專利名稱：一種耐高溫鋁電解的電解液及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解電容器用的電解液產(chǎn)品，尤其涉及一種耐高溫鋁電解的電 解液及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著電子節(jié)能燈的大量推廣應(yīng)用以及汽車電子的快速增長，相應(yīng)地對鋁電解電容 器(簡稱鋁電解)的需求也提出了新的技術(shù)要求。目前，應(yīng)用于工廠、大型商場以及碼頭等 場所的大功率電子節(jié)能燈，一般功率在100W以上，導(dǎo)致正常點(diǎn)燈時(shí)燈管產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致線 路板溫升高達(dá)130°c以上；同時(shí)，汽車引擎發(fā)熱量大，空間緊閉等因素，導(dǎo)致汽車電子對鋁 電解電容器在耐高溫性能方面要求較高，上限工作溫度需達(dá)150°C。常規(guī)鋁電解電容器由于 采用工作電解液飽和蒸氣壓高，高溫物化性能不穩(wěn)定，成分之間易相互發(fā)生反應(yīng)，所以其耐 高溫能力較差，導(dǎo)致鋁電解電容器穩(wěn)定性差，使用壽命短，耐紋波電流能力差，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能 滿足大功率電子節(jié)能燈及汽車電子的技術(shù)要求，產(chǎn)品主要存在以下缺陷在150°C高溫下 進(jìn)行壽命試驗(yàn)，產(chǎn)品損耗值增加較快，電容量易衰減，剖析產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)芯子的工作電解液干 涸。在150°C高溫下進(jìn)行紋波電流試驗(yàn)，連續(xù)負(fù)荷一段時(shí)間后，產(chǎn)品頂部鼓起，工作電解液泄 露，或者產(chǎn)品內(nèi)部發(fā)生閃火，防爆閥打開，導(dǎo)致產(chǎn)品提前失效。產(chǎn)品在150°C高溫下負(fù)荷一段 時(shí)間后，陽極鋁箔和陽極引線被腐蝕，甚至引線被腐蝕斷，產(chǎn)品處于開路狀態(tài)。在150°C高溫 環(huán)境下無負(fù)荷儲(chǔ)存，產(chǎn)品漏電流大幅度增加，導(dǎo)致產(chǎn)品性能下降，無法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決了現(xiàn)有技術(shù)鋁電解電容器存 在的耐高溫能力不足，產(chǎn)品在高溫下穩(wěn)定性低及耐穩(wěn)波電流能力差的難題。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種耐高溫鋁電解的電解 液，其質(zhì)量比為主溶劑37. 5% 89. 5%、輔助溶劑5% 25%、溶質(zhì)4% 20%、防腐蝕 劑0. 2 % 1 %、提高閃火電壓的添加劑1 % 15 %、消氫劑0. 2 % 1 %、防水合劑0. 1 % 0. 5%。進(jìn)一步溶劑采用沸點(diǎn)較高的乙二醇為主，加入適量的高沸點(diǎn)二甘醇、三甘醇中的 一種或多種的混合物，作為第二溶劑，加入適量的磷鎢酸、磷鉬酸、聚乙烯醇、聚乙二醇或它 們的混合物；溶質(zhì)采用1. 7-癸二酸銨、1. 10-癸二酸銨、1. 6-十二雙酸銨或1. 10-十二雙酸 銨等有機(jī)羧酸鹽中的一種或兩種以上的混合物。防腐蝕劑該類添加劑能捕獲cr，與cr形 成絡(luò)化物，沉積在鋁箔表面上保護(hù)和防止鋁箔被腐蝕，能抑制ai3+溶出，起到封殺金屬離子 的作用。本發(fā)明專利采用下列物質(zhì)中一種或幾種硝基三氮硼、8-羥基喹啉、乙二胺四乙 酸、氨三乙酸、檸檬酸銀。提高閃火電壓的添加劑為提高、改善工作電解液在高溫下的耐電 壓能力，本發(fā)明專利主要添加易于釋氧修補(bǔ)氧化膜的氧化劑，以及容易被A1203膜吸附的大 分子有機(jī)物。該類添加劑可能包含下列物質(zhì)中的一種或幾種重鉻酸銨、納米二氧化硅、檸 檬酸。消氫劑該類添加劑主要利用“硝基效應(yīng)”，以硝基和芳香環(huán)等基團(tuán)的強(qiáng)誘導(dǎo)效應(yīng)和共軛效應(yīng)，抑制或消除氫氣。本發(fā)明主要添加2，4，6_三硝基苯酚、對硝基苯酚、對硝基苯甲酸 中的一種或兩種物質(zhì)吸收產(chǎn)品內(nèi)部氫氣。防水合劑該類添加劑主要是有機(jī)磷酸鹽類。在 電場作用下，磷酸根與陽極溶解下來的Al3+化合生成A1P04，從而防止水合作用繼續(xù)進(jìn)行。 同時(shí)，該類添加劑的有機(jī)基團(tuán)對水有排斥性，將水分子與鋁箔隔離開來，從而達(dá)到防止水合 作用的效果。本發(fā)明主要添加磷酸三丁酯、磷酸二丁酯、-磷戊戌酸單丁酯中的一種或兩種 物質(zhì)。另外，本發(fā)明的上述耐高溫鋁電解的電解液用于工作電壓為160-450V鋁電解電 容器產(chǎn)品的應(yīng)用。