[發明專利]一種耐高溫鋁電解的電解液及其應用

無效

• 申請號: 201010197158.4
• 申請日: 2010-06-07
• 公開（公告）號: CN101866751A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 趙石華;趙勇剛;陳明杰;周慶波
• 申請（專利權）人: 廣東風華高新科技股份有限公司
• 主分類號: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035;H01G9/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;楊利娟

技術領域

本發明涉及一種鋁電解電容器用的電解液產品，尤其涉及一種耐高溫鋁電解的電解液及其應用。

背景技術

隨著電子節能燈的大量推廣應用以及汽車電子的快速增長，相應地對鋁電解電容器(簡稱鋁電解)的需求也提出了新的技術要求。目前，應用于工廠、大型商場以及碼頭等場所的大功率電子節能燈，一般功率在100W以上，導致正常點燈時燈管產生的熱量導致線路板溫升高達130℃以上；同時，汽車引擎發熱量大，空間緊閉等因素，導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150℃。常規鋁電解電容器由于采用工作電解液飽和蒸氣壓高，高溫物化性能不穩定，成分之間易相互發生反應，所以其耐高溫能力較差，導致鋁電解電容器穩定性差，使用壽命短，耐紋波電流能力差，已遠遠不能滿足大功率電子節能燈及汽車電子的技術要求，產品主要存在以下缺陷：在150℃高溫下進行壽命試驗，產品損耗值增加較快，電容量易衰減，剖析產品，發現芯子的工作電解液干涸。在150℃高溫下進行紋波電流試驗，連續負荷一段時間后，產品頂部鼓起，工作電解液泄露，或者產品內部發生閃火，防爆閥打開，導致產品提前失效。產品在150℃高溫下負荷一段時間后，陽極鋁箔和陽極引線被腐蝕，甚至引線被腐蝕斷，產品處于開路狀態。在150℃高溫環境下無負荷儲存，產品漏電流大幅度增加，導致產品性能下降，無法正常工作。

發明內容

針對上述技術問題，本發明要解決的技術問題是解決了現有技術鋁電解電容器存在的耐高溫能力不足，產品在高溫下穩定性低及耐穩波電流能力差的難題。

本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案實現的：一種耐高溫鋁電解的電解液，其質量比為：主溶劑37.5％～89.5％、輔助溶劑5％～25％、溶質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％。

進一步：溶劑采用沸點較高的乙二醇為主，加入適量的高沸點二甘醇、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Cl^-，與Cl^-形成絡化物，沉積在鋁箔表面上保護和防止鋁箔被腐蝕，能抑制Al³⁺溶出，起到封殺金屬離子的作用。本發明專利采用下列物質中一種或幾種：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，本發明專利主要添加易于釋氧修補氧化膜的氧化劑，以及容易被Al₂O₃膜吸附的大分子有機物。該類添加劑可能包含下列物質中的一種或幾種：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”，以硝基和芳香環等基團的強誘導效應和共軛效應，抑制或消除氫氣。本發明主要添加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吸收產品內部氫氣。防水合劑：該類添加劑主要是有機磷酸鹽類。在電場作用下，磷酸根與陽極溶解下來的Al³⁺化合生成AlPO₄，從而防止水合作用繼續進行。同時，該類添加劑的有機基團對水有排斥性，將水分子與鋁箔隔離開來，從而達到防止水合作用的效果。本發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。

另外，本發明的上述耐高溫鋁電解的電解液用于工作電壓為160-450V鋁電解電容器產品的應用。通過開發耐高溫性能好、高溫物化性能穩定的工作電解液，從整體上提高鋁電解電容器的穩定性，使產品上限工作溫度高達150℃，產品特點是：

1)耐高溫性能好，上限工作溫度達150℃；

2)使用壽命長，達150℃2000小時；

3)工作電壓范圍寬：160-450V；

4)能耐大紋波電流沖擊；

本發明與現有技術相比，該耐高溫鋁電解的電解液耐高溫性能好、抗腐蝕強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150℃，使用壽命達150℃2000小時，產品能完全滿足大功率電子節能燈、汽車電子等對其需耐高溫、使用壽命長的苛刻要求。

具體實施方式