CN115863058A - 一种超高压牛角铝电解电容器用电解液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电解液技术领域,具体涉及一种超高压牛角铝电解电容器用电解液及其制备方法。本发明提供的超高压牛角铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂45‑65份,辅助溶剂6‑15份,聚乙二醇4‑10份,聚乙烯醇1‑2份,溶质8‑13份,闪火电压提高剂12‑20份,防水合剂0.4‑0.8份,消氢剂1‑3份。本发明提供的超高压牛角铝电解电容器用电解液耐热稳定性好、闪火电压高、使用寿命长,能够满足目前市场对500‑550V超高压牛角铝电解电容器的寿命需求,克服了现有技术的电解液存在的耐热稳定性差、闪火电压低等缺点。
Description
技术领域
本发明属于电解液技术领域,具体涉及一种超高压牛角铝电解电容器用电解液及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展,人们对太阳能、风能等新能源的重视程度也日益提高,而逆变器作为新能源相关设备的必要组件也得到了广泛的关注。在逆变器中,超高压铝电解电容器对逆变器转换效率有非常重要的作用,因此各个铝电解电容器大厂纷纷投入相关资源对其进行相关技术攻关。目前对其拥有相关成熟技术的企业为日本NCC、NICHICON、RUBYCON、江海等国际一线大厂。
超高压铝电解电容器的技术难点主要分两部分:一、超高压的阳极箔;二、与之配合的超高压电解液(具备高闪火、耐高温稳定性强等特点)。尤其是与之配合的超高压电解液成为目前主要的技术难点。电解液是铝电解电容器的血液,电容器性能的优劣取决于工作电解液的电化学性能,而电解液中含有电解质、溶剂、添加剂等各种发挥着不同作用的组分,组成成分、比例的不同都会对电解液,对电容器的工作性能产生很大影响。中国专利申请CN106449104A公开了一种阻燃型铝电解电容器用电解液,所述的电解液包括电解质盐和溶剂,所述的电解质盐包括电解质盐1和电解质盐2。虽然该电解液能够获得较高的电导率和阻燃性能,但是闪火电压低,不能满足超高压电解液的要求。中国专利申请CN106920702A公开了一种双层电容器用电解液及双层电容器,双层电容器用电解液包括电解质和腈类有机溶剂,该发明通过对电解液的改进,增加了电解液在大电流下的电子传输速率,静电电容、功率密度、循环性能等指标得到很大提高,但是其也不能满足超高压电解液的要求。现有技术的电解液存在耐热稳定性差、闪火电压低等缺点,不能满足目前市场对500-550V超高压牛角铝电解电容器的寿命需求。因此,研发出一种耐热稳定性好、闪火电压高、使用寿命长的电解液用于超高压牛角铝电解电容器,成为迫切需要解决的难题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种超高压牛角铝电解电容器用电解液及其制备方法。本发明提供的超高压牛角铝电解电容器用电解液耐热稳定性好、闪火电压高、使用寿命长,能够满足目前市场对500-550V超高压牛角铝电解电容器的寿命需求,克服了现有技术的电解液存在的耐热稳定性差、闪火电压低等缺点。
本发明的技术方案是:
一种超高压牛角铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂45-65份,辅助溶剂6-15份,聚乙二醇4-10份,聚乙烯醇1-2份,溶质8-13份,闪火电压提高剂12-20份,防水合剂0.4-0.8份,消氢剂1-3份。
进一步地,所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,包括以下组分及其质量份数:主溶剂52份,辅助溶剂9份,聚乙二醇7份,聚乙烯醇2份,溶质10份,闪火电压提高剂15份,防水合剂0.7份,消氢剂1.6份。
进一步地,所述主溶剂为乙二醇。
进一步地,所述辅助溶剂包括二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯。
进一步地,所述辅助溶剂中二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯的质量比为1-4:2-3:3。
进一步地,所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比3-6:1组成。
进一步地,所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比5:1组成。
进一步地,所述聚乙烯醇为日本可乐丽聚乙烯醇PVA-105、PVA-117、PVA-124、PVA-203、PVA-205、PVA-217、PVA-224、PVA-235或者中国台湾地区的长春聚乙烯醇BP-05、BP-17、BP-20、BP-24、BP-26、BF-05、BF-17、BF-24、BF-26中的一种或多种。
