CN110459405B - 一种用于铝电解电容器的电解液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝电解电容器领域，特别是指一种用于铝电解电容器的电解液及其制备方法，其组分主要包括有溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂。所述辅助添加剂包含聚烯酸酯、二羟二乙醚和、乙二醇、甘露醇和消氢剂。所述溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂的重量份为：溶剂40～55份，溶质4～12份，辅助添加剂3～8份，改性剂0.5～0.8份。经试验证明采用本发明的电解液的电容器可具有较高的闪火电压，并且可保持良好的导电率。上述组分以适当的份数结合本发明的工艺可制作形成铝电解电容器用的电解液。经试验证明采用本发明的电解液的电容器可具有较高的闪火电压，并且可保持良好的导电率。
Description
技术领域
本发明涉及铝电解电容器领域，特别是指一种用于铝电解电容器的电解液及其制备方法。
背景技术
随着电子技术的迅速发展，铝电解电容器作为电子产品其中之一的基础元件已经越来越被广泛应用，伴随而来的铝电解电容器所用的铝箔腐蚀技术也在不断地向前发展。电容器的铝箔比容越来越高，体积越来越小，电容器的损耗值相对变大，尤其是在高频领域其阻抗值变大，这在含水系低压铝电解电容器这块甚是明显。
在铝电解电容器的电解液中，需要加入闪火电压提升剂。然而现有的闪火电压提升剂对电解液的导电率影响极大，最终会影响铝电解电容器的性能。
发明内容
本发明提供一种用于铝电解电容器的电解液及其制备方法，以克服现有电容器的电解液闪火电压低且无法保持导电性能的问题。
本发明采用如下技术方案：一种用于铝电解电容器用的电解液，包括有溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂，所述溶质为有机羧酸盐，所述溶剂包含乙二醇，其特征在于：所述辅助添加剂包含以下重量份的组分：聚烯酸酯1～1.5份，二羟二乙醚0.8～1.6份，乙二醇5～8份；所述溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂的重量份为：溶剂40～55份，溶质4～12份，辅助添加剂3～8份，改性剂0.5～0.8份。
作为进一步的改进，所述改性剂包括磷酸氢二胺、次亚磷酸和亚磷酸铵中的至少一种。
作为进一步的改进，所述辅助添加剂还包括有甘露醇和/或消氢剂。
作为进一步的改进，所述消氢剂为对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇、对硝基苯苯酚和邻硝基苯甲醚中的至少一种。
一种用于铝电解电容器用的电解液的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：以质量比为1∶1∶6的比例分别称取聚烯酸酯、二羟二乙醚和乙二醇，加入搅拌机搅拌至溶解，并保持温度120℃至155℃，制得混合液；
步骤二：在步骤一制得的混合液中加入甘露醇和消氢剂，搅拌至溶解，并保持温度120℃至155℃；
步骤三：将溶剂加热至85℃至90℃；
步骤四：在步骤三中的溶剂中加入改性剂和溶质并且搅拌均匀，并加热至115℃至145℃，制得混合物；
步骤五：在步骤四制得的混合物中加入步骤二制得的混合液，搅拌均匀，并保持温度130℃至145℃，直至完全溶解，制得混合溶液；
步骤六：将步骤五制得的混合溶液冷却至室温，即得铝电解电容器的电解液。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的电解液以溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂为主要的组分，并且以适当的份数通过本发明的工艺制作形成本发明的铝电解电容器用的电解液。具体的，本发明采用聚烯酸酯、二羟二乙醚和乙二醇作为电解液的辅助添加剂，其中该辅助添加剂中部分乙二醇与二羟二乙醚混合形成提升闪火电压的辅助剂，同时聚烯酸酯和部分乙二醇形成防水合的辅助剂。经试验证明采用本发明的电解液的电容器可具有较高的闪火电压，并且电解液的导电率影响较小，可使电解液保持良好的导电率。
具体实施方式
