CN111146003A - 一种600v高压低阻抗电解电容器工作电解液及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，包括如下重量百分比的组成：溶剂50‑85％、无机溶质1‑10％、有机溶质2‑12％、提升闪火电压添加剂1‑12％、气体吸收剂1‑8％、防水合剂0.1‑2％、其他添加剂1‑6％。本发明还公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法。本发明具有工作电压高、寿命长；电解液同时具有较高的闪火电压和电导率，闪火电压能够保证在650V以上；电解液有很好的批量稳定性，老化成品率高，电解液抗腐蚀能力很好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种属于新能源领域中的超高压电容器的技术领域，尤其是一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液及其制造方法。
背景技术
铝电解电容器是应用相当广泛之基础电子元件，其中大型铝电解电容器一般主要应用于变频设备、UPS不断电系统与新能源产业；而小型铝电解电容器则充分使用在平板电视、各类消费性电子产品、变压充电器以及汽车产业。
近年来东南亚新兴市场崛起，民生电子消费大幅提升，因而对于铝电解电容器的需求也大大增加，但是，新兴市场如印度等国，其当地部分地区供电电压并不稳定，时常会有突波出现，以致原先用于3C或其他消费性电子产品中，位于一次侧的400～450V引线式铝电解电容器，其耐电压已经不够，故，许多电子制造厂家已经开始将预计在供电电压不稳定地区进行销售的电子产品，其内部一次侧的铝电解电容器提升为500～600V制品。然而目前国内有进行常规生产500V引线式铝电解电容器的厂家并不多，600V的引线式产品更几乎没有，同时，此类高压铝电解电容器的内阻太高，往往也会使得电子制造厂家在电路设计上遭遇许多不便与困难，因此，一个具有低阻抗的500V～600V铝电解电容器，将是未来的发展趋势，但是为了达到低阻抗的500V～600V铝电解电容器，需要设置该电解电容器对应工作的电解液才能够到达设定要求的低阻抗的500V～600V铝电解电容器，而目前的电解液存在电解液同时较差的闪火电压和电导率，无法保证闪火电压在650V以上，稳定性差，电解液抗腐蚀能力差的缺点，因此如何设计一款具有600V高压低阻抗电解电容器工作的电解液显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种稳定性好、抗腐蚀性高的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，包括如下重量百分比的组成：溶剂50-85％、无机溶质1-10％、有机溶质2-12％、提升闪火电压添加剂1-12％、气体吸收剂1-8％、防水合剂0.1-2％、其他添加剂1-6％，其中：
所述的主要溶剂选自醇类溶剂、酯类溶剂或醚类溶剂，可选用一种或多种混合；
所述的无机溶质选自硼酸、硼酸铵、五硼酸、五硼酸铵，可选用一种或多种混合；
所述的有机溶质选自苯甲酸、苯甲酸铵、己二酸、己二酸铵、癸二酸、癸二酸铵、壬二酸、壬二酸铵、十二二酸、十二二酸铵、十三二酸、十三二酸铵、十四二酸、十四二酸铵、十五二酸、十五二酸铵、十六二酸或十六二酸铵与碳原子个数为20-40的高级脂肪酸及其铵盐，可选用一种或多种混合；
所述的提升闪火电压添加剂选自聚乙烯醇或聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物，可选用一种或多种混合；
所述的气体吸收剂选自含有一个或多个硝基之有机化合物；
所述的防水合剂选自磷酸单丁酯、磷酸二丁酯与其他磷酸系列的衍生物；
所述的其他添加剂选自离子螯合剂、分散剂以及二氧化硅。
作为优选：所述的二氧化硅的粒径小于1000奈米。
作为优选：所述的聚乙烯醇采用聚合度1000以下的产品。
作为优选：所述聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物中采用聚合度6000以下的聚乙二醇。
作为优选：高级脂肪酸中的碳原子个数为30。
作为优选：包括由以下重量百分比的配方组成：主要溶剂69-83％、无机溶质4-8％、有机溶质3-7％、提升闪火电压添加剂4-8％、气体吸收剂、防水合剂与其他添加剂共计6-8％。
本发明还公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其具体包括以下步骤：
S100、首先，将所述主要溶剂加温至110-120℃；
S200、然后投入所述的无机溶质、有机溶质、提升闪火电压添加剂，搅拌并升温至135-140℃，保温搅拌1-2小时；备用；
S300、然后将步骤S200的产物，再冷却至80℃-75℃后，并投入所述其他剩余的添加剂，即配置完毕。
作为优选：在步骤S100的温度要求为115℃。
