[發明專利]高閃火電壓無硼系工作電解液及其制備方法

有效

• 申請號: 201210306866.6
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN103632850A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 程學鵬
• 申請（專利權）人: 深圳市金元電子技術有限公司
• 主分類號: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及電化學技術領域，更具體地說，涉及一種用于中高壓鋁電解電容器的高閃火電壓無硼系工作電解液及其制備方法。?

背景技術

中高壓鋁電解電容器廣泛應用一般電子線路中，其主要用途是儲能、濾波、耦合、振蕩、移相、降壓、積分、記憶等。中高壓電解電容器工作電解液作為電解電容器的實際負極，在電解電容器產品中占據著極其重要的地位，它影響著產品能否長期正常工作，并且具有優化電容器電氣性能的作用。?

傳統的中高壓鋁電解電容器用工作電解液是硼酸或硼酸鹽加乙二醇體系，其中，硼酸或硼酸鹽往往在中高壓鋁電解電容器用工作電解液中起到至關重要的作用。由于硼酸或硼酸鹽和乙二醇會發生酯化反應，反應后會產生少量水。水少量存在于電解液中有助于電容器電極箔氧化膜的修復，少量水的存在也有利于工作電解液中溶質的溶解，有利于工作電解液電導率的提高；同時硼酸或硼酸鹽還會與二甘醇或聚乙二醇或聚乙烯醇發生酯化反應，反應后會使工作電解液的閃火電壓大幅提高，高閃火電壓的工作電解液有利于中高壓鋁電解電容器產品的安全性和穩定性。?

考慮到環保因素及電子線路的安全性，一些國家逐漸禁止在中高壓鋁電解電容器中使用硼及其鹽類物質，例如歐盟化學品管理局公布的高關注物質（SVHC）列表中硼及其鹽類物質都被列入禁用物質中。?

由于硼酸或硼酸鹽往往在中高壓鋁電解電容器用工作電解液中起到至關重要的作用，而禁用硼酸或硼酸鹽，會降低中高壓鋁電解電容器用工作電解液的性能，因此需要一種既不用硼酸或硼酸鹽，又不會降低中高壓鋁電解電容器用工作電解液性能的新型電解液。同時，現有技術的中高壓鋁電解電容器用工?作電解液，還存在閃火電壓較低、使用壽命較短的缺點。?

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷：禁用硼酸或硼酸鹽會降低中高壓鋁電解電容器用工作電解液的性能、現有技術的中高壓鋁電解電容器用工作電解液的閃火電壓較低、使用壽命較短，提供一種高閃火電壓無硼系工作電解液及其制備方法。本發明的高閃火電壓無硼系工作電解液適用于中高壓鋁電解電容器，該電解液中無硼酸或硼酸鹽，使用壽命長，其性能達到甚至超過現有技術中含硼酸或硼酸鹽的電解液，特別是該電解液的閃火電壓大幅提高，而高閃火電壓的工作電解液有利于中高壓鋁電解電容器產品的安全性和穩定性。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種高閃火電壓無硼系工作電解液，按重量百分比計，包括以下組份：?

在本發明所述的高閃火電壓無硼系工作電解液中，所述溶劑為乙二醇。乙二醇為工作電解液的基礎溶劑。?

在本發明所述的高閃火電壓無硼系工作電解液中，所述修補劑為有機羧酸銨。?

在本發明所述的高閃火電壓無硼系工作電解液中，所述有機羧酸銨為己二酸銨、辛二酸銨、壬二酸氫銨、癸二酸銨、十二雙酸銨、1，7-癸二酸銨、1，6-十二雙酸銨、1，10-十六雙酸銨、1，12-十八雙酸銨中的至少一種。?

在本發明所述的高閃火電壓無硼系工作電解液中，所述鈍化劑為次亞磷酸銨。鈍化劑主要修補電極箔上氧化膜外層的磷化膜，而達到抑制水合的作用，磷化膜的完整存在使得鋁氧化膜對水化反應不敏感，從而保護鋁介質氧化膜。?

同時，修補劑和鈍化劑還具有以下作用：在中高壓鋁電解電容器老化和工作時主要修補電極箔上的氧化膜，氧化膜的完整存在提高了中高壓鋁電解電容器的電氣特性和產品的壽命特性。?

在本發明所述的高閃火電壓無硼系工作電解液中，所述閃火電壓提升劑為二甘醇醚、聚乙二醇醚、聚甘油醚、聚甘露醇醚、聚山梨糖醇醚中的至少一種。閃火電壓提升劑能有效提高本發明的電解液的閃火電壓，使本發明的電解液成為一種安全、穩定、長壽命的中高壓鋁電解電容器用工作電解液。?

在本發明所述的高閃火電壓無硼系工作電解液中，所述消氫劑為對硝基苯甲醇。在中高壓鋁電解電容器老化和工作過程中需要不斷修補電極箔上的氧化膜缺陷，修補氧化膜缺陷就會產生氫氣，氫氣的產生會使電解電容器內壓升高，嚴重時電解電容器會爆炸，而消氫劑就是在這一過程中起到吸收氫的作用。?