CN112038097A - 一种电容电解液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容电解液及其制备方法和应用，其中，电容电解液包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇40‑70份、聚乙二醇2‑5份、二甲基甲酰胺‑2 10‑20份、长碳链羟基混合体15‑45份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5‑10份、甘露醇1‑2份、癸二酸铵2‑4份、己二酸铵8‑12份、苯甲酸铵3‑5份、间硝基乙酰苯0.5‑1.0份、邻硝基苯甲醚0.2‑0.8份、磷酸二氢铵0.5‑1.0份和1,2‑亚乙基二醇8‑10份。本发明提供的EG系列电解液使得液态贴片电容器成本得以控制；本发明提供的EG系列电解液所生产的铝电解电容均能满足产品电器性能，同时在耐高温性能上更加优于GBL系列，上限温度增加至少5度。
Description
技术领域
本发明属于电解电容器用电解液领域，涉及一种液态贴片EG系列替代GBL系列电解液及其制备方法和应用。
背景技术
由于铝电解电容器的应用越来越广泛和深入，市场竞争价格给企业带来的压力越来越大，铝电解电容器的主要材料为电解液，现有技术条件下10-120v产品液态贴片电解液均采用GBL系列，价格昂贵，市场价少则90元/公斤，多则160-190元/公斤，给设计成本带来很大的挑战，因此鉴于此类情况下开发了EG系列电解液代替GBL系列电解液，成本控制在40-50元/公斤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种EG系列10-120v电解液及其制备方法和应用，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明公开了一种电容电解液，包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇40-70份、聚乙二醇2-5份、二甲基甲酰胺-2 10-20份、长碳链羟基混合体15-45份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5-10份、甘露醇1-2份、癸二酸铵2-4份、己二酸铵8-12份、苯甲酸铵3-5份、间硝基乙酰苯0.5-1.0份、邻硝基苯甲醚0.2-0.8份、磷酸二氢铵0.5-1.0份和1,2-亚乙基二醇8-10份。
作为本发明的优选方案之一，一种电容电解液，包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇40份、聚乙二醇3份、二甲基甲酰胺-2 13份、长碳链羧基混合体15份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物7份、甘露醇2份、癸二酸铵2份、己二酸铵9份、苯甲酸铵3份、间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇8份。
作为本发明的优选方案之一，一种电容电解液，包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇48份、聚乙二醇2份、二甲基甲酰胺-2 16份、长碳链羧基混合体17份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5份、甘露醇1份、癸二酸铵4份,己二酸铵4份、苯甲酸铵3份、间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇10份。
作为本发明的优选方案之一，所述长碳链羟基混合体包括1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐，其中，所述1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐的重量份比为1：1：1；所述聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇，其中，所述聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇的重量份比为1：1：1：2。
本发明还公开了一种电容电解液的制备方法，包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇40-70份、聚乙二醇2-5份、二甲基甲酰胺-2 10-20份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5-10份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为120-125℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持25-35分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到110-120℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体15-45，甘露醇1-2份、癸二酸铵2-4份，己二酸铵8-12份和苯甲酸铵3-5份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到90-100℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.5-1.0份、邻硝基苯甲醚0.2-0.8份、磷酸二氢铵0.5-1.0份和1,2-亚乙基二醇8-10份，添加完毕后密封反应釜，搅拌10-20分钟，完成电解液制备。
作为本发明的优选方案之一，一种电容电解液的制备方法，具体包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇40份、聚乙二醇3份、二甲基甲酰胺-2 15份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物7份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为120℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持25分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到110℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体15，甘露醇2份、癸二酸铵2份，己二酸铵9份和苯甲酸铵3份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到100℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇8份，添加完毕后密封反应釜，搅拌15分钟，完成电解液制备。
作为本发明的优选方案之一，一种电容电解液的制备方法，具体包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇48份、聚乙二醇2份、二甲基甲酰胺-2 16份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为125℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持30分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到120℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体17，甘露醇1份、癸二酸铵4份，己二酸铵9份和苯甲酸铵3份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到95℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇10份，添加完毕后密封反应釜，搅拌20分钟，完成电解液制备。
作为本发明的优选方案之一，所述长碳链羟基混合体包括1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐，其中，所述1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐的重量份比为1：1：1；
所述聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇，其中，所述聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇的重量份比为1：1：1：2。
本发明还公开了一种电解电容器，包括上述的电解液，所述电解液包括正极和负极。
现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
1)本发明提供的EG系列电解液使得液态贴片电容器成本得以控制，成本控制在40-50元/公斤；
2)本发明提供的EG系列电解液所生产的铝电解电容均能满足产品电器性能，同时在耐高温性能上更加优于GBL系列，上限温度增加至少5度。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
实施例1：
本发明实施例1公开了一种电解液，包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇40份、聚乙二醇3份、二甲基甲酰胺-2 13份、长碳链羧基混合体15份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物7份、甘露醇2份、癸二酸铵2份、己二酸铵9份、苯甲酸铵3份、间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇8份。其中，长碳链羟基混合体包括1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐，1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐的重量份比为1：1：1；聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇，聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇的重量份比为1：1：1：2。
