[發明專利]一種低壓鋁電解電容器用工作電解液及其制備方法

在審

• 申請號: 201710403684.3
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107221437A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 楊富國;楊飛;張玉紅
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035;H01G9/145
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 王國標

技術領域

本發明涉及鋁電解電容器用電解液領域，特別是涉及一種低壓鋁電解電容器的電解液及其制備方法。

背景技術

目前，國內外鋁電解電容器廣泛使用乙二醇+硼酸鹽體系配制鋁電解電容器電解液。使用這種方法配制的電解液，其優點在于技術上比較成熟，配制過程操作簡單，配制成本低且市場上采購容易，能夠滿足電容器一般工作狀態的電氣性能。但使用乙二醇+硼酸體系配制的電解液會從硼酸產生結晶水，以及乙二醇和硼酸之間由于酯化反應生成大量的縮合水，從而造成電解液系統內部的水分含量升高，在超過100℃的使用溫度條件下使用該電解液時，電解液中的水將蒸發為水蒸氣，電解電容組件內壓升高，最終降低其高溫使用壽命。

另外，SVHC即高度關注物質，來源于歐盟REACH法規。2010年6月18日，硼酸類物質歸為第三類SVHC并正式加入候選列表中。從此還有硼酸類物質的產品被列入重點管控對象，因此研制不含硼酸的電解液將是個鋁電解電容器生產企業面臨的一個嶄新的課題。

發明內容

本發明提供一種低壓鋁電解電容器的電解液及其制備方法，所提供的電解液具有良好的熱穩定性，漏電流低、高頻低阻抗及高溫長壽命性能并滿足了歐盟REACH法規對硼酸類物質的管控要求。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種低壓鋁電解電容器的電解液的成分及它們的重量百分比：乙二醇69％～70％，去離子水14％～15％，納米TiO₂2％～3％，壬二酸銨7％～9％；壬二酸4.0％～4.5％；消氫劑0.20％～0.25％，阻化劑0.40％～0.50％，防水氧化劑0.20％～0.25％，漏電流抑制劑0.20％～0.25％，提高形成特性的添加劑0.20％～0.25％。

進一步，消氫劑選用聚丙烯胺，阻化劑選用亞磷酸，防水氧化劑選用分子量為6000的聚苯乙烯磺酸鈉，漏電流抑制劑選用硝酸鍶，提高形成特性的添加劑選用馬來酸。

本發明還提供了一種低壓鋁電解電容器的電解液的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)按所述組分的重量百分比，將納米TiO₂、壬二酸銨及去離子水加入乙二醇溶液中混合均勻，并加熱到75℃；

(2)按所述組分的質量比例，將壬二酸加入步驟(1)的混合溶液中，攪拌均勻，待各原料充分溶解后，將所述溶液加熱到100℃后停止加熱；

(3)待步驟(2)中混合溶液溫度下降至75℃后，按所述組分的質量比例，加入消氫劑、阻化劑、防水氧化劑、漏電抑制劑、提高形成特性的添加劑，最后，待其自然冷卻至室溫，便可制得鋁電解電容器的電解液。

與現有技術相比，本發明所述的鋁電解電容器的電解液中添加了納米TiO₂溶液和提高形成特性的添加劑馬來酸，TiO₂的介電常數較高，可以將高介電性能的TiO₂引入到復合膜中，這既可以改善復合膜的介電性能，而且還可以增加氧化鋁膜的耐電壓強度。因此，本發明中所述的鋁電解電容器的電解液在高溫下具有良好的熱穩定性，漏電流低、高頻低阻抗及高溫長壽命性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域的技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

實施例1

制備一種低壓鋁電解電容器的電解液，包括步驟：

(1)按重量百分比將3％的納米TiO₂、8.8％的壬二酸銨及14％的去離子水加入69％的乙二醇溶液中混合均勻，并加熱到75℃；

(2)將壬二酸加入步驟(1)的混合溶液中，攪拌均勻，待各原料充分溶解后，將所述溶液加熱到100℃后停止加熱；

(3)待步驟(2)中混合溶液溫度下降至75℃后，按所述組分的重量百分比，加入0.20％的消氫劑、0.40％的阻化劑、0.20％的防水氧化劑、0.20％的漏電抑制劑、0.20％的提高形成特性的添加劑，混合均勻，待其自然冷卻至室溫，便可制得鋁電解電容器的電解液。

其中，消氫劑選用聚丙烯胺，阻化劑選用亞磷酸，防水氧化劑選用分子量為6000的聚苯乙烯磺酸鈉，漏電流抑制劑選用硝酸鍶，提高形成特性的添加劑選用馬來酸。

實施例2