一種細長型高壓鋁電解電容器用工作電解液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種細長型高壓鋁電解電容器用工作電解液。
【背景技術】
[0002] 隨著現代社會經濟的快速發展，商品的超薄，輕巧已成為一種趨勢，而現有的鋁電 解電容器的長徑比一般在2. 5以下，且隨容量增加體積也隨之增加，不便安裝于超薄、便攜 式、LED薄屏等小型設備上，所以市場上對小體積、大容量的鋁電解電容器的需求將逐步擴 大。細長型高壓鋁電解電容器是其中之一。
[0003] 高壓鋁電解電容器用工作電解液作為鋁電解電容器的實際陰極，在鋁電解電容器 中占據至關重要的地位，高性能的電解液能夠大幅度提升鋁電解電容器的電氣性能及使用 壽命。
[0004] 然而，將現有的高壓鋁電解電容器用工作電解液用于400-450V的細長型鋁電解 電容器時，電容器會出現嚴重起鼓開閥漏液的情況。主要原因是：現有電解液的抑制產氣能 力不足，加上細長型鋁電解電容器內部空間狹小且不易散熱，故在高溫高壓下由于大量產 氣造成內部壓力過大容易引起產品開閥漏液。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了解決現有電解液抑制產氣能力的不足，提供一種適用于細長 型高壓鋁電解電容器的工作電解液。
[0006] 為達到上述目的，本發明的技術方案提供了一種用于細長型高壓鋁電解電容器 的工作電解液，包括溶劑、溶質和添加劑，其中溶質由占電解液重量5% -30%的主溶質和 占電解液總重量1%-10%的副溶質組成，其中，主溶質選自2, 3-二甲基二十五烷雙酸、 2, 3, 5-三甲基二十六烷雙酸、2, 3-二甲基-6-乙基二十五烷雙酸或2, 5, 7-三甲基-6-乙 基二十五烷雙酸；副溶質選自癸二酸銨、壬二酸銨、己二酸銨或苯甲酸銨。
[0007] 根據上述技術方案提供的電解液，在一些實施方式中，電解液含有以下重量百分 比的組分：
[0008] a) 50%-80% 的溶劑；
[0009] b) 7. 5%-19% 添加劑；
[0010] 其中，溶劑選自CfCs醇、C^(^醚或CfCjg，添加劑包括閃火添加劑、消氫添加劑、 防水合添加劑。
[0011] 根據本發明上述技術方案提供的電解液，在一些實施方式中，溶劑選自乙二醇、二 甘醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、苯甲醇、正辛醇、聚乙二醇、乙二醇獨甲醚、二甘醇甲醚、乙二 醇獨丁醚、γ-丁內酯或醋酸丁酯的至少一種。
[0012] 本發明所述的閃火添加劑是多元醇類化合物的聚合物，在本發明中起到提高電解 液的閃火電壓從而增強鋁電解電容器耐壓能力的作用。在一些實施方式中，閃火添加劑選 自聚1，4-丁二酸酯、分子量200-12000的聚乙二醇、分子量400-2000的聚丙二醇、聚新戊 二醇癸二酸酯、聚1，2-丙二醇己二酸酯、聚丙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛。
[0013] 本發明所述的消氫添加劑是硝基苯類有機化合物，在本發明中起到提高電解液的 消氫能力從而降低鋁電解電容器產氣起鼓失效現象的作用。在一些實施方式中，消氫添加 劑選自對硝基苯酚、對硝基苯甲醇、對硝基苯甲酸、對硝基苯甲酸銨、間硝基乙酰苯或對硝 基乙酰苯。
[0014] 本發明所述的防水合添加劑是磷酸系化合物，在本發明中起到提高氧化膜的耐水 性從而能最有效地防止氧化膜水化的作用。在一些實施方式中，防水合添加劑選自磷鎢酸、 磷酸、亞磷酸、次亞磷酸、次亞磷酸銨或磷酸三丁酯。
[0015] 根據本發明上述技術方案提供的電解液，在一些實施方式中，溶劑選自乙二醇、二 甘醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、苯甲醇、正辛醇、聚乙二醇、乙二醇獨甲醚、二甘醇甲醚、乙二 醇獨丁醚、γ-丁內酯或醋酸丁酯。
[0016] 本發明使用的定義"脂肪族的"或"脂肪族基團"，表示直鏈（即非支鏈）或支鏈， 取代或非取代的完全飽和或含有一個或多個不飽和度的烴鏈。除非另外詳細說明，脂肪族 基團含有1-30個碳原子，其中一些實施例是，脂肪族基團含有1-29個碳原子，另外一些實 施例是，脂肪族基團含有1-27個碳原子，另外一些實施例是，脂肪族基團含有1-10個碳原 子，另外一些實施例是，脂肪族基團含有1-9個碳原子，另外一些實施例是，脂肪族基團含 有1-6個碳原子。合適的脂肪族基團包括直鏈或支鏈，取代或非取代的烷基，亞烷基，烯基 或炔基基團，如甲基，乙基，丙基，乙烯基等。
[0017] 除非明確地說明與此相反，否則，本發明引用的所有范圍包括端值。例如，"重量百 分比為1% -10%的副溶質"表示副溶質的重量百分比的范圍a為1%彡a彡10%。
