[发明专利]一种电解液的制造方法

说明书

本发明涉及了一种电解液的制造方法，即铝电解电容器电解液包括溶剂、溶质、抗腐蚀用添加剂和改性添加剂，此外，它还可以包括消氢剂和防水合剂，大大地改善了铝电解电容器的耐高温高压和抗腐蚀性能，有效地减少了氢气的产生量，从而防止电容器产生鼓底甚至爆炸，并能防止电容器在高温下发生水合而导致其失效。

技术领域

本发明涉及一种电解液的制造方法即一种铝电解电容器电解液的制造方法。

背景技术

近些来，客户对铝电解电容器性能要求的不断提高，然而，市场上现有的铝电解电容器在耐电压、耐高温等方面性能存在不足，使用时间短，原因市面上的产品电解液所采用的配方体系较简单。主要由溶质和溶剂组成，溶质为有机羧酸及其盐，采用这种配方体系生产的产品在使用过程中，经常会因耐电压性能不好，出现鼓底甚至爆炸的现象，且这样的产品的上限工作温度往往仅能达到85℃左右，不能满足整机产品的高温工作环境要求。若这种产品长时间在高温、高电压环境下工作，就容易发生阳极腐蚀，还容易因蒸汽压过高导致产品鼓底，甚至产品被击穿而引起短路而爆炸。

为了克服上述缺陷，人们也尝试着对工作电解液的配方进行改进如选自特定结构的有机羧酸或其铵盐中一种以上的化合物，但这种电解液配方能在一定程度上改善其耐电压、耐高温性能，但不能抑制氢气的产生。为解决这个问题加消氢剂的电解液，尽管该工作电解液配方能减少氢气量，但对改善其它方面的性能效果还是不明显。

发明内容

本发明提供一种电解液的制造方法即一种铝电解电容器工作电解液制作方法，该电解液的耐高压、高温性能稳定，并具有较强的抗腐蚀能力。

本发明的铝电解电容器工作电解液，包括溶剂、溶质、抗腐蚀用添加剂、改性添加剂、消氢剂和防水合剂。溶剂是乙二醇或δ-丁内酯，还可以包括辅助溶剂组成，所采用的辅助溶剂可以是某些除乙二醇和δ-丁内酯以外的其它有机溶剂和/或水，可供选择的有机溶剂有二甘醇、二甘醇二丁醚、二甘醇单丁醚、苯甲醇、四氢糠醇；溶质是有机羧酸盐主要是一些大分子有机羧酸盐，例如癸二酸铵、壬二酸铵、壬二酸氢铵、苯甲酸铵、1，7-癸二酸铵、1，6-癸二酸铵和1，10-十二双酸铵等。当然，也可以是其它常用作工作电解液溶质的盐类；抗腐蚀用添加剂是可选8-羟基喹啉、甘露醇、磷酸单酯、有机酸主要有乙二胺四乙酸、氨三乙酸、柠檬酸铵、柠檬酸和酒石酸等化合物中一种或几种。当然，也可以是其它有抗腐蚀能力的有机酸类物质；改性添加剂则包括如下组成成分乙二醇、聚乙烯醇和/或聚乙二醇、次亚磷酸和/或次亚磷酸盐、硼酸和/或五硼酸铵。其中，次亚磷酸盐可以是次亚磷酸铵、次亚磷酸钠、次亚磷酸钾等，也可以是其混合物。更优选的改性添加剂的重量百分组成为88.5％-97.5％的乙二醇、3％-6％的聚乙烯醇和/或聚乙二醇、1％-3.5％的次亚磷酸和/或次亚磷酸盐以及0.5％-4％的硼酸和/或五硼酸铵。

本发明的工作电解液中，溶剂、辅助溶剂、溶质、抗腐蚀用添加剂和改性添加剂的配比：重量占比可以分别是16％-92.5％、1％-29％、4％-13％、0.06％-7％和4％-29％。

此外，本发明优选在工作电解液中添加消氢剂，减少氢气的量。本发明的消氢剂采用一种或几种带苯环的硝基化合物，例如对硝基苯酚、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇等。

本发明优选在工作电解液添加防水合剂，进一步为防止电容器在高温下发生水合而导致产品失效，该防水合剂可选自以下物质中的一种或几种磷酸、次亚磷酸、磷酸二氢铵和次亚磷酸铵。

工作电解液中可以同时添加消氢剂和防水合剂，也可以添加两者之一。优选为同时添加消氢剂和防水合剂。消氢剂重量占比工作电解液的0.1％-2.5％，优选重量占比工作电解液的0.2％-0.5％；防水合剂重量占比工作电解液的0.1％-1％，优选重量占比工作电解液的0.1％-0.4％。

本发明的改性添加剂优选采用以下的烧煮工艺制备先将乙二醇加热到130-150℃左右，然后按比例加入所选辅助溶剂，并将温度维持在130-150℃左右，搅拌约15-45分钟。