[發(fā)明專利]高電導(dǎo)率無硼系工作電解液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210307691.0
• 申請(qǐng)日: 2012-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN103632851A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程學(xué)鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市金元電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01G9/035
• 分類號(hào): H01G9/035
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于中高壓鋁電解電容器的高電導(dǎo)率無硼系工作電解液及其制備方法。

背景技術(shù)

中高壓鋁電解電容器廣泛應(yīng)用一般電子線路中，其主要用途是儲(chǔ)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(shí)際負(fù)極，在電解電容器產(chǎn)品中占據(jù)著極其重要的地位，它影響著產(chǎn)品能否長期正常工作，并且具有優(yōu)化電容器電氣性能的作用。

傳統(tǒng)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(guān)重要的作用。由于硼酸或硼酸鹽和乙二醇會(huì)發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)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(fù)，少量水的存在也有利于工作電解液中溶質(zhì)的溶解，有利于工作電解液電導(dǎo)率的提高；同時(shí)硼酸或硼酸鹽還會(huì)與二甘醇或聚乙二醇或聚乙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)后會(huì)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(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性。

考慮到環(huán)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(zhì)，例如歐盟化學(xué)品管理局公布的高關(guān)注物質(zhì)（SVHC）列表中硼及其鹽類物質(zhì)都被列入禁用物質(zhì)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(guān)重要的作用，而禁用硼酸或硼酸鹽，會(huì)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(huì)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(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的中高壓鋁電解電容器用工作電解液，還存在電導(dǎo)率較低、使用壽命較短的缺點(diǎn)，如在高頻低阻場合或耐大紋波電流場合，現(xiàn)有技術(shù)的中高壓鋁電解電容器用工作電解液的電導(dǎo)率顯得較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷：禁用硼酸或硼酸鹽會(huì)降低中高壓鋁電解電容器用工作電解液的性能、現(xiàn)有技術(shù)的中高壓鋁電解電容器用工作電解液的電導(dǎo)率較低、使用壽命較短，提供一種高電導(dǎo)率無硼系工作電解液及其制備方法。本發(fā)明的高電導(dǎo)率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(dá)到甚至超過現(xiàn)有技術(shù)中含硼酸或硼酸鹽的電解液，特別是本發(fā)明的電解液的電導(dǎo)率較高。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種高電導(dǎo)率無硼系工作電解液，按重量百分比計(jì)，包括以下組份：

在本發(fā)明所述的高電導(dǎo)率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(chǔ)溶劑。

在本發(fā)明所述的高電導(dǎo)率無硼系工作電解液中，所述修補(bǔ)劑為己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二雙酸、1，7-癸二酸、1，6-十二雙酸、1，10-十六雙酸、1，12-十八雙酸中的至少一種。

在本發(fā)明所述的高電導(dǎo)率無硼系工作電解液中，所述電導(dǎo)率調(diào)節(jié)劑為乙二胺、三乙胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、辛二胺、壬二胺中的至少一種。

在本發(fā)明所述的高電導(dǎo)率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(bǔ)電極箔上氧化膜外層的磷化膜，而達(dá)到抑制水合的作用，磷化膜的完整存在使得鋁氧化膜對(duì)水化反應(yīng)不敏感，從而保護(hù)鋁介質(zhì)氧化膜。

同時(shí)，修補(bǔ)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(shí)主要修補(bǔ)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(chǎn)品的壽命特性。

在本發(fā)明所述的高電導(dǎo)率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無硼系工作電解液的閃火電壓，使本發(fā)明的電解液成為一種安全、穩(wěn)定、長壽命的中高壓鋁電解電容器用工作電解液。

在本發(fā)明所述的高電導(dǎo)率無硼系工作電解液中，所述消氫劑為對(duì)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(bǔ)電極箔上的氧化膜缺陷，修補(bǔ)氧化膜缺陷就會(huì)產(chǎn)生氫氣，氫氣的產(chǎn)生會(huì)使電解電容器內(nèi)壓升高，嚴(yán)重時(shí)電解電容器會(huì)爆炸，而消氫劑就是在這一過程中起到吸收氫的作用。

本發(fā)明還提供一種高電導(dǎo)率無硼系工作電解液的制備方法，包括以下步驟：

S1、稱重：稱量溶劑、修補(bǔ)劑、電導(dǎo)率調(diào)節(jié)劑、鈍化劑、閃火電壓提升劑和消氫劑；

S2、第一次溶解：將溶劑和修補(bǔ)劑加入容器中，攪拌并加熱至50℃，停止加熱，攪拌至全溶；

S3、第二次溶解：將電導(dǎo)率調(diào)節(jié)劑滴入S2中已全溶的溶液中，并以大于S2的攪拌速度攪拌20～40分鐘；