一種高電導高閃火鋁電解電容器用電解液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電解液技術領域，具體涉及一種高電導高閃火鋁電解電容器用電解液 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 鋁電解電容器是電子產品的基礎元件之一。隨著電子產品質量的不斷提高及鋁電 解電容器應用范圍的擴大，對其性能提出更高的要求。開關電源、節能燈等電子產品對高壓 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 不穩或施加過電壓，即可導致電容器的破壞、著火、燃燒等事故。鋁電解電容器電解液是電 容器整個工作過程中的實際陰極，對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，經過了以下幾個發展 過程:一、以乙二醇為主溶劑，硼酸或五硼酸銨等無機化合物為主溶質。這樣配制的工作電 解液存在電導率低的問題，而且硼酸及其鹽在高溫下易與乙二醇發生酯化反應而生成大量 的縮合水，造成電解液內部的水分含量升高，電解液的蒸汽壓增大，電容器內壓升高而引起 電容器開閥失效;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的電解液，這一類的電解液雖然避免了一部分酯化反應，但是由于這 一類的直鏈烷烴在乙二醇內的溶解度較小，導致產品的阻抗較大，大紋波下容易發熱而使 溶劑揮發，從而產生惡性循環，導致電容器干枯而失效，同時直鏈烷烴在高溫下易發生酰胺 化副反應生成水，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溶媒的溶解度比直鏈 烷烴有所提高，因而一定程度上產生了效果，但同時，這類酸或其鹽主要依靠進口，因而成 本高而且制約因素較多。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種高電導高閃 火鋁電解電容器用電解液，該電解液閃火電壓可以達到490V，電導率可以達到2.4m S/cm，具 有良好的電化學特性，具有高電導率和高閃火電壓的優點，可應用于鋁電解電容器的制造。
[0005] 本發明的另一目的在于提供一種高電導高閃火鋁電解電容器用電解液的制備方 法，該制備方法工藝簡單，操作控制方便，質量穩定，生產效率高，生產成本低，可大規模工 業化生產。
[0006] 本發明的目的通過下述技術方案實現：一種高電導高閃火鋁電解電容器用電解 液，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 4.5-6.5份 壬二酸氫銨 1.5-2.5份 五硼酸銨 1.5-2.5份 閃火提升劑 13-17份 十二雙酸銨 1.5-2.5份 次亞磷酸銨 0.2-0.3份 對硝基苯甲醇 0.3-0.7份 乙二醇 60-85份。
[0007] 本發明的電解液通過采用上述原料之間的相互作用，并嚴格控制各原料的重量配 比，制得的電解液閃火電壓可以達到490V，電導率可以達到2.4ms/cm，具有良好的電化學特 性，具有高電導率和高閃火電壓的優點，可應用于鋁電解電容器的制造。
[0008] 優選的，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 4.5-5.5份 壬二酸氫銨 1.5-2份 五硼酸銨 1.5-2份 閃火提升劑 13-15份 十二雙酸銨 1.5-2份 次亞磷酸銨 0.2-0.25份 對硝基苯甲醇 0.3-0.5份 乙二醇 60-72.8份。
[0009] 另一優選的，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 5-6份 壬二酸氫銨 1.8-2.2份 五硼酸銨 1.8-2.2份 閃火提升劑 14-16份 十二雙酸銨 1.8-2.2份 次亞磷酸銨 0.22-0.28份 對硝基苯甲醇 0.4-0.6份 乙二醇 65-80份。
[0010] 另一優選的，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 5.5-6.5份 壬二酸氫銨 2-2.5份 五硼酸銨 2-2.5份 閃火提升劑 15-17份 十二雙酸銨 2-2.5份 次亞磷酸銨 0.25-0.3份 對硝基苯甲醇 0.5-0.7份 乙二醇 72.8-85份。
[0011] 更為優選的，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 5份 壬二酸氫銨 1.8份 五硼酸銨 1.8份 閃火提升劑 14份 十二雙酸銨 1.8份 次亞磷酸銨 0.22份 對硝基苯甲醇 0.4份 乙二醇 65份。
