一种铝电解电容器的电解液及其制备方法与流程

文档序号:17597144发布日期:2019-05-07 19:38阅读:363来源:国知局

本发明涉及电解液技术领域,具体涉及一种铝电解电容器的电解液及其制备方法。



背景技术:

铝电解电容器是各种电子产品中不可替代的基础元件,广泛应用在包括电源器、主机板、音响及不断电系统等电子设备。近年来电子元器件集成化与高速处理化技术的迅猛发展,全球市场对电容产品性能提出更高要求。小体积、长寿命、耐高温、耐高频纹波电流、低阻抗是铝电解电容器的发展趋势。影响电容器性能的因素有很多,除了制造工艺水平、样机铝箔质量等方面,电容器中的工作电解液是一个重要的制约因素。电解液是电容器的实际阴极,起提供氯离子、修补阳极氯化膜的重要作用。工作电解液要求具有高的氯化效率、稳定的物化性质、较小的电阻率等,且对铝箔和密封材料无腐蚀。它决定了电容器工作温度范围、额定电压、损耗因子、阻抗、额定波纹电流、工作寿命等。中国专利cn201710683564.3提供了一种铝电解电容器用电解液,包括溶质、溶剂、阻燃剂,所述阻燃剂为具有通式i所示结构的化合物,其中,r1、r2、r3各自独立的选自碳原子数为1~5的烃基或碳原子数为1~5的含取代基团的烃基。该铝电解电容器用电解液虽然具有优异的阻燃性能,但是它的耐高温性能差,难以满足smt高温回流焊的要求,当市电发生波动式或长时间连续工作时,容易出现闪火、击穿、引起短路爆炸,甚至着火,引起安全事故。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种一种铝电解电容器的电解液及其制备方法,它不仅具有优异的阻燃性能,并且还具有较高的耐高温性能,可以满足smt高温回流焊的要求,当市电发生波动或长时间连续工作时,不容易发生闪火、击穿、引起短路爆炸的情况,不容易造成安全事故。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案是:一种铝电解电容器的电解液由以下按重量百分比计的原料组成:主溶剂40.1%~78%、辅助溶剂4%~20%、防腐剂6%~15%、溶质5%~21.5%、高温稳定剂3%~8%、防水合剂0.1%~0.3%、消氢剂0.2%~1%、阻燃剂5%~15%。它的制备方法包括以下步骤:第一步,将主溶剂和辅助溶剂混合均匀后加热至100~115℃得到第一种混合物;第二步,在第一种混合物中加入溶质,得到第二种混合物;第三步,将第二种混合物加热至120~135℃,再于120~135℃下保温15分钟左右,自然降温至100℃;第四步,加入防腐剂、高温稳定剂、防水合剂、消氢剂和阻燃剂,溶解并混合均匀,自然冷却后得到一种铝电解电容器的电解液。

所述的主溶剂为乙二醇。

所述的防腐剂为8-羧基喹啉、季戊四醇、乙二胺四乙酸、偏钨酸铵、钼酸铵以及硅钨酸中的至少一种。

所述的辅助溶剂为丙三醇、二甘醇、二甘醇丁醚以及聚乙二醇中的至少一种。

所述的溶质为硼酸、葵二酸按、1.6-十二双酸铵、1.10-十二双酸铵有机羧酸盐中的至少一种。

所述的高温稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇丁二酸酯以及聚乙烯醇缩乙醛中的至少一种。

所述的消氢剂为邻硝基苯甲醚、对硝基苯甲酸铵、对硝基苯酚以及2,4,6-三硝基苯酚中的至少一种。

所述的阻燃剂为三甲基氧化膦、三乙基氧化膦、三异丙基氧化膦、三苯基氧化膦、三正丁基氧化膦以及甲基二苯基氧化膦中的至少一种。

采用上述技术方案后,本发明有益效果为:它不仅具有优异的阻燃性能,并且还具有较高的耐高温性能,可以满足smt高温回流焊的要求,当市电发生波动或长时间连续工作时,不容易发生闪火、击穿、引起短路爆炸的情况,不容易造成安全事故。

具体实施方式

本具体实施方式采用的技术方案是:一种铝电解电容器的电解液由以下按重量百分比计的原料组成:主溶剂40.1%~78%、辅助溶剂4%~20%、防腐剂6%~15%、溶质5%~21.5%、高温稳定剂3%~8%、防水合剂0.1%~0.3%、消氢剂0.2%~1%、阻燃剂5%~15%。它的制备方法包括以下步骤:第一步,将主溶剂和辅助溶剂混合均匀后加热至100~115℃得到第一种混合物;第二步,在第一种混合物中加入溶质,得到第二种混合物;第三步,将第二种混合物加热至120~135℃,再于120~135℃下保温15分钟左右,自然降温至100℃;第四步,加入防腐剂、高温稳定剂、防水合剂、消氢剂和阻燃剂,溶解并混合均匀,自然冷却后得到一种铝电解电容器的电解液。

