一种细长型高压铝电解电容器用工作电解液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种细长型高压铝电解电容器用工作电解液。
【背景技术】
[0002] 随着现代社会经济的快速发展，商品的超薄，轻巧已成为一种趋势，而现有的铝电 解电容器的长径比一般在2. 5以下，且随容量增加体积也随之增加，不便安装于超薄、便携 式、LED薄屏等小型设备上，所以市场上对小体积、大容量的铝电解电容器的需求将逐步扩 大。细长型高压铝电解电容器是其中之一。
[0003] 高压铝电解电容器用工作电解液作为铝电解电容器的实际阴极，在铝电解电容器 中占据至关重要的地位，高性能的电解液能够大幅度提升铝电解电容器的电气性能及使用 寿命。
[0004] 然而，将现有的高压铝电解电容器用工作电解液用于400-450V的细长型铝电解 电容器时，电容器会出现严重起鼓开阀漏液的情况。主要原因是：现有电解液的抑制产气能 力不足，加上细长型铝电解电容器内部空间狭小且不易散热，故在高温高压下由于大量产 气造成内部压力过大容易引起产品开阀漏液。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了解决现有电解液抑制产气能力的不足，提供一种适用于细长 型高压铝电解电容器的工作电解液。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种用于细长型高压铝电解电容器 的工作电解液，包括溶剂、溶质和添加剂，其中溶质由占电解液重量5% -30%的主溶质和 占电解液总重量1%-10%的副溶质组成，其中，主溶质选自2, 3-二甲基二十五烷双酸、 2, 3, 5-三甲基二十六烷双酸、2, 3-二甲基-6-乙基二十五烷双酸或2, 5, 7-三甲基-6-乙 基二十五烷双酸；副溶质选自癸二酸铵、壬二酸铵、己二酸铵或苯甲酸铵。
[0007] 根据上述技术方案提供的电解液，在一些实施方式中，电解液含有以下重量百分 比的组分：
[0008] a) 50%-80% 的溶剂；
[0009] b) 7. 5%-19% 添加剂；
[0010] 其中，溶剂选自CfCs醇、C^(^醚或CfCjg，添加剂包括闪火添加剂、消氢添加剂、 防水合添加剂。
[0011] 根据本发明上述技术方案提供的电解液，在一些实施方式中，溶剂选自乙二醇、二 甘醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、苯甲醇、正辛醇、聚乙二醇、乙二醇独甲醚、二甘醇甲醚、乙二 醇独丁醚、γ-丁内酯或醋酸丁酯的至少一种。
[0012] 本发明所述的闪火添加剂是多元醇类化合物的聚合物，在本发明中起到提高电解 液的闪火电压从而增强铝电解电容器耐压能力的作用。在一些实施方式中，闪火添加剂选 自聚1，4-丁二酸酯、分子量200-12000的聚乙二醇、分子量400-2000的聚丙二醇、聚新戊 二醇癸二酸酯、聚1，2-丙二醇己二酸酯、聚丙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛。
[0013] 本发明所述的消氢添加剂是硝基苯类有机化合物，在本发明中起到提高电解液的 消氢能力从而降低铝电解电容器产气起鼓失效现象的作用。在一些实施方式中，消氢添加 剂选自对硝基苯酚、对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸铵、间硝基乙酰苯或对硝 基乙酰苯。
[0014] 本发明所述的防水合添加剂是磷酸系化合物，在本发明中起到提高氧化膜的耐水 性从而能最有效地防止氧化膜水化的作用。在一些实施方式中，防水合添加剂选自磷钨酸、 磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、次亚磷酸铵或磷酸三丁酯。
[0015] 根据本发明上述技术方案提供的电解液，在一些实施方式中，溶剂选自乙二醇、二 甘醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、苯甲醇、正辛醇、聚乙二醇、乙二醇独甲醚、二甘醇甲醚、乙二 醇独丁醚、γ-丁内酯或醋酸丁酯。
[0016] 本发明使用的定义"脂肪族的"或"脂肪族基团"，表示直链（即非支链）或支链， 取代或非取代的完全饱和或含有一个或多个不饱和度的烃链。除非另外详细说明，脂肪族 基团含有1-30个碳原子，其中一些实施例是，脂肪族基团含有1-29个碳原子，另外一些实 施例是，脂肪族基团含有1-27个碳原子，另外一些实施例是，脂肪族基团含有1-10个碳原 子，另外一些实施例是，脂肪族基团含有1-9个碳原子，另外一些实施例是，脂肪族基团含 有1-6个碳原子。合适的脂肪族基团包括直链或支链，取代或非取代的烷基，亚烷基，烯基 或炔基基团，如甲基，乙基，丙基，乙烯基等。
[0017] 除非明确地说明与此相反，否则，本发明引用的所有范围包括端值。例如，"重量百 分比为1% -10%的副溶质"表示副溶质的重量百分比的范围a为1%彡a彡10%。