通過開發(fā)耐高溫性能好、高溫物化性能穩(wěn)定的工作電解液，從整體上提高 鋁電解電容器的穩(wěn)定性，使產(chǎn)品上限工作溫度高達(dá)150°C，產(chǎn)品特點(diǎn)是1)耐高溫性能好，上限工作溫度達(dá)150°C ；2)使用壽命長，達(dá)150°C 2000小時(shí)；3)工作電壓范圍寬160_450V ；4)能耐大紋波電流沖擊；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，該耐高溫鋁電解的電解液耐高溫性能好、抗腐蝕強(qiáng)及閃 火電壓高的工作電解液。用該電解液所得的鋁電解電容器上限工作溫度高達(dá)150°C，使用壽 命達(dá)150°C 2000小時(shí)，產(chǎn)品能完全滿足大功率電子節(jié)能燈、汽車電子等對其需耐高溫、使用 壽命長的苛刻要求。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的主旨是通過選擇合適溶劑、溶質(zhì)，再添加提高電解液抗腐蝕性、閃火電壓 等特性的多種改性添加劑，使得該耐高溫鋁電解的電解液具有耐高溫性能好、抗腐蝕強(qiáng)及 閃火電壓高等特性。用該電解液所得的鋁電解電容器上限工作溫度高達(dá)150°C，使用壽命達(dá) 150°C 2000小時(shí)，產(chǎn)品能完全滿足大功率電子節(jié)能燈、汽車電子等對其需耐高溫、使用壽命 長的苛刻要求。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳述，實(shí)施例中所提及的內(nèi)容并 非對本發(fā)明的限定，制備方法中溫度、時(shí)間等工藝條件的選擇可因地制宜而對結(jié)果并無實(shí) 質(zhì)性影響。實(shí)施例一種耐高溫鋁電解的電解液，其質(zhì)量比如實(shí)施例中的1-5號電解液的配方，將1-5 號的電解液配方運(yùn)用本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的燒煮工藝調(diào)配。即將主溶劑、輔助溶劑加熱至 150°C以上，退火冷卻到135°C后，加入溶質(zhì)、防腐蝕劑、提高閃火電壓的添加劑、消氫劑、防 水合劑，使之完全溶解，自然冷卻后即得可1-5號電解液。將該組電解液分別用于制作實(shí)施 例電解液制做4. 7 u F/400V O 12. 5X20產(chǎn)品，所得的產(chǎn)品高溫壽命性能見表2所示，測試 頻率/溫度120Hz/25°C ；試驗(yàn)儀器是交直流壽命試驗(yàn)電源、高溫烘箱。表1 電解液的配方組分 表2 應(yīng)用表1中1-5配方對應(yīng)的電解液制做4. 7iiF/400V①12. 5X20產(chǎn)品，其
高溫壽命性能
權(quán)利要求
一種耐高溫鋁電解的電解液，其質(zhì)量比為主溶劑37.5％～89.5％、輔助溶劑5％～25％、溶質(zhì)4％～20％、防腐蝕劑0.2％～1％、提高閃火電壓的添加劑1％～15％、消氫劑0.2％～1％、防水合劑0.1％～0.5％；所述的主溶劑是乙二醇，所述的輔助溶劑是二甘醇、三甘醇中的一種或兩種的混合物；所述的溶質(zhì)是1.7-癸二酸銨、1.10-癸二酸銨、1.6-十二雙酸銨或1.10-十二雙酸銨中的一種或幾種混合物，或者它們的全部混合物；所述的防腐蝕劑是硝基三氮硼、8-羥基喹啉、乙二胺四乙酸、氨三乙酸、檸檬酸銀中的一種或幾種混合物，或者它們的全部混合物；所述提高閃火電壓的添加劑是重鉻酸銨、納米二氧化硅、檸檬酸中的一種或兩種或三種物質(zhì)；所述的消氫劑是2，4，6-三硝基苯酚、對硝基苯酚、對硝基苯甲酸中的一種或兩種物質(zhì)；所述的防水合劑是磷酸三丁酯、磷酸二丁酯、磷戊戌酸單丁酯中的一種或兩種物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高溫鋁電解的電解液，其特征在于所述的輔助溶劑中還 加入微量的磷鎢酸、磷鉬酸、聚乙烯醇、聚乙二醇中的一種或幾種混合物。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐高溫鋁電解的電解液用于工作電壓為160-450V 鋁電解電容器產(chǎn)品的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐高溫鋁電解的電解液及其應(yīng)用，在電解液的配方中，其質(zhì)量比為主溶劑37.5％～89.5％、輔助溶劑5％～25％、溶質(zhì)4％～20％、防腐蝕劑0.2％～1％、提高閃火電壓的添加劑1％～15％、消氫劑0.2％～1％、防水合劑0.1％～0.5％。該配方電解液具有耐高溫性能好、抗腐蝕強(qiáng)及閃火電壓高等特性。用該電解液所得的鋁電解電容器上限工作溫度高達(dá)150℃，使用壽命達(dá)150℃2000小時(shí)，產(chǎn)品能完全滿足大功率電子節(jié)能燈、汽車電子等對其需耐高溫、使用壽命長的苛刻要求。
文檔編號H01G9/035GK101866751SQ201010197158
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者周慶波, 趙勇剛, 趙石華, 陳明杰 申請人:廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司