作为优选：在步骤S200的温度要求为140℃。
作为优选：在步骤S300的温度要求为80℃。
本发明得到的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液及其制造方法，本发明与现有技术相比的优点是：
1、工作电压高、寿命长(600V产品寿命达到105℃负荷3000小时)；
2、电解液同时具有较高的闪火电压和电导率，闪火电压能够保证在650V以上；
3、电解液有很好的批量稳定性，老化成品率高，电解液抗腐蚀能力很好。
具体实施方式
下面结合实施例对发明创造作作为优选考虑说明。
实施例1：
本实施例提供的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，包括如下重量百分比的组成：溶剂50-85％、无机溶质1-10％、有机溶质2-12％、提升闪火电压添加剂1-12％、气体吸收剂1-8％、防水合剂0.1-2％、其他添加剂1-6％，其中：
所述的主要溶剂选自醇类溶剂、酯类溶剂或醚类溶剂，可选用一种或多种混合；
所述的无机溶质选自硼酸、硼酸铵、五硼酸、五硼酸铵，可选用一种或多种混合；
所述的有机溶质选自苯甲酸、苯甲酸铵、己二酸、己二酸铵、癸二酸、癸二酸铵、壬二酸、壬二酸铵、十二二酸、十二二酸铵、十三二酸、十三二酸铵、十四二酸、十四二酸铵、十五二酸、十五二酸铵、十六二酸或十六二酸铵与碳原子个数为20-40的高级脂肪酸及其铵盐，可选用一种或多种混合；
所述的提升闪火电压添加剂选自聚乙烯醇或聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物，可选用一种或多种混合；
所述的气体吸收剂选自含有一个或多个硝基之有机化合物；
所述的防水合剂选自磷酸单丁酯、磷酸二丁酯与其他磷酸系列的衍生物；
所述的其他添加剂选自离子螯合剂、分散剂以及二氧化硅。
作为优选：所述的二氧化硅的粒径小于1000奈米。
作为优选：所述的聚乙烯醇采用聚合度1000以下的产品。
作为优选：所述聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物中采用聚合度6000以下的聚乙二醇。
作为优选：高级脂肪酸中的碳原子个数为30。
作为优选：包括由以下重量百分比的配方组成：主要溶剂69-83％、无机溶质4-8％、有机溶质3-7％、提升闪火电压添加剂4-8％、气体吸收剂、防水合剂与其他添加剂共计6-8％。
本实施例还公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其具体包括以下步骤：
S100、首先，将所述主要溶剂加温至110-120℃；
S200、然后投入所述的无机溶质、有机溶质、提升闪火电压添加剂，搅拌并升温至135-140℃，保温搅拌1-2小时；备用；
S300、然后将步骤S200的产物，再冷却至80℃-75℃后，并投入所述其他剩余的添加剂，即配置完毕。
作为优选：在步骤S100的温度要求为115℃。
作为优选：在步骤S200的温度要求为140℃。
作为优选：在步骤S300的温度要求为80℃。
实施例1可参照下表配方比例：
表1：
经试验数据表明：本实施例1的电解液特性参数如下表：
将上述600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，分别用来制作550V与600V铝电解电容器，其制作规格为：550V-33μF 16mm*25mm、550V-68μF 18mm*30.5mm与600V-27μF16mm*25mm，并将此三个实施例中的各十颗样品投入105℃的寿命负荷试验，最终得到铝电解电容器初始特性与寿命试验结果，请参考下表。
1、规格为：550V-33μF 16mm*25mm
2、规格为：550V-68μF 18mm*30.5mm
3、规格为：600V-27μF 16mm*25mm
经由以上的实施例，可以确认出，使用本技术方案中600V高压低阻抗电解液制作出的500V-600V引线式铝电解电容器，对比目前国内的同等级电容，具有明显较低的内阻值，彻底地实现了600V低阻抗的引线式铝电解电容器，同时也为电子产品制造厂的电路设计与研发，开辟了一条宽广的道路。
而且本发明与现有技术相比的优点是：
1、工作电压高、寿命长(600V产品寿命达到105℃负荷3000小时)；
2、电解液同时具有较高的闪火电压和电导率，闪火电压能够保证在650V以上；
3、电解液有很好的批量稳定性，老化成品率高，电解液抗腐蚀能力很好。
实施例2：
本实施例提供的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，包括如下重量百分比的组成：包括由以下重量百分比的配方组成：主要溶剂69-83％、无机溶质4-8％、有机溶质3-7％、提升闪火电压添加剂4-8％、气体吸收剂、防水合剂与其他添加剂共计6-8％，其中：
所述的主要溶剂选自醇类溶剂、酯类溶剂；
