專利名稱：Led燈用鋁電解電容器的工作電解液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁電解電容器工作電解液及其制備和應(yīng)用領(lǐng)域，特別是涉及可有利地用作LED燈鋁電解電容器的工作電解液及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著地球資源的日益緊張，節(jié)能減排已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在照明領(lǐng)域，LED緑色光源在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，其“節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)(節(jié)能燈的2倍，白熾燈的100倍)和無頻閃”等優(yōu)點(diǎn)成為取代傳統(tǒng)光源首選，同時(shí)也就要求與之配套使用的元器件的壽命必須足夠長(zhǎng)。鋁電解電容器工作電解液的性能對(duì)電容器的性能起決定性的作用，現(xiàn)有 的電解液的配方主要由溶質(zhì)和溶劑組成，溶質(zhì)主要為五硼酸及其銨鹽和直鏈有機(jī)羧酸及其銨鹽，溶劑有こニ醇、丁內(nèi)酷、水或其混合物，使用此種類型電解液的鋁電解電容器在使用過程中經(jīng)常會(huì)因使用溫度高而使電解液發(fā)生各種酯化、酰胺化等一系列副反應(yīng)，從而影響鋁電解電容器的使用壽命，進(jìn)而使LED燈的壽命縮短達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。加上硼酸及其相關(guān)銨鹽屬于高關(guān)注受控對(duì)象，含量< lOOOppm，因此，傳統(tǒng)電解液在此方面也受到制約，不適宜使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)用電解液的不足，又要達(dá)到受控要求，提供ー種新的使用特殊溶質(zhì)及添加劑的電解液，電導(dǎo)率高(30°C 2600mS/cm)、工作溫度寬(-45 +125°C )、壽命長(zhǎng)(105°C 20000h)、高溫穩(wěn)定性好，完全能滿足LED燈的工作要求的鋁電解電容器工作電解液及其制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)ー種LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，所述電解液按重量比包括
主溶劑こニ醇50 70%;
輔助溶劑2 5% ；
溶質(zhì)18 32. 5% ；
添加劑1. 8 8% ;
耐壓提升劑5 8% ；
吸氫劑0. 8 2%。本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)在于所述輔助溶劑為丙三醇或聚こニ醇600中的任意ー種或兩種混合物。本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)在于所述溶質(zhì)為癸ニ酸銨或壬ニ酸銨或十二雙酸銨或1，10-ニ甲基-6-甲酷十二酸銨中的任意ー種或任意幾種的混合物。本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)在于所述添加劑為甘露醇或亞磷酸異丙酯或烷基磷酸酯或N-甲基吡咯烷酮中的任意ー種或任意幾種的混合物。本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)在于所述吸氫劑為對(duì)硝基苯甲酸或?qū)ο趸椒踊蜞彞讼趸交蜷g硝基こ酰苯中的任意ー種或任意幾種的混合物。