一種電解電容器用復(fù)合電解液制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及電解電容器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種電解電容器用復(fù)合電解液，該電解液是由60

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種電解電容器用復(fù)合電解液


[0001]本專利技術(shù)涉及電解電容器
，具體涉及一種電解電容器用復(fù)合電解液。

技術(shù)介紹

[0002]鋁電解電容器是電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)元件之一，近年來，鋁電解電容器已廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、航空航天、精密儀器和汽車電子等產(chǎn)業(yè)中。隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，電子整機的組裝程度和集成化程度越來越高，因此，鋁電解電容器的綜合性能要求也越來越高，特別是在高鐵、大屏高清顯示器和軍事信息化等產(chǎn)業(yè)，亟需研發(fā)高耐壓、長壽命的鋁電解電容器。工作電解液作為鋁電解電容器的真正陰極，對鋁電解電容器的漏電流、損耗因子、耐壓能力和使用壽命等綜合性能起到?jīng)Q定性作用，一般來說，鋁電解電容器的工作電解液主要是由溶劑、溶質(zhì)和消氫劑、防水合助劑等添加劑組成，其中溶質(zhì)的種類多達十幾種，主要包括多種羧酸及其銨鹽、各類硼酸鹽等，由于溶質(zhì)的選擇對電解液的影響較大，因此，溶質(zhì)的研發(fā)是開發(fā)高耐壓、長壽命鋁電解電容器的重要方向。
[0003]申請?zhí)枮镃N201710130031.2的專利技術(shù)專利公開了一種高分子聚合物及其在鋁電解電容器電解液中的應(yīng)用，以山梨酸、乙烯基正丁醚和醋酸乙烯酯作為聚合單體，在引發(fā)劑的作用下，進行自由基聚合反應(yīng)，制得高分子聚合物，并以該高分子聚合物的銨鹽作為電解液的溶質(zhì)，以乙二醇為主溶劑，復(fù)配輔助溶劑和消氫劑等添加劑，形成鋁電解電容器用電解液，該電解液具有良好的電導(dǎo)率和閃火電壓表現(xiàn)，同時還具有良好的耐溫性能，可滿足600V及600V以上的超高壓鋁電解電容器的使用要求，因此，從電解液的溶質(zhì)入手，研發(fā)高性能的電解液，并進一步開發(fā)高性能的鋁電解電容器，具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]本專利技術(shù)的目的在于提供一種電解電容器用復(fù)合電解液，通過制備結(jié)構(gòu)中含有四當(dāng)量羧酸銨鹽的聚乙二醇衍生物，作為輔溶質(zhì)，可使制備的電解液具有良好的閃火電壓和電導(dǎo)率表現(xiàn)。
[0005]本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種電解電容器用復(fù)合電解液，包括以下重量分的原料：主溶劑60
?
70份、輔助溶劑10
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20份、主溶質(zhì)15
?
25份、輔溶質(zhì)5
?
12份、消氫劑0.1
?
0.5份、防水合助劑0.2
?
0.4份；所述輔溶質(zhì)為結(jié)構(gòu)中含有四當(dāng)量羧酸銨鹽的聚乙二醇衍生物。
[0006]進一步地，所述主溶劑為乙二醇。
[0007]進一步地，所述輔助溶劑為丙二醇、γ
?
丁內(nèi)酯、二甘醇、正丁醇或者3
?
甲氧基丙腈中的任意一種或多種組合。
[0008]進一步地，所述主溶質(zhì)為壬二酸氫銨、十二雙酸銨或者癸二酸銨中的任意一種。
[0009]進一步地，所述消氫劑為間苯二酚、對硝基苯甲酸、對硝基苯甲醇、鄰硝基苯甲醚或者間硝基苯乙酮中的任意一種或多種組合。
[0010]進一步地，所述防水合助劑為磷酸、次亞磷酸、磷酸銨鹽或者次亞磷酸及其銨鹽中
的任意一種或多種組合。
[0011]進一步地，所述輔溶質(zhì)的制備方法包括以下步驟：步驟一：將聚乙二醇二縮水甘油醚與乙醇混合，攪勻后，繼續(xù)加入亞氨基二乙酸混勻，通氮氣保護，在60
?
65℃的溫度條件下保溫攪拌4
?
8h后，減壓蒸餾去除低沸物和未反應(yīng)物，降溫出料，制得聚乙二醇四羧酸中間體；步驟二：將聚乙二醇四羧酸中間體加入乙醇中，攪拌混合，通入氨氣，實時對反應(yīng)液的pH值進行監(jiān)測，待反應(yīng)液pH值在5min內(nèi)維持在弱堿性時，撤去氨氣，減壓蒸餾除去溶劑，置于0
?
5℃的環(huán)境溫度中靜置9
?
12h，獲得輔溶質(zhì)。
[0012]進一步地，步驟一中，所述聚乙二醇二縮水甘油醚的重均分子量為560。
[0013]進一步地，步驟二中，所述弱堿性的pH值為7.5
?
8.0。
[0014]在上述技術(shù)方案中，聚乙二醇二縮水甘油醚的結(jié)構(gòu)端部為環(huán)氧基團，可以與亞氨基二乙酸結(jié)構(gòu)中的亞氨基發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，不僅能將聚乙二醇二縮水甘油醚分子鏈末端的環(huán)氧基團轉(zhuǎn)換為四當(dāng)量羧基官能團，還能因開環(huán)反應(yīng)產(chǎn)生兩當(dāng)量羥基，制得聚乙二醇四羧酸中間體，再使用氨氣將其結(jié)構(gòu)中的羧基氨化，形成銨鹽，制得結(jié)構(gòu)中含有四當(dāng)量羧酸銨鹽的聚乙二醇衍生物，即輔溶質(zhì)。
