專(zhuān)利名稱(chēng)：超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液及其溶質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超高壓大型鋁電解電容器，尤其涉及一種超高壓大型鋁電解電容 器驅(qū)動(dòng)用電解液及其溶質(zhì)。
背景技術(shù)：
鋁電解電容器因其單位體積電容量大、體積小、重量輕、價(jià)格廉而被廣泛地應(yīng)用到 濾波、旁路、耦合、諧振、移相、儲(chǔ)能等方面。隨著新型技術(shù)(例如高壓變頻器、電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電新能源、植入性 醫(yī)療設(shè)備等)的快速發(fā)展，對(duì)鋁電解電容器提出了更高的要求(1)要求具有高的耐壓能力 (工作電壓> 600V，即超高壓鋁電解電容器)，能承受高的浪涌電壓，并且必須以很小的電 壓降工作；(2)要求具有耐更高紋波電流的能力，那種高頻紋波電流會(huì)引起電容器內(nèi)部溫 度升高，若芯子發(fā)熱嚴(yán)重，電解液會(huì)很快干枯，將導(dǎo)致電容器很快失效；(3)必須能在要求 的最高溫度下正常地工作，有高的耐熱穩(wěn)定性；(4)有足夠長(zhǎng)的工作壽命，期望在數(shù)千小時(shí) 乃至數(shù)萬(wàn)小時(shí)內(nèi)電容器能正常地工作。在鋁電解電容器中，電解液的特性是決定電容器性能的主要因素。如電解液的耐 高溫性能對(duì)鋁電解電容器的高溫壽命起主要作用，而電解液的閃火電壓對(duì)鋁電解電容器的 耐電壓性能起主要作用。鋁電解電容器工作電解液由溶劑，溶質(zhì)和適量添加劑構(gòu)成，對(duì)高壓 鋁電解電容器而言，工作電解液的溶質(zhì)體系對(duì)其閃火電壓極其關(guān)鍵。隨著材料的發(fā)展進(jìn)步，經(jīng)過(guò)多年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究者的不斷改進(jìn)，高壓電解液的主溶 質(zhì)體系不斷升級(jí)。最初是將硼酸或五硼酸銨作為主溶質(zhì)制備電解液，該體系已發(fā)明50余 年，硼酸和乙二醇酯化以及硼酸變成偏硼酸都會(huì)產(chǎn)生水，水含量過(guò)高會(huì)引起鋁電極箔的腐 蝕并產(chǎn)生氫氣，特別是在100°C以上使用時(shí)，電解液中的水變成水蒸氣而蒸發(fā)，隨之電解電 容的組件內(nèi)內(nèi)壓升高，使電容器的貯存性能、工作壽命和其他電性能變壞，加之該類(lèi)電解液 電阻率較大、黏度大、低溫性能不好，冬天會(huì)造成大量結(jié)晶等缺陷，從而限制了這種電解液 的使用。20世紀(jì)80年代以來(lái)，開(kāi)始采用直鏈羧酸或其銨鹽作為主溶質(zhì)制備電解液，該體系 能一定程度降低水含量并具有使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。隨著直鏈二羧酸鹽的碳原子數(shù)目增多， 酸制溶液的閃火電壓增高，但溶質(zhì)在乙二醇中的溶解度下降。如分子中含十個(gè)碳原子的直 鏈癸二酸銨在常溫下乙二醇中僅溶解5%左右，直鏈?zhǔn)p酸銨的溶解度要更低一些。所以 用這類(lèi)溶質(zhì)的高壓電解液電阻率不會(huì)很低，而用它制造的電解電容器很難達(dá)到低損耗。另 外由于電容器在工作和貯存時(shí)，特別是在高溫狀況下，溶質(zhì)會(huì)因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反 應(yīng)而消耗，低濃度溶質(zhì)電解液制出的電容器很難達(dá)到高可靠、長(zhǎng)壽命。近年來(lái)，廣泛采用支鏈羧酸鹽作為主溶質(zhì)制備電解液，由于側(cè)鏈上基團(tuán)的空間位 阻作用以及烷氧基團(tuán)的極化作用，支鏈多元羧酸鹽在乙二醇溶液中的溶解度和熱穩(wěn)定性均 優(yōu)于直鏈羧酸鹽并且有強(qiáng)的化學(xué)修復(fù)能力，所以用支鏈多元羧酸鹽+乙二醇體系能制造出 低有效阻抗、耐大紋波電流的鋁電解電容器。