本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)在于所述耐壓提升劑為改性聚こ烯醇或PVP或聚馬來酸酐中的任意ー種或任意幾種的混合物。本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)在于所述主溶劑為50 70%的こニ醇，所述輔助溶劑為2 5%的聚こニ醇600所述溶質(zhì)為15 25%的1，10- ニ甲基-6-甲酯十二酸銨、2 4. 5%的癸ニ酸銨和I 3%的壬ニ酸銨的混合物，所述添加劑為O. 3 1%的亞磷酸異丙酷、I 2%的N-甲基吡咯烷酮和O. 5 5%的甘露醇的混合物，所述耐壓提升劑為5% 8%的聚馬來酸酐，所述吸氫劑為O. 8 2. 1%的鄰ニ硝基苯和間硝基こ酰苯。 ー種LED燈用鋁電解電容器的工作電解液的制備方法，包括以下步驟將50 70%重量的主溶劑こニ醇和2 5%重量的輔助溶劑加熱攪拌至150 155°C，并保溫?cái)嚢鐸 2h后加入3 7. 5%重量的溶質(zhì)和O. 5 5%重量的添加劑及5% 8%的耐壓提升劑，攪拌2 3h，使こニ醇和溶質(zhì)和添加劑充分溶解混合均勻，將混合物冷卻到85 90°C，再加入15 25%重量的溶質(zhì)和I.，3 3%重量的添加劑以及O. 8 2. 1%重量的吸氫劑，攪拌保溫O. 5 I. 5h即得。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點(diǎn)電解液具有高導(dǎo)電率高閃火電壓，且使用該電解液制成的鋁電解電容器具有工作溫度寬，一般在-45 +125°C之間，且在105°C的環(huán)境中可使用20000h，使用壽命較長(zhǎng)，能滿足LED燈的工作要求。
具體實(shí)施例方式 為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳述，下列實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本發(fā)明ー種節(jié)能燈用鋁電解電容器工作電解液，包括
主溶劑こニ醇50 70% ；
輔助溶劑2 5% ；
溶質(zhì)18 32. 5% ；
添加劑1. 8 8% ;
耐壓提升劑5 8% ；
吸氫劑0. 8 2. 1%。輔助溶劑可為丙三醇或聚こニ醇600中的任意一種或其混合物，溶質(zhì)可為癸ニ酸銨或壬ニ酸銨或十二雙酸銨或1，10-ニ甲基-6-甲酷十二酸銨中的任意一種或其混合物，添加劑可為甘露醇或亞磷酸異丙酯或烷基磷酸酯或N-甲基吡咯烷酮中的任意ー種或其混合物，耐壓提升劑為改性聚こ烯醇或PVP或聚馬來酸酐中的任意ー種或任意幾種的混合物，吸氫劑可為對(duì)硝基苯甲酸或?qū)ο趸椒踊蜞彞讼趸交蜷g硝基こ酰苯中的任意ー種或其混合物，現(xiàn)采用50 70%的こニ醇為主溶剤，2 5%重量的輔助溶剤，15 25%的1，10- ニ甲基-6甲酷十二酸銨、2 4. 5%的癸ニ酸銨和I 3%的壬ニ酸銨的混合物為溶質(zhì)，O. 3 1%的亞磷酸異丙酷、I 2%的N-甲基吡咯烷酮和O. 5 5%的甘露醇的混合物為添加剤，5% 8%的聚馬來酸酐和改性聚こ烯醇或PVP為耐壓提升劑，O. 8 2. 1%的鄰ニ硝基苯和間硝基こ酰苯為吸氫劑。ー種LED燈用鋁電解電容器工作電解液的備制方法，包括以下步驟將50 70%重量的主溶劑こニ醇和2 5%重量的輔助溶劑聚こニ醇600加熱攪拌至150 155°C，并保溫?cái)嚢鐸 2h后加入3 7. 5%重量的溶質(zhì)和O. 5 5%重量的添加劑及5% 8%的耐壓提升劑，攪拌2 3h，使こニ醇和溶質(zhì)和添加劑充分溶解混合均勻，將混合物冷卻到85 900C，再加入15 25%重量的溶質(zhì)和I. 3 3%重量的添加劑以及O. 8 2. 1%重量的吸氫齊U，攪拌保溫O. 5 I. 5h即得。