[发明专利]650V超高压铝电解电容器工作电解液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及电解液及其制备方法和应用，具体地说是一种650V超高压铝电解电容器工作电解液及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，变频器和AC伺服放大器、电子汽车等能源电子机器的发展日新月异。以低燃料消耗、低排出气体为目标的混合动力机车和燃料电池车，其车体的轻量化是发展的趋势。为此，大功率驱动用变频电源的高电压化、低电流化(IGBT的高电压化)是研究的主要目标，而现在的很多情况是在电源中将电容器串联使用。为了节省空间、降低成本，电子机器厂家越来越要求减少串联电容器的个数。为了适应这种趋势，开发了650V或者650V以上超高电压的铝电解电容器。

电解液是铝电解电容器的真正阴极，其性能对铝电解电容器的特性有很大的影响，特别是电解液的闪火电压对电容器的耐压有决定性作用。一般的电解液配方主要由溶质、溶剂和添加剂组成,但此类电解液只能用于500V电解电容器，用于更高电压的电解电容器就会发生短路击穿。

因此，目前还未有能应用于650V或者650V以上超高电压的铝电解电容器的工作电解液。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的不足，克服耐高压性能不理想的问题，本发明提供了一种650V超高压铝电解电容器工作电解液以及其制备方法和应用。

本发明所采用的技术方案是：

本发明的一种650V超高压铝电解电容器工作电解液，包括如下重量份的组分：

主要溶剂：54～70％；闪火电压提高剂：2～10％；

辅助溶剂：5～15％；稳定剂：2～5％；

溶质8～15％；氢气吸收剂：0.5～3％

所述的主要溶剂为乙二醇或乙二酸。

作为优选的，所述的辅助溶剂为丙三醇、二甘醇、苯甲醇、N-甲基吡咯烷酮、二甘醇丁醚、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚或二甘醇甲醚中的一种或多种的混合物。

作为优选的，所述的溶质为选自硼酸、硼酸铵、五硼酸铵、癸二酸铵、1,10-十二双酸铵，1,7-癸二酸铵，1,6-十二酸铵，2-甲基壬二酸，2,7-二丁基辛二酸，2-丁基辛二酸，带支链二十碳二元酸中的一种或多种的混合物。

作为优选的，所述的闪火电压提高剂为选自聚合度300～2400的聚乙烯醇、聚丙烯酸铵以及聚合度400～30000的聚乙二醇、聚环氧乙烷环氧丙烷醚、SiO2nm级分散剂、聚合脂肪酸、聚合脂肪酸铵中的一种或多种的混合物。

作为优选的，所述的稳定剂为选自硼酸酯化物、磷酸酯化物、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、蔗糖、磷酸、磷酸铵、亚磷酸、亚磷酸铵、次亚磷酸、次亚磷酸铵、磷酸氢二铵、聚磷酸、聚磷酸铵盐、烷基磷酸酯中的一种或多种的混合物。

作为优选的，所述的氢气吸收剂为对硝基苯酚、间硝基苯酚、对硝基苯甲酸、偏硝基乙酰苯、间苯二酚、对苯二酚、邻硝基苯甲醚、邻硝基茴香醚、对硝基苯甲醇中的一种或多种的混合物。

本发明的一种650V超高压铝电解电容器工作电解液的制备方法，包括：

将重量百分比为54～70％的主要溶剂与5～15％的辅助溶剂充分混合，加热至110～150℃；然后加入重量百分比为2～10％闪火电压提高剂，充分搅拌均匀，加热至140～160℃；

将上述混合液通过自然冷却到80-100℃，加入重量百分比为8～15％的溶质，搅拌混合均匀，然后加入重量百分比为2～5％的稳定剂，再加热至120～135℃；

将上述混合液自然冷却到90-110℃，加入重量百分比为0.5～3％的氢气吸收剂，混合均匀后自然冷却，制得650V超高压铝电解电容器用工作电解液。

本发明的650V超高压铝电解电容器用工作电解液应用于高压电解电容器的制备，该电解电容器包括电容器芯包组、铝壳、电解液、日本1739盖板等。

本发明的有益效果是，

本发明公开的一种650V超高压铝电解电容器工作电解液及其制备方法和应用，该电解液采用了混合的长支链酸溶质和合适的闪火电压提高剂和稳定剂，提高了电解液的耐高压、耐高温特性，同时具有低产气性能；且用该电解液制成铝电解电容器，耐久性寿命85℃，5000小时，耐高压达到650V，不会因为电解液闪火电压不稳定而发生击穿。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的具体实施例是，

实施例1