[发明专利]一种低压铝电解电容器用工作电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解电容器用电解液领域，特别是涉及一种低压铝电解电容器的电解液及其制备方法。

背景技术

目前，国内外铝电解电容器广泛使用乙二醇+硼酸盐体系配制铝电解电容器电解液。使用这种方法配制的电解液，其优点在于技术上比较成熟，配制过程操作简单，配制成本低且市场上采购容易，能够满足电容器一般工作状态的电气性能。但使用乙二醇+硼酸体系配制的电解液会从硼酸产生结晶水，以及乙二醇和硼酸之间由于酯化反应生成大量的缩合水，从而造成电解液系统内部的水分含量升高，在超过100℃的使用温度条件下使用该电解液时，电解液中的水将蒸发为水蒸气，电解电容组件内压升高，最终降低其高温使用寿命。

另外，SVHC即高度关注物质，来源于欧盟REACH法规。2010年6月18日，硼酸类物质归为第三类SVHC并正式加入候选列表中。从此还有硼酸类物质的产品被列入重点管控对象，因此研制不含硼酸的电解液将是个铝电解电容器生产企业面临的一个崭新的课题。

发明内容

本发明提供一种低压铝电解电容器的电解液及其制备方法，所提供的电解液具有良好的热稳定性，漏电流低、高频低阻抗及高温长寿命性能并满足了欧盟REACH法规对硼酸类物质的管控要求。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种低压铝电解电容器的电解液的成分及它们的重量百分比：乙二醇69％～70％，去离子水14％～15％，纳米TiO₂2％～3％，壬二酸铵7％～9％；壬二酸4.0％～4.5％；消氢剂0.20％～0.25％，阻化剂0.40％～0.50％，防水氧化剂0.20％～0.25％，漏电流抑制剂0.20％～0.25％，提高形成特性的添加剂0.20％～0.25％。

进一步，消氢剂选用聚丙烯胺，阻化剂选用亚磷酸，防水氧化剂选用分子量为6000的聚苯乙烯磺酸钠，漏电流抑制剂选用硝酸锶，提高形成特性的添加剂选用马来酸。

本发明还提供了一种低压铝电解电容器的电解液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)按所述组分的重量百分比，将纳米TiO₂、壬二酸铵及去离子水加入乙二醇溶液中混合均匀，并加热到75℃；

(2)按所述组分的质量比例，将壬二酸加入步骤(1)的混合溶液中，搅拌均匀，待各原料充分溶解后，将所述溶液加热到100℃后停止加热；

(3)待步骤(2)中混合溶液温度下降至75℃后，按所述组分的质量比例，加入消氢剂、阻化剂、防水氧化剂、漏电抑制剂、提高形成特性的添加剂，最后，待其自然冷却至室温，便可制得铝电解电容器的电解液。

与现有技术相比，本发明所述的铝电解电容器的电解液中添加了纳米TiO₂溶液和提高形成特性的添加剂马来酸，TiO₂的介电常数较高，可以将高介电性能的TiO₂引入到复合膜中，这既可以改善复合膜的介电性能，而且还可以增加氧化铝膜的耐电压强度。因此，本发明中所述的铝电解电容器的电解液在高温下具有良好的热稳定性，漏电流低、高频低阻抗及高温长寿命性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域的技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

制备一种低压铝电解电容器的电解液，包括步骤：

(1)按重量百分比将3％的纳米TiO₂、8.8％的壬二酸铵及14％的去离子水加入69％的乙二醇溶液中混合均匀，并加热到75℃；

(2)将壬二酸加入步骤(1)的混合溶液中，搅拌均匀，待各原料充分溶解后，将所述溶液加热到100℃后停止加热；

(3)待步骤(2)中混合溶液温度下降至75℃后，按所述组分的重量百分比，加入0.20％的消氢剂、0.40％的阻化剂、0.20％的防水氧化剂、0.20％的漏电抑制剂、0.20％的提高形成特性的添加剂，混合均匀，待其自然冷却至室温，便可制得铝电解电容器的电解液。

其中，消氢剂选用聚丙烯胺，阻化剂选用亚磷酸，防水氧化剂选用分子量为6000的聚苯乙烯磺酸钠，漏电流抑制剂选用硝酸锶，提高形成特性的添加剂选用马来酸。

实施例2