溶質(zhì)為癸ニ酸銨或壬ニ酸氫銨或十二雙酸銨或1，10-ニ甲基_6甲酷十二酸銨中的任意ー種或任意幾種的混合物，添加劑為甘露醇或亞磷酸異丙酯或烷基磷酸酯或N-甲基吡咯烷酮中的任意ー種或任意幾種的混合物，耐壓提升劑為改性聚こ烯醇或PVP或聚馬來酸酐中的任意ー種或任意幾種的混合物，吸氫劑為對(duì)硝基苯甲酸或?qū)ο趸椒踊蜞彞讼趸交蜷g硝基こ酰苯中的任意ー種或任意幾種的混合物。這種備制方法不僅簡(jiǎn)單，且電解液具有高導(dǎo)電率，使用電解液制成的鋁電解電容器具有工作溫度寬，一般在-45 +125°C之間，且在105°C的環(huán)境中可使用20000h，使用壽命較長(zhǎng)，滿足LED燈的工作要求。實(shí)施例一準(zhǔn)備49. 75%重量的こニ醇，4%重量的聚こニ醇600，25%重量的1，10-ニ甲基-6甲酷十二酸銨，3%重量的壬ニ酸銨，4. 5%重量的癸ニ酸銨，O. 5%重量的亞磷酸異丙酷，5%重量的甘露醇，5%的聚馬來酸酐，O. 25%改性聚こ烯醇，I. 5%重量的N-甲 基吡咯烷酮，1%重量的鄰ニ硝基苯和O. 5%重量的間硝基こ酰苯，將50%重量的こニ醇和4%重量聚こニ醇600加熱攪拌至150-155°C，并保持此溫度攪拌l_2h后加入5%重量的聚馬來酸酐和O. 25%重量改性聚こ烯醇，保持此溫度攪拌Ih后，加入4. 5%重量的癸ニ酸銨，3%重量的壬ニ酸銨和5%重量的甘露醇，攪拌保溫2-3h，使之充分溶解混合均勻，將混合物冷卻至85-90°C，加入25%重量的1，10-ニ甲基-6甲酷十二酸銨、O. 5%重量的亞磷酸異丙酷、
1.5%重量的N-甲基吡咯烷酮和I. 5%重量的鄰ニ硝基苯與間硝基こ酰苯之混合物，攪拌保溫l-2h，即得LED燈用鋁電解電容器工作電解液。實(shí)施例ニ 準(zhǔn)備67. 5%重量的こニ醇，2%重量的聚こニ醇600，15%重量的1，10-ニ
甲基-6甲酷十二酸銨，1%重量的壬ニ酸銨，2%重量的癸ニ酸銨，O. 3%重量的亞磷酸異丙酷，
2.9%重量的甘露醇，4. 5%重量的聚馬來酸酐，2. 5%重量的PVP，1%重量的N-甲基吡咯烷酮和O. 8%重量的鄰ニ硝基苯和O. 5%重量的間硝基こ酰苯，將70%重量的こニ醇和2%重量聚こニ醇600加熱攪拌至150-155°C，并保持此溫度攪拌l_2h后加入4. 5%的聚馬來酸酐，保持此溫度攪拌Ih后，加入2%重量的癸ニ酸銨，1%重量的壬ニ酸銨和2. 9%重量的甘露醇，攪拌保溫2-3h，使之充分溶解混合均勻，將混合物冷卻至85-90°C，加入15%重量的1，10- ニ甲基-6甲酯十二酸銨、O. 3%重量的亞磷酸異丙酷、1%重量的N-甲基吡咯烷酮和O. 8%重量的鄰ニ硝基苯和O. 5%重量的間硝基こ酰苯，攪拌保溫l_2h，即得LED燈用鋁電解電容器エ作電解液。實(shí)施例三準(zhǔn)備59. 7%重量的こニ醇，3. 5%重量的聚こニ醇600，20%重量的
1，10-ニ甲基-6甲酷十二酸銨，2%重量的壬ニ酸銨，3. 5%重量的癸ニ酸銨，O. 7%重量的亞磷酸異丙酷，I. 5%重量的甘露醇，5%重量的聚馬來酸酐，2%重量的N-甲基吡咯烷酮和I. 8%重量的鄰ニ硝基苯和O. 3%重量的間硝基こ酰苯，將59. 7%重量的こニ醇和3. 5%重量聚こニ醇600加熱攪拌至150-155°C，并保持此溫度攪拌l_2h加入5%的聚馬來酸酐保持此溫度攪拌Ih后加入3. 5%重量的癸ニ酸銨，2%重量的壬ニ酸銨和I. 5%重量的甘露醇，攪拌保溫2-3h，使之充分溶解混合均勻，將混合物冷卻至85-90°C，加入20%重量的1，10- ニ甲基_6甲酷十二酸銨、O. 7%重量的亞磷酸異丙酷、2%重量的N-甲基吡咯烷酮和I. 8%重量的鄰ニ硝基苯及O. 3%重量的間硝基こ酰苯，攪拌保溫l_2h，即得LED燈用鋁電解電容器工作電解液。實(shí)施例四準(zhǔn)備52%重量的こニ醇，5%重量的聚こニ醇600，23%重量的1，10-ニ甲基-6甲酯十二酸銨，I. 5%重量的壬ニ酸銨，4%重量的癸ニ酸銨，O. 4%重量的亞磷酸異丙酷，
