻苯二甲酸和硼酸置于粉碎搅拌釜中，首先粉碎，然后再搅拌充分混合，得到混合溶剂B；
3)取配方量的对硝基苯酚、次亚磷酸钠、邻硝基苯甲醚和磷酸单丁酯置于搅拌反应釜中加热至60°C后再充分搅拌混合；得到功能添加混合物C，备用；
4)依次向步骤1）中得到的混合溶剂A中边搅拌边加入步骤2）中得到的合溶剂B和步骤3）中得到的功能添加混合物C，加入时间均控制在20min；加入完成后升温至120°C并高速搅拌；得到适用于高压铝电解电容器的电解液成品；
所述步骤1）中的搅拌速率为200rpm，搅拌时间为20min；
所述步骤2）中粉碎时的搅拌速率为500rpm，时间为30min，反应温度为60°C；充分混合时的搅拌速率为300rpm，时间为40min，反应温度为80°C；
所述步骤3）中搅拌速率为300rpm，搅拌时间为30min；
所述步骤4）中边搅拌边 加入的搅拌速率为200rpm；高速搅拌的搅拌速率为800rpm，搅拌时间为50min。
5.一种如权利要求1-3任一所述的适用于高压铝电解电容器的电解液在制备铝电解电容器产品中的应用。
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