通常，為了獲得高的閃火電壓，一般還要添加閃火電壓提升劑，例如聚乙二醇，聚 丙烯酸銨，聚乙烯醇硼酸酯，聚乙烯醇磷酸酯，納米無(wú)機(jī)氧化物粒子，聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷 醚的一種或幾種，但是這些材料本身是沒(méi)有電導(dǎo)的，只是作為閃火電壓提升劑使用。對(duì)鋁電 解電容器而言，由于液體電解液是鋁電解電容器的實(shí)際陰極，實(shí)際陰極的導(dǎo)電載流子不再 是自由電子而是離子，因此這種添加劑并不能增強(qiáng)電解液的離子導(dǎo)電性。
大量的實(shí)踐工作證明，目前的高壓及超高電壓鋁電解電容器，隨著長(zhǎng)時(shí)間的使用， 驅(qū)動(dòng)電解液中由于各組分緩慢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，水分含量增加，電解液電導(dǎo)率降低，電容器的 損耗角因子DF變化率增加。另外，電解液的閃火電壓降低，鋁電解電容器在高溫負(fù)荷時(shí)，電 極箔出現(xiàn)打火現(xiàn)象，氧化膜被破壞，這也是造成陽(yáng)極腐蝕的主要原因。同時(shí)，電容器各相關(guān) 性能參數(shù)急劇惡化，造成失效，其可靠性不能滿足電容器發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng) 用電解液，其能使得浸漬該電解液的鋁電解電容器的工作電壓在600V以上、具有優(yōu)異的耐 熱性、能耐大紋波電流、延緩了鋁電解電容器的陽(yáng)蝕時(shí)間、高溫負(fù)荷壽命長(zhǎng)、可靠性強(qiáng)。針對(duì)本發(fā)明的目的，在本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種超高壓大型鋁電 解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在于，所述溶質(zhì)為高分子溶質(zhì)，所述高分子溶質(zhì)是通 過(guò)如下過(guò)程制備將末端具有羥基的多元醇聚合物與飽和或不飽和的二元或多元酸按照一 定比例混合均勻，并加入一定量的催化劑，在一定溫度下于減壓條件進(jìn)行縮合酯化反應(yīng)，冷 卻，分離出酯化物，所述酯化物主鏈上的碳原子總數(shù)在15個(gè)或以上；以及將所述酯化物溶 解在溶劑中，配制成一定濃度的溶液后進(jìn)行通氨處理，使溶液的PH達(dá)到一定范圍，停止供 給氨，使酯化物與氨反應(yīng)形成酯化物銨鹽，所述酯化物銨鹽即為電解液用的所述高分子溶 質(zhì)。針對(duì)本發(fā)明的目的，在本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種超高壓大型鋁電 解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其包括溶劑、溶質(zhì)和添加劑；其特征在于，所述電解液的組分組成 以重量計(jì)為溶劑65% 85% ；溶質(zhì)3% 30% ；添加劑 20% ；該溶質(zhì)包含依據(jù)前 述的-10%的高分子溶質(zhì)。在依據(jù)本發(fā)明的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液中，所述添加劑包括 可半乳糖醇、木糖醇、季戊四醇、甘露醇、山梨糖醇、香茅醇的一種或一種以上，添加量為 2% -10%。