一種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電解液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電解液技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電 解液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁電解電容器是電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)元件之一。隨著電子產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高及鋁電 解電容器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)其性能提出更高的要求。開(kāi)關(guān)電源、節(jié)能燈等電子產(chǎn)品對(duì)高壓 電解電容器的安全性能要求很高。在濾波電路中，電容器承受高電壓、高紋波電流，若饋電 不穩(wěn)或施加過(guò)電壓，即可導(dǎo)致電容器的破壞、著火、燃燒等事故。鋁電解電容器電解液是電 容器整個(gè)工作過(guò)程中的實(shí)際陰極，對(duì)電容器的性能有重要影響，其中：使用溫度范圍、工作 壽命、可靠性、漏電流、損耗、容量變化等對(duì)電性能起決定作用。
[0003] 目前，已知的或在用的中高壓鋁電解電容器的工作電解液，經(jīng)過(guò)了以下幾個(gè)發(fā)展 過(guò)程:一、以乙二醇為主溶劑，硼酸或五硼酸銨等無(wú)機(jī)化合物為主溶質(zhì)。這樣配制的工作電 解液存在電導(dǎo)率低的問(wèn)題，而且硼酸及其鹽在高溫下易與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)而生成大量 的縮合水，造成電解液內(nèi)部的水分含量升高，電解液的蒸汽壓增大，電容器內(nèi)壓升高而引起 電容器開(kāi)閥失效;二、以乙二醇為主溶劑，采用壬二酸、癸二酸或十二二酸等直連烴飽和二 羧酸及其鹽為電解質(zhì)的電解液，這一類的電解液雖然避免了一部分酯化反應(yīng)，但是由于這 一類的直鏈烷烴在乙二醇內(nèi)的溶解度較小，導(dǎo)致產(chǎn)品的阻抗較大，大紋波下容易發(fā)熱而使 溶劑揮發(fā)，從而產(chǎn)生惡性循環(huán)，導(dǎo)致電容器干枯而失效，同時(shí)直鏈烷烴在高溫下易發(fā)生酰胺 化副反應(yīng)生成水，亦易引起電容器早期失效;三、采用一些帶支鏈的酸或其鹽，如報(bào)道的1， 6-DDA及其鹽以及2-丁基辛二酸及其鹽，這類帶支鏈的羧酸及其鹽對(duì)溶媒的溶解度比直鏈 烷烴有所提高，因而一定程度上產(chǎn)生了效果，但同時(shí)，這類酸或其鹽主要依靠進(jìn)口，因而成 本高而且制約因素較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高水系高頻 低阻抗鋁電解電容器用電解液，該電解液閃火電壓可以達(dá)到105V，電導(dǎo)率可以達(dá)到50ms/ cm，具有良好的電化學(xué)特性，具有高頻低阻抗的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于鋁電解電容器的制造。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電解液的制 備方法，該制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，可大規(guī) 模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電 解液，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 8-12份 防水合劑 8-12份 氨水 1.5-2.5份 對(duì)硝基苯甲酸 1-2份 磷酸 0.5-1.5份 乙二醇 4-7份 去離子水 60-80份。
[0007] 本發(fā)明的電解液通過(guò)采用上述原料之間的相互作用，并嚴(yán)格控制各原料的重量配 比，制得的電解液閃火電壓可以達(dá)到105V，電導(dǎo)率可以達(dá)到50m S/cm，具有良好的電化學(xué)特 性，具有高頻低阻抗的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于鋁電解電容器的制造。
[0008] 優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 8-10份 防水合劑 8-10份 氨水 1.5-2份 對(duì)硝基苯甲酸 1-1.5份 磷酸 0.5-1份 乙二醇 4-5.5份 去離子水 60-70份。
[0009] 另一優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 9-11份 防水合劑 9-11份 氨水 1.8-2.2份 對(duì)硝基苯甲酸 1.2-1.8份 磷酸 0.8-1.2份 乙二醇 5-6份 去離子水 65-75份。
[0010] 另一優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 10-12份 防水合劑 10-12份 氨水 2-2.5份 對(duì)硝基苯甲酸 1.5-2份 磷酸 1-1.5份 乙二醇 5.5-7份 去離子水 70-80份。
[0011] 更為優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 9份 防水合劑 9份 氨水 1.8份 對(duì)硝基苯甲酸 1.2份 磷酸 0.8份 乙二醇 5份 去咼子水 65份。
[0012] 另一優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 10份 防水合劑 10份 氨水 2份 對(duì)硝基苯甲酸 1.5份 磷酸 1份 乙二醇 5.5份 去咼子水 70份。
