電解電容器用電解液及其制備方法和使用其的電容器技術

本發明專利技術是關于一種電解電容器用電解液及其制備方法和使用其的電容器。該電解電容器用電解液，按質量份數包括以下組分：有機酸及其胺鹽8

【技術實現步驟摘要】
電解電容器用電解液及其制備方法和使用其的電容器


[0001]本申請涉及電解液
，尤其涉及一種電解電容器用電解液及其制備方法和使用其的電容器。

技術介紹

[0002]電容器是各種電子產品中不可替代的基礎元件，廣泛應用在包括電源器、主機板、音響及不斷電系統等電子設備中，其作為電子線路上的一個常用器件，起著濾波、旁路、耦合、去耦和轉相等電氣作用。近年來隨著電子元器件集成化與高速處理化技術的迅猛發展，全球市場對電容產品性能提出更高要求，其中，鋁電解電容器作為電容器中最關鍵的元器件，小體積、長壽命、耐高溫、耐高頻紋波電流和低阻抗已成為鋁電解電容器的發展趨勢。
[0003]高壓鋁電解電容器一般是用在設備電源端，主要起濾波作用，讓電源母線中的電流維持相對平穩，以保證后端元器件的平穩運行。在較大功率電源中，鋁電解電容器所占的位置通常較大，電源功率越大，電容器所占的位置越多，對電源小型化產生一定的抑制作用。所以，如果希望電源小型化，必須要優化電容器的性能。
[0004]目前，影響電容器性能的因素很多，除了制造工藝水平、陽極鋁箔質量等方面，電容器中的電解液是一個重要制約因素。電解液是電容器的實際陰極，起提供氧離子、修補陽極氧化膜的重要作用，它決定了電容器的工作溫度范圍、額定電壓、損耗因子、阻抗、額定紋波電流和工作壽命等，因此，該電解液一般要求具有高的氧化效率、穩定的物化性質、較小的電阻率等特性，且對鋁箔和密封材料無腐蝕作用。相關技術中，鋁電解電容器電解液主要由主溶劑，主電解質以及添加劑構成。溶劑決定了電容器的工作溫度范圍，對離子溶劑化起關鍵作用；主電解質的作用是提供離子，使電解液導電并具有氧化能力。但現有的電解液應用在高壓大紋波鋁電解電容器中時，電解液的電導率(即導電性能)較低，等效串聯電阻ESR較高，不利于減小所述電容器的體積，而有的電解液的電導率高，但其耐電壓性能較低，并不適用于長期高壓環境，穩定性較差，使用壽命短。
[0005]因此，需要一種電解電容器用電解液，能夠在有效提高電導率的同時，維持耐電壓的性能，并在高溫高壓環境中，具有高穩定性的性能，使用壽命長，將其使用在高壓大紋波鋁電解電容器中時，有效減小等效串聯電阻ESR，進而減小電容器的體積。