在依據(jù)本發(fā)明的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液中，所述添加劑可包括芳 香族一元或多元硝基化合物，所述芳香族一元或多元硝基化合物選自對(duì)硝基苯甲醇、鄰硝 基茴香醚、間硝基乙酰苯、對(duì)硝基苯甲酸、對(duì)硝基苯酚、三硝基苯酚中的一種或兩種的混合 物，添加量為0. 5% -2. 5%。在依據(jù)本發(fā)明的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液中，所述添加劑可包括烷 基磷酸酯、聚磷酸、植酸中的一種或一種以上，添加量為0. 05% -0. 6%。本發(fā)明的有益效果如下由于本發(fā)明的電解液所采用的高分子溶質(zhì)本身具有很高的閃火電壓，在一定粘度 下還具有較高的電導(dǎo)率，所以使用該高分子溶質(zhì)的電解液可以不再需要添加其他的閃火電壓提升劑。 由于本發(fā)明采用了本身具有很高閃火電壓且具有較高導(dǎo)電率的高分子溶質(zhì)，所以 當(dāng)本發(fā)明的電解液用于600V或以上的超高壓鋁電解電容器時(shí)，具備以下優(yōu)點(diǎn)(1)電容器的耐電壓非常高，額定工作電壓超過(guò)600V，瞬間可承受的極限電壓更 高，通常超過(guò)650V，甚至高達(dá)700V以上，延緩了鋁電解電容器的陽(yáng)蝕時(shí)間；(2)可承受較大的紋波電流，適用于各種大型電子設(shè)備；(3)經(jīng)過(guò)特定的老化工藝?yán)匣螅娙萜鞑粫?huì)發(fā)生爆炸、防爆閥開(kāi)裂甚至燃燒等不 良，成品率高，可達(dá)98%以上；(4)在負(fù)荷壽命的耐久性試驗(yàn)中通過(guò)了紋波電流IA時(shí)105°C負(fù)荷SOOOh的考核， 沒(méi)有出現(xiàn)引線腐蝕、擊穿、防爆閥開(kāi)裂甚至燃燒等狀況，具有高的可靠性。
具體實(shí)施例方式下面說(shuō)明一下本發(fā)明的技術(shù)原理。對(duì)鋁電解電容器而言，由于液體電解液是鋁電解電容器的實(shí)際陰極，實(shí)際陰極的 導(dǎo)電載流子不再是自由電子而是離子，其中，鋁電解電容器的閃火電壓與電解液中負(fù)離子 濃度的關(guān)系為Ub = a-b Ig [Anion](1)在公式(1)中[Anion]為電解液中負(fù)離子濃度，a、b是與電解液相關(guān)的常量。由上式可見(jiàn)，電解液中負(fù)離子的濃度和種類(lèi)與Ub息息相關(guān)，它主要從兩個(gè)方面影 響UB。一是在陽(yáng)極極化中負(fù)離子浸入介質(zhì)膜，會(huì)降低介質(zhì)膜的強(qiáng)度；其次，負(fù)離子濃度增加 使02_濃度增加從而提高電子發(fā)射的頻率，使閃火易于發(fā)生。因此運(yùn)用陽(yáng)極表面活性粒子， 降低負(fù)離子在陽(yáng)極表面有效濃度，提高UB，而不影響電導(dǎo)率；或者采用一些無(wú)極性表面活性 劑吸附在陽(yáng)極表面，提高介質(zhì)膜強(qiáng)度，阻止負(fù)離子浸入介質(zhì)膜，提高閃火電壓。已知的高壓鋁電解電容器用電解液一般采用添加聚乙二醇，聚丙烯酸銨，聚乙烯 醇硼酸酯，聚乙烯醇磷酸酯，納米無(wú)機(jī)氧化物粒子，聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷醚的一種或幾種閃 火電壓提升劑來(lái)提高閃火電壓，但是其本身是沒(méi)有電導(dǎo)的，只是作為閃火電壓提升劑使用， 因此，若要使電解液的閃火電壓達(dá)到需求，必須添加大量此類(lèi)閃火電壓提升劑，這必然會(huì)造 成電解液的電導(dǎo)率大大降低，同時(shí)增加了鋁電解電容器制造過(guò)程中的含浸難度。