一种低温电解质及其制备方法与流程

文档序号:17474227发布日期:2019-04-20 06:01阅读:538来源:国知局

本发明涉及电容领域,具体是一种低温电解质及其制备方法。



背景技术:

电容是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。

随着电子产品的需求,电子产品对电容的工作环境有着越来越高的需求。溶剂是影响电解液工作温度的主要因素,目前低温环境中,电解电容器容量减小,esr值成倍增加,电容器发热损坏导致其使用寿命降低。而电解液作为电容器的实际阴极,对电容器的物理性能起到重要的作用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种低温电解质及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种低温电解质,以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂,以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质,然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成;所述支链多元羧酸铵盐在乙二醇中溶解度大、电导率高,具有低温不易析出的特点,可以提高电解质的耐低温性;所述聚乙烯醇硼酸酯具有提升电解质闪火电压的作用

作为本发明进一步的方案:所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇45-60质量份,烷基戊二醇10-25份质量份,丙三醇3-10质量份,癸二酸铵2-5质量份,支链多元羧酸铵盐15-25质量份,聚乙烯醇硼酸酯1.5-3质量份,消氢剂0.5-1质量份,形成剂0.5-1质量份。

一种如上述低温电解质的制备方法,包括以下步骤:

1)溶剂制备:取乙二醇、烷基戊二醇和丙三醇置于容器中搅拌均匀,然后加热,保温20min,制得溶剂;

2)加入溶质:取癸二酸铵和支链多元羧酸铵混合均匀,制得溶质,然后向溶剂中加入20%的溶质,保温30min,然后对溶剂降温,再加入剩余的溶质,保温60min,制得半成品电解液;

3)加入添加剂:将半成品电解液冷却至90℃后,加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂,搅拌均匀,然后冷却至室温,制得低温电解质。

进一步的,步骤1)中,所述容器为玻璃容器。

再进一步的,步骤1)中,所述加热温度为140-150℃。

再进一步的,步骤2)中,所述溶剂降温至105-110℃。

一种使用上述低温电解质的电容器。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明通过使用烷基戊二醇和丙三醇作为辅助溶剂,有效改善电容器电解液高低温下的性能,同时提高对阳极箔的氧化速率,大大提高电解液对破损阳极箔的修复效率。

2、本发明通过使用支链多元羧酸铵提高了电解质低温情况下的电导率,使其具有耐低温、低损耗等性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种低温电解质,以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂,以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质,然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成;

所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇60质量份,烷基戊二醇10份质量份,丙三醇10质量份,癸二酸铵2质量份,支链多元羧酸铵盐15质量份,聚乙烯醇硼酸酯1.5质量份,消氢剂0.5质量份,形成剂1质量份。

一种如上述低温电解质的制备方法,包括以下步骤:

1)溶剂制备:取60乙二醇、10烷基戊二醇和10丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀,然后将其加热到140℃,保温20min,制得溶剂;

2)加入溶质:取2质量份癸二酸铵和15质量份支链多元羧酸铵混合均匀,制得溶质,然后向步骤1)中的溶剂中加入20%的溶质,保温30min,然后将溶剂降温到105℃,再加入剩余的溶质,保温60min,制得半成品电解液;

3)加入添加剂:将半成品电解液冷却至90℃后,加入1.5质量份聚乙烯醇硼酸酯、0.5质量份消氢剂和1质量份形成剂,搅拌均匀,然后冷却至室温,制得低温电解质。

一种使用上述电解质的电容器。

实施例2

一种低温电解质,以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂,以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质,然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成;

所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇52质量份,烷基戊二醇25份质量份,丙三醇3质量份,癸二酸铵2质量份,支链多元羧酸铵盐15质量份,聚乙烯醇硼酸酯1.5质量份,消氢剂1质量份,形成剂0.5质量份。

一种如上述低温电解质的制备方法,包括以下步骤:

1)溶剂制备:取52乙二醇、25烷基戊二醇和3丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀,然后将其加热到150℃,保温20min,制得溶剂;

2)加入溶质:取2质量份癸二酸铵和15质量份支链多元羧酸铵混合均匀,制得溶质,然后向步骤1)中的溶剂中加入20%的溶质,保温30min,然后将溶剂降温到110℃,再加入剩余的溶质,保温60min,制得半成品电解液;

