高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液及其制备方法与流程

本发明涉及高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液及其制备方法。

背景技术：

1、电解电容器是最广泛应用于电子仪器设备的基础元件之一。

2、随着空间技术、地质勘探机海洋工程等实用技术的发展，要求电子仪器设备能在各种恶劣的气候环境下工作，并且要求高稳定、长寿命、低损耗和小型化等。

3、低压电解液常见的是己二酸铵/乙二醇加水体系，己二酸铵/乙二醇加水体系是85℃中低压系列最普通常用的工作电解液体系，由于它在85℃以上存在明显的酰胺化及水合反应，高温稳定性很差，而不能用于105℃，即使用于85℃，也由于加水量受到限制，电阻率还不够低，性能不够理想。

4、出于对高电导宽温长寿命铝电解电容器的需求，研制出无水体系电解液成为十分重要的研究课题。我们需要既能在105℃高温环境下使用的电解液，又需要其电导率较高同时使用寿命较长。

5、因此，提供一种高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液及其制备方法，具有高电导、宽温、长寿命的特点。

2、实现上述目的的技术方案是：

3、本发明之一的高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液，所述电解液原料及其重量份配比：溶质：10-30份、乙二醇：5-25份、dmf(二甲基甲酰胺)：60-80份、次亚磷酸铵：0.5-1.5份、对硝基苯甲酸：0.5-3份、8-羟基喹啉：0.5-3份、3，5-二羟基苯甲酸：1-6份。

4、优选的，所述溶质是由马来酸与甘露醇以摩尔比7.5-9.5：0.5-2组成的混合物。

5、优选的，所述电解液原料及其重量份配比具体为：所述溶质：15份、所述乙二醇：12.5份、所述dmf：70份、所述次亚磷酸铵：0.5份、所述对硝基苯甲酸：0.5份、所述8-羟基喹啉：0.5份、所述3，5-二羟基苯甲酸：1份。

6、优选的，所述溶质是由所述马来酸与甘露醇以摩尔比8：1组成的混合物。

7、优选的，所述溶质制备过程为：

8、将所述马来酸和甘露醇加入三颈烧瓶中；

9、首先向三颈烧瓶中通入氮气，在80-100℃搅拌2-4h；

10、再升温至140-160℃，抽负压5-25kp，搅拌3-5h，冷却后即得电解液溶质。

11、本发明之二的高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液的制备方法，包括：

12、步骤s1，将乙二醇、dmf、溶质混合后于100-125℃保温搅拌60-100min；

13、步骤s2，将温度降至75-90℃，然后加入8-羟基喹啉和3，5-二羟基苯甲酸保温搅拌10-30min；

14、步骤s3，将温度降至室温，加入对硝基苯甲酸，次亚磷酸铵，搅拌溶解即得电解液。

15、本发明的有益效果是：本发明以dmf为主溶剂，乙二醇作为辅助溶剂，马来酸和甘露醇反应作为电解液溶质，次亚磷酸铵，对硝基苯甲酸，8-羟基喹啉，3，5-二羟基苯甲酸作为添加剂，制得高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液；其中马来酸本身作为宽温溶质，在dmf中溶解性能良好，加上工作电解液中溶质和溶剂之间的溶剂化作用，使得溶质溶解效果更佳，这是具有高电导的前提，甘露醇具有强的亲水性，使水分子被固定住，有利于降低电解液的饱和蒸汽压，二者通过化学反应生成的大分子聚合物结构稳定、分子量大，有利于电解液耐压和耐热性的提高；次亚磷酸铵作为防水合剂，在介质氧化膜上会生成一种磷酸铝转化膜，以防止水分子入侵生成水合氧化膜，导致电容器性能受损；对硝基苯甲酸作为消氢剂，可以及时将电解液中的氢离子反应吸收，可有效降低电容器工作时阴极氢气的释放而导致的电容器内压上升；8-羟基喹啉作为防腐蚀剂，能和氯离子形成络合物，保护介质氧化膜免受氯离子侵蚀；3，5-二羟基苯甲酸作为降低漏电流添加剂，能有效防止阳极氧化膜脱落，有较强的氧化能力，能降低漏电流；本发明通过对电解液配方的优化，制得的电解液闪火电压可以达到100v，电导率可以达到13.8ms/cm，水分含量低于500ppm；具有高电导、宽温、长寿命的特点，可用于铝电解电容器的制造。

技术特征：

1.高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述电解液原料及其重量份配比：溶质：10-30份、乙二醇：5-25份、dmf：60-80份、次亚磷酸铵：0.5-1.5份、对硝基苯甲酸：0.5-3份、8-羟基喹啉：0.5-3份、3，5-二羟基苯甲酸：1-6份。

2.根据权利要求1所述的高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述溶质是由马来酸与甘露醇以摩尔比7.5-9.5：0.5-2组成的混合物。

3.根据权利要求2所述的高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述电解液原料及其重量份配比具体为：所述溶质：15份、所述乙二醇：12.5份、所述dmf：70份、所述次亚磷酸铵：0.5份、所述对硝基苯甲酸：0.5份、所述8-羟基喹啉：0.5份、所述3，5-二羟基苯甲酸：1份。

4.根据权利要求3所述的高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述溶质是由所述马来酸与甘露醇以摩尔比8：1组成的混合物。

5.根据权利要求4所述的高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述溶质制备过程为：

6.高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液，所述电解液原料及其重量份配比：溶质：10‑30份、乙二醇：5‑25份、DMF：60‑80份、次亚磷酸铵：0.5‑1.5份、对硝基苯甲酸：0.5‑3份、8‑羟基喹啉：0.5‑3份、3，5‑二羟基苯甲酸：1‑6份。还公开了高电导宽温长寿命铝电解电容器用电解液的制备方法，包括：步骤S1，将乙二醇、DMF、溶质混合后于100‑125℃保温搅拌60‑100min；步骤S2，将温度降至75‑90℃，然后加入8‑羟基喹啉和3，5‑二羟基苯甲酸保温搅拌10‑30min；步骤S3，将温度降至室温，加入对硝基苯甲酸，次亚磷酸铵，搅拌溶解即得电解液。具有高电导、宽温、长寿命的特点。

技术研发人员：陈京帅,刘劲松,孙松,张宇
受保护的技术使用者：合肥诚越电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1