而在本發(fā)明中，電解液的溶質(zhì)包含一種高分子溶質(zhì)，因組成該高分子溶質(zhì)主鏈上 碳原子數(shù)在15個(gè)或以上，具有較大的分子量，從而其本身具有很高的閃火電壓；同時(shí)因該 化合物中引入了多個(gè)羥基、羧基等極性基團(tuán)，在主溶劑中具有良好的溶解性，因此能在一定 黏度下保持較高的電導(dǎo)率。高分子溶質(zhì)吸附在陽(yáng)極表面，將會(huì)有效驅(qū)散箔表面的負(fù)離子，降 低負(fù)離子在陽(yáng)極表面的有效濃度，同時(shí)能提高介質(zhì)膜強(qiáng)度，從而能在長(zhǎng)期高溫負(fù)荷試驗(yàn)中 保持高的閃火電壓；同時(shí)，使用該高分子溶質(zhì)的電解液不再需要添加其他的閃火電壓提升 齊U，并且浸漬該電解液的電解電容器在高溫下負(fù)荷損耗角變化小，能耐大紋波電流沖擊，同 時(shí)延緩了鋁電解電容器陽(yáng)蝕的時(shí)間，其負(fù)荷壽命大大延長(zhǎng)。首先，說(shuō)明本發(fā)明的高分子溶質(zhì)的制備過(guò)程。第一步，將末端具有羥基的多元醇聚合物與飽和或不飽和的二元或多元酸按照一 定比例混合均勻，加入適量催化劑，在一定溫度下進(jìn)行縮合酯化反應(yīng)，冷卻，分離出酯化物，且所述酯化物主鏈上的碳原子數(shù)總和在15個(gè)或以上。在所述縮合酯化反應(yīng)中，所述末端具有羥基的多元醇聚合物與飽和或不飽和的二 元或多元酸進(jìn)行縮合酯化反應(yīng)的摩爾比可為1. 0 3. 0、反應(yīng)溫度為80-200°C、反應(yīng)時(shí)間為 3-10h、且在減壓條件(真空度為10-5000Pa)下進(jìn)行。
所述催化劑可以為氧化鈣粉末，分子篩，雜多酸等，避免了使用硫酸作為催化劑， 從而解決了硫酸根離子的殘留對(duì)電解電容器造成不良影響的問(wèn)題。所述催化劑的用量為反 應(yīng)物總量的0.5-5%。所述多元醇聚合物的通式為OH-tAOL-Ri。其中，AO為2_4個(gè)碳原子的氧烷撐基， 烷基可以是直鏈或帶支鏈，烷基上可以帶酯基、羥基、醚基等基團(tuán)；11為1-200，以2-4個(gè)碳原 子的氧烷撐基的平均加成摩爾數(shù)計(jì)氓為H或1-5個(gè)碳原子的烷基。所述飽和或不飽和二元或多元酸的通式為H00C-R2-C00H，R2為1_12個(gè)碳原子數(shù) 的直鏈或帶支鏈的烷基，烷基上可以帶酯基、羰基、羥基、醚基等基團(tuán)。更優(yōu)選為帶支鏈的烷 基，其高溫穩(wěn)定性和耐壓性能更優(yōu)。在制備高分子溶質(zhì)的過(guò)程中，所述多元醇聚合物可為聚乙二醇、聚丙二醇、聚1， 2-丙二醇、聚1，3-丙二醇、聚甘油、聚乙烯醇等。在制備高分子溶質(zhì)的過(guò)程中，所述飽和或不飽和二元或多元酸，例如為酒石酸、蘋(píng)
果酸、檸檬酸、富馬酸、馬來(lái)酸、琥珀酸、己二酸、戊二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一雙酸、 十二雙酸等。第二步，使得到的酯化物形成所需的鹽。所述鹽優(yōu)選為銨鹽。例如，將酯化物溶解 在溶劑中，所述溶劑如乙二醇，Y-丁內(nèi)酯或它們的混合物中，優(yōu)選為乙二醇；向該溶液供 給氨，直到溶液的PH達(dá)到6-9，優(yōu)選達(dá)到7. 5-8. 5時(shí)，停止供給氨。高分子溶質(zhì)的濃度優(yōu)選 為5-30%，更優(yōu)選為20%。其次，說(shuō)明本發(fā)明的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的制備過(guò)程。