一种高压用铝电解电容器及电解液制造技术

本申请涉及电解液的技术领域，具体公开了一种高压用铝电解电容器及电解液，由包括如下重量份的原料制成：乙二醇40

An aluminum electrolytic capacitor and electrolyte for high voltage

【技术实现步骤摘要】
一种高压用铝电解电容器及电解液


[0001]本申请涉及电解液的
，更具体地说，它涉及一种高压用铝电解电容器及电解液。

技术介绍

[0002]铝电解电容是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极，并对正极进行直流电压处理，使正极片上形成一层氧化膜做介质。电解液作为铝电解电容器的实际阴极，具有提供阳离子、修补阳极氧化膜的重要作用，对电容器的物理性能起到重要的作用。
[0003]目前，电解液主要包括溶质和溶剂，其中溶剂是影响电解液温度的主要因素，现有的溶剂多为乙二醇体系，加入二甲基甲酰胺作为辅助溶剂，可提高电解液的电导率，电解液的闪火电压有明显下降，电容器会很容易出现击穿失效情况，影响电解电容器的使用寿命。

技术实现思路

[0004]为了提高铝电解电容器的使用寿命，本申请提供一种高压用铝电解电容器及电解液。
[0005]第一方面，本申请提供一种高压铝电解电容器用电解液，采用如下的技术方案：1.一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：乙二醇40
‑
55份；溶质3
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8份；抗水合剂2
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8份；消氢剂5
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10份；粘度调节剂5
‑
15份；改性聚乙二醇丁二酸酯2
‑
10份；所述改性聚乙二醇丁二酸酯由包括纳米二氧化硅1
‑
5份、聚乙二醇5
‑
15份以及丁二酸5
‑
15份的原料制成。/>[0006]通过采用上述技术方案，闪火电压值越小，电容器就越容易被击穿，电解液的电导率影响铝电解电容器的损耗，电导率越高，损耗越小，向电解液中加入抗水合剂、消氢剂、粘度调节剂以及改性聚乙二醇丁二酸酯，提升了电解液的导电能力以及闪火电压，本申请的高压铝电解电容器用电解液提高铝电解电容器的使用寿命。
[0007]乙二醇的溶解能力较强，能够很好的使其他原料进行溶解；溶质可以与乙二醇配合，提高电解液的电导率与闪火电压，电解液中的水分会加速对铝电解电容器的腐蚀，影响铝电解电容器的使用寿命，抗水合剂可抑制电解液体系中发生水合作用，修补介质膜，减少漏电流的生成，提高电解液的闪火电压，进而延长铝电解电容器的使用寿命；消氢剂能减少电解液体系中氢离子的浓度，有效减少电解液中的氢气，减少铝电解电容器中内压上升导致电容器失效的现象发生；电解液的粘度对电解液的闪火电压有很大的影响，粘度调节剂
可以调节电解液体系的粘度，进一步调整电解液体系的闪火电压；改性聚乙二醇丁二酸酯可提高电解液的电导率、闪火电压以及热稳定性，并且能中提高电解液体系中各原料的分散性，从而提高铝电解电容器的使用寿命。
[0008]优选的，所述改性聚乙二醇丁二酸酯的制备方法包括：S11、将聚乙二醇以及丁二酸酯混合，加热至110
‑
140℃，使丁二酸完全熔融后抽真空，并持续升温至170
‑
190℃，得到第一混合物；S12、向所述第一混合物中加入甲苯，恒温下混合均匀后回收甲苯，得到聚乙二醇丁二酸酯；S13、将纳米二氧化硅加入所述聚乙二醇丁二酸酯中，混合均匀，得到改性聚乙二醇丁二酸酯。
[0009]通过采用上述技术方案，改性聚乙二醇丁二酸酯是末端为羧基的长链大分子聚合物，相对分子质量较大，两端羧基的距离增长，使得羧基进入阳极氧化膜的能力减弱，减少对阳极氧化膜的破坏，此外，改性聚乙二醇丁二酸酯能电离出带负电的羧酸根离子，能增加阳极箔表面的羧酸根离子浓度，从而增加电解液的电导率。
[0010]纳米二氧化硅颗粒细小，比表面积大，能够提高电解液体系中各原料的分散性，并且纳米二氧化硅的吸附能力强，降低离子的活度以及载流子淌度，改性聚乙二醇丁二酸酯能够负载在纳米二氧化硅上，使改性聚乙二醇丁二酸酯更好的附着在铝电解电容器上，可以减少铝电解电容器的腐蚀并且能够使电解液在提高闪火电压的同时提高电解液的电导率，进而提高铝电解电容器的使用寿命。
[0011]优选的，步骤S13完成后，还包括以下步骤：S14、将氨气通入所述改性聚乙二醇丁二酸酯中,调节改性聚乙二醇丁二酸酯的pH为5
‑
6.5。
[0012]通过采用上述技术方案，改性聚乙二醇丁二酸酯不通高纯氨气之前的pH为4，通入高纯氨气调节改性聚乙二醇丁二酸酯的pH，闪火电压随着改性聚乙二醇丁二酸酯的pH值的增大而降低，电导率随改性聚乙二醇丁二酸酯的pH值增大而升高，当闪火电压降低幅度较小时，电导率的升高幅度较大。