3)加入添加剂:将半成品电解液冷却至90℃后,加入1.5质量份聚乙烯醇硼酸酯、1质量份消氢剂和0.5质量份形成剂,搅拌均匀,然后冷却至室温,制得低温电解质。

实施例3

一种低温电解质,以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂,以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质,然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成;

所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇45质量份,烷基戊二醇10份质量份,丙三醇10质量份,癸二酸铵5质量份,支链多元羧酸铵盐25质量份,聚乙烯醇硼酸酯3质量份,消氢剂1质量份,形成剂1质量份。

一种如上述低温电解质的制备方法,包括以下步骤:

1)溶剂制备:取45乙二醇、10烷基戊二醇和10丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀,然后将其加热到145℃,保温20min,制得溶剂;

2)加入溶质:取2质量份癸二酸铵和25质量份支链多元羧酸铵混合均匀,制得溶质,然后向步骤1)中的溶剂中加入20%的溶质,保温30min,然后将溶剂降温到110℃,再加入剩余的溶质,保温60min,制得半成品电解液;

3)加入添加剂:将半成品电解液冷却至90℃后,加入3质量份聚乙烯醇硼酸酯、1质量份消氢剂和1质量份形成剂,搅拌均匀,然后冷却至室温,制得低温电解质。

实施例4

一种低温电解质,以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂,以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质,然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成;

所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇48质量份,烷基戊二醇10份质量份,丙三醇10质量份,癸二酸铵2质量份,支链多元羧酸铵盐20质量份,聚乙烯醇硼酸酯3质量份,消氢剂1质量份,形成剂1质量份。

一种如上述低温电解质的制备方法,包括以下步骤:

1)溶剂制备:取48乙二醇、10烷基戊二醇和10丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀,然后将其加热到145℃,保温20min,制得溶剂;

2)加入溶质:取2质量份癸二酸铵和20质量份支链多元羧酸铵混合均匀,制得溶质,然后向步骤1)中的溶剂中加入20%的溶质,保温30min,然后将溶剂降温到110℃,再加入剩余的溶质,保温60min,制得半成品电解液;

3)加入添加剂:将半成品电解液冷却至90℃后,加入3质量份聚乙烯醇硼酸酯、1质量份消氢剂和1质量份形成剂,搅拌均匀,然后冷却至室温,制得低温电解质。

实施例5

一种低温电解质,以乙二醇、烷基戊二醇、丙三醇为溶剂,以癸二酸铵、支链多元羧酸铵盐作为溶质,然后加入聚乙烯醇硼酸酯、消氢剂和形成剂制备而成;

所述低温电解质每100质量份中各组分含量为乙二醇48质量份,烷基戊二醇11份质量份,丙三醇5质量份,癸二酸铵2质量份,支链多元羧酸铵盐25质量份,聚乙烯醇硼酸酯3质量份,消氢剂1质量份,形成剂1质量份。

一种如上述低温电解质的制备方法,包括以下步骤:

1)溶剂制备:取48乙二醇、11烷基戊二醇和5丙三醇置于玻璃容器中搅拌均匀,然后将其加热到145℃,保温20min,制得溶剂;

2)加入溶质:取2质量份癸二酸铵和25质量份支链多元羧酸铵混合均匀,制得溶质,然后向步骤1)中的溶剂中加入20%的溶质,保温30min,然后将溶剂降温到110℃,再加入剩余的溶质,保温60min,制得半成品电解液;

3)加入添加剂:将半成品电解液冷却至90℃后,加入3质量份聚乙烯醇硼酸酯、0.5质量份消氢剂和0.5质量份形成剂,搅拌均匀,然后冷却至室温,制得低温电解质。

对比例

市售的普通铝电解电容器电解质。

对比实施例1-3和对比例的性能,具体方法是,测量电解质30℃下的电导率,并将其放置在-55℃的温度下,静置6小时,再次测量其导电率,其结果如下:

表1性能试验结果

从上表可以看出,实施例1-3所制备的电解质在30℃下的电导率明显优于对比例的电导率;低温静置后,实施例1-3所制备的电解质在30℃下的电导率明显优于对比例的电导率。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

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