进一步地,所述溶质包括五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸。
进一步地,所述溶质中五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸的质量比为2-6:2-3:2:1-2。
进一步地,所述闪火电压提高剂包括1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐(简称CSY)和木质素磺酸钠。
进一步地,所述闪火电压提高剂中1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐和木质素磺酸钠的质量比为9-12:5-7:1-3。
进一步地,所述闪火电压提高剂中1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐和木质素磺酸钠的质量比为10:7:2。
进一步地,本发明的长支链有机羧酸铵盐为日本冈村制油株式会社的SL-12、SL-20、UL-20、SB-12、SB-20、UB-20、IPU22、IPS22中的一种或多种。
进一步地,所述防水合剂包括磷酸二氢铵和次亚磷酸铵。
进一步地,所述防水合剂中磷酸二氢铵和次亚磷酸铵的质量比为3-5:1-3。
进一步地,所述消氢剂选自对硝基苯甲酸、邻硝基苯甲醚和邻硝基苯甲醇中的两种或两种以上。
本发明还提供了所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液的制备方法,包括以下步骤:
(1)取配方量的主溶剂、聚乙二醇、辅助溶剂、聚乙烯醇于加热搅拌釜中,充分搅拌,加热至115-130℃,保温1.5-2.5小时,冷却至100-105℃,得到混合物料A;
(2)向步骤(1)含有混合物料A的加热搅拌釜中加入配方量的溶质、闪火电压提高剂,充分搅拌,并加热至110-120℃,保温1.5-2.5小时,再将温度降至90-95℃,得到混合物料B;
(3)向步骤(2)含有混合物料B的加热搅拌釜中加入配方量的防水合剂、消氢剂,充分搅拌,并加热至115-130℃,以100-500转/分钟的速度搅拌1-2小时,再冷却到室温,即得。
电解液配方对铝电解电容器的工作电压、耐纹波电流的能力有重大的影响。而评价电解液配方主要有2个评价指标:(1)电解液的闪火电压——决定铝电解电容器的工作电压(当电解液闪火电压不够时,铝电解电容器易发生击穿短路);(2)电解液的电导率——决定铝电解电容器的损耗、ESR值,而电导率低的电解液在承受同等纹波电流时,会发生发热过大影响产品的寿命。本发明为了解决现有技术的电解液存在的耐热稳定性差、闪火电压低等技术难题,经过认真的研究和大量的创造性实验,开发出了本发明耐热稳定性、闪火电压、使用寿命都较现有技术的电解液有很大的提升,能够满足目前市场对500-550V超高压牛角铝电解电容器的寿命需求,适用于500-550V超高压牛角铝电解电容器的电解液的专用配方。
本发明提供的超高压牛角铝电解电容器的电解液由主溶剂、辅助溶剂、聚乙二醇、聚乙烯醇、溶质、闪火电压提高剂、防水合剂和消氢剂制备而成,其中,主溶剂为乙二醇,辅助溶剂包括二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯,溶质包括五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸,闪火电压提高剂包括1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐和木质素磺酸钠,防水合剂包括磷酸二氢铵和次亚磷酸铵。所述消氢剂选自对硝基苯甲酸、邻硝基苯甲醚和邻硝基苯甲醇中的两种或两种以上。电解液中含有电解质、溶剂、添加剂等各种发挥着不同作用的组分,组成成分、比例的不同都会对电解液,对电容器的工作性能产生很大影响。本发明通过大量的创造性实验,获得本发明电解液的各原料组成和原料配比,电解液中各组分相互作用,使得电解液的闪火电压>580V,且电解液的耐热稳定性好、使用寿命长,在105℃下使用寿命>4000h。
本发明中添加的由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按一定质量比组成的聚乙二醇,能够增强电解液的浸润性,且有利于提高电容器的耐热稳定性以及使用寿命。本发明中添加的由1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐(15-40个碳原子不等)和木质素磺酸钠按一定质量比组成的闪火电压提高剂不仅能够提高电解液的闪火电压,还能兼顾电解液的电导率,而且通过各组分的协同作用,在将电解液和相关电容器芯包制成电容器后能够提高电容器的耐热稳定性,延长电容器的使用寿命。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:
