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_2

文档序号:9525402阅读:来源:国知局
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。
[0041]同时上述铝电解电容器能够有效地避免其内部存在的打火烧伤和微爆炸的风险。
[0042] 如图1所示,一实施方式的铝电解电容器的电解液的制备方法,可用于制备上述 铝电解电容器的电解液。该铝电解电容器的电解液的制备方法包括如下步骤:
[0043]步骤S110: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 电压提升剂及〇. 2 %~1 %的缓蚀剂。
[0044]其中,主溶剂为乙二醇。
[0045]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。
[0046] 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。
[0047]稳定剂选自酒石酸和马来酸中的至少一种。
[0048]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。
[0049] 缓蚀剂选自磷酸单丁酯及硝基苯甲醚中的至少一种。
[0050]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。
[0051] 步骤S120: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。
[0052] 步骤S130:在温度为100~110°C的条件下,在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,得到铝电解电容器的电解液。
[0053] 上述铝电解电容器的电解液的制备方法操作简单,易于工业化生产。
[0054] 如图2所示,一实施方式的铝电解电容器的充电老化方法,为上述铝电解电容器 的充电老化方法。该充电老化方法包括如下步骤:
[0055] 步骤S210:对铝电解电容器进行第一次充电,将铝电解电容器充电至电压为 345V~355V,并保持60秒以上。
[0056] 步骤S220 :然后将铝电解电容器进行第二次充电,使铝电解电容器充电至第一次 充电的电压的1.08~1. 1倍,并保持60秒以上。
[0057] 步骤S230:继续对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,直至充电至铝电解电容器的工作电压,且每次充电后保持60秒以上。
[0058] 其中,铝电解电容器的工作电压为400V~450V。
[0059] 上述铝电解电容器配合上述充电老化方法,通过控制铝电解电容器的升压速度以 控制电解电容器的内部升温速度,从而控制了铝电解电容器在老化过程中因为温度变化大 而出现的打火现象,从根本上杜绝了铝电解电容器的内部打火烧伤与微爆炸的问题。
[0060] 以下为具体实施例部分:
[0061] 实施例1
[0062]本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
[0063] (1)按照如下质量百分含量称取各组分:78. 8%的主溶剂、4%的辅助溶剂、8. 3% 的溶质、2. 5 %的稳定剂、6. 2 %的闪火电压提升剂及0. 2%的缓蚀剂,其中,主溶剂为乙二 醇,辅助溶剂为丙三醇,溶质为苯甲酸苄酸酯,稳定剂为酒石酸,缓蚀剂为磷酸单丁酯,闪火 电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:78. 5%的乙二醇、6%的聚乙烯醇、2. 5%的癸 二酸、5%的2-乙基丁醇、4%的硼酸和4%的硼酸铵。
[0064] (2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至115°C,加入溶质,得到混合液。
[0065] (3)在温度为105°C的条件下,在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,得到铝电解电容器的电解液。
[0066] 采用TV特性测试法测试本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电压。
[0067]将本实施例的铝电解电容器的电解液制备成规格为4. 7UF/400V、10*16的铝电解 电容器,并将该铝电解电容器于125°C测试1000小时进行耐久性试验,得到本实施例的电 解电容器测试1000小时后的容量以及损失角值,通过测试1000小时后的剩余容量以及损 失角值能够反应本实施例的铝电解电容器的电解液的高温稳定性能和抗腐蚀性能。
[0068] 其中,本实施例的铝电解电容器的电解液的闪火电压、以及采用本实施例的电解 液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角值,见表1。
[0069] 实施例2
[0070] 本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
[0071] (1)按照如下质量百分含量称取各组分:70. 3%的主溶剂、5. 5%的辅助溶剂、 12. 4%的溶质、3. 8 %的稳定剂、7. 4 %的闪火电压提升剂及0. 6 %的缓蚀剂,其中,主溶剂 为乙二醇,辅助溶剂为聚乙二醇400,溶质为癸二酸铵,稳定剂为马来酸,缓蚀剂为硝基苯 甲醚,闪火电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:84. 5%的乙二醇、5%的聚乙烯醇、 2%的癸二酸、3%的2-乙基丁醇、2. 5%的硼酸和3%的硼酸铵。
[0072](2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至100°C,加入溶质,得到混合液。
[0073] (3)在温度为KKTC的条件下,在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,得到铝电解电容器的电解液。
[0074] 采用实施例1相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电 压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1〇〇〇小时耐久试验后的容量和损失角 值,见表1。
[0075] 实施例3
[0076] 本实施例的铝电解电容器的电解液的制备过程如下:
[0077] (1)按照如下质量百分含量称取各组分:65. 6 %的主溶剂、13. 2 %的辅助溶剂、 12. 4%的溶质、2. 8%的稳定剂、5. 5%的闪火电压提升剂及0. 5%的缓蚀剂,其中,主溶剂为 乙二醇,辅助溶剂为二甘醇,溶质为1,6-十二双酸铵,稳定剂为酒石酸和马来酸,缓蚀剂为 磷酸单丁酯和硝基苯甲醚,闪火电压提升剂按照质量百分含量包括如下组分:91%的乙二 醇、3%的聚乙烯醇、1 %的癸二酸、2%的2-乙基丁醇、1 %的硼酸和2%的硼酸铵。
[0078] (2)将主溶剂和辅助溶剂混合后加热至125°C,加入溶质,得到混合液。
[0079] (3)在温度为110°C的条件下,在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,得到铝电解电容器的电解液。
[0080] 采用实施例1相同的测试方法,得到本实施例的铝电解电容器电解液的闪火电 压、以及采用本实施例的电解液的铝电解电容器经1000小时耐久试验后的容量和损失角 值,见表1。
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