本发明涉及一种电解液及其制备方法，尤其涉及一种铝电解电容器用电解液及其制备方法，属于电容器
技术领域：
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背景技术：
：铝电解电容器具有性能优良、大容量、价格低廉、易于加工、使用便捷等特点，因此广泛应用于信息电子设备、仪器、机电、家电等电子整机产品中。作为这类整机中输入滤波用的铝电解电容是一种关键电子元件，通常以串并联组合使用，因而对安全性、可靠性要求很高。然而，目前由于有机酸系电解液因氧化效率高及高温稳定性好，被普遍用作铝电解电容器的工作电解液。但是这类电解液实际上具有强烈的燃烧性，很容易被点燃并且一经点燃就会猛烈燃烧不止。尤其在高压工作的电解液中，不仅含有较多量的有机酸等易燃品，且含水量受到严格限制，因此铝电解电容器高压工作电解液在综合性能满足的条件下更易燃烧。铝电解电容器大多采用易燃的有机酸系电解液而带来燃烧性的问题。其中，高压大型铝电解电容器因工作时聚集的静电能量非常高以及拥有的电解液量也很多，故而带来了更大的易燃易爆等安全问题。因铝电解电容器引发的整机火灾事故已占不可忽视的比例。综上所述，如何提供一种铝电解电容器用电解液，在高温高压条件下不但综合性能优良，而且不易燃烧，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。技术实现要素：本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种铝电解电容器用电解液，该电解液既耐高温高压，又不易燃烧。本发明的技术解决方案是：一种铝电解电容器用电解液，包括以下重量百分含量的各个组分：溶质：15％～20％，氧化膜稳定剂：0.1％～5％，闪火电压提升剂1％～10％，吸氢剂0.1％～3％，表面活性剂：0.5％～3％，阻燃剂：5％～10％，余量为溶剂。优选地，所述溶质为硼酸、五硼酸铵、壬二酸铵、壬二酸氢铵、癸二酸铵异癸二酸铵、带支链的长碳链羧酸铵盐、壬二酸氢氨中的一种或两种以上的混合。优选地，所述氧化膜稳定剂为亚磷酸、亚磷酸铵、次亚磷酸、次亚磷酸铵中的一种或两种以上的混合。优选地，所述闪火电压提升剂为改性聚乙烯醇或纳米二氧化硅分散剂中的一种或两种以上的混合。优选地，所述吸氢剂为硝基苯酚、对硝基苯甲醇、间硝基乙酰苯、邻硝基苯甲醚、间二硝基苯或对硝基苯甲酸铵中的一种或两种以上的混合。优选地，所述表面活性剂为苯甲酸铵与聚乙二醇400反应后得到的混合溶液。优选地，所述阻燃剂为烷基磷酸酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯中的任意一种。优选地，所述溶剂包括为主溶剂与辅助溶剂，主溶剂为重量百分比为50％～60％的乙二醇与20％～30％的二甘醇两种的混合溶液。一种铝电解电容器用电解液的制备方法，包括如下步骤：s1：将重量百分比为50％～60％的乙二醇与20％～30％的二甘醇充分混合，并加热到70℃～80℃时加入闪火电压提升剂，一边加入一边搅拌，待完全溶解后，继续添加15％～20％的溶质并继续升温至120℃～130℃，搅拌直到完全溶解为止；s2：将s1中的混合液继续升温到135℃～150℃，再把重量百分比为0.1％～5％氧化膜稳定剂、0.1％～3％的吸氢剂与0.5％～3％的表面活性剂加入，不断搅拌直到完全溶解；s3：将步骤s2中的混合液冷却到80℃～85℃，加入重量百分比为5％～10％的阻燃剂，并自然冷却到常温。本发明提供了一种铝电解电容器用电解液及其制备方法，其优点主要体现在以下两个方面：(1)不易燃烧；通过在电解液中添加入阻燃剂，使铝电解电容器打火后不易燃烧。(2)性能提高；通过在电解液中添加适量的闪火电压提高剂、氧化膜稳定剂、吸氢剂，提高了电解液的闪火电压，又使铝电解电容器长期保持稳定良好的特性参数。以下便对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。具体实施方式一种铝电解电容器用电解液，包括以下重量百分含量的各个组分：溶质：15％～20％，氧化膜稳定剂：0.1％～5％，闪火电压提升剂1％～10％，吸氢剂0.1％～3％，表面活性剂：0.5％～3％，阻燃剂：5％～10％，余量为溶剂。其中，所述溶质为硼酸、五硼酸铵、壬二酸铵、壬二酸氢铵、癸二酸铵异癸二酸铵、带支链的长碳链羧酸铵盐、壬二酸氢氨中的一种或两种以上的混合。进一步地，所述氧化膜稳定剂为亚磷酸、亚磷酸铵、次亚磷酸、次亚磷酸铵中的一种或两种以上的混合。更进一步地，所述闪火电压提升剂为改性聚乙烯醇或纳米二氧化硅分散剂中的一种或两种以上的混合。优选地，所述吸氢剂为硝基苯酚、对硝基苯甲醇、间硝基乙酰苯、邻硝基苯甲醚、间二硝基苯或对硝基苯甲酸铵中的一种或两种以上的混合。