[0018] 本发明使用的术语"或"表示备选方案，如果合适的话，可以将它们组合，也就是 说，术语"或"包括每个所列出的单独备选方案以及它们的组合。例如，"防水合添加剂选自 磷钨酸、磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、次亚磷酸铵或磷酸三丁酯"表示防水合添加剂可以是磷钨 酸、磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、次亚磷酸铵、磷酸三丁酯的一种，也可以是其一种以上的组合。
[0019] 本发明的有益效果在于：主链上碳原子数为25或26的脂肪族羧酸或其铵盐作 为主溶质，配合合适的复合溶剂及消氢剂，可使由该电解液制备的电容器耐温性能达到耐 115°C5000 小时。 具体实施方案
[0020] 以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方 式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和 改进，都属于本发明的保护范围。
[0021] 实施例1
[0022] 按表1的配方分别配置4种电解液，分别测量其30°C下电导率、30°C下pH值、30°C 下闪火电压、30°C下粘度、115°C下饱和蒸汽压，测得的电解液特性见表2。
[0023] 表1电解液配方
[0024]
[0025]
[0026] 表2电解液特性
[0027]
[0028] 实施例2
[0029] 用实施例1配置的电解液1、电解液2、电解液3、电解液4来制备铝电解电容 器，每种电解液制造12支，每支都供做加纹波寿命试验。铝电解电容器的规格尺寸为： 450V82yF，Φ12. 5X50。试验负荷条件：温度为115°C、频率为120HZ、纹波电流为864mA/ pcs、总电压为450V。试验结果见表3 :
[0030] 表3电容器特性测试结果
[0031]
[0032]
[0033]从表2和表3数据可以看出，本发明实施例电解液抑制产气的能力好，并且电解液 的高温稳定性及闪火电压高。使用该电解液制作而成的细长型铝电解电容器能够耐450V 高压且耐115°C高温5000h。
【主权项】
1. 一种用于细长型高压铝电解电容器的工作电解液，包括溶剂、溶质和添加剂，其特 征是，溶质由占电解液重量5% -30%的主溶质和占电解液总重量1 % -10%的副溶质组 成，其中，主溶质选自2, 3-二甲基二十五烷双酸、2, 3, 5-三甲基二十六烷双酸、2, 3-二甲 基-6-乙基二十五烷双酸或2, 5, 7-三甲基-6-乙基二十五烷双酸；副溶质选自癸二酸铵、 壬二酸铵、己二酸铵或苯甲酸铵。2. 根据权利要求1所述的电解液，其特征是，电解液含有以下重量百分比的组分： a) 50 % -80 % 的溶剂； b) 7. 5% -19 % 添加剂； 其中，溶剂选自（；-(；醇、C 醚或Ci-Cjg，添加剂包括闪火添加剂、消氢添加剂、防水 合添加剂。3. 根据权利要求1或2任一项所述的电解液，其特征是，所述的溶剂选自乙二醇、二甘 醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、苯甲醇、正辛醇、聚乙二醇、乙二醇独甲醚、二甘醇甲醚、乙二醇 独丁醚、γ-丁内酯或醋酸丁酯的至少一种。4. 根据权利要求2所述的电解液，其特征是，所述的消氢添加剂选自对硝基苯酚、对硝 基苯甲醇、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸铵、间硝基乙酰苯或对硝基乙酰苯。5. 根据权利要求2所述的电解液，其特征是，所述的防水合添加剂选自磷钨酸、磷酸、 亚磷酸、次亚磷酸、次亚磷酸铵、甘露醇或磷酸三丁酯。6. 根据权利要求2所述的电解液，其特征是，所述的闪火添加剂为多元醇类化合物的 聚合物。7. 根据权利要求2所述的电解液，其特征是，所述的闪火添加剂选自聚1，4- 丁二酸 酯、分子量200-12000的聚乙二醇、分子量400-2000的聚丙二醇、聚新戊二醇癸二酸酯、聚 1，2-丙二醇己二酸酯、聚丙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛。
【专利摘要】本发明提供了一种用于细长型高压铝电解电容器的工作电解液，包括溶剂、溶质和添加剂，溶质由占电解液重量5％-30％的主溶质和占电解液总重量1％-10％的副溶质组成，其中，主溶质选自主链上碳原子数为25或26的脂肪族羧酸；副溶质选自癸二酸铵、壬二酸铵、己二酸铵或苯甲酸铵。本发明提供的电解液改善了饱和蒸汽压，提升了消氢能力，提高了高温稳定性，可以应用于细长型高压铝电解电容器，可耐115℃高温5000h。
【IPC分类】H01G9/035
【公开号】CN105280385
【申请号】CN201510313830
【发明人】罗爱文, 何凤荣, 董维福
【申请人】东莞市东阳光电容器有限公司, 东莞市长安东阳光铝业研发有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年6月8日