CN115410828A - 提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，采用聚苯乙烯磺酸铵，将其作为添加剂以一定质量分数加入中、高压铝电解电容器工作电解液中，不仅能够有效提高电解液的闪火电压，尤其是高温下的闪火电压，而且不会降低电解液的电导率。这种方法可以改善中高压铝电解电容器的损耗和工作寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电化学储能领域，具体为提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法。
背景技术
铝电解电容器的出现和发展已有很长的历史。目前，在电子线路中其主要具有滤波、旁路、耦合和快速充放电的功能，并具有体积小、储存电量大、性价比高的特性。随着现代科技的进步与电容器性能的不断提高，铝电解电容器已广泛应用于消费类电子产品、通信产品、电脑及周边产品、新能源、自动化控制、汽车工业、光电产品、高速铁路与航空及军事装备等众多领域。这些应用领域对铝电解电容器的技术要求也越来越高，铝电解电容器基本上朝着耐高温、耐大纹波电流、小体积和长寿命的方向发展。尤其是，近年来随着工控类产品的发展，对中、高压铝电解电容器的需求越来越大。作为铝电解电容器的实际阴极，工作电解液直接决定电容器的寿命、漏电流、损耗及工作温度范围，而其闪火电压高低是中、高压铝电解电容器工作电解液的关键指标。
目前使用的中高压铝电解电容器的工作电解液，为了获得高的闪火电压，一般通过添加闪火电压提升剂，如聚乙二醇、聚丙烯酰胺、纳米氧化硅等无机氧化物纳米粒子等手段达成。但这些添加剂本身不导电，加入工作电解液后，会降低电解液的电导率，从而增加电容器的损耗；而且在高温负荷时，由于电解液闪火电压的降低，电极箔易出现打火现象，导致氧化膜击穿破坏，造成阳极腐蚀等问题，严重的会致使电容器失效；因此，如何提高中高压工作电解液的闪火电压，特别是高温下的闪火电压稳定性是亟待解决的难题；为此提供了提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，在电解液中添加聚苯乙烯磺酸铵，升温至其完全溶解。
作为本发明的一种优选技术方案，所述聚苯乙烯磺酸铵的质量分数为0.005％-0.05％。
作为本发明的一种优选技术方案，所述聚苯乙烯磺酸铵的分子量范围为20000-80000。
作为本发明的一种优选技术方案，所述聚苯乙烯磺酸铵加入工作电解液后，升温至130℃下直至其完全溶解。
本发明的有益效果是：本发明的突出优点在于工作电解液制备方法简单；由于聚苯乙烯磺酸铵是聚电解质，作为添加剂加入后，不但不会降低电解液电导率，还能增加其电导率，同时能够有效提高电解液的高温闪火电压，提高中高压铝电解电容器的高温稳定性和寿命。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提供一种技术方案：提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，在电解液中添加0.005％-0.05％质量比的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；所用聚苯乙烯磺酸铵的分子量范围为20000-80000。
实施例1：
配制4wt％癸二酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.01wt％的分子量为50000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例2：
配制4wt％癸二酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.005wt％的分子量为80000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例3：
配制4wt％癸二酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.03wt％的分子量为40000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例4：
配制4wt％癸二酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.05wt％的分子量为20000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
比较例1：
配制4wt％癸二酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，电导率和闪火电压的测试同实施例1。
实施例5：
配制10wt％五硼酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.01wt％的分子量为50000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例6：
配制10wt％五硼酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.005wt％的分子量为80000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例7：
配制10wt％五硼酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.03wt％的分子量为40000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例8：
配制10wt％五硼酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.05wt％的分子量为20000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
比较例2：
配制10wt％五硼酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，电导率和闪火电压的测试同实施例1。
实施例9：
配制4wt％苯甲酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.01wt％的分子量为50000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例10：
配制4wt％苯甲酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.005wt％的分子量为80000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例11：
配制4wt％苯甲酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.03wt％的分子量为40000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
实施例12：
配制4wt％苯甲酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，在其中添加0.05wt％的分子量为20000的聚苯乙烯磺酸铵，升温至130℃下直至其完全溶解；对电解液在30℃下测试其电导率，在85℃下测试其闪火电压。
比较例3：
配制4wt％苯甲酸铵的乙二醇溶液作为工作电解液，电导率和闪火电压的测试同实施例1。
实施例1-12是采用本发明的具体实施方案，比较例1-3是癸二酸铵、五硼酸铵和苯甲酸铵三种典型的中高压工作电解液，它们的主要性能对比见表1-表3：
表1
表2
表3
从表中数据可见，采用质量分数0.005％-0.05％的聚苯乙烯磺酸铵添加剂的三种电解液的闪火电压都明显高于原电解液，而且电解液电导率也比原电解液高。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，其特征在于：在电解液中添加聚苯乙烯磺酸铵，升温至其完全溶解。
2.根据权利要求1所述的提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，其特征在于：所述聚苯乙烯磺酸铵的质量分数为0.005％-0.05％。
3.根据权利要求1所述的提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，其特征在于：所述聚苯乙烯磺酸铵的分子量范围为20000-80000。
4.根据权利要求1所述的提高中高压铝电解电容器工作电解液高温闪火电压的方法，其特征在于：所述聚苯乙烯磺酸铵加入工作电解液后，升温至130℃下直至其完全溶解。
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