[发明专利]一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解电容器电解液

说明书

涉及领域

本发明涉及电容器电解液的研究领域，具体为一种一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液。

技术背景

铝电解电容器是指阳极为铝，阴极为电解液的电容器，这种电容器具有很好的电容量，耐高温耐压能力较好，并且具有一定的自愈能力。在铝电解电容器中，工作电解液的重要作用是随着修补阳极氧化膜上的缺陷，维护电容器的性能，因此，提高电解液的质量，是提高电容器性能的关键之一。铝电解电容器在使用时，如果发生闪火就会击穿电极，从而使电容器失效，所以提高电解液的闪火电压具有很大的意义。目前随着大屏彩电、汽车电子、变频技术及许多通信设备的发展，对铝电解电容器的性能要求越来越高，如耐高压、寿命长、使用温度范围宽等，当前工业上高压铝电解电容器使用的工作电解液一般为乙二醇-硼酸盐体系和乙二醇 - 癸二酸铵体系。众多研究和生产实践表明,前者由于蒸汽压较大容易导致电 容器鼓胀而失效，后者由于电导率低导致电容器损耗较大。

发明内容

本发明提供了一种具有高闪火电压、耐高温的铝电解电容器电解液，大大提高铝电解电容器的性能。表面活性剂等大分子聚合物有效地提高了电解液的闪火电压，阻燃剂提高了电解液耐高温的能力，高导电率的电解质保证了电解液的导电率。在制备过程中，先将表面活性剂与乙二醇溶解好，在制备过程中分步加入，更加有利于各成分的相互融，降低制备温度，缩短制备时间，具有现实的经济意义。

具体实施过程

通过下面的具体实施例对本发明进行进一步地说明。

实施例 1

（1）称取一定量的乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮，混合搅拌均匀，得乳白色溶液，均分为两份；

（2）将步骤（1）中的第一份溶液，在集热式恒温加热磁力搅拌器中加热到50~60℃，搅拌速度为200~300r/min的条件下，加入葵二酸铵，继续搅拌至溶解；

（3）将步骤（2）的溶液升温至75℃，再加入步骤（1）中的第二份溶液，搅拌10min,加入甘露醇，对硝基苯甲醇，亚硝酸，三氧化二锑，完全溶解后保温20min, 再加入己二酸铵，聚乙二醇搅拌均匀，搅拌速度为200~300r/min，70℃下恒温20min,在让该混合物自然冷却即得工作电解液。

一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液的组成按重量份计为：乙二醇82，聚乙烯吡咯烷酮5，聚乙二醇0.8，葵二酸铵2，己二酸铵1，甘露醇2，对硝基苯甲醇0.2，亚硝酸1.5，三氧化二锑0.5。

实施例2

基本过程同实施例1相同，不同的是一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液的组成按重量分计为：乙二醇84，聚乙烯吡咯烷酮57，聚乙二醇1.0，葵二酸铵4，己二酸铵3，甘露醇5，对硝基苯甲醇0.4，亚硝酸1.8，三氧化二锑1.0。

实施例3

基本过程同实施例1相同，不同的是一种具有高闪火电压、耐高温能力的铝电解液的组成按重量分计为：乙二醇85，聚乙烯吡咯烷酮8，聚乙二醇1.5，葵二酸铵5，己二酸铵5，甘露醇8，对硝基苯甲醇0.6，亚硝酸2，三氧化二锑1.5。

表1不同体系工作电解液的性能

工作电解液的闪火电压决定了电解电容器的耐电压性能 ,闪火电压值越小,电 容器就越容易被击穿; 工作电解液电导率影响铝电解电容器的损耗 ,电导率越高, 损耗越小;

一般情况下，电解液的闪火电压U_s 和铝电解电容器的工作电压U_R 满足下列关系：

U_s=(1.05~1.2) U_R （1）

将以上六种电解液的闪火电压值分别代入到（1）式，并以极限值1.2进行计算，得到的电解液A,电解液B,电解液C以及实施例1，实施例2，实施例3工作电压U_R为：417，392, 400, 425, 417, 425V。可以看出，闪火电压和电导率来看，实施例1，实施例2，实施例3都具有很大的优势。

电容器的高温贮存试验是检验工作电解液的化学稳定性 、物化性能 、热稳定性的最直接手段，将实施例1，实施例2，实施例3的电解液在80℃下贮存一周，发现电解液的色度、酸度均无变化。再将其制备成400V /22 μ F电容器进行了 105℃、250 h的贮存试验，实验结果显示其外观和容量偏差以及漏电流均符合国家标准。