一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电容器技术领域，具体涉及阻燃型铝电解电容器用电解液及其制备方法。该阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液包括如下重量份的原料：无机酸2.5‑15份、有机酸5‑10份、阻燃助剂0.1‑5份、辅助添加剂0.1‑2份、溶剂70‑90份。本发明专利技术通过采用无机酸替代部分有机酸，并添加阻燃助剂和辅助添加剂且调整各原料用量，各原料相互配合，使电解液具有良好的阻燃性和热稳定性，可作为难燃性高压工作电解液，适用于阻燃型高压铝电解电容器，其具有良好的工作性能，显著提升了电容器的使用安全性，其制备方法简单高效，控制方便，利于工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液及其制备方法
本专利技术涉及电容器
，具体涉及阻燃型铝电解电容器用电解液。
技术介绍
铝电解电容器是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极而制成的电容器称作铝电解电容器。它是一种用铝材料制成的电性能好、适用范围宽、可靠性高的通用型电解电容器。然而，现有的铝电解电容器大多因采用易燃的有机酸体系电解液而带来燃烧性问题，其中，高压大型铝电解电容器因工作时聚集的能量非常高以及拥有的电解液含量较多，同时其含水量受到严格的限制，故而带来更大的易燃易爆等安全问题。随着市场质量反馈，因铝电解电容器引发的整机火灾事故已占有不可忽视的比例。因此需解决铝电解电容器的阻燃问题，提高其阻燃性，且不影响其综合使用性能。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的之一在于提供一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，该阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液可具有良好的阻燃性和热稳定性。本专利技术的另一目的在于提供一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，有利于工业化生产。本专利技术的目的之一通过下述技术方案实现：一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，包括如下重量份的原料：无机酸2.5-15份有机酸5-10份阻燃助剂0.1-5份辅助添加剂0.1-2份溶剂70-90份。本专利技术通过采用无机酸替代部分有机酸，并添加阻燃助剂和辅助添加剂且调整各原料用量，各原料相互配合，使电解液具有良好的阻燃性良好的阻燃性和热稳定性，作为难燃性高压工作电解液，适用于阻燃型高压铝电解电容器。进一步的，每份所述溶剂包括如下重量份的原料：主溶剂50-60份、辅助溶剂20-30份。进一步的，所述主溶剂为乙二醇，辅助溶剂为二乙二醇。本专利技术通过采用乙二醇作为主溶剂，二乙二醇作为辅助溶剂，对无机酸、有机酸、辅助添加剂和阻燃助剂的溶解性能和相容性好，黏度低，介电常数大，两种原料相互配合，可起到改善电解液的黏度、电解液的氧化效率，并可提高电解液的闪火电压，乙二醇和二乙二醇。混合作为溶剂，可提高电解液的电性能和稳定性，使用安全环保。进一步的，所述有机酸为带支链的长碳链羧酸铵盐。进一步的，所述带支链的长碳链羧酸铵盐的制备方法包括如下步骤：（1）按摩尔份计，取环己酮1-1.2份、双氧水1-1.5份、乙醇2-3份、磷酸0.2-0.6份、苄基三乙基氯化铵0.15-0.25份在温度为6-12℃温度下反应20-30min，得到混合物A；（2）向步骤（1）得到的混合物A中加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯0.5-0.9份、甲基丙烯酸甲酯0.4-0.8份、氯化亚铁1-1.8份、磷酸0.3-0.6份在-5～-0℃温度下反应5–7h，得到混合物B;（3）将步骤（2）得到混合物B加入到氢氧化钠溶液中进行皂化反应，得到混合物C；（4）将步骤(3)得到的混合物C采用无机酸进行酸化处理得到混合物D；（5）将步骤(4)得到的混合物D通入氨气，进行氨化反应，反应终点的pH为7.2-7.6。得到带支链的长碳链羧酸铵盐。进一步的，所述步骤（3）中，皂化反应回流温度为95-105℃，回流时间4-5h。进一步的，所述步骤（4）中，所述无机酸为质量百分比30～50％的硫酸，反应终点为pH值为2-3。本专利技术通过采用长碳链的羧酸铵盐，其在本专利技术的溶剂中具有良好的溶解度和热稳定性，具有高闪火电压、高电导率、高耐压能力、高耐热稳定性等特点，使制得的电容器具有高耐压、高耐热、低有效电阻等优点，使用寿命长。进一步的，所述无机酸为硼酸和五硼酸铵中的至少一种。本专利技术通过采用无机酸替代部分有机酸，并添加阻燃助剂和辅助添加剂且调整各原料用量，各原料相互配合，使电解液具有良好的阻燃性和热稳定性。进一步的，所述辅助添加剂为对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇、间硝基苯甲酸和对硝基苯酚中的至少一种。