3.5%重量的甘露醇，8%重量的聚馬來酸酐，1%重量的N-甲基吡咯烷酮，I. 2%重量的鄰ニ硝基苯和O. 4%重量的間硝基こ酰苯，將52%重量的こニ醇和5%重量聚こニ醇600加熱攪拌至150-155°C，并保持此 溫度攪拌l_2h后加入8%的聚馬來酸酐，保持此溫度攪拌Ih后，加入4%重量的癸ニ酸銨，I. 5%重量的壬ニ酸銨和3. 5%重量的甘露醇，攪拌保溫2-3h，使之充分溶解混合均勻，將混合物冷卻至85-90°C，加入23%重量的1，10- ニ甲基-6甲酷十二酸銨、O. 4%重量的亞磷酸異丙酷、1%重量的N-甲基吡咯烷酮和I. 2%重量的鄰ニ硝基苯與
0.4%間硝基こ酰苯之混合物，攪拌保溫l_2h，即得LED燈用鋁電解電容器工作電解液。實(shí)施例五準(zhǔn)備60. 4%重量的こニ醇，2. 5%重量的聚こニ醇600，18%重量的1，10-ニ甲基-6甲酷十二酸銨，2%重量的壬ニ酸銨，4. 5%重量的癸ニ酸銨，O. 6%重量的亞磷酸異丙酷，2%重量的甘露醇，7%重量的聚馬來酸酐，I. 5%重量的N-甲基吡咯烷酮，O. 9%重量的鄰ニ硝基苯和O. 6%重量的間硝基こ酰苯，將60. 4%重量的こニ醇和2. 5%重量聚こニ醇600加熱攪拌至150-155°C，并保持此溫度攪拌l_2h后加入7%的聚馬來酸酐，保持此溫度攪拌Ih后，加入4. 5%重量的癸ニ酸銨，2%重量的壬ニ酸銨和2%重量的甘露醇，攪拌保溫2-3h，使之充分溶解混合均勻，將混合物冷卻至85-90°C，加入18%重量的1，10- ニ甲基_6甲酷十二酸銨、O. 6%重量的亞磷酸異丙酷、I. 5%重量的N-甲基吡咯烷酮和O. 9%重量的鄰ニ硝基苯與O. 6%間硝基こ酰苯之混合物，攪拌保溫l_2h，即得LED燈用鋁電解電容器工作電解液。實(shí)施例六準(zhǔn)備53. 6%重量的こニ醇，4. 5%重量的聚こニ醇600，22%重量的1，10-ニ甲基-6甲酷十二酸銨，2. 5%重量的壬ニ酸銨，3%重量的癸ニ酸銨，O. 5%重量的亞磷酸異丙酷，4%重量的甘露醇，6. 5%重量的聚馬來酸酐，I. 3%重量的N-甲基吡咯烷酮，
1.4%重量的鄰ニ硝基苯和O. 7%重量的間硝基こ酰苯，將53. 6%重量的こニ醇和4. 5%重量聚こニ醇600加熱攪拌至150-155°C，并保持此溫度攪拌l_2h后加入6. 5%的聚馬來酸酐，保持此溫度攪拌Ih后，加入3%重量的癸ニ酸銨，2. 5%重量的壬ニ酸銨和4%重量的甘露醇，攪拌保溫2-3h，使之充分溶解混合均勻，將混合物冷卻至85-90°C，加入22%重量的1，10-ニ甲基-6甲酷十二酸銨、O. 5%重量的亞磷酸異丙酷、I. 3%重量的N-甲基吡咯烷酮和I. 4%重量的鄰ニ硝基苯與O. 7%間硝基こ酰苯之混合物，攪拌保溫l_2h，即得LED燈用鋁電解電容器工作電解液。實(shí)施例七準(zhǔn)備64. 1%重量的こニ醇，3%重量的聚こニ醇600，16%重量的1，10-ニ
甲基-6甲酯十二酸銨，I. 6%重量的壬ニ酸銨，4%重量的癸ニ酸銨，O. 8%重量的亞磷酸異丙酷，1%重量的甘露醇，6%重量的聚馬來酸酐，I. 8%重量的N-甲基吡咯烷酮，I. 5%重量的鄰ニ硝基苯和O. 2%重量的間硝基こ酰苯，將64. 1%重量的こニ醇和3%重量聚こニ醇600加熱攪拌至150-155°C，并保持此溫度攪拌l_2h后加入6%的聚馬來酸酐，保持此溫度攪拌Ih后，加入4%重量的癸ニ酸銨，I. 6%重量的壬ニ酸銨和1%重量的甘露醇，攪拌保溫2-3h，使之充分溶解混合均勻，將混合物冷卻至85-90°C，加入16%重量的1，10-ニ甲基-6甲酷十二酸銨、O. 8%重量的亞磷酸異丙酷、I. 8%重量的N-甲基吡咯烷酮和I. 5%重量的鄰ニ硝基苯與O. 2%間硝基こ酰苯之混合物，攪拌保溫l_2h，即得LED燈用鋁電解電容器工作電解液。溶質(zhì)1，10- ニ甲基-6-甲酷十二酸銨，由于其兩端α都有甲基，因此高溫穩(wěn)定性好，阻止了酰胺化副反應(yīng)；抗水合劑亞磷酸異丙酯，抑制了容量的變化；混合消氫劑，有效抑制內(nèi)壓，延長(zhǎng)電容器之壽命；新型耐 壓提升劑聚馬來酸酐的使用，有效確保了電解液的耐壓，使產(chǎn)品的耐壓性能得到有效的提高。