所述的无机溶质选自硼酸、硼酸铵、五硼酸；
所述的有机溶质选自苯甲酸、苯甲酸铵、己二酸、己二酸铵、癸二酸、癸二酸铵、壬二酸、壬二酸铵；
所述的提升闪火电压添加剂选自聚乙烯醇；
所述的气体吸收剂选自含有一个硝基之有机化合物；
所述的防水合剂选自磷酸单丁酯、磷酸二丁酯与其他磷酸系列的衍生物；
所述的其他添加剂选自离子螯合剂、分散剂以及二氧化硅。
本实施例还公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其具体包括以下步骤：
S100、首先，将所述主要溶剂加温至110℃；
S200、然后投入所述的无机溶质、有机溶质、提升闪火电压添加剂，搅拌并升温至135℃，保温搅拌1小时；备用；
S300、然后将步骤S200的产物，再冷却至80℃后，并投入所述其他剩余的添加剂，即配置完毕。
实施例3：
本实施例提供的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，包括如下重量百分比的组成：溶剂85％、无机溶质1％、有机溶质2％、提升闪火电压添加剂2％、气体吸收剂2％、防水合剂2％、其他添加剂6％，其中：
所述的主要溶剂选自醇类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂；
所述的无机溶质选自硼酸、硼酸铵、五硼酸、五硼酸铵；
所述的有机溶质选自苯甲酸、苯甲酸铵、己二酸、己二酸铵、癸二酸、癸二酸铵、壬二酸、壬二酸铵、十二二酸、十二二酸铵、十三二酸、十三二酸铵、十四二酸、十四二酸铵、十五二酸、十五二酸铵、十六二酸、十六二酸铵与碳原子个数为40的高级脂肪酸及其铵盐；
所述的提升闪火电压添加剂选自聚乙烯醇与高分子硅氧烷聚合物；
所述的气体吸收剂选自含有一个或多个硝基之有机化合物；
所述的防水合剂选自磷酸单丁酯、磷酸二丁酯与其他磷酸系列的衍生物；
所述的其他添加剂选自离子螯合剂、分散剂以及二氧化硅。
本实施例还公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其具体包括以下步骤：
S100、首先，将所述主要溶剂加温至120℃；
S200、然后投入所述的无机溶质、有机溶质、提升闪火电压添加剂，搅拌并升温至140℃，保温搅拌2小时；备用；
S300、然后将步骤S200的产物，再冷却至75℃后，并投入所述其他剩余的添加剂，即配置完毕。
实施例4：
本实施例提供的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，包括如下重量百分比的组成：溶剂60％、无机溶质5％、有机溶质10％、提升闪火电压添加剂12％、气体吸收剂7％、防水合剂1％、其他添加剂5％，其中：
所述的主要溶剂选自醇类溶剂、酯类溶剂或醚类溶剂，可选用一种或多种混合；
所述的无机溶质选自硼酸、硼酸铵、五硼酸、五硼酸铵，可选用一种或多种混合；
所述的有机溶质选自苯甲酸、苯甲酸铵、己二酸、己二酸铵、癸二酸、癸二酸铵、壬二酸、壬二酸铵、十二二酸、十二二酸铵、十三二酸、十三二酸铵、十四二酸、十四二酸铵、十五二酸、十五二酸铵、十六二酸或十六二酸铵与碳原子个数为20的高级脂肪酸及其铵盐，可选用一种或多种混合；
所述的提升闪火电压添加剂选自聚乙烯醇或聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物，可选用一种或多种混合；
所述的气体吸收剂选自含有一个或多个硝基之有机化合物；
所述的防水合剂选自磷酸单丁酯、磷酸二丁酯与其他磷酸系列的衍生物；
所述的其他添加剂选自离子螯合剂、分散剂以及二氧化硅。
作为优选：所述的二氧化硅的粒径小于1000奈米。
作为优选：所述的聚乙烯醇采用聚合度1000以下的产品。
作为优选：所述聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物中采用聚合度6000以下的聚乙二醇。
作为优选：高级脂肪酸中的碳原子个数为30。
本实施例还公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其具体包括以下步骤：
S100、首先，将所述主要溶剂加温至112℃；
S200、然后投入所述的无机溶质、有机溶质、提升闪火电压添加剂，搅拌并升温至136℃，保温搅拌2小时；备用；
S300、然后将步骤S200的产物，再冷却至80℃后，并投入所述其他剩余的添加剂，即配置完毕。
实施例5：
本实施例提供的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，包括如下重量百分比的组成：溶剂50％、无机溶质10％、有机溶质12％、提升闪火电压添加剂12％、气体吸收剂8％、防水合剂2％、其他添加剂6％，其中：
所述的主要溶剂选自醇类溶剂、醚类溶剂；
所述的无机溶质选自五硼酸、五硼酸铵；