(1)经过认真的研究和大量的创造性实验,开发出了本发明适用于500-550V超高压牛角铝电解电容器的电解液的专用配方,克服了现有技术的电解液存在的耐热稳定性差、闪火电压低等缺点。
(2)经反复的实验验证,本发明提供的超高压牛角铝电解电容器的电解液的制备方法的工艺稳定性好,可行性强,适用于批量化生产。
(3)本发明制备的适用于超高压牛角电容器的电解液在各原料的协同作用下,其耐热稳定性、闪火电压、使用寿命都较目前电解液有很大的提升,能够满足目前市场对500-550V超高压牛角铝电解电容器的寿命需求。
具体实施方式
以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明,但这并非是对本发明的限制,本领域技术人员根据本发明的基本思想,可以做出各种修改或改进,但是只要不脱离本发明的基本思想,均在本发明的范围之内。
本发明中所用原料如无特殊说明均为市售。
实施例1、一种超高压牛角铝电解电容器用电解液
所述超高压牛角铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂45份,辅助溶剂15份,聚乙二醇4份,聚乙烯醇1份,溶质8份,闪火电压提高剂12份,防水合剂0.4份,消氢剂1份;所述主溶剂为乙二醇;所述辅助溶剂由二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯按质量比1:2:3组成;所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比3:1组成;所述聚乙烯醇为日本可乐丽聚乙烯醇PVA-105;所述溶质由五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸按质量比2:2:2:1组成;所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐CSY和木质素磺酸钠按质量比为9:7:3组成;所述防水合剂由磷酸二氢铵和次亚磷酸铵按质量比3:1组成;所述消氢剂由对硝基苯甲酸、邻硝基苯甲醚按质量比1:1组成;所述长支链有机羧酸铵盐CSY为日本冈村制油株式会社的SL-12长支链有机羧酸铵盐CSY。
所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液的制备方法,包括以下步骤:
(1)取配方量的主溶剂、聚乙二醇、辅助溶剂、聚乙烯醇于加热搅拌釜中,充分搅拌,加热至115℃,保温1.5小时,冷却至100℃,得到混合物料A;
(2)向步骤(1)含有混合物料A的加热搅拌釜中加入配方量的溶质、闪火电压提高剂,充分搅拌,并加热至110℃,保温1.5小时,再将温度降至90℃,得到混合物料B;
(3)向步骤(2)含有混合物料B的加热搅拌釜中加入配方量的防水合剂、消氢剂,充分搅拌,并加热至115℃,以100转/分钟的速度搅拌1小时,再冷却到室温,即得。
实施例2、一种超高压牛角铝电解电容器用电解液
所述超高压牛角铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂65份,辅助溶剂6份,聚乙二醇10份,聚乙烯醇2份,溶质13份,闪火电压提高剂20份,防水合剂0.8份,消氢剂3份;所述主溶剂为乙二醇;所述辅助溶剂由二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯按质量比2:3:3组成;所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比6:1组成;所述聚乙烯醇为日本可乐丽聚乙烯醇PVA-205;所述溶质由五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸按质量比3:3:2:2组成;所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐CSY和木质素磺酸钠按质量比12:5:1组成;所述防水合剂由磷酸二氢铵和次亚磷酸铵按质量比5:3组成;所述消氢剂由对硝基苯甲酸和邻硝基苯甲醚按质量比1:1组成;所述长支链有机羧酸铵盐CSY为日本岗村制油株式会社的SL-20长支链有机羧酸铵盐CSY。
所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液的制备方法,包括以下步骤:
(1)取配方量的主溶剂、聚乙二醇、辅助溶剂、聚乙烯醇于加热搅拌釜中,充分搅拌,加热至130℃,保温2.5小时,冷却至105℃,得到混合物料A;
(2)向步骤(1)含有混合物料A的加热搅拌釜中加入配方量的溶质、闪火电压提高剂,充分搅拌,并加热至120℃,保温2.5小时,再将温度降至95℃,得到混合物料B;