在獲得上述的高分子溶質(zhì)之后，加入相應(yīng)的溶劑，充分?jǐn)嚢?，?00°C _135°C加熱 混合均勻，并添加合適的添加劑，從而制備成電解液。其中，本發(fā)明的采用高分子溶質(zhì)的電 解液可包括3 30%重量的溶質(zhì)，65 85%重量的溶劑以及1 20%重量的添加劑，其中 高分子溶質(zhì)的添加量為1-10%重量。所述溶劑是由40-80%重量的主溶劑以及10-50%重量的副溶劑構(gòu)成。其中，主溶 劑包括二甘醇、三甘醇、丙二醇、2-甲基丙二醇、丙三醇、丁四醇等多元醇類(lèi)化合物中的一種 或一種以上；副溶劑包括乙二醇、乙二醇獨(dú)丁醚、二甘醇獨(dú)甲醚、二甘醇獨(dú)丁醚等有機(jī)溶劑 中的一種或一種以上。電解液的溶質(zhì)除了包含高分子溶質(zhì)之外，還可包括有機(jī)酸或其鹽以及無(wú)機(jī)酸或其 鹽的至少一種以上。其中，有機(jī)酸為支鏈型飽和或不飽和二元酸或其鹽，包括1，6_癸烷二 羧酸、1，7-辛烷二羧酸、2，4- 二甲基-4-甲氧羰基-十一烷二羧酸、2，4，6-三甲基-4，6- 二 甲氧羰基-十三烷二羧酸、8，9- 二甲基-8，9 二甲氧基羰基-十六烷二羧基、8-苯基-8-甲 氧基壬酸、7-乙二烯-9-十六烯-1，16- 二羧酸及其鹽的一種或兩種以上混合。無(wú)機(jī)酸或其 鹽為硼酸或其鹽。這些溶質(zhì)的添加量為電解液總重量的2-20%所述電解液的添加劑包括半乳糖醇、木糖醇、季戊四醇、甘露醇、山梨糖醇、香茅 醇，添加一種或一種以上，添加量為2-10 %，它們具有降低電解液的飽和蒸汽壓，抑制氧化膜水合的作用，同時(shí)對(duì)高壓大容量鋁電解電容器在高溫負(fù)荷時(shí)引箔條腐蝕具有一定的抑制 作用，從而提高電容器的高溫穩(wěn)定性。所述添加劑還可包括抑制氫氣產(chǎn)生的消氫劑，所述消氫劑包括芳香族一元或多元 硝基化合物，如對(duì)硝基苯甲醇、鄰硝基茴香醚、間硝基乙酰苯、對(duì)硝基苯甲酸、對(duì)硝基苯酚、 三硝基苯酚中的一種或一種以上的混合物，添加量為0. 5-2. 5%。所述添加劑還可包括防水合劑，所述防水合劑包括烷基磷酸酯、聚磷酸、植酸中的 一種或一種以上，添加量為0. 05-0. 6%。最后，通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例所限定。首先，給出制備本發(fā)明的高分子溶質(zhì)一些實(shí)例。將lmol PEG1000、2mol馬來(lái)酸加入反應(yīng)容器中，升溫?cái)嚢?，兩者相溶后加?%的 催化劑分子篩，升溫至130°C，反應(yīng)4h，冷卻至室溫，分離出產(chǎn)物。將所得到的產(chǎn)物配制成 20%的乙二醇溶液，并導(dǎo)入氨使其PH值達(dá)到8. 5，得到PEG1000-馬來(lái)酸酯化物銨鹽的乙二 醇溶液，結(jié)構(gòu)式如下所示NH4OOC-CH = CH-CO (OCH2CH2) 22 3-0-C0-CH = CH-COONH4 (2)按照上述制備高分子溶質(zhì)的過(guò)程，制備PEG2000-檸檬酸酯化物銨鹽、PEG2000-酒 石酸酯化物銨鹽、PVA-馬來(lái)酸酯化物銨鹽、以及PVA-檸檬酸酯化物銨鹽。其次，按照表1制備分別含有PEG1000-馬來(lái)酸酯化物銨鹽、PEG2000-檸檬酸酯化 物銨鹽、PEG2000-酒石酸酯化物銨鹽、PVA-馬來(lái)酸酯化物銨鹽、以及PVA-檸檬酸酯化物銨 鹽的電解液，作為實(shí)施例1-6，同時(shí)給出對(duì)比例1-2。表 1 如表1所示，盡管本發(fā)明含高分子溶質(zhì)類(lèi)的電解液的電導(dǎo)率與以往例相比有所下 降，但其閃火電壓大大提高，提高了 70-150V左右。