[0013]优选的，所述聚乙二醇与所述丁二酸的质量比为(0.5
‑
0.9):1。
[0014]通过采用上述技术方案，以聚乙二醇和丁二酸为原料合成改性聚乙二醇丁二酸酯，聚乙二醇可抑制氧化膜的被腐蚀速率，并且聚乙二醇还可提高电解液粘度，降低电解过程中的例子迁移速度，导致电解电流下降，实现高电位下阳极氧化的过程，提高电解液的闪火电压，避免了在阳极箔发生被击穿的现象，提高了铝电解电容器的使用寿命。
[0015]优选的，所述改性聚乙二醇丁二酸酯与所述乙二醇的的质量比为(0.04
‑
0.06)：1。
[0016]通过采用上述技术方案，向电解液中加入改性聚乙二醇丁二酸酯可以提高电解液的闪火电压，当改性聚乙二醇丁二酸酯添加量越大，闪火电压提高的越多，电导率有所下降，当改性聚乙二醇丁二酸酯添加过多时，电导率下降幅度过大，影响铝电解电容器的导电效果；纳米二氧化硅有利于体系中电荷的传导，当纳米二氧化硅含量越多，电解液体系的电导率增加，淌度下降，闪火电压升高，当纳米二氧化硅含量过多时，淌度进一步下降，电解液体系电导率的呈下降趋势，闪火电压的增加量也较少。
[0017]优选的，所述粘度调节剂为二甘醇与γ
‑
丁内酯中的一种或几种；所述抗水合剂为次亚磷酸铵与磷酸二丁酯中的一种或几种；所述溶质为葵二酸铵与十二双酸铵中的一种或
几种；所述消氢剂为对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸与间苯二酚中的一种或几种。
[0018]通过采用上述技术方案，电解液的粘度对电解液的闪火电压有很大影响，电解液的粘度越大，电解液的闪火电压就越大，在铝电解电容器使用过程中，电解液粘度过小，会出现下部聚集，上部电解液不足，使电容器的性能恶化，粘度过大，则会影响浸渍性，使电阻率增大，铝电解电容器的损耗上升，γ
‑
丁内酯黏度较小，易溶于乙二醇中，当体系粘度较大时可以降低电解液体系的粘度，二甘醇为一种粘稠液体，并且与乙二醇相似相容，可以增加电解液体系的粘度，并且可以吸附电解液体系中的水分子，进一步提高电解液体系的闪火电压。
[0019]电解液中的水在高温下能与铝电解电容器发生水解反应，使铝电解电容器发生腐蚀，从而降低铝电解电容器的比容，使铝电解电容器失效，次亚磷酸铵与磷酸二丁酯还原性较强，磷酸根与铝离子生成磷酸铝附着在铝电解电容器上，减少水合反应的进一步生成，修补铝电解电容器，减少漏电流，磷酸二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，由包括如下重量份的原料制成：乙二醇40
‑
55份；溶质3
‑
8份；抗水合剂2
‑
8份；消氢剂5
‑
10份；粘度调节剂5
‑
15份；改性聚乙二醇丁二酸酯2
‑
10份；所述改性聚乙二醇丁二酸酯由包括纳米二氧化硅1
‑
5份、聚乙二醇5
‑
15份以及丁二酸5
‑
15份的原料制成。2.根据权利要求1所述的一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述改性聚乙二醇丁二酸酯的制备方法包括：S11、将聚乙二醇以及丁二酸酯混合，加热至110
‑
140℃，使丁二酸完全熔融后抽真空，并持续升温至170
‑
190℃，得到第一混合物；S12、向所述第一混合物中加入甲苯，恒温下混合均匀后回收甲苯，得到聚乙二醇丁二酸酯；S13、将纳米二氧化硅加入所述聚乙二醇丁二酸酯中，混合均匀，得到改性聚乙二醇丁二酸酯。3.根据权利要求1所述的一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，步骤S13完成后，还包括以下步骤：S14、将氨气通入所述改性聚乙二醇丁二酸酯中,调节改性聚乙二醇丁二酸酯的pH为5
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6.5。4.根据权利要求1所述的一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述聚乙二醇与所述丁二酸的质量比为（0.5
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0.9):1。5.根据权利要求2所述的一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述改性聚乙二醇丁二酸酯与所述乙二醇的的质量比为（0.04
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0.06）：1。6.根据权利要求1所述的一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述粘度调节剂为二甘醇与γ
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【专利技术属性】
技术研发人员：江学虎，欧德虎，
申请(专利权)人：富之庆电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：