在本实施例中，所述表面活性剂为苯甲酸铵与聚乙二醇400反应后得到的混合溶液。在本发明的技术方案中，所述阻燃剂为烷基磷酸酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯中的任意一种。另外，所述溶剂包括为主溶剂与辅助溶剂，主溶剂为重量百分比为50％～60％的乙二醇与20％～30％的二甘醇两种的混合溶液。本发明还揭示了一种铝电解电容器用电解液的制备方法，包括如下步骤：s1：将重量百分比为50％～60％的乙二醇与20％～30％的二甘醇充分混合，并加热到70℃～80℃时加入闪火电压提升剂，一边加入一边搅拌，待完全溶解后，继续添加15％～20％的溶质并继续升温至120℃～130℃，搅拌直到完全溶解为止；s2：将s1中的混合液继续升温到135℃～150℃，再把重量百分比为0.1％～5％氧化膜稳定剂、0.1％～3％的吸氢剂与0.5％～3％的表面活性剂加入，不断搅拌直到完全溶解；s3：将步骤s2中的混合液冷却到80℃～85℃，加入重量百分比为5％～10％的阻燃剂，并自然冷却到常温。在本发明的技术方案中，根据上述铝电解电容器用电解液的制备方法得到五个实施例，具体为：实施例1：一种铝电解电容器用电解液，包括重量百分比为15％的硼酸、0.3％的亚磷酸、0.2％的硝基苯酚、2.5％的苯甲酸铵与聚乙二醇400混合液、5％的烷基磷酸酯、55％的乙二醇及22％的二甘醇。实施例2：一种铝电解电容器用电解液，包括重量百分比为15％的硼酸、0.3％的亚磷酸、2％的改性聚乙烯醇、0.2％的硝基苯酚、2.5％的苯甲酸铵与聚乙二醇400混合液、5％的烷基磷酸酯、55％的乙二醇及20％的二甘醇。实施例3：一种铝电解电容器用电解液，包括重量百分比为15％的硼酸、0.3％的亚磷酸、1％的改性聚乙烯醇、0.2％的硝基苯酚、1％的苯甲酸铵与聚乙二醇400混合液、7.5％的烷基磷酸酯、55％的乙二醇及20％的二甘醇。实施例4：一种铝电解电容器用电解液，包括重量百分比为17％的硼酸、0.3％的亚磷酸、2％的改性聚乙烯醇、0.2％的硝基苯酚、0.5％的苯甲酸铵与聚乙二醇400混合液、10％的烷基磷酸酯、50％的乙二醇及20％的二甘醇。实施例5：一种铝电解电容器用电解液，包括重量百分比为20％的五硼酸铵、0.8％的次亚磷酸铵、1.2％的纳米二氧化硅分散剂、0.5％的对硝基苯甲醇、0.5％的苯甲酸铵与聚乙二醇400混合液、7％的磷酸三乙酯、50％的乙二醇及20％的二甘醇。将上述实施例1与实施例2进行了电导率及闪火电压的测定，如表1所示：表1：实施例1与实施例2中电导率与闪火电压对比实施例电导率(ms/cm)闪火电压(v)实施例11.53457实施例21.5482从表1可看出，在溶质质量不变情况下，添加改性聚乙烯醇，电导率下降0.03ms/cm，而闪火电压提升25v。将以上实施例2、实施例3、实施例4进行了难燃性测试，其采用的测试方法包括如下步骤：1.使用3支同样的芯子(直径为12mm)，并将上述3支同样的芯子分别充分含浸在实施例2、实施例3、实施例4中的铝电解电容器用电解液中，并吸附掉芯子表层多余的电解液。2.将芯子的引线固定在支撑架的固定夹上，然后将酒精灯的火焰置于芯子离芯子15cm的地方，保持10s，并记录余火时间t1，以及3个被测芯子的总余火时间t。3.待余火停止后，重复燃烧测试10s，将酒精灯撤离至离芯子15cm的地方，并记录余火时间t2，同时记录芯子是否有滴落可以引燃棉花的燃烧着的粒子。测试结果如表2所示：表2：实施例2、实施例3、实施例4的阻燃性比较在本发明中，将实施例5中铝电解电容器用电解液的配方应用上述制备方法，包括如下步骤：s1：将重量百分比为50％的乙二醇与20％的二甘醇充分混合，并加热到70℃～80℃时加入重量百分比为1.2％的纳米二氧化硅分散剂，一边加入一边搅拌，待完全溶解后，继续添加重量百分比为20％的五硼酸铵并继续升温至120℃～130℃，搅拌直到完全溶解为止；s2：将s1中的混合液继续升温到135℃～150℃，再把重量百分比为0.8％的次亚磷酸铵、0.5％的对硝基苯甲醇、0.5％的苯甲酸铵与聚乙二醇400混合液加入，不断搅拌直到完全溶解；s3：将步骤s2中的混合液冷却到80℃～85℃，加入重量百分比为7％的磷酸三乙酯的阻燃剂，并自然冷却到常温。本发明提供的一种铝电解电容器用电解液及其制备方法，通过添加入阻燃剂厚，使铝电解电容器打火后不易燃烧；另外，通过在电解液中添加适量的闪火电压提高剂、氧化膜稳定剂、吸氢剂，提高了电解液的闪火电压，又使铝电解电容器长期保持稳定良好的特性参数。应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。当前第1页12