[0012] 另一優選的，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 5.5份 壬二酸氫銨 2份 五硼酸銨 2份 閃火提升劑 15份 十二雙酸銨 2份 次亞磷酸銨 0.25份 對硝基苯甲醇 0.5份 乙二醇 72.8份。
[0013] 另一優選的，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 6份 壬二酸氫銨 2.2份 五硼酸銨 2.2份 閃火提升劑 16份 十二雙酸銨 2.2份 次亞磷酸銨 0.28份 對硝基苯甲醇 0.6份 乙二醇 80份。
[0014]優選的，所述閃火提升劑是由PVA和硼酸以重量比1:1.8-2.2反應制得的具有立體 結構的膠狀化合物。本發明通過采用PVA和硼酸以重量比1:1.8-2.2反應制得的具有立體結 構的膠狀化合物作為閃火提升劑，制得的電解液具有較高的閃火電壓;還可以保證電容器 高耐壓的同時，使鋁電解電容器在長期使用后仍能保持較佳的性能，實現了長壽命。更為優 選的，所述閃火提升劑是由PVA和硼酸以重量比1:2反應制得的具有立體結構的膠狀化合 物。
[0015] 本發明的另一目的通過下述技術方案實現:一種高電導高閃火鋁電解電容器用電 解液，包括如下步驟： (1) 按原料的重量配比稱取癸二酸銨、壬二酸氫銨、五硼酸銨、閃火提升劑、十二雙酸 銨、次亞磷酸銨、對硝基苯甲醇和乙二醇； (2) 將乙二醇、閃火提升劑、癸二酸銨、壬二酸氫銨、五硼酸銨和十二雙酸銨混合，加熱 至95-105°C 攪拌 25-35min，再升溫到 120-130°C 保溫 50-70min，急冷至85-95°C; (3) 再加入次亞磷酸銨和對硝基苯甲醇，攪拌至冷卻至室溫，制得高電導高閃火鋁電解 電容器用電解液。
[0016] 本發明的制備方法工藝簡單，操作控制方便，質量穩定，生產效率高，生產成本低， 可大規模工業化生產。
[0017] 本發明的有益效果在于:本發明的電解液閃火電壓可以達到490V，電導率可以達 到2.4ms/cm，具有良好的電化學特性，具有高電導率和高閃火電壓的優點，可應用于鋁電解 電容器的制造。
[0018] 本發明的電解液還具有如下優點： 1、實現了支持鋁電解電容器在_55°C~+ 155°C的環境溫度下能夠可靠持續性工作 10000小時以上的目的。
[0019] 2、可承受較大的紋波電流，適用于各種大型電子設備;在負荷壽命的耐久性試驗 中通過了紋波電流IA時105°C負荷SOOOh的考核，沒有出現引線腐蝕、擊穿、防爆閥開裂甚至 燃燒等狀況，具有高的可靠性。
[0020] 3、大大提高了電容器的安全性能及使用壽命，電容器不會發生爆炸、防爆閥開裂 甚至燃燒等不良，成品率尚，可達98%以上。
[0021 ]本發明的制備方法工藝簡單，操作控制方便，質量穩定，生產效率高，生產成本低， 可大規模工業化生產。
【具體實施方式】
[0022]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例對本發明作進一步的說明，實 施方式提及的內容并非對本發明的限定。
[0023] 實施例1 一種高電導高閃火鋁電解電容器用電解液，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 4.5份 壬二酸氫銨 1.5份 五硼酸銨 1.5份 閃火提升劑 13份 十二雙酸銨 1.5份 次亞磷酸銨 0.2份 對硝基苯甲醇 0.3份 乙二醇 60份。
[0024] 所述閃火提升劑是由PVA和硼酸以重量比1:1.8反應制得的具有立體結構的膠狀 化合物。
[0025] -種高電導高閃火鋁電解電容器用電解液，包括如下步驟： (1) 按原料的重量配比稱取癸二酸銨、壬二酸氫銨、五硼酸銨、閃火提升劑、十二雙酸 銨、次亞磷酸銨、對硝基苯甲醇和乙二醇； (2) 將乙二醇、閃火提升劑、癸二酸銨、壬二酸氫銨、五硼酸銨和十二雙酸銨混合，加熱 至95°C攪拌35min，再升溫到120°C保溫70min，急冷至85°C; (3) 再加入次亞磷酸銨和對硝基苯甲醇，攪拌至冷卻至室溫，制得高電導高閃火鋁電解 電容器用電解液。
[0026] 實施例2 一種高電導高閃火鋁電解電容器用電解液，它由如下重量份的原料組成： 癸二酸銨 5份 壬二酸氫銨 1.8份 五硼酸銨 1.8份 閃火提升劑 14份 十二雙酸銨 1.8份 次亞磷酸銨 0.22份 對硝基苯甲醇 0.4份 乙二醇 65份。
[0027] 所述閃火提升劑是由PVA和硼酸以重量比1:1.9反應制得的具有立