本发明实施例1还公开了上述一种电容电解液的制备方法，具体包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇40份、聚乙二醇3份、二甲基甲酰胺-2 15份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物7份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为120℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持25分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到110℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体15，甘露醇2份、癸二酸铵2份，己二酸铵9份和苯甲酸铵3份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到100℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇8份，添加完毕后密封反应釜，搅拌15分钟，完成电解液制备。
通过电导率测试仪、PH测试仪、闪火电压测试仪、硝酸银滴定法检测氯离子含量等方法，测试实施例1中的电解液的性能，结果如下：
30℃测试参数：闪火电压：350v；电导12-14us/c㎡，PH值：6.5-6.8，氯离子含量：硝酸银滴定后无异常。
实施例2：
本发明实施例2公开了一种电解液，包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇48份、聚乙二醇2份、二甲基甲酰胺-2 16份、长碳链羧基混合体17份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5份、甘露醇1份、癸二酸铵4份,己二酸铵4份、苯甲酸铵3份、间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇10份。其中，长碳链羟基混合体包括1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐，1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐的重量份比为1：1：1；聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇，聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇的重量份比为1：1：1：2。
本发明实施例2还公开了上述电解液的制备方法，包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇48份、聚乙二醇2份、二甲基甲酰胺-2 16份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为125℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持30分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到120℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体17，甘露醇1份、癸二酸铵4份，己二酸铵9份和苯甲酸铵3份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到95℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇10份，添加完毕后密封反应釜，搅拌20分钟，完成电解液制备。
通过电导率测试仪、PH测试仪、闪火电压测试仪、硝酸银滴定法检测氯离子含量等方法，测试实施例2的电解液的性能，30℃测试参数：闪火电压：365v；电导15-17us/c㎡，PH值：6.5-6.8，氯离子含量：硝酸银滴定后无异常。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电容电解液，其特征在于:包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇40-70份、聚乙二醇2-5份、二甲基甲酰胺-2 10-20份、长碳链羟基混合体15-45份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5-10份、甘露醇1-2份、癸二酸铵2-4份、己二酸铵8-12份、苯甲酸铵3-5份、间硝基乙酰苯0.5-1.0份、邻硝基苯甲醚0.2-0.8份、磷酸二氢铵0.5-1.0份和1,2-亚乙基二醇8-10份。
2.根据权利要求1所述的电容电解液，其特征在于：包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇40份、聚乙二醇3份、二甲基甲酰胺-2 13份、长碳链羧基混合体15份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物7份、甘露醇2份、癸二酸铵2份、己二酸铵9份、苯甲酸铵3份、间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇8份。
3.根据权利要求1所述的电容电解液，其特征在于：包含按照重量份数计算的如下组分：乙二醇48份、聚乙二醇2份、二甲基甲酰胺-2 16份、长碳链羧基混合体17份、聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5份、甘露醇1份、癸二酸铵4份，己二酸铵10份、苯甲酸铵3份、间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇10份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电容电解液，其特征在于：所述长碳链羟基混合体包括1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐，其中，所述1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐的重量份比为1：1：1；
所述的聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇，其中，所述聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇的重量份比为1：1：1：2。
5.一种电容电解液的制备方法，包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇40-70份、聚乙二醇2-5份、二甲基甲酰胺-2 10-20份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5-10份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为120-125℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持25-35分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到110-120℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体15-45，甘露醇1-2份、癸二酸铵2-4份，己二酸铵8-12份和苯甲酸铵3-5份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到90-100℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.5-1.0份、邻硝基苯甲醚0.2-0.8份、磷酸二氢铵0.5-1.0份和1,2-亚乙基二醇8-10份，添加完毕后密封反应釜，搅拌10-20分钟，完成电解液制备。
6.根据权利要求5所述的一种电容电解液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇40份、聚乙二醇3份、二甲基甲酰胺-2 15份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物7份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为120℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持25分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到110℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体15，甘露醇2份、癸二酸铵2份，己二酸铵9份和苯甲酸铵3份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到100℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇8份，添加完毕后密封反应釜，搅拌15分钟，完成电解液制备。
7.根据权利要求5所述的一种电容电解液的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)称取适量重量份数的各组分；
2)向反应釜内添加乙二醇48份、聚乙二醇2份、二甲基甲酰胺-2 16份，聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物5份，随后密封持续加热并搅拌，设定加热温度为125℃；
3)当温度升到步骤1)所设定的加热温度时，打开反应釜缸盖保持30分钟，之后停止加热而进行自然冷却；
4)等温度降到120℃时，向反应釜内继续添加长碳链羟基混合体17，甘露醇1份、癸二酸铵4份，己二酸铵9份和苯甲酸铵3份，添加完毕后密封反应釜；
5)待温度降到95℃时，打开反应釜缸盖，增加间硝基乙酰苯0.8份、邻硝基苯甲醚0.4份、磷酸二氢铵0.7份和1,2-亚乙基二醇10份，添加完毕后密封反应釜，搅拌20分钟，完成电解液制备。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的电容电解液的制备方法，其特征在于：所述长碳链羟基混合体包括1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐，其中，所述1,2-亚乙基二醇、十二双酸铵和羟基羧酸盐的重量份比为1：1：1；
所述聚乙烯醇和其耐高温材料的合成物包括聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇，其中，所述聚乙烯醇、聚乙二醇、五硼酸铵和甘露醇的重量份比为1：1：1：2。
9.一种电解电容器，其特征在于：包括权利要求1-4中任一项所述的电解液，所述电解液包括正极和负极。
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