技術實現思路

[0006]為克服相關技術中存在的問題，本申請提供一種電解電容器用電解液及其制備方法和使用其的電容器，該電解電容器用電解液及其制備方法和使用其的電容器，能夠在有效提高電導率的同時，維持耐電壓的性能，并在高溫高壓環境中，具有高穩定性的性能，使用壽命長，將其使用在高壓大紋波鋁電解電容器中時，有效減小等效串聯電阻ESR，進而減小電容器的體積。
[0007]本申請第一方面提供一種電解電容器用電解液，按質量份數包括以下組分：有機酸及其胺鹽8
?
16份、無機酸及其胺鹽1
?
8份、有機溶劑65
?
90份、消氫劑0.5
?
2.5份、高溫穩定
劑2
?
9份、耐電壓提升劑12
?
32份和第二耐壓劑3
?
8份。
[0008]在一種實施方案中，所述有機酸及其胺鹽包括：癸二酸及其銨鹽、十二雙酸及其銨鹽、壬二酸及其銨鹽、硬酯酸及其銨鹽、十八碳烯二酸及其銨鹽、1，7
?
癸二酸及其銨鹽、2
?
甲基壬二酸銨和二十碳二烯二羧酸胺中的至少一種。
[0009]在一種實施方案中，所述無機酸及其胺鹽包括：硼酸和五硼酸銨中的至少一種。
[0010]在一種實施方案中，所述有機溶劑包括：乙二醇、丙三醇、丁二醇、二甘醇、苯甲醇、低聚乙二醇和r
?
丁內酯中的至少一種。
[0011]在一種實施方案中，所述消氫劑包括：對硝基苯甲酸、對硝基苯甲酸銨、對硝基苯甲醚和對硝基苯甲醇中的至少一種。
[0012]在一種實施方案中，所述高溫穩定劑包括：第一穩定劑和第二穩定劑；所述第一穩定劑包括：磷酸、甘露醇和檸檬酸中的至少一種；所述第二穩定劑包括：亞磷酸、次亞磷酸和丁基磷酸酯中的至少一種。
[0013]在一種實施方案中，所述耐電壓提升劑包括：第一耐壓劑和第二耐壓劑；所述第一耐壓劑包括聚乙烯醇、高聚乙二醇、聚乙烯醇酯、納米二氧化硅和聚乙二醇酯中的至少一種；所述第二耐壓劑包括納米二氧化硅。
[0014]在一種實施方案中，所述有機酸及其胺鹽包括：3
?
5份的癸二酸及其銨鹽、1
?
3份的十二雙酸及其銨鹽、1
?
3份的1，7
?
癸二酸及其銨鹽和3
?
5份的二十碳二烯二羧酸胺；所述無機酸及其胺鹽包括1
?
3份的硼酸；所述有機溶劑包括50
?
60份的乙二醇、10
?
20份的丙三醇和5
?
10份的二甘醇；所述消氫劑包括0.5
?
2.5份的對硝基苯甲醇；所述高溫穩定劑包括0.5
?
2份的磷酸、1
?
5份的甘露醇和0.5
?
2份的檸檬酸；所述耐電壓提升劑包括3
?
8份的聚乙烯醇、3
?
8份的聚乙二醇2000、3
?
8份的聚乙烯醇酯、3
?
8聚乙二醇酯和3
?
8份的納米二氧化硅。
[0015]本申請第二方面提供一種電解液的制備方法，具體包括以下步驟：
[0016]將有機溶劑與無機酸加熱混合，加熱至160℃，維持120min，得到第一混合溶液；
[0017]將所述第一混合溶液的溫度降至140℃，加入有機酸及其胺鹽、無機酸胺鹽、第一穩定劑和第一耐壓劑，維持60min，得到第二混合溶液；
[0018]將所述第二混合溶液的溫度降至105℃，加入第二穩定劑和消氫劑，維持30min，得到第三混合溶液；
[0019]將所述第三混合溶液的溫度降至95℃，加入第二耐壓劑，維持20min后，冷卻得到上述的電解電容器用電解液。
[0020]本申請第三方面提供一種高壓大紋波鋁電解電容器，該電容器使用上述的電解電容器用電解液。
[0021]相比現有技術，本申請提供的技術方案可以包括以下有益效果：
[0022](1)本申請的電解電容器用電解液的電導率為相比市售的電解液，其電導率大幅提升約45％左右；閃火電壓(相當于耐電壓)也都達到了490V以上，在有效提升電導率的同時，有效維持了電解液的耐電壓，即所述電解液的耐電壓并未隨著電導率的升高而下降，適合高壓大紋波鋁電解電容器使用。
[0023](2)本申請的電解電容器用電解液在長時間高溫貯存后，相比市售的電解液，其電導變化率的下降速度遠遠低于市售電解液的電導變化率，在高溫的情況下具有較高的穩定性。
[0024](3)本申請的電解電容器用電解液經高壓、高溫、大紋波電流的驗證后，基本上都能達到在使用本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種電解電容器用電解液，其特征在于：按質量份數包括以下組分：有機酸及其胺鹽8
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16份、無機酸及其胺鹽1
?
8份、有機溶劑65
?
90份、消氫劑0.5
?
2.5份、高溫穩定劑2
?
9份和耐電壓提升劑15
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40份。2.根據權利要求1所述的電解電容器用電解液，其特征在于：所述有機酸及其胺鹽包括：癸二酸及其銨鹽、十二雙酸及其銨鹽、壬二酸及其銨鹽、硬酯酸及其銨鹽、十八碳烯二酸及其銨鹽、1，7
?
癸二酸及其銨鹽、2
?
甲基壬二酸銨和二十碳二烯二羧酸胺中的至少一種。3.根據權利要求1所述的電解電容器用電解液，其特征在于：所述無機酸及其胺鹽包括：硼酸和五硼酸銨中的至少一種。4.根據權利要求1所述的電解電容器用電解液，其特征在于：所述有機溶劑包括：乙二醇、丙三醇、丁二醇、二甘醇、苯甲醇、低聚乙二醇和r
?
丁內酯中的至少一種。5.根據權利要求1所述的電解電容器用電解液，其特征在于：所述消氫劑包括：對硝基苯甲酸、對硝基苯甲酸銨、對硝基苯甲醚和對硝基苯甲醇中的至少一種。6.根據權利要求1所述的電解電容器用電解液，其特征在于：所述高溫穩定劑包括：第一穩定劑和第二穩定劑；所述第一穩定劑包括：磷酸、甘露醇和檸檬酸中的至少一種；所述第二穩定劑包括：亞磷酸、次亞磷酸和丁基磷酸酯中的至少一種。7.根據權利要求1所述的電解電容器用電解液，其特征在于：所述耐電壓提升劑包括：第一耐壓劑和第二耐壓劑；所述第一耐壓劑包括聚乙烯醇、高聚乙二醇、聚乙烯醇酯、納米二氧化硅和聚乙二醇酯中的至少一種；所述第二耐壓劑包括納米二氧化硅。8.根據權利要求1所述的電解電容器用電解液，其特征在于：所述有機酸及其胺鹽包括：3
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【專利技術屬性】
技術研發人員：黃定勝，
申請(專利權)人：珠海格力電器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：