[0013] 另一優(yōu)選的，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 11份 防水合劑 11份 氨水 2.2份 對(duì)硝基苯甲酸 1.8份 磷酸 1.2份 乙二醇 6份 去咼子水 75份。
[0014]優(yōu)選的，所述防水合劑是由乙二醇、羥基羧酸和磷化物按重量比5-7:1.5-2.5:1于 120-170°C溫度下脂化3-4h制得。本發(fā)明通過(guò)采用上述防水合劑，使得電解液具有較好的防 水合能力。
[0015] 優(yōu)選的，所述氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%-30%。本發(fā)明通過(guò)將氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 20%-30%，制得的電解液具有良好的電化學(xué)特性，具有高頻低阻抗的優(yōu)點(diǎn)。
[0016] 所述磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%-90%。本發(fā)明通過(guò)將磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在80%-90%， 制得的電解液具有良好的電化學(xué)特性，具有高頻低阻抗的優(yōu)點(diǎn)。
[0017] 本發(fā)明的另一目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器 用電解液的制備方法，包括如下步驟： (1) 按原料的重量配比稱取己二酸銨、防水合劑、氨水、對(duì)硝基苯甲酸、磷酸、乙二醇和 去離子水； (2) 將己二酸銨、防水合劑和乙二醇混合，加熱至95-105°C保溫25-35min; (3) 再依次加入去離子水、對(duì)硝基苯甲酸、磷酸和氨水，攪拌25-35min后急冷至室溫，制 得高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電解液。
[0018] 本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低， 可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0019] 本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的電解液屬于高水系，閃火電壓可以達(dá)到105V，電 導(dǎo)率可以達(dá)到50mS/cm，具有良好的電化學(xué)特性，具有高頻低阻抗的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于鋁電解 電容器的制造。
[0020] 本發(fā)明的電解液還具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、實(shí)現(xiàn)了支持鋁電解電容器在_55°C~+ 155°C的環(huán)境溫度下能夠可靠持續(xù)性工作 10000小時(shí)以上的目的。
[0021] 2、可承受較大的紋波電流，適用于各種大型電子設(shè)備;在負(fù)荷壽命的耐久性試驗(yàn) 中通過(guò)了紋波電流1A時(shí)105°C負(fù)荷8000h的考核，沒(méi)有出現(xiàn)引線腐蝕、擊穿、防爆閥開(kāi)裂甚至 燃燒等狀況，具有高的可靠性。
[0022] 3、大大提高了電容器的安全性能及使用壽命，電容器不會(huì)發(fā)生爆炸、防爆閥開(kāi)裂 甚至燃燒等不良，成品率尚，可達(dá)98%以上。
[0023] 本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低， 可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，實(shí) 施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[0025] 實(shí)施例1 一種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電解液，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 8份 防水合劑 8份 氨水 1.5份 對(duì)硝基苯甲酸 1份 磷酸 0.5份 乙二醇 4份 去咼子水 60份。
[0026]所述防水合劑是由乙二醇、羥基羧酸和磷化物按重量比5:1.5:1于120°C溫度下脂 化4h制得。
[0027]所述氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%;所述磷酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%。
[0028] -種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電解液的制備方法，包括如下步驟： (1) 按原料的重量配比稱取己二酸銨、防水合劑、氨水、對(duì)硝基苯甲酸、磷酸、乙二醇和 去離子水； (2) 將己二酸銨、防水合劑和乙二醇混合，加熱至95°C保溫35min; (3) 再依次加入去離子水、對(duì)硝基苯甲酸、磷酸和氨水，攪拌25min后急冷至室溫，制得 高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電解液。
[0029] 實(shí)施例2 一種高水系高頻低阻抗鋁電解電容器用電解液，它由如下重量份的原料組成： 己二酸銨 9份 防水合劑 9份 氨水 1.8份 對(duì)硝基苯甲酸 1.2份 磷酸 0.8份 乙二醇 5份 去咼子水 65份。
[0030]所述防水合劑是由乙二醇、羥