(3)向步骤(2)含有混合物料B的加热搅拌釜中加入配方量的防水合剂、消氢剂,充分搅拌,并加热至130℃,以500转/分钟的速度搅拌2小时,再冷却到室温,即得。
实施例3、一种超高压牛角铝电解电容器用电解液
所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂52份,辅助溶剂9份,聚乙二醇7份,聚乙烯醇2份,溶质10份,闪火电压提高剂15份,防水合剂0.7份,消氢剂1.6份;所述主溶剂为乙二醇;所述辅助溶剂由二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯按质量比4:2:3组成;所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比5:1组成;所述聚乙烯醇为日本可乐丽聚乙烯醇PVA-203;所述溶质由五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸按质量比6:3:2:1组成;所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐CSY和木质素磺酸钠按质量比10:7:2组成;所述防水合剂由磷酸二氢铵和次亚磷酸铵按质量比4:3组成;所述消氢剂由对硝基苯甲酸和邻硝基苯甲醚按质量比3:1组成;所述长支链有机羧酸铵盐CSY为日本岗村制油株式会社的UL-20长支链有机羧酸铵盐CSY。
所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液的制备方法,包括以下步骤:
(1)取配方量的主溶剂、聚乙二醇、辅助溶剂、聚乙烯醇于加热搅拌釜中,充分搅拌,加热至125℃,保温2小时,冷却至105℃,得到混合物料A;
(2)向步骤(1)含有混合物料A的加热搅拌釜中加入配方量的溶质、闪火电压提高剂,充分搅拌,并加热至115℃,保温2小时,再将温度降至90℃,得到混合物料B;
(3)向步骤(2)含有混合物料B的加热搅拌釜中加入配方量的防水合剂、消氢剂,充分搅拌,并加热至125℃,以300转/分钟的速度搅拌1小时,再冷却到室温,即得。
对比例1、一种铝电解电容器用电解液
所述的铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂52份,辅助溶剂9份,聚乙二醇7份,聚乙烯醇2份,溶质10份,闪火电压提高剂15份,防水合剂0.7份,消氢剂1.6份;所述主溶剂为乙二醇;所述辅助溶剂由二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯按质量比4:2:3组成;所述聚乙二醇为平均分子量为1000的聚乙二醇;所述聚乙烯醇为日本可乐丽聚乙烯醇PVA-203;所述溶质由五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸按质量比6:3:2:1组成;所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐CSY和木质素磺酸钠按质量比10:7:2组成;所述防水合剂由磷酸二氢铵和次亚磷酸铵按质量比4:3组成;所述消氢剂由对硝基苯甲酸和邻硝基苯甲醚按质量比3:1组成;所述长支链有机羧酸铵盐CSY为日本岗村制油株式会社的UL-20长支链有机羧酸铵盐CSY。
所述的铝电解电容器用电解液的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的不同在于,所述聚乙二醇为平均分子量为1000的聚乙二醇。
对比例2、一种铝电解电容器用电解液
所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂52份,辅助溶剂9份,聚乙二醇7份,聚乙烯醇2份,溶质10份,闪火电压提高剂15份,防水合剂0.7份,消氢剂1.6份;所述主溶剂为乙二醇;所述辅助溶剂由二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯按质量比4:2:3组成;所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比5:1组成;所述聚乙烯醇为日本可乐丽聚乙烯醇PVA-203;所述溶质由五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸按质量比6:3:2:1组成;所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐CSY和木质素磺酸钠按质量比2:10:7组成;所述防水合剂由磷酸二氢铵和次亚磷酸铵按质量比4:3组成;所述消氢剂由对硝基苯甲酸和邻硝基苯甲醚按质量比3:1组成;所述长支链有机羧酸铵盐CSY为日本岗村制油株式会社的UL-20长支链有机羧酸铵盐CSY。