所述的主溶剂为乙二醇。乙二醇(ethyleneglycol)又名"甘醇"、"1,2-亚乙基二醇",简称eg。化学式为(ch2oh)2,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体。

所述的防腐剂为8-羧基喹啉、季戊四醇、乙二胺四乙酸、偏钨酸铵、钼酸铵以及硅钨酸中的至少一种。季戊四醇,分子式c5h12o4,白色结晶或粉末,可燃,易被一般有机酸酯化,是一种白色粉末状结晶。乙二胺四乙酸简称edta,是一种重要的络合剂。偏钨酸铵又称仲钨酸铵,是一种白色结晶物体,它是无机化工产品,其分子式为h8n2o4w,分子量为283.9145。钼酸铵(又特种钼酸铵;(t-4)-钼酸铵;四钼酸铵;钼酸二铵;)易于纯化、易于溶解、易于热解离,而且,热解离出的nh3气随加热可充分逸出,不再污染钼产品。硅钨酸是一种白色或者浅黄色的结晶,是一种碱性苯胺燃料媒染剂。

所述的辅助溶剂为丙三醇、二甘醇、二甘醇丁醚以及聚乙二醇中的至少一种。丙三醇是无色味甜澄明黏稠液体。无臭。有暖甜味。俗称甘油,能从空气中吸收潮气,也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫。二甘醇(diethyleneglycol),化学式c4h10o3,无色、无臭、透明、吸湿性的粘稠液体,有着辛辣的甜味,无腐蚀性,低毒。二甘醇丁醚是一种稍有丁醇气味的无色液体,它溶于水、乙醇、乙醚、油类和许多其他有机溶剂。聚乙二醇具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性。

所述的溶质为硼酸、葵二酸按、1.6-十二双酸铵、1.10-十二双酸铵有机羧酸盐中的至少一种。

所述的高温稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇丁二酸酯以及聚乙烯醇缩乙醛中的至少一种。硼酸,为白色粉末状结晶或三斜轴面鳞片状光泽结晶,有滑腻手感,无臭味。溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中,水溶液呈弱酸性。葵二酸按是一种有机化合物。

所述的消氢剂为邻硝基苯甲醚、对硝基苯甲酸铵、对硝基苯酚以及2,4,6-三硝基苯酚中的至少一种。邻硝基苯甲醚是一种无色结晶或微红色液体,有毒,对皮肤有刺激性。对硝基苯甲酸铵又名4-硝基苯甲酸铵,英文名为ammonium4-nitrobenzoatedihydrate,cas登记号为19416-70-7,分子式是c7h8n2o4,分子量为184.1494,化工中间体一种。对硝基酚是一种浅黄色结晶的化学物质,无味,熔点114-116℃,沸点279℃,闪点169℃,相对密度1.479(20/4℃),常温下微溶于水(1.6%,25℃),不易随蒸汽挥发,易溶于乙醇、氯仿及乙醚,溶于酸液时,淡黄色逐渐退去,ph3-4之间,几乎无色,溶于碱液时,颜色加深,能升华。2,4,6-三硝基苯酚是炸药的一种,缩写tnp、pa,纯净物室温下为略带黄色的结晶。它是苯酚的三硝基取代物,受硝基吸电子效应的影响而有很强的酸性,名字由希腊语的πικ"苦味"得来,因其具有强烈的苦味。其难溶于四氯化碳,微溶于二硫化碳,溶于热水、乙醇、乙醚,易溶于丙酮、苯等有机溶剂。

所述的阻燃剂为三甲基氧化膦、三乙基氧化膦、三异丙基氧化膦、三苯基氧化膦、三正丁基氧化膦以及甲基二苯基氧化膦中的至少一种。三甲基氧化膦(trimethylphosphineoxide),分子式为c3h9op。三苯基氧化膦,英文名称:triphenylphosphineoxide,cas号:791-28-6,分子式:c18h15op,分子量:278.2849。主要用于荧光防伪粉等,也用作有机合成及医药中间体、催化剂、萃取剂等。三丁基氧化膦,英文名称为tributylphosphineoxide,中文别名为三正丁基氧化膦,cas号为814-29-9,分子式为c12h27op,是一种有机化工原料。甲基二苯基氧膦是一种化学品。

采用上述技术方案后,本发明有益效果为:它不仅具有优异的阻燃性能,并且还具有较高的耐高温性能,可以满足smt高温回流焊的要求,当市电发生波动或长时间连续工作时,不容易发生闪火、击穿、引起短路爆炸的情况,不容易造成安全事故。

以上所述,仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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