[發明專利]耐高溫電解液及其制備方法和非固體電解質鉭電容器

有效

• 申請號: 201710639152.X
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107464696B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 袁艷豐;劉建清
• 申請（專利權）人: 株洲日望電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035;H01G9/08;H01G9/145
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發明涉及電解液技術領域，公開了硼酸的應用及其耐高溫電解液和非固體電解質鉭電容器。本發明創造性地采用硼酸作為耐高溫添加劑，加入到現有技術中的基礎液（硫酸）和工作液（硅溶膠?硫酸）當中，極大地提高了工作電解液的耐高溫性能。從電性能來看，其損耗角正切和漏電流明顯優于其他基礎液和電解液的產品，在220℃高溫下、施加16V電壓240h壽命試驗后，全部滿足規范要求。本發明非固體電解質鉭電容器在現有結構的基礎上，將兩個工字墊改進成一個工字墊，并且在工字墊與距離工作電解液最近的處設有氟橡膠層，來增大產品的柔韌性，從而從根本上杜絕產品在200～220℃長時間工作環境下外殼開裂現象。

技術領域

本發明涉及電解液技術領域，更具體地，涉及一種耐高溫電解液及其制備方法和非固體電解質鉭電容器。

背景技術

鉭電解電容器作為電解電容器中的一個重要分支，廣泛應用于通信、軍事通訊、海底電纜和高級電子裝置、民用電器等方面，目前國內的非固體電解質鉭電容器的工作環境主要適用于低溫環境下工作，國外的非固體電解質鉭電容器最高也是在220℃左右。

工作電解液是非固體電解質鉭電容器的真正陰極，經常采用基礎液和工作液搭配使用，基礎液是芯塊裝配前浸漬的溶液，工作液則是芯塊裝入外殼前，注到鉭電容器外殼里面的溶液。工作電解液通過離子導電、界面化學反應、電子導電形成閉路，又起著修補氧化膜的作用，其品質特性將直接影響到產品的工作壽命和溫度、頻率特性。常規工作電解液主要采用硫酸為基礎液，采用硅溶膠-硫酸(由硅溶膠、硫酸銅、氯鉑酸、硫酸組成)為工作液，其沸點較低，在220℃的高溫環境下電解液中的水分及液體已經完全氣化，只剩下固態的二氧化硅晶體存在于產品內部，從而導致產品電容量損失，甚至處于開路狀態。

如圖1所示，現有技術中非固體電解質高溫鉭電容器包括電容器外殼101和工字墊102；所述工字墊102的數量為102個疊加放置于所述非固體電解質超高溫鉭電容器中，每個工字墊102上套有一個密封圈，所述電容器外殼101上，每個所述工字墊102處分別壓有一個滾槽103。所述滾槽103位于工字墊102的中間位置。所述工字墊102的材料為聚四氟乙烯。上述結構雖然增大了產品的耐壓強度，但是由于聚四氟乙烯工字墊本身的柔韌性不足，尤其在離外殼內部電解液最近的聚四氟乙烯工字墊在200～220℃長時間工作環境下容易裂開，導致工作電解液滲透出來。

發明內容

本發明的要解決的技術問題在于針對工作電解液容易氣化的問題，創造性的將硼酸作為耐高溫添加劑添加到工作電解液當中，提供一種用于非固體電解質鉭電容器的耐高溫電解液。

本發明還提供一種設有所述耐高溫電解液的非固體電解質鉭電容器，用于解決現有技術中非固體電解質鉭電容器在高溫環境下殼體容易開裂以及工作電解液容易氣化的問題。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

提供一種硼酸的應用，作為耐高溫添加劑添加到非固體電解質鉭電容器的電解液中。

具體地，提供一種耐高溫電解液，包括基礎液和工作液，所述基礎液和工作液中均添加了硼酸。

優選地，所述基礎液為38份的98％濃硫酸和62份的去離子水及添加硼酸組成，所述硼酸的添加量為1～3份，更優選地，所述硼酸的添加量為2.02份。

優選地，所述工作液為65.28份的硅溶膠、0.73份的CuSO4、0.62份的10％氯鉑酸和33.37份的98％濃硫酸及添加硼酸組成，所述硼酸的添加量為0.36～1.08份，更優選地，所述硼酸的添加量為0.72份。

優選地，所述硅溶膠的性能指標如下：pH值為9～9.7，硅溶膠電阻率P30℃≥200Ω.cm，密度為1.2g/cm³，外觀為乳白色、半透明、呈乳膠狀液體，無機械雜質及浮光，SiO2固體物質含量為25～30％。

提供一種耐高溫電解液的制備方法，包括以下步驟：