所述的铝电解电容器用电解液的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的不同在于,所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐CSY和木质素磺酸钠按质量比2:10:7组成。
对比例3、一种铝电解电容器用电解液
所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,包括以下组分及其质量份数:主溶剂52份,辅助溶剂9份,聚乙二醇7份,聚乙烯醇2份,溶质10份,闪火电压提高剂15份,防水合剂0.7份,消氢剂1.6份;所述主溶剂为乙二醇;所述辅助溶剂由二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯按质量比4:2:3组成;所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比5:1组成;所述聚乙烯醇为日本可乐丽聚乙烯醇PVA-203;所述溶质由五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸按质量比6:3:2:1组成;所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵和长支链有机羧酸铵盐CSY按质量比10:7组成;所述防水合剂由磷酸二氢铵和次亚磷酸铵按质量比4:3组成;所述消氢剂由对硝基苯甲酸和邻硝基苯甲醚按质量比3:1组成;所述长支链有机羧酸铵盐CSY为日本岗村制油株式会社的UL-20长支链有机羧酸铵盐CSY。
所述的铝电解电容器用电解液的制备方法与实施例3类似。
与实施例3的不同在于,所述闪火电压提高剂由1,6-十二双酸铵和长支链有机羧酸铵盐CSY按质量比10:7组成。
试验例一、电解液的电导率的测定
1、试验材料:实施例1-3制得的电解液。
2、试验方法:
采用电导率仪测试温度为30℃的电解液的电导率。
3、试验结果:电解液的电导率的测试结果如表1所示。
表1电解液的电导率的测试结果
参数 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
电导率(mS/cm) | 1.30 | 1.49 | 1.62 |
由表1可知,采用本发明制得的超高压牛角铝电解电容器用电解液的电导率较高,其中,采用本发明实施例3制得的超高压牛角铝电解电容器用电解液的电导率最优,为本发明的最佳实施例。
试验例二、电解液的闪火电压的测定
1、试验材料:实施例1-3、对比例2制得的电解液。
2、试验方法:
采用TV测试仪在定电流的情况下测试温度为30℃的电解液的闪火电压。
3、试验结果:电解液的闪火电压的测试结果如表2所示。
表2电解液的闪火电压的测试结果
参数 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例2 |
闪火电压(V) | 580 | 592 | 600 | 536 |
由表2可知,采用本发明制得的超高压牛角铝电解电容器用电解液的闪火电压均较高,其中,采用本发明实施例3制得的超高压牛角铝电解电容器用电解液的闪火电压最优,为本发明的最佳实施例。与对比例2相比,采用本发明制得的超高压牛角铝电解电容器用电解液闪火电压更高,说明本发明具有更好的耐压性能。其中,对比例2制得的电解液的闪火电压低于550V,不能用于550V超高压牛角铝电解电容器。
试验例三、电容器的性能测试
1、试验材料:将实施例3、对比例1、3所得电解液和相关电容器芯包,按照相同工艺分别制成型号为LSH,规格为500V220μF,尺寸为30×35的牛角铝电解电容器,每组4只,共12只;以及型号为LSH,规格为550V270μF,尺寸为35×40的牛角铝电解电容器,每组4只,共12只。
2、试验方法:
加载1.30A/只纹波电流,在温度为105℃、测试电压为500V、频率为120Hz条件下实验,在不同时间测试型号为LSH,规格为500V220μF,尺寸为30×35的牛角铝电解电容器的CAP(容量,测试条件25℃,60%RH)、DF(损耗,测试条件25℃,60%RH)、LC(漏电流,测试条件25℃,60%RH),取4只的平均值,作为测试结果,并观察电容器外观。
加载1.45A/只纹波电流,在温度为105℃、测试电压为550V、频率为120Hz条件下实验,在不同时间测试型号为LSH,规格为550V270μF,尺寸为35×40的牛角铝电解电容器的CAP(容量,测试条件25℃,60%RH)、DF(损耗,测试条件25℃,60%RH)、LC(漏电流,测试条件25℃,60%RH),取4只的平均值,作为测试结果,并观察电容器外观。
3、试验结果:
