一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液及其制备方法与流程

文档序号:14838353发布日期:2018-06-30 13:21阅读:357来源:国知局

本发明属于电解液技术领域,具体涉及一种抗高温和高压的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。

电解液是铝电解电容器的阴极,其性能对电容器的性能有很大的影响。现行及传统的直链铝电解电容器用工作电解液表现为氧化效率底,闪火电压不高,耐高纹波电流的能力相对较差,通常在高温负荷 105℃的情况下,使用 1000 小时后就会失效,而在 -40℃以下电解液就会有晶体析出,严重限制了铝电解电容器的应用范围。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液,采用技术方案如下:

一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液,包括:乙二醇30-40wt%、γ-丁内酯15-30 wt%、支链多元羧酸盐12-18 wt%、甘露醇1-3 wt%、聚乙二醇1-3 wt%、有机羧酸4-10 wt%、有机羧酸盐4-8 wt%、氯化铝0.5-1 wt%、消氢剂1-2 wt%、甲酰胺0.5-1 wt%。

优选地,所述支链多元羧酸盐为支链多元羧酸铵盐。

优选地,所述有机羧酸为苯甲酸、柠檬酸、乙二酸、己二酸中的一种或多种。

优选地,所述有机羧酸盐为有机羧酸铵盐。

优选地,所述消氢剂为间苯二酚、对硝基苯酚、对硝基苯甲醇、对苯醌中的一种或多种。

优选地,纳米二氧化硅1-2 wt%、

一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液的制备方法,包括以下步骤:

(1)将甘露醇、聚乙二醇、有机羧酸、有机羧酸盐加入乙二醇中,加热到110℃-140℃,抽真空,搅拌反应1-3小时后,停止加热;

(2)将纳米二氧化硅、支链多元羧酸盐加入γ-丁内酯中,搅拌均匀,然后倒入前述混合液中;

(3)停止加热后,待其温度下降到 60-80℃后再加入氧化铝、消氢剂、甲酰胺,最后,待其自然冷却至室温,便可制得铝电解电容器用工作电解液。

优选地,在步骤(1)还可加入酯化反应催化剂。

本发明的提供的电解液,具有使用耐高温、耐高压、使用寿命长、性能稳定、不易鼓底等特征。

(1)乙二醇和γ-丁内酯混合作为溶剂,可显著提高电解液的电性能和稳定性,使用安全、环保。

(2)加入的有机羧酸盐与乙二醇、甘露醇、聚乙二醇反应形成复合酯化物,能显著提高电解液的闪火电压,而剩下的有机羧酸盐还可作为辅助电解质。同时剩余的甘露醇作为水溶性高分子,有很强的亲水性可以使水分子被固定,可阻止水及其他有害物质直接与介质膜接触,抑制饱和蒸气压的提高、防止水合与侵蚀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液,包括:乙二醇30wt%、γ-丁内酯30 wt%、支链多元羧酸盐18 wt%、甘露醇3 wt%、聚乙二醇3 wt%、有机羧酸6wt%、有机羧酸盐8wt%、氯化铝0.5 wt%、消氢剂1 wt%、甲酰胺0.5 wt%。

一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液的制备方法,包括以下步骤:

(1)将甘露醇、聚乙二醇、有机羧酸、有机羧酸盐加入乙二醇中,加入酯化反应催化剂,加热到110℃-140℃,抽真空,搅拌反应1-3小时后,停止加热;

(2)将支链多元羧酸盐加入γ-丁内酯中,搅拌均匀,然后倒入前述混合液中;

(3)停止加热后,待其温度下降到 60-80℃后再加入氧化铝、消氢剂、甲酰胺,最后,待其自然冷却至室温,便可制得铝电解电容器用工作电解液。

实施例2

一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液,包括:乙二醇40wt%、γ-丁内酯18 wt%、支链多元羧酸盐18 wt%、甘露醇1 wt%、聚乙二醇1 wt%、有机羧酸10 wt%、有机羧酸盐7 wt%、纳米二氧化硅2 wt%、氯化铝1 wt%、消氢剂1 wt%、甲酰胺1 wt%。

一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液的制备方法,包括以下步骤:

(1)将甘露醇、聚乙二醇、有机羧酸、有机羧酸盐加入乙二醇中,加入酯化反应催化剂,加热到110℃-140℃,抽真空,搅拌反应1-3小时后,停止加热;

(2)将纳米二氧化硅、支链多元羧酸盐加入γ-丁内酯中,搅拌均匀,然后倒入前述混合液中;

(3)停止加热后,待其温度下降到 60-80℃后再加入氧化铝、消氢剂、甲酰胺,最后,待其自然冷却至室温,便可制得铝电解电容器用工作电解液。

实施例3

一种抗高温和高压的铝电解电容器的电解液,包括:乙二醇35wt%、γ-丁内酯28 wt%、支链多元羧酸盐15 wt%、甘露醇2 wt%、聚乙二醇2 wt%、有机羧酸6wt%、有机羧酸盐7wt%、纳米二氧化硅1wt%、氯化铝1 wt%、消氢剂2 wt%、甲酰胺1wt%。

其中,电解液的制备方法与实施例2一致。

以上实施例中,所述支链多元羧酸盐为支链多元羧酸铵盐。具体为1,6-DDA、1,7 癸二酸铵中的一种,还可以是带支链(8-20个碳)羧酸二元羧酸铵盐。

以上实施例中,所述有机羧酸为苯甲酸、柠檬酸、乙二酸、己二酸中的一种或多种。

以上实施例中,所述有机羧酸盐为有机羧酸铵盐。具体可以为苯甲酸铵、己二酸铵等。

以上实施例中,所述消氢剂为间苯二酚、对硝基苯酚、对硝基苯甲醇、对苯醌中的一种或多种。

本发明提供的电解液,具有适应温度广、耐高压、使用寿命长、性能稳定等优点。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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