一种铝电解电容器用的电解液，包括有溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂。所述溶剂包含乙二醇以及少量丙三醇；所述溶质为有机羧酸盐，具体为带支链二元羧酸盐；所述辅助添加剂包含聚烯酸酯、二羟二乙醚和、乙二醇、甘露醇和消氢剂，所述消氢剂为对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇、对硝基苯苯酚和邻硝基苯甲醚中的至少一种；所述改性剂包括磷酸氢二胺、次亚磷酸和亚磷酸铵中的至少一种。所述溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂的重量份为：溶剂40～55份，溶质4～12份，辅助添加剂3～8份，改性剂0.5～0.8份。
上述铝电解电容器用的电解液的制备工艺包括如下步骤：
步骤一：以质量比为1∶1∶6的比例分别称取聚烯酸酯、二羟二乙醚和乙二醇，加入搅拌机搅拌至溶解，并保持温度120℃至155℃，制得混合液，该混合液中部分乙二醇与二羟二乙醚混合形成提升闪火电压的辅助剂，同时聚烯酸酯和部分乙二醇形成防水合的辅助剂，用以防止电解液跟阳极铝箔表面的氧化膜发生水合作用，避免养护膜遭到破坏而致使电容器失效；
步骤二：在步骤一制得的混合液中加入消氢剂，搅拌至溶解，并保持温度120℃至155℃；
步骤三：将溶剂加热至85℃至90℃；
步骤四：在步骤三中的溶剂中加入改性剂和溶质并且搅拌均匀，并加热至115℃至145℃，制得混合物，其中加热至115℃至145℃与上述步骤二所保持的温度接近，使下述步骤五中混合物和混合液可同温混合，可提高混合溶液的制备纯度；
步骤五：在步骤四制得的混合物中加入步骤二制得的混合液，搅拌均匀，并保持温度130℃至145℃，直至完全溶解，制得混合溶液；
步骤六：将步骤五制得的混合溶液冷却至室温，即得铝电解电容器的电解液。
以下结合具体表格进一步阐述本发明：
上述表一中实施例1、2和3为本发明的的各组分的份数配比的实施例，比较例1和2为现有技术的电解液中的各组分的份数配比的实施例，其中比较例1未添加辅助添加剂，比较例2添加的辅助添加剂为甘露醇；
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 |
| 闪火电压(V) | 428 | 450 | 460 | 50 | 420 |
| 导电率(μs/cm) | 2750 | 3250 | 3450 | 1450 | 2600 |
| 含水率(％) | 12 | 10.8 | 10.2 | 21 | 18 |
上述表二电解液的闪火电压的性能数据；从表二中可以看出，本发明除实施例1中闪火电压略和导电率高于采用甘露醇作为闪火电压辅助剂的比较例2，以外，其余实施例均高于比较例，由此可见采用本发明的电解液的电容器可具有较高的闪火电压，并且可保持良好的导电率。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (4)
1.一种用于铝电解电容器的电解液，包括有溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂，所述溶质为有机羧酸盐，所述溶剂包含乙二醇，其特征在于：
所述辅助添加剂包含以下重量份的组分：聚烯酸酯1～1.5份，二羟二乙醚0.8～1.6份，乙二醇5～8份；
所述溶剂、溶质、辅助添加剂和改性剂的重量份为：溶剂40～55份，溶质4～12份，辅助添加剂3～8份，改性剂0.5～0.8份，其中所述改性剂包括磷酸氢二胺、次亚磷酸和亚磷酸铵中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种用于铝电解电容器的电解液，其特征在于：所述辅助添加剂还包括有甘露醇和消氢剂。
3.根据权利要求2所述的一种用于铝电解电容器的电解液，其特征在于：所述消氢剂为对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇、对硝基苯苯酚和邻硝基苯甲醚中的至少一种。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种用于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：
步骤一：以质量比为1∶1∶6的比例分别称取聚烯酸酯、二羟二乙醚和乙二醇，加入搅拌机搅拌至溶解，并保持温度120℃至155℃，制得混合液；
步骤二：在步骤一制得的混合液中加入甘露醇和消氢剂，搅拌至溶解，并保持温度120℃至155℃；
步骤三：将溶剂加热至85℃至90℃；
步骤四：在步骤三中的溶剂中加入改性剂和溶质并且搅拌均匀，并加热至115℃至145℃，制得混合物；
步骤五：在步骤四制得的混合物中加入步骤二制得的混合液，搅拌均匀，并保持温度130℃至145℃，直至完全溶解，制得混合溶液；
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