一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解电容器电解液的制作方法

文档序号:14251357阅读:946来源:国知局

涉及领域

本发明涉及电容器电解液的研究领域,具体为一种一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液。

技术背景

铝电解电容器是指阳极为铝,阴极为电解液的电容器,这种电容器具有很好的电容量,耐高温耐压能力较好,并且具有一定的自愈能力。在铝电解电容器中,工作电解液的重要作用是随着修补阳极氧化膜上的缺陷,维护电容器的性能,因此,提高电解液的质量,是提高电容器性能的关键之一。铝电解电容器在使用时,如果发生闪火就会击穿电极,从而使电容器失效,所以提高电解液的闪火电压具有很大的意义。目前随着大屏彩电、汽车电子、变频技术及许多通信设备的发展,对铝电解电容器的性能要求越来越高,如耐高压、寿命长、使用温度范围宽等,当前工业上高压铝电解电容器使用的工作电解液一般为乙二醇-硼酸盐体系和乙二醇-癸二酸铵体系。众多研究和生产实践表明,前者由于蒸汽压较大容易导致电容器鼓胀而失效,后者由于电导率低导致电容器损耗较大。



技术实现要素:

本发明提供了一种具有高闪火电压、耐高温的铝电解电容器电解液,大大提高铝电解电容器的性能。表面活性剂等大分子聚合物有效地提高了电解液的闪火电压,阻燃剂提高了电解液耐高温的能力,高导电率的电解质保证了电解液的导电率。在制备过程中,先将表面活性剂与乙二醇溶解好,在制备过程中分步加入,更加有利于各成分的相互融,降低制备温度,缩短制备时间,具有现实的经济意义。

具体实施过程

通过下面的具体实施例对本发明进行进一步地说明。

实施例1

(1)称取一定量的乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮,混合搅拌均匀,得乳白色溶液,均分为两份;

(2)将步骤(1)中的第一份溶液,在集热式恒温加热磁力搅拌器中加热到50~60℃,搅拌速度为200~300r/min的条件下,加入葵二酸铵,继续搅拌至溶解;

(3)将步骤(2)的溶液升温至75℃,再加入步骤(1)中的第二份溶液,搅拌10min,加入甘露醇,对硝基苯甲醇,亚硝酸,三氧化二锑,完全溶解后保温20min,再加入己二酸铵,聚乙二醇搅拌均匀,搅拌速度为200~300r/min,70℃下恒温20min,在让该混合物自然冷却即得工作电解液。

一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液的组成按重量份计为:乙二醇82,聚乙烯吡咯烷酮5,聚乙二醇0.8,葵二酸铵2,己二酸铵1,甘露醇2,对硝基苯甲醇0.2,亚硝酸1.5,三氧化二锑0.5。

实施例2

基本过程同实施例1相同,不同的是一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液的组成按重量分计为:乙二醇84,聚乙烯吡咯烷酮57,聚乙二醇1.0,葵二酸铵4,己二酸铵3,甘露醇5,对硝基苯甲醇0.4,亚硝酸1.8,三氧化二锑1.0。

实施例3

基本过程同实施例1相同,不同的是一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液的组成按重量分计为:乙二醇85,聚乙烯吡咯烷酮8,聚乙二醇1.5,葵二酸铵5,己二酸铵5,甘露醇8,对硝基苯甲醇0.6,亚硝酸2,三氧化二锑1.5。

表1不同体系工作电解液的性能

工作电解液的闪火电压决定了电解电容器的耐电压性能,闪火电压值越小,电容器就越容易被击穿;工作电解液电导率影响铝电解电容器的损耗,电导率越高,损耗越小;

一般情况下,电解液的闪火电压us和铝电解电容器的工作电压ur满足下列关系:

us=(1.05~1.2)ur(1)

将以上六种电解液的闪火电压值分别代入到(1)式,并以极限值1.2进行计算,得到的电解液a,电解液b,电解液c以及实施例1,实施例2,实施例3工作电压ur为:417,392,400,425,417,425v。可以看出,闪火电压和电导率来看,实施例1,实施例2,实施例3都具有很大的优势。

电容器的高温贮存试验是检验工作电解液的化学稳定性、物化性能、热稳定性的最直接手段,将实施例1,实施例2,实施例3的电解液在80℃下贮存一周,发现电解液的色度、酸度均无变化。再将其制备成400v/22μf电容器进行了105℃、250h的贮存试验,实验结果显示其外观和容量偏差以及漏电流均符合国家标准。



技术特征:

技术总结
本发明通过在电解液中添加结构稳定的大分子聚合物,提高了电解液的耐高温能力,铝电解电容器是指阳极为铝,阴极为电解液的电容器,这种电容器具有很好的电容量,耐高温耐压能力较好,并且具有一定的自愈能力,但是目前随着大屏彩电、汽车电子、变频技术及许多通信设备的发展,对铝电解电容器的性能要求越来越高,如耐高压、寿命长、使用温度范围宽等,本发明提供了一种具有高闪火电压、耐高温的铝电解电容器电解液,大大提升了该类电容器的使用性能。

技术研发人员:陈馨雅
受保护的技术使用者:陈馨雅
技术研发日:2017.11.18
技术公布日:2018.04.20
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