其次，針對(duì)添加上述實(shí)施例1-6和對(duì)比例1-2的電解液的鋁電解電容器進(jìn)行試驗(yàn) 分析。取鋁電解電容器各20個(gè)，規(guī)格為63(Μν3300μΡ、Φ 89 X 170，在105°C的溫度下進(jìn)行了紋波負(fù)荷試驗(yàn)，每個(gè)電容器通過(guò)的紋波電流為1A，結(jié)果列于表2中。其中，鋁電解電容器 的制備過(guò)程為在陽(yáng)極箔和陰極箔之間插入一層電解紙，然后卷成圓筒狀的芯子，再對(duì)該芯 子用電解液含浸，然后將芯子裝入鋁殼中，最后用封口材料將鋁殼的開(kāi)口密封以防電解液 滲漏。表2電解電容器壽命試驗(yàn)結(jié)果 使用本發(fā)明電解液的電解電容器在老化和壽命實(shí)驗(yàn)中皆不會(huì)出現(xiàn)擊穿、打火等不 利情況。另夕卜，由表2可以看出，實(shí)施例1-6在容量變化率(AC)、Tan δ變化率、漏電流 (LC)、外觀變化等特性的變動(dòng)也很少，尤其是其耐大紋波電流性能優(yōu)良，105°C負(fù)荷SOOOh 后并無(wú)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生，從而可以獲得高可靠性的超高壓大型鋁電解電容器。如上所述，浸漬本發(fā)明電解液的鋁電解電容器可制得在高溫下耐高壓，耐大紋波 電流，而且在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持特性穩(wěn)定的電解電容器，可以滿足實(shí)際工業(yè)應(yīng)用的需要。
權(quán)利要求
一種超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在于，所述溶質(zhì)為高分子溶質(zhì)，所述高分子溶質(zhì)是通過(guò)如下過(guò)程制備將末端具有羥基的多元醇聚合物與飽和或不飽和的二元或多元酸按照一定比例混合均勻，并加入一定量的催化劑，在一定溫度下于減壓條件進(jìn)行縮合酯化反應(yīng)，冷卻，分離出酯化物，所述酯化物主鏈上的碳原子總數(shù)在15個(gè)或以上；以及將所述酯化物溶解在溶劑中，配制成一定濃度的溶液后進(jìn)行通氨處理，使溶液的pH達(dá)到一定范圍，停止供給氨，使酯化物與氨反應(yīng)形成酯化物銨鹽，所述酯化物銨鹽即為電解液用的所述高分子溶質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在 于，在所述酯化反應(yīng)中，末端具有羥基的多元醇聚合物與飽和或不飽和的二元或多元酸之 間的摩爾比為1. 0 3. 0，酯化反應(yīng)溫度為80-200°C，反應(yīng)時(shí)間為3-10h ；所述催化劑為 氧化鈣粉末、分子篩或雜多酸，用量為反應(yīng)物總量的0. 5-5% ；所述減壓條件為真空度在 10-5000Pa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在 于，所述溶劑為乙二醇、Y _ 丁內(nèi)酯或它們的混合物，PH優(yōu)選6-9，濃度為5-30 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在 于，pH為7. 5-8. 5，濃度為20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在于，所述多元醇聚合物的通式為OH-tAOL-Ri，其中，AO為2-4個(gè)碳原子的氧烷撐基，烷基是 直鏈或帶支鏈，烷基上可帶酯基、羥基、醚基基團(tuán)；！！