所述的有机溶质选自苯甲酸、苯甲酸铵、己二酸、己二酸铵、癸二酸、癸二酸铵、壬二酸、壬二酸铵、十二二酸、十二二酸铵、十三二酸、十三二酸铵、十四二酸、十四二酸铵、十五二酸、十五二酸铵、十六二酸，可选用一种或多种混合；
所述的提升闪火电压添加剂选自聚乙烯醇或聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物，可选用一种或多种混合；
所述的气体吸收剂选自含有一个或多个硝基之有机化合物；
所述的防水合剂选自磷酸单丁酯、磷酸二丁酯与其他磷酸系列的衍生物；
所述的其他添加剂选自离子螯合剂、分散剂以及二氧化硅。
本实施例还公开了一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其具体包括以下步骤：
S100、首先，将所述主要溶剂加温至115℃；
S200、然后投入所述的无机溶质、有机溶质、提升闪火电压添加剂，搅拌并升温至138℃，保温搅拌1.5小时；备用；
S300、然后将步骤S200的产物，再冷却至78℃后，并投入所述其他剩余的添加剂，即配置完毕。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，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。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，其特征在于：包括如下重量百分比的组成：溶剂50-85％、无机溶质1-10％、有机溶质2-12％、提升闪火电压添加剂1-12％、气体吸收剂1-8％、防水合剂0.1-2％、其他添加剂1-6％，其中：
所述的主要溶剂选自醇类溶剂、酯类溶剂或醚类溶剂，可选用一种或多种混合；
所述的无机溶质选自硼酸、硼酸铵、五硼酸、五硼酸铵，可选用一种或多种混合；
所述的有机溶质选自苯甲酸、苯甲酸铵、己二酸、己二酸铵、癸二酸、癸二酸铵、壬二酸、壬二酸铵、十二二酸、十二二酸铵、十三二酸、十三二酸铵、十四二酸、十四二酸铵、十五二酸、十五二酸铵、十六二酸或十六二酸铵与碳原子个数为20-40的高级脂肪酸及其铵盐，可选用一种或多种混合；
所述的提升闪火电压添加剂选自聚乙烯醇或聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物，可选用一种或多种混合；
所述的气体吸收剂选自含有一个或多个硝基之有机化合物；
所述的防水合剂选自磷酸单丁酯、磷酸二丁酯与其他磷酸系列的衍生物；
所述的其他添加剂选自离子螯合剂、分散剂以及二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，其特征在于：所述的二氧化硅的粒径小于1000奈米。
3.根据权利要求1或2所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，其特征在于：所述的聚乙烯醇采用聚合度1000以下的产品。
4.根据权利要求1或2所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，其特征在于：所述聚乙二醇与高分子硅氧烷聚合物中采用聚合度6000以下的聚乙二醇。
5.根据权利要求1或2所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，其特征在于：高级脂肪酸中的碳原子个数为30。
6.根据权利要求1或2所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液，其特征在于：包括由以下重量百分比的配方组成：主要溶剂69-83％、无机溶质4-8％、有机溶质3-7％、提升闪火电压添加剂4-8％、气体吸收剂、防水合剂与其他添加剂共计6-8％。
7.一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其特征在于具体包括以下步骤：
S100、首先，将所述主要溶剂加温至110-120℃；
S200、然后投入所述的无机溶质、有机溶质、提升闪火电压添加剂，搅拌并升温至135-140℃，保温搅拌1-2小时；备用；
S300、然后将步骤S200的产物，再冷却至80℃-75℃后，并投入所述其他剩余的添加剂，即配置完毕。
8.根据权利要求7所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其特征在于，在步骤S100的温度要求为115℃。
9.根据权利要求7所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其特征在于，在步骤S200的温度要求为140℃。
10.根据权利要求7所述的一种600V高压低阻抗电解电容器工作电解液的制造方法，其特征在于，在步骤S300的温度要求为80℃。
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