试验结果如表3、表4所示,表3为型号为LSH,规格为500V220μF,尺寸为30×35的牛角铝电解电容器(记为I型牛角铝电解电容器)的性能测试结果,判定标准:初始值CAP:176~264(μF),DF≤20%,LC≤994μA,最终测定值:|ΔC/C0|≤20%,DF≤40%,LC≤994μA,试验后产品的电性能需要满足标准之内,才可认定产品通过该试验,产品合格。表4为型号为LSH,规格为550V270μF,尺寸为35×40的牛角铝电解电容器(记为Ⅱ型牛角铝电解电容器)的性能测试结果。判定标准:初始值CAP:216~324(μF),DF≤20%,LC≤1156μA,最终测定值:|ΔC/C0|≤20%,DF≤40%,LC≤1156μA,试验后产品的电性能需要满足标准之内,才可认定产品通过该试验,产品合格。
表3I型牛角铝电解电容器的性能测试结果
表4Ⅱ型牛角铝电解电容器的性能测试结果
由表3和表4可知,采用本发明制得的超高压牛角铝电解电容器用电解液,制成的不同规格、尺寸的牛角铝电解电容器在4000h后容量、损耗以及漏电流等均满足标准要求,而采用对比例1、3制得的铝电解电容器用电解液均不能达到4000h的实验要求。这也进一步说明,采用本发明制得的超高压牛角铝电解电容器用电解液制成的牛角铝电解电容器具有优异的耐高温稳定性,使用寿命长,满足目前市场对500-550V超高压牛角铝电解电容器的寿命需求。
上述实施例仅例示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,举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 (10)
1.一种超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,包括以下组分及其质量份数:主溶剂45-65份,辅助溶剂6-15份,聚乙二醇4-10份,聚乙烯醇1-2份,溶质8-13份,闪火电压提高剂12-20份,防水合剂0.4-0.8份,消氢剂1-3份。
2.如权利要求1所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,包括以下组分及其质量份数:主溶剂52份,辅助溶剂9份,聚乙二醇7份,聚乙烯醇2份,溶质10份,闪火电压提高剂15份,防水合剂0.7份,消氢剂1.6份。
3.如权利要求1或2所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,所述主溶剂为乙二醇。
4.如权利要求1或2所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,所述辅助溶剂包括二乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺和伽马丁内酯。
5.如权利要求1或2所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,所述聚乙二醇由平均分子量为1000的聚乙二醇和平均分子量为2000的聚乙二醇按质量比3-6:1组成。
6.如权利要求1或2所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,所述溶质包括五硼酸铵、癸二酸铵、壬二酸氢铵和硼酸。
7.如权利要求1或2所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,所述闪火电压提高剂包括1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐和木质素磺酸钠。
8.如权利要求7所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,所述闪火电压提高剂中1,6-十二双酸铵、长支链有机羧酸铵盐和木质素磺酸钠的质量比为9-12:5-7:1-3。
9.如权利要求1或2所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液,其特征在于,所述防水合剂包括磷酸二氢铵和次亚磷酸铵。
10.如权利要求1-9任一项所述的超高压牛角铝电解电容器用电解液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取配方量的主溶剂、聚乙二醇、辅助溶剂、聚乙烯醇于加热搅拌釜中,充分搅拌,加热至115-130℃,保温1.5-2.5小时,冷却至100-105℃,得到混合物料A;
(2)向步骤(1)含有混合物料A的加热搅拌釜中加入配方量的溶质、闪火电压提高剂,充分搅拌,并加热至110-120℃,保温1.5-2.5小时,再将温度降至90-95℃,得到混合物料B;
(3)向步骤(2)含有混合物料B的加热搅拌釜中加入配方量的防水合剂、消氢剂,充分搅拌,并加热至115-130℃,以100-500转/分钟的速度搅拌1-2小时,再冷却到室温,即得。
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