為1-200，以2-4個(gè)碳原子的氧烷撐基的 平均加成摩爾數(shù)計(jì)氓為H或1-5個(gè)碳原子的烷基；所述飽和或不飽和二元或多元酸的通式為H00C-R2-C00H，R2為1-12個(gè)碳原子數(shù)的直鏈 或帶支鏈的烷基，烷基上可帶酯基、羰基、羥基、醚基基團(tuán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在 于，所述多元醇聚合物選自聚乙二醇、聚丙二醇、聚1，2_丙二醇、聚1，3_丙二醇、聚甘油、聚 乙烯醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)，其特征在 于，所述飽和或不飽和二元或多元酸選白酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、富馬酸、馬來(lái)酸、琥珀酸、 己二酸、戊二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、i^一雙酸、十二雙酸。
8.一種超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其包括溶劑、溶質(zhì)和添加劑；其特征 在于，所述電解液的組分組成以重量計(jì)為溶劑65%~ 85% ；溶質(zhì)3% 30% ；添加劑1%~ 20% ；該溶質(zhì)包含依據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的-10%的高分子溶質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其特征在于，所述 溶質(zhì)還包括添加量為2% -20%的有機(jī)酸或其鹽以及無(wú)機(jī)酸或其鹽的至少一種以上；其中，所述有機(jī)酸為支鏈型飽和或不飽和二元酸或其鹽，包括1，6_癸烷二羧酸、1，7-辛烷二羧酸、2，4- 二甲基-4-甲氧羰基-十一烷二羧酸、2，4，6-三甲基-4，6- 二甲氧羰 基_十三烷二羧酸、8，9- 二甲基-8，9 二甲氧基羰基-十六烷二羧基、8-苯基-8-甲氧基壬 酸、7-乙二烯-9-十六烯-1，16- 二羧酸及其鹽的一種或兩種以上混合； 所述無(wú)機(jī)酸或其鹽為硼酸或其鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液，其特征在于，所述 溶劑是由40% -80%重量的主溶劑以及10% -50%重量的副溶劑構(gòu)成，其中，主溶劑包括二 甘醇、三甘醇、丙二醇、2-甲基丙二醇、丙三醇、丁四醇中的一種或一種以上；副溶劑包括乙 二醇、乙二醇獨(dú)丁醚、二甘醇獨(dú)甲醚、二甘醇獨(dú)丁醚的一種或一種以上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液及其溶質(zhì)。本發(fā)明的超高壓大型鋁電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液的溶質(zhì)為高分子溶質(zhì)，制備過(guò)程為將末端具有羥基的多元醇聚合物與飽和或不飽和的二元或多元酸按照一定比例混合均勻，并加入一定量的催化劑，在一定溫度下于減壓條件進(jìn)行縮合酯化反應(yīng)，冷卻，分離出酯化物，酯化物主鏈上的碳原子總數(shù)在15個(gè)或以上；以及將酯化物溶解在溶劑中，配制成一定濃度的溶液后進(jìn)行通氨處理，使溶液的pH達(dá)到一定范圍，停止供給氨，使酯化物與氨反應(yīng)形成酯化物銨鹽，酯化物銨鹽即為電解液用的高分子溶質(zhì)。電容器采用由其制備的電解液時(shí)，具有非常高的耐電壓、可承受較大的紋波電流、高的可靠性以及高的成品率。
文檔編號(hào)H01G9/035GK101866752SQ201010207480
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者徐永進(jìn), 紀(jì)力榮, 羅旭芳 申請(qǐng)人:深圳清華大學(xué)研究院;萬(wàn)裕三信電子(東莞)有限公司