一种电解电容器工作电解液的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种电解电容器工作电解液，包括以下重量比组分：乙二醇20份-70份、水30份-80份、主电解质3份-8份、含磷化合物0.1份-1份、防水合剂0.1份-5份和消氢剂0.1份-1份，防水合剂为：8-羟基喹啉。在电解液中加入8-羟基喹啉作为防水合剂，由于8-羟基喹啉对铝离子具有较强螯合性能，有利于附着于氧化膜表面，隔离或减弱电解液中的酸对氧化膜有腐蚀作用，抗拒电解液中水分子的侵入，保护形成的网络状磷酸铝石层，减少磷酸铝石层的消耗，减少电解液中游离磷酸根、亚磷酸根或次磷酸根的消耗，达到有效抑制水合的作用，这些含磷的阴离子的存在有利于快速修补氧化膜，防止电容器长期损耗的变大以及回升。使用本发明电解液制得的电容器可耐受105℃，1000h无负荷试验，效果性能优良。
【专利说明】—种电解电容器工作电解液
【技术领域】
[0001]本发明涉及电解电容器用电解液，即电解电容器的驱动用电解液，特别是涉及可有利地用作低压用铝电解电容器的驱动用电解液的多水电解液组合物。
【背景技术】
[0002]电解电容器驱动用低压电解液中水的比例通常在30?80%，其余部分为乙二醇，二元酸电解质及其铵盐，气体吸收剂等，由于大量水的存在，低压电解液较高压无水电解液更容易造成对电容器阳极箔的氧化膜的腐蚀，以及形成水合氧化膜ηΑ1203.H2O(η = I?3)，使介质膜绝缘性能下降，导致电容器漏电流变大以及漏电流回升，电容器报废或需重新老练.[0003]传统工艺采用在电解液中添加磷酸或次亚磷酸及其盐，在铝氧化膜表面形成一层网络状磷酸铝石层，来抑制水分子的侵入，但由于磷酸的酸性强，对氧化膜有腐蚀作用，因而防水合作用并不持久，且在90°C以上的高温下磷酸铝石层也不稳定，易于失去防水合能力。
[0004]多极性高聚物对铝电解电容器工作电解液性能会产生影响，电解液中添加一些具有较强吸附性的多极性聚合物如聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯醇等吸附在氧化膜表面，阻止水与氧化膜的接触，就能与磷酸铝石层一起形成双层保护，提高抗水合能力，但这种方法并不适用于多水体系的工作电解液。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种耐水性提闻，负荷实验长期损耗减小的电解液。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0007]一种电解电容器工作电解液，包括以下重量比组分:乙二醇20份-70份、水30份-80份、主电解质3份-8份、含磷化合物0.1份-1份、防水合剂0.1份-5份和消氢剂
0.1份-1份，其特征在于，防水合剂为:8_羟基喹啉。
[0008]主电解质为直链羧酸；包括己二酸、甲酸、苯甲酸，马来酸，邻苯二甲酸中的一种或多种混合物。
[0009]含磷化合物为磷酸、亚磷酸或磷酸酯化合物，其中磷酸酯化合物选自磷酸辛酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛酯、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、磷酸二丁酯中的一种或多种混合物。
[0010]消氢剂为硝基化合物，选自对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇中的一种或多种。
[0011]本发明采用乙二醇和水为溶媒，以直链羧酸及其盐为主要溶质，以8-羟基喹啉为防水合剂，并其他各种添加剂配制成电解电容器驱动用低压工作电解液。8-羟基喹啉对铝离子具有较强螯合性能，有利于附着于氧化膜表面，隔离或减弱电解液中的酸对氧化膜有腐蚀作用，抗拒电解液中水分子的侵入，保护形成的网络状磷酸铝石层，减少磷酸铝石层的消耗，减少电解液中游离磷酸根、亚磷酸根或次磷酸根的消耗，达到有效抑制水合的作用，使得电容器电解液在长时间的寿命测试中保持较高的游离磷酸根、亚磷酸根或次磷酸根，这些含磷的阴离子的存在有利于快速修补氧化膜，防止电容器长期损耗的变大以及回升。
[0012]使用本发明电解液制得的电容器可耐受105°C，3000h无负荷试验，效果性能优良。
【具体实施方式】
[0013]本发明提供一种电解电容器工作电解液，其采用乙二醇和水为溶媒，以直链羧酸及其盐为主电解质，添加各种添加剂配制成电解电容器驱动用高压工作电解液，它由下述重量配比的组分组成:
[0014]主电解质:3_8份，水:30-80份，乙二醇:20_70份，含磷化合物0.1-1份，防水合剂:0.1-5份，消氢剂:0.1-1份
[0015]其中主电解质为直链羧酸及其盐；包括己二酸、甲酸、苯甲酸，马来酸，邻苯二甲酸等；溶剂为乙二醇与水的混合溶剂；所述含磷化合物为磷酸、次亚磷酸或磷酸酯化合物，其中磷酸酯化合物选自磷酸辛酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛酯、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、磷酸二丁酯中的一种或多种混合物；所述防水合剂为8-羟基喹啉；所述消氢剂为硝基化合物，选自对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇中的一种或多种。
[0016]实施例:
[0017]下述实施例是为更好的说明本发明，而非限制本发明的保护范围。
[0018]按下述重量比配置电解液，所配电解在30°C下测定电阻率，制成规格250V-68yF@16X25mmL)的铝电解电容器各10枚，105°C _3000h负荷实验，tan δ变化记录于表1.从表I可以看出随着防水合剂用量的提闻，电解液耐水性提闻，负荷实验长期损耗减小，3，5- 二羟基苯甲酸添加0.1 %即具有明显效果，具有较高实用性和市场价值。
[0019]表I电解液组成及性能
[0020]
【权利要求】
1.一种电解电容器工作电解液，包括以下重量比组分:乙二醇20份-70份、水30份-80份、主电解质3份-8份、含磷化合物0.1份-1份、防水合剂0.1份-5份和消氢剂0.1份-1份，其特征在于，防水合剂为:8_羟基喹啉。
2.如权利要求1所述的电解电容器工作电解液，其特征在于:主电解质为直链羧酸；包括己二酸、甲酸、苯甲酸，马来酸，邻苯二甲酸中的一种或多种混合物。
3.如权利要求1所述的电解电容器工作电解液，其特征在于:含磷化合物为磷酸、亚磷酸或磷酸酯化合物，其中磷酸酯化合物选自磷酸辛酯、磷酸三辛酯、磷酸二辛酯、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、磷酸二丁酯中的一种或多种混合物。
4.如权利要求1所述的电解电容器工作电解液，其特征在于:消氢剂为硝基化合物，选自对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇中的一种或多种。
【文档编号】H01G9/035GK103779095SQ201410043125
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月25日 优先权日:2014年1月25日
【发明者】陆亚清, 薛瑄武 申请人:南通瑞达电子材料有限公司