[0018] 本發明使用的術語"或"表示備選方案，如果合適的話，可以將它們組合，也就是 說，術語"或"包括每個所列出的單獨備選方案以及它們的組合。例如，"防水合添加劑選自 磷鎢酸、磷酸、亞磷酸、次亞磷酸、次亞磷酸銨或磷酸三丁酯"表示防水合添加劑可以是磷鎢 酸、磷酸、亞磷酸、次亞磷酸、次亞磷酸銨、磷酸三丁酯的一種，也可以是其一種以上的組合。
[0019] 本發明的有益效果在于：主鏈上碳原子數為25或26的脂肪族羧酸或其銨鹽作 為主溶質，配合合適的復合溶劑及消氫劑，可使由該電解液制備的電容器耐溫性能達到耐 115°C5000 小時。 具體實施方案
[0020] 以下所述的是本發明的優選實施方式，本發明所保護的不限于以下優選實施方 式。應當指出，對于本領域的技術人員來說在此發明創造構思的基礎上，做出的若干變形和 改進，都屬于本發明的保護范圍。
[0021] 實施例1
[0022] 按表1的配方分別配置4種電解液，分別測量其30°C下電導率、30°C下pH值、30°C 下閃火電壓、30°C下粘度、115°C下飽和蒸汽壓，測得的電解液特性見表2。
[0023] 表1電解液配方
[0024]
[0025]
[0026] 表2電解液特性
[0027]
[0028] 實施例2
[0029] 用實施例1配置的電解液1、電解液2、電解液3、電解液4來制備鋁電解電容 器，每種電解液制造12支，每支都供做加紋波壽命試驗。鋁電解電容器的規格尺寸為： 450V82yF，Φ12. 5X50。試驗負荷條件：溫度為115°C、頻率為120HZ、紋波電流為864mA/ pcs、總電壓為450V。試驗結果見表3 :
[0030] 表3電容器特性測試結果
[0031]
[0032]
[0033]從表2和表3數據可以看出，本發明實施例電解液抑制產氣的能力好，并且電解液 的高溫穩定性及閃火電壓高。使用該電解液制作而成的細長型鋁電解電容器能夠耐450V 高壓且耐115°C高溫5000h。
【主權項】
1. 一種用于細長型高壓鋁電解電容器的工作電解液，包括溶劑、溶質和添加劑，其特 征是，溶質由占電解液重量5% -30%的主溶質和占電解液總重量1 % -10%的副溶質組 成，其中，主溶質選自2, 3-二甲基二十五烷雙酸、2, 3, 5-三甲基二十六烷雙酸、2, 3-二甲 基-6-乙基二十五烷雙酸或2, 5, 7-三甲基-6-乙基二十五烷雙酸；副溶質選自癸二酸銨、 壬二酸銨、己二酸銨或苯甲酸銨。2. 根據權利要求1所述的電解液，其特征是，電解液含有以下重量百分比的組分： a) 50 % -80 % 的溶劑； b) 7. 5% -19 % 添加劑； 其中，溶劑選自（；-(；醇、C 醚或Ci-Cjg，添加劑包括閃火添加劑、消氫添加劑、防水 合添加劑。3. 根據權利要求1或2任一項所述的電解液，其特征是，所述的溶劑選自乙二醇、二甘 醇、丙二醇、丙三醇、正丁醇、苯甲醇、正辛醇、聚乙二醇、乙二醇獨甲醚、二甘醇甲醚、乙二醇 獨丁醚、γ-丁內酯或醋酸丁酯的至少一種。4. 根據權利要求2所述的電解液，其特征是，所述的消氫添加劑選自對硝基苯酚、對硝 基苯甲醇、對硝基苯甲酸、對硝基苯甲酸銨、間硝基乙酰苯或對硝基乙酰苯。5. 根據權利要求2所述的電解液，其特征是，所述的防水合添加劑選自磷鎢酸、磷酸、 亞磷酸、次亞磷酸、次亞磷酸銨、甘露醇或磷酸三丁酯。6. 根據權利要求2所述的電解液，其特征是，所述的閃火添加劑為多元醇類化合物的 聚合物。7. 根據權利要求2所述的電解液，其特征是，所述的閃火添加劑選自聚1，4- 丁二酸 酯、分子量200-12000的聚乙二醇、分子量400-2000的聚丙二醇、聚新戊二醇癸二酸酯、聚 1，2-丙二醇己二酸酯、聚丙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛。
【專利摘要】本發明提供了一種用于細長型高壓鋁電解電容器的工作電解液，包括溶劑、溶質和添加劑，溶質由占電解液重量5％-30％的主溶質和占電解液總重量1％-10％的副溶質組成，其中，主溶質選自主鏈上碳原子數為25或26的脂肪族羧酸；副溶質選自癸二酸銨、壬二酸銨、己二酸銨或苯甲酸銨。本發明提供的電解液改善了飽和蒸汽壓，提升了消氫能力，提高了高溫穩定性，可以應用于細長型高壓鋁電解電容器，可耐115℃高溫5000h。
【IPC分類】H01G9/035
【公開號】CN105280385
【申請號】CN201510313830
【發明人】羅愛文, 何鳳榮, 董維福
【申請人】東莞市東陽光電容器有限公司, 東莞市長安東陽光鋁業研發有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年6月8日