[0015]進一步地，所述復(fù)合電解液的制備方法包括以下步驟：第一步：將重量份的主溶劑和輔助溶劑攪拌混合，升高溫度至120
?
130℃，攪拌均勻，形成混合溶劑，待其自然冷卻至90
?
100℃時，向其中繼續(xù)加入重量份的主溶質(zhì)和輔溶質(zhì)，保溫攪拌30
?
40min，形成混合液；第二步：待混合液的溫度自然冷卻至80
?
90℃時，向混合液中加入重量份的消氫劑和防水合助劑，保溫攪拌1
?
2h后，待其自然冷卻至室溫，獲得復(fù)合電解液。
[0016]本專利技術(shù)的有益效果：（1）本專利技術(shù)制備了一種結(jié)構(gòu)中含有四當(dāng)量羧酸銨鹽的聚乙二醇衍生物，作為輔溶質(zhì)，由于輔溶質(zhì)分子鏈中含有大量聚醚鏈段，能與混合溶劑體系以及陽極箔氧化膜等極性部分之間產(chǎn)生氫鍵作用，大大增加了其在溶劑中的溶解性，同時，聚乙二醇結(jié)構(gòu)中的大量烷基可以與具有長烷基鏈的主溶質(zhì)分子具有良好的親和性，因此通過輔溶質(zhì)為橋梁，可使主溶質(zhì)在溶劑體系中的溶解性大大提高，不僅能夠增強電解液的電導(dǎo)率，降低電解電容器的漏電流，還能有利于溶質(zhì)對陽極箔氧化膜的微孔和缺陷處進行滲透，從而有效提高電解電容器的耐壓性，使其具有更長的使用壽命。
[0017]（2）本專利技術(shù)制備的輔溶質(zhì)結(jié)構(gòu)中含因開環(huán)反應(yīng)產(chǎn)生的對稱羥基，可以通過化學(xué)吸附和電化學(xué)吸附，與陽極箔的活性缺陷位點結(jié)合，使陽極箔上氧化膜缺陷的修復(fù)能力和修復(fù)效率得到有效增強，此外，輔溶質(zhì)的分子量較大，結(jié)構(gòu)中的羧酸基團之間距離增長，導(dǎo)致羧基侵入陽極氧化膜的能力大大減弱，減少了對介質(zhì)膜的破壞，而且輔溶質(zhì)具有支鏈型結(jié)構(gòu)，因此能夠表現(xiàn)出更加優(yōu)異的耐壓性，此外，輔溶質(zhì)結(jié)構(gòu)中含有大量的氧原子，能夠提供更多的陽極氧化膜的修復(fù)因子，從而進一步提高陽極箔的修復(fù)能力，表現(xiàn)為較高的閃火電壓。
[0018]當(dāng)然，實施本專利技術(shù)的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
附圖說明
[0019]為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本專利技術(shù)中聚乙二醇四羧酸中間體的紅外光譜圖。
具體實施方式
[0021]下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。
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【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電解電容器用復(fù)合電解液，其特征在于，包括以下重量分的原料：主溶劑60
?
70份、輔助溶劑10
?
20份、主溶質(zhì)15
?
25份、輔溶質(zhì)5
?
12份、消氫劑0.1
?
0.5份、防水合助劑0.2
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0.4份；所述輔溶質(zhì)為結(jié)構(gòu)中含有四當(dāng)量羧酸銨鹽的聚乙二醇衍生物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解電容器用復(fù)合電解液，其特征在于，所述主溶劑為乙二醇。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解電容器用復(fù)合電解液，其特征在于，所述輔助溶劑為丙二醇、γ
?
丁內(nèi)酯、二甘醇、正丁醇或者3
?
甲氧基丙腈中的任意一種或多種組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解電容器用復(fù)合電解液，其特征在于，所述主溶質(zhì)為壬二酸氫銨、十二雙酸銨或者癸二酸銨中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解電容器用復(fù)合電解液，其特征在于，所述消氫劑為間苯二酚、對硝基苯甲酸、對硝基苯甲醇、鄰硝基苯甲醚或者間硝基苯乙酮中的任意一種或多種組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解電容器用復(fù)合電解液，其特征在于，所述防水合助劑為磷酸、次亞磷酸、磷酸銨鹽或者次亞磷酸及其銨鹽中的任意一種或多種組合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電解電容器用復(fù)合電解液，其特征在于，所述輔溶質(zhì)的制備方法包括以下步驟：步驟一：將聚乙二醇二縮水甘油醚與乙醇混合，攪勻后，繼續(xù)加入亞氨基二乙酸...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王德全，羅志剛，王志雄，江奕，張維偉，
申請(專利權(quán))人：深圳市新中元電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：