CN114360913A - 多功能无硼酸电解液及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电解液技术领域，具体涉及多功能无硼酸电解液及制备方法。其公开了多功能无硼酸电解液，其特征在于：其组分包括乙二醇、二甘醇、有机高分子聚合物、五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、带支链有机长碳链羧酸铵、抑氧剂、消氢剂和纯水；还公开了其制备方法包括以下步骤，S1：将乙二醇、二甘醇加热到135℃，然后加有机高分子聚合物，使其溶解完全；S2：待有机高分子聚合物完全溶解后，降温至130℃，然后加入五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、带支链有机长碳链羧酸铵，在120℃下保温1小时；S3：保温1小时后，降温至85℃，加入抑氧剂、消氢剂和纯水搅拌均匀；S4：搅拌均匀后冷却至常温即可。
Description
技术领域
本发明属于电解液技术领域，具体涉及多功能无硼酸电解液及制备方法。
背景技术
随着电容器是使用量大，且不可取代的电子元件。其产量约占电子元器件总量的40％，而铝电解电容器又占三大类电容器产量的36.8％左右。
目前，我国已成为全球铝电解电容器的主要生产国。2004年，中国铝电解电容器的产量达到700亿只，占全球同类产品的40％，销售额超过100亿元人民币。随着PC产品、电视机、DVD等视听产品、洗衣机、节能灯等家用电器和变压器、汽车电子品等的快速发展，铝电解电容器的市场需求量将以不低于5％的速度增长。而电解电容器中的电解液对电容器性能的影响至关重要，它决定了电容器的工作温度特性、耐压范围和耐纹波电流大小，以及电容器寿命。
铝电解电容器电解液的工作环境温度高，要求耐高温，同时对于一些滤波铝电解电容器要求承受后级的高频振荡，实际工作在高频高纹波电流状态，因此为了让其适应范围更广，更加可靠的工作，我们需要其具备耐高温，耐高频高纹波高耐性能；但是目前，我国普遍的中高压铝电解电容器电解液配置为：硼酸+PVA+乙二醇+溶质低成本体系，其寿命短、耐高温性能差耐纹波能力低。
发明内容
针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种多功能无硼酸电解液，其组分包括乙二醇、二甘醇、有机高分子聚合物、五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、带支链有机长碳链羧酸铵、抑氧剂、消氢剂和纯水；所述各个组分的重量含量为：
乙二醇40％～55％；
二甘醇10％～15％；
有机高分子聚合物8％～10％；
五硼酸铵2％～4％；
甘露醇2％～3％；
癸二酸铵4％～6％；
十二双酸铵1％～2％；
带支链有机长碳链羧酸铵15％～20％；
抑氧剂1％～2％；
消氢剂1％～2％；
纯水1％～2％。
作为本发明的一种优选方案，所述抑氧剂为磷酸铵，次亚磷酸铵，亚磷酸铵，单丁酯磷酸中的一种或多种组合。
作为本发明的一种优选方案，所述消氢剂为硝基苯甲醇，对硝基苯乙酰苯，对硝基苯酚，邻硝基苯甲醚中的一种或两种组合。
作为本发明的一种优选方案，所述带支链有机长碳链羧酸铵为2-丁基辛二酸铵或1-7癸二酸铵。
多功能无硼酸电解液的制备方法：包括以下步骤，
S1：将乙二醇、二甘醇加热到135℃，然后加有机高分子聚合物，使其溶解完全；
S2：待有机高分子聚合物完全溶解后，降温至130℃，然后加入五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、带支链有机长碳链羧酸铵，在120℃下保温1小时；
S3：保温1小时后，降温至85℃，加入抑氧剂、消氢剂和纯水搅拌均匀；
S4：搅拌均匀后冷却至常温即可。
本发明的有益效果：
本发明在耐温方面此电解液采用组合溶剂作为工作电解液的基础，用乙二醇+二甘醇作为主溶剂。因乙二醇沸点为197℃，而且溶解度高；二甘醇为244.8℃，能与乙二醇互溶。低温段采用乙二醇+水能任意比例互溶；且可以得到满意的负温特性-40℃；使得的使用环境更宽，更广；溶质方面；采用癸二酸铵盐和十二双酸铵盐作为溶质，加入更稳定，更耐温，耐纹波的带支链有机长碳链羧酸铵；从而获得更高的闪火电压和高电导率，保证了产品有较低的饱和蒸汽压及耐大纹波能力，满足要求；有机高分子聚合物提高电解液的闪火电压，增强抗压击穿能力；加入消氢剂，能保证产品的饱和蒸汽压变小，。防止水电解产生的氢气过多，造成气压过高产品鼓底；