通过采用上述辅助添加剂，可其达起到消氢和防水的作用，且对电解液的电导率影响较小，可让电解液在高闪火电压的情况下保持较高的电导率，从而提高阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液的阻燃性、热稳定性和综合使用性能。进一步的，所述阻燃助剂包括磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三苯酯、二丁基-苯基磷酸酯和丁基-二苯基磷酸酯中的至少一种。本专利技术通过采用上述的阻燃助剂，使电解液具有良好的阻燃效果的同时，具有较高的电导率和闪火电压。进一步的，所述阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液还包括重量份为1-3份的功能助剂，所述功能助剂为纳米二氧化硅、多羟基类高分子聚合物的至少一种。进一步的，所述阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液还包括重量份为1-3份的功能助剂。进一步的，所述功能助剂为纳米二氧化硅、多羟基类高分子聚合物的至少一种。本专利技术通过加入纳米二氧化硅和/或多羟基类高分子聚合物，可抑制氧负离子在铝氧化膜表面放电现象的发生可能够提高电解液的闪火电压，提高电解液的稳定性和使用安全性。本专利技术另一目的通过下述技术方案实现：一种上述阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液的制备方法，包括如下步骤：S1、按重量份计，将除阻燃助剂和辅助助剂以外的各原料添加到溶剂中，加热至50-75℃，搅拌均匀后，升温至115-125℃并保温60-90min得到混合物A；S2、将混合物A冷却至95-100℃，将阻燃助剂和辅助助剂加入到混合物A中，待混合均匀后冷却至室温，制得阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过采用无机酸替代部分有机酸，并添加阻燃助剂和辅助添加剂且调整各原料用量，各原料相互配合，使电解液具有良好的阻燃性和热稳定性，可作为难燃性高压工作电解液，适用于阻燃型高压铝电解电容器，其具有良好的工作性能，显著提升了电容器的使用安全性。本专利技术的阻燃型高压工作电解液及制得的铝电解电容器，在各种对安全要求高的家电、工业电源、通信基站等较为适用。阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液的制备方法简单高效，控制方便，利于工业生产。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。实施例1本实施例中，一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，包括如下重量份的原料：无机酸2.5份有机酸7.5份阻燃助剂8份辅助添加剂1份溶剂80份。进一步的，每份所述溶剂包括如下重量份的原料：主溶剂55份、辅助溶剂25份。进一步的，所述主溶剂为乙二醇，辅助溶剂为二乙二醇。进一步的，所述有机酸为带支链的长碳链羧酸铵盐。所述辅助添加剂为对硝基苯甲酸。所述阻燃助剂为磷酸三丁酯。进一步的，所述带支链的长碳链羧酸铵盐的制备方法包括如下步骤：（1）按摩尔份计，取环己酮1.1份、双氧水1.2份、乙醇2.5份、磷酸0.4份、苄基三乙基氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，其特征在于：包括如下重量份的原料：/n无机酸 2.5-15份/n有机酸 5-10份/n阻燃助剂 0.1-5份/n辅助添加剂 0.1-2份/n溶剂 70-90份。/n

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，其特征在于：包括如下重量份的原料：
无机酸2.5-15份
有机酸5-10份
阻燃助剂0.1-5份
辅助添加剂0.1-2份
溶剂70-90份。


2.根据权利要求1所述的一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，其特征在于：每份所述溶剂包括如下重量份的原料：主溶剂50-60份、辅助溶剂20-30份。


3.根据权利要求2所述的一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，其特征在于：所述主溶剂为乙二醇，辅助溶剂为二乙二醇。


4.根据权利要求1所述的一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，其特征在于：所述有机酸为带支链的长碳链羧酸铵盐。


5.根据权利要求1所述的一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，其特征在于：所述无机酸为硼酸和五硼酸铵中的至少一种。


6.根据权利要求1所述的一种阻燃型高压铝电解电容器用工作电解液，其特征在于：所述辅助添加剂为对硝基苯甲酸、对硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹光耀，李俊赤，
申请(专利权)人：广东联盈控电子科技有限公司，詹光耀，
类型：发明
国别省市：广东;44