權(quán)利要求
1.ー種LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，其特征在于所述電解液按重量比包括 主溶剤こニ醇50 70%; 輔助溶劑2 5% ； 溶質(zhì)18 32. 5% ； 添加劑1. 8 8% ; 耐壓提升劑5 8% ； 吸氫劑0. 8 2. 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，其特征在于所述輔助溶劑為丙三醇或聚こニ醇600中的任意ー種或兩種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，其特征在于所述溶質(zhì)為癸ニ酸銨或壬ニ酸銨或十二雙酸銨或1，10-ニ甲基-6-甲酷十二酸銨中的任意一種或任意幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，其特征在于所述添加劑為甘露醇或亞磷酸異丙酯或烷基磷酸酯或N-甲基吡咯烷酮或中的任意ー種或任意幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，其特征在于所述吸氫劑為對(duì)硝基苯甲酸或?qū)ο趸椒踊蜞彞讼趸交蜷g硝基こ酰苯中的任意ー種或任意幾種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，其特征在于所述耐壓提升劑為改性聚こ烯醇或PVP或聚馬來酸酐中的任意ー種或任意幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED燈用鋁電解電容器的工作電解液，其特征在于所述主溶劑為50 70%的こニ醇，所述輔助溶劑為2 5%的聚こニ醇600，所述溶質(zhì)為15 25%的1，10- ニ甲基-6-甲酯十二酸銨、2 4. 5%的癸ニ酸銨和I 3%的壬ニ酸銨的混合物，所述添加劑為O. 3 1%的亞磷酸異丙酷、I 2%的N-甲基吡咯烷酮和O. 5 5%的甘露醇的混合物，所述耐壓提升劑5% 8%的聚馬來酸酐，所述吸氫劑為O. 8 2. 1%的鄰ニ硝基苯和間硝基こ酰苯。
8.—種LED燈用鋁電解電容器的工作電解液的制備方法，其特征在于包括以下步驟將50 70%重量的主溶劑こニ醇和2 5%重量的輔助溶劑聚加熱攪拌至150 155°C，并保溫?cái)嚢鐸 2h后加入3 7. 5%重量的溶質(zhì)和O. 5 5%重量的添加劑及5% 8%的耐壓提升劑，攪拌2 3h，使こニ醇和溶質(zhì)和添加劑充分溶解混合均勻，將混合物冷卻到85 900C，再加入15 25%重量的溶質(zhì)和I. 3 3%重量的添加劑以及O. 8 2. 1%重量的吸氫齊U，攪拌保溫O. 5 I. 5h即得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種LED燈用鋁電解電容器的工作電解液及其制備方法，所述電解液按重量比包括主溶劑乙二醇50～70%；輔助溶劑2～5%；溶質(zhì)18～32.5%；添加劑1.8～8%；耐壓提升劑5～8%；吸氫劑0.8～2.1%。本發(fā)明電解液具有高導(dǎo)電率、高閃火電壓，且使用該電解液制成的鋁電解電容器具有工作溫度寬，一般在-45～+125℃之間，且在105℃的環(huán)境中可使用20000h，使用壽命較長(zhǎng)，能滿足LED燈的工作要求等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01G9/035GK102842431SQ20121037923
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者陳建華, 黃云昌 申請(qǐng)人:南通新三能電子有限公司