得到的产品，其耐纹波能力更强，无硼酸电解液符合国际市场的需要，不含任何有害物质取得要求。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面通过实施例对本发明技术方案进一步说明。
实施例1
S1：按以上配方称量产品备用；将乙二醇、二甘醇加热到135℃，然后加有机高分子聚合物，使其溶解完全；
S2：待有机高分子聚合物完全溶解后，降温至130℃，然后加入五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、2-丁基辛二酸铵，在120℃下保温1小时；
S3：保温1小时后，降温至85℃，加入单丁酯磷酸，次亚磷酸铵、对硝基苯甲醇和纯水搅拌均匀；
S4：搅拌均匀后冷却至常温即可。
实施例2
S1：按以上配方称量产品备用；将乙二醇、二甘醇加热到135℃，然后加有机高分子聚合物，使其溶解完全；
S2：待有机高分子聚合物完全溶解后，降温至130℃，然后加入五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、2-丁基辛二酸铵，在120℃下保温1小时；
S3：保温1小时后，降温至85℃，加入单丁酯磷酸，次亚磷酸铵、对硝基苯甲醇和纯水搅拌均匀；
S4：搅拌均匀后冷却至常温即可。
实施例3
S1：按以上配方称量产品备用；将乙二醇、二甘醇加热到135℃，然后加有机高分子聚合物，使其溶解完全；
S2：待有机高分子聚合物完全溶解后，降温至130℃，然后加入五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、2-丁基辛二酸铵，在120℃下保温1小时；
S3：保温1小时后，降温至85℃，加入单丁酯磷酸，次亚磷酸铵、对硝基苯甲醇和纯水搅拌均匀；
S4：搅拌均匀后冷却至常温即可。
按照如下参数对实施例1～实施例进行检测，
得到的高温负荷试验结果如下：
根据以上配方参数和试验数据对比，分析，综合考虑实施例1为最佳结果。符合本次研发配方的宽温、宽压、耐大纹波无硼酸电解液的要求。符合欧盟的有害物质的管控范围，解决了铝电解电容器小型化.大容量.低Res和高可靠性的问题无硼酸电解液。适用范围广，应用环境恶劣的长寿命铝电解电容器电解液。为目前国内的一流水平。为行业的前进奠定了基石。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.多功能无硼酸电解液，其特征在于：其组分包括乙二醇、二甘醇、有机高分子聚合物、五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、带支链有机长碳链羧酸铵、抑氧剂、消氢剂和纯水；所述各个组分的重量含量为：
乙二醇40％～55％；
二甘醇10％～15％；
有机高分子聚合物8％～10％；
五硼酸铵2％～4％；
甘露醇2％～3％；
癸二酸铵4％～6％；
十二双酸铵1％～2％；
带支链有机长碳链羧酸铵15％～20％；
抑氧剂1％～2％；
消氢剂1％～2％；
纯水1％～2％。
2.根据权利要求1所述的多功能无硼酸电解液，其特征在于：所述抑氧剂为磷酸铵，次亚磷酸铵，亚磷酸铵，单丁酯磷酸中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的多功能无硼酸电解液，其特征在于：所述消氢剂为硝基苯甲醇，对硝基苯乙酰苯，对硝基苯酚，邻硝基苯甲醚中的一种或两种组合。
4.根据权利要求1所述的多功能无硼酸电解液，其特征在于：所述带支链有机长碳链羧酸铵为2-丁基辛二酸铵或1-7癸二酸铵。
5.如权利要求1～4任意一项所述的多功能无硼酸电解液的其制备方法,其特征在于：包括以下步骤，
S1：将乙二醇、二甘醇加热到135℃，然后加有机高分子聚合物，使其溶解完全；
S2：待有机高分子聚合物完全溶解后，降温至130℃，然后加入五硼酸铵、甘露醇、癸二酸铵、十二双酸铵、带支链有机长碳链羧酸铵，在120℃下保温1小时；
S3：保温1小时后，降温至85℃，加入抑氧剂、消氢剂和纯水搅拌均匀；
S4：搅拌均匀后冷却至常温即可。
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