铝电解电容器及其电解液和制备方法、及铝电解电容器的充电老化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电容器领域，特别涉及一种铝电解电容器及其电解液和制备方法、及 铝电解电容器的充电老化方法。
【背景技术】
[0002] 近几年随着国家节能降耗的需求，能耗降低20%，电耗降低7%。国内变频器销量 整体呈增加趋势，铝电解电容器作为其主要元器件，需求量也将保持可观的增长率和需求 量。
[0003] 变频器专用高压大容量的电解电容器，其主要发展趋势是产品的小型化、耐大纹 波以及高稳定性。铝电解电容器的生产过程是：
[0004] 配液
[0005] |
[0006] 分切一铆接一卷绕、烘干一含浸一组装一套管一充电一测试一包装一成品检验一 入库。
[0007] 目前，现有变频器专用铝电解电容器由于采用的工作电解液体系比较单一，工作 电解液高温物化性能不稳定，闪火电压偏低，易发生热分解、酰胺化以及酯化等反应，同时 由于其采用常规设计，电容器稳定性不高，耐纹波电流能力较差，且高温反应下易分解等， 导致产品在生产充电老化的过程中，便出现产品内部发热高，温升变化大的现象。加之，产 品的小型化，内部空间的减少，温升变化大的现象直接导致产品内部重复打火烧伤、微爆 炸，该不良产品外观无明显失效特征，重复充电老化时该现象会重复出现，测试与分选的过 程中无法完全剔除，该不良现象在使用过程中会导致短路，开路现象，存在严重的质量隐 患。
【发明内容】
[0008] 基于此，有必要提供一种高温稳定性较好、闪火电压较高且抗腐蚀性能较好的铝 电解电容器的电解液。
[0009] 此外，还提供一种电解液的制备方法和铝电解电容器。同时，还提供一种铝电解电 容器的充电老化方法，能够有效地避免铝电解电容器的内部存在的打火烧伤和微爆炸的现 象。
[0010] -种错电解电容器的电解液，按照质量百分含量包括如下组分：36. 5%~78. 8% 的主溶剂、4%~22. 5%的辅助溶剂、8.3%~24. 8%的溶质、2. 5%~5. 2%的稳定剂、 6. 2%~10%的闪火电压提升剂及0.2%~1%的缓蚀剂，其中，所述稳定剂选自酒石酸和 马来酸中的至少一种。
[0011] 在其中一个实施例中，所述主溶剂为乙二醇。
[0012] 在其中一个实施例中，所述辅助溶剂选自丙三醇、聚乙二醇及二甘醇中的至少一 种。
[0013] 在其中一个实施例中，所述溶质为有机羧酸盐。
[0014] 在其中一个实施例中，所述溶质选自苯甲酸苄酸酯、癸二酸铵、1，6-十二双酸铵、 1，10-十二双酸铵及苯甲酸中的至少一种。
[0015]-种铝电解电容器的电解液的制备方法，包括如下步骤：
[0016]按照如下质量百分含量称取各组分：36. 5%~78. 8%的主溶剂、4%~22. 5%的 辅助溶剂、8. 3%~24. 8%的溶质、2. 5%~5. 2%的稳定剂、6. 2%~10%的闪火电压提升 剂及0.2%~1%的缓蚀剂，其中，所述稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种；
[0017]将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至100~125°C，加入溶质，得到混合液；及
[0018] 在温度为100~110°c的条件下，在所述混合液中加入稳定剂、闪火电压提升剂和 缓蚀剂直至溶解，经冷却，得到所述铝电解电容器的电解液。
[0019]一种铝电解电容器，包括电解液，所述电解液为上述铝电解电容器的电解液。
[0020] 一种铝电解电容器的充电老化方法，包括如下步骤：
[0021] 对上述铝电解电容器进行第一次充电，将所述铝电解电容器充电至电压为 345V~355V，并保持60秒以上；
[0022] 然后将所述铝电解电容器进行第二次充电，使所述铝电解电容器充电至所述第一 次充电的电压的1. 08~1. 1倍，并保持60秒以上；及
[0023]继续对所述铝电解电容器进行充电，每次充电至上一次充电的电压的1. 08~1. 1 倍，直至充电至所述铝电解电容器的工作电压，且每次充电后保持60秒以上。
[0024] 在其中一个实施例中，所述铝电解电容器的工作电压为400V~450V。
[0025]上述铝电解电容器的电解液通过按照上配比及原料，使得上述铝电解电容器的电 解液具有较好的闪火电压、较强的抗腐蚀性以及较好的高温稳定性。
【附图说明】
[0026] 图1为一实施方式的铝电解电容器的电解液的制备方法的流程图；
[0027] 图2为一实施方式的铝电解电容器的充电老化方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文 所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透 彻全面。
[0029] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语"及/或"包括一个或多个 相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030] 一实施方式的铝电解电容器，其工作电压为400V~450V。该铝电解电容器包括电 解液。
[0031] 其中，按照质量百分含量，电解液包括如下组分：36. 5%~78. 8%的主溶剂、 4%~22. 5%的辅助溶剂、8. 3%~24. 8%的溶质、2. 5%~5. 2%的稳定剂、6. 2%~10%的 闪火电压提升剂及〇. 2 %~1 %的缓蚀剂。
[0032]其中，主溶剂为乙^醇。乙^醇具有$父尚的沸点，有利于提尚电解液的尚温稳定 性。
[0033]其中，辅助溶剂选自丙三醇、聚乙二醇及二甘醇中的至少一种。其中，聚乙二醇优 选为聚乙二醇400。
[0034] 其中，溶质为有机羧酸盐。具体的，溶质选自苯甲酸苄酸酯、癸二酸铵、1，6-十二双 酸铵、1，10-十二双酸铵及苯甲酸中的至少一种。
[0035]其中，稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种。酒石酸和马来酸均能够提升电 解液的高温稳定性。
[0036]其中，闪火电压提升剂可以为聚乙二醇400、纳米二氧化硅分散剂（例如，东莞市 润龙实业有限公司的RL-40)等。优选的，闪火电压提升剂为中国专利申请CN104021939A 中的闪火电压提升剂。按照质量含量，该闪火电压提升剂的各组分为：78. 5~91 %的乙二 醇、3~6%的聚乙烯醇、1~2. 5%的癸二酸、2~5%的2-乙基丁醇、1~4%硼酸的和2~ 4%的硼酸铵，该闪火电压提升剂能够提高和改善电解液的闪火电压。
[0037]其中，缓蚀剂选自磷酸单丁酯及硝基苯甲醚中的至少一种。缓蚀剂能够吸收铝电 解电容器的内部氢气，对铝电解电容器的阳极箱表面的氧化膜进行修复和保护。
[0038] 同时，上述稳定剂和缓蚀剂能够防止铝电解电容器的内部出现打火烧伤和微爆 炸。
[0039]优选的，按照质量百分含量，错电解电容器的电解液包括如下组分：36. 5 %~ 70. 3%的主溶剂、5. 5%~22. 5%的辅助溶剂、12. 4%~24. 8%的溶质、3. 8%~5. 2%的稳 定剂、7. 4%~10%的闪火电压提升剂及0. 6%~1%的缓蚀剂。
[0040]上述铝电解电容器的电解液通过按照上配比及原料，使得上述