一種阻燃電解液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電解液領(lǐng)域，特別涉及一種阻燃電解液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電解液是鋁電解電容器的陰極，其性能對(duì)鋁電解電容器的性能有一定的影響，現(xiàn)有的電解液配方主要由溶質(zhì)和溶劑組成。中國專利99121506.0(鋁電解電容器)發(fā)明的一種無閃點(diǎn)的，即使在高溫下長時(shí)間使用其外觀變化和特性劣化也很少的，可靠性高的鋁電解電容器，其電解液的含水率為20?90wt%，電解液中含有選自甲酸銨、乙酸銨、乳酸銨、乙醇酸銨、草酸銨、琥珀酸銨、丙二酸銨、己二酸銨、苯甲酸銨、戊二酸銨、壬二酸銨中一種以上的化合物作為主電解質(zhì)，另外含有l(wèi)wt%以上選自特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)羧酸或其銨鹽中一種以上的化合物，上述電解液的凝固點(diǎn)在-10°C以下，改善了其耐電壓、高溫性能，但未能抑制氫氣的產(chǎn)生。
[0003]中國專利02805612.4(電解電容器和電解電容器驅(qū)動(dòng)用電解液)公開了吸收鋁電極箔和電解液反應(yīng)生成的氫氣，添加含有不飽和鍵的化合物，制成電解電容器的電特性和在高溫放置條件下的特性良好的電容器，提供在內(nèi)部含有引起加氫反應(yīng)的不飽和化合物的電解電容器，和相對(duì)于含有溶劑是由10?80wt%的有機(jī)溶劑和90?20wt%的水構(gòu)成的溶劑，和選自羧酸或其鹽和無機(jī)酸或其鹽的至少I種電解質(zhì)的電解液，含有I種或以上在水溶性或極性溶劑和質(zhì)子系極性溶劑中可溶的不飽和化合物構(gòu)成的電解液，此配方雖能減少氫氣量，但對(duì)改善耐高溫和高壓等性能效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種阻燃電解液及其制備方法，該電解液既耐高溫，高壓又減少電解電容器工作過程中的氫氣產(chǎn)量，制成的鋁電解電容器使用壽命85°C，5000小時(shí)，耐高壓達(dá)到450V，可降低電解液蒸汽壓，具有阻燃性。
[0005]本發(fā)明的一種阻燃電解液，所述電解液組成包括:按重量百分比，乙二醇63 % -86.5 %，二氧化硅I % -3 %、硼酸5 % -15 %、五硼酸銨5 % -10 %、甘露糖醇I % -5 %、鄰硝基茴香醚0.5?2.0%和磷酸I?2%。
[0006]所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅微粒子。
[0007]本發(fā)明的一種阻燃電解液的制備方法，包括:
[0008](I)按重量百分比，將63%-86.5%乙二醇加熱到60?75°C，然后依次加入5% -15%硼酸、5% -10%五硼酸銨、1% -5%甘露糖醇，繼續(xù)加熱到95?105°C，攪拌直到完全溶解；
[0009](2)將1% -3%二氧化硅加入到步驟⑴的溶液中，不斷攪拌，直到完全澄清為止;
[0010](3)將步驟⑵的溶液冷卻到65?70°C，加入0.5?2.0%鄰硝基茴香醚和I?2 %磷酸，自然冷卻，得到電解液。
[0011]有益效果
[0012](I)本發(fā)明的電解液既耐高溫高壓，又可減少電解電容器工作過程中的氫氣產(chǎn)量;
[0013](2)制成鋁電解電容器使用壽命85°C，5000小時(shí)，耐高壓達(dá)到450V ；
[0014](3)本發(fā)明的電解液含有硼酸、五硼酸銨，既可以作為電解質(zhì)使用，又可以作為阻燃劑，阻燃原理是吸熱和形成隔熱層；
[0015](4)本發(fā)明的電解液中含有較多含量的磷酸，既可以作為高溫穩(wěn)定劑使用，防止發(fā)生氧化膜水合反應(yīng)，也可以作為阻燃劑，阻燃原理是受熱時(shí)會(huì)生成P0.自由基，能夠降低炭層的透氣性和減少炭層的氧化，從而抑制電容器中的電解紙的進(jìn)一步炭化燃燒。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0017]實(shí)施例1
[0018](I)按重量百分比，將73.5%乙二醇加熱到60°C，然后依次加入10%硼酸、10%五硼酸銨、3%甘露糖醇，繼續(xù)加熱到95°C，攪拌直到完全溶解；
[0019](2)將2%納米級(jí)二氧化硅微粒子加入到步驟⑴的溶液中，不斷攪拌，直到完全澄清為止；
[0020](3)將步驟⑵的溶液冷卻到65°C，加入0.5 %鄰硝基茴香醚和I %磷酸，自然冷卻，得到電解液。
[0021]實(shí)施效果:
[0022]將實(shí)施例1用100ml的不銹鋼杯子配制電解液500ml，在1.5KW的電爐上將杯子加熱至135’ C，然后用丁烷氣噴槍朝著電解液噴射火花，時(shí)間至少10秒鐘，電解液未發(fā)生燃
/9ti ο
[0023]實(shí)施例2
[0024](I)按重量百分比，將69.5%乙二醇加熱到65°C，然后依次加入12%硼酸、8%五硼酸銨、5%甘露糖醇，繼續(xù)加熱到100°C，攪拌直到完全溶解；
[0025](2)將3%納米級(jí)二氧化硅微粒子加入到步驟⑴的溶液中，不斷攪拌，直到完全澄清為止；
[0026](3)將步驟⑵的溶液冷卻到65°C，加入1.0%鄰硝基茴香醚和1.5%磷酸，自然冷卻，得到電解液。
[0027]實(shí)施效果:
[0028]將實(shí)施例2用100ml的不銹鋼杯子配制電解液500ml，在1.5KW的電爐上將杯子加熱至135’ C，然后用丁烷氣噴槍朝著電解液噴射火花，時(shí)間至少10秒鐘，電解液未發(fā)生燃
/9ti ο
[0029]實(shí)施例3
[0030](I)按重量百分比，將64%乙二醇加熱到75°C，然后依次加入15%硼酸、10%五硼酸銨、5%甘露糖醇，繼續(xù)加熱到105°C，攪拌直到完全溶解；
[0031](2)將2.5%納米級(jí)二氧化硅微粒子加入到步驟(I)的溶液中，不斷攪拌，直到完全澄清為止；
[0032](3)將步驟⑵的溶液冷卻到65°C，加入1.5%鄰硝基茴香醚和2%磷酸，自然冷卻，得到電解液。
[0033]實(shí)施效果:
[0034]將實(shí)施例3用100ml的不銹鋼杯子配制電解液500ml，在1.5KW的電爐上將杯子加熱至135’ C，然后用丁烷氣噴槍朝著電解液噴射火花，時(shí)間至少10秒鐘，電解液未發(fā)生燃
/9ti ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種阻燃電解液，其特征在于:所述電解液組成包括:按重量百分比，乙二醇63 % -86.5 %，二氧化硅I % -3 %、硼酸5 % -15 %、五硼酸銨5 % -10 %、甘露糖醇I % -5 %、鄰硝基茴香醚0.5?2.0%和磷酸I?2%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃電解液，其特征在于:所述二氧化硅為納米級(jí)二氧化硅微粒子。3.—種阻燃電解液的制備方法，包括: (1)按重量百分比，將63%-86.5%乙二醇加熱到60?75°C，然后依次加入5% -15%硼酸、5% -10%五硼酸銨、I % -5%甘露糖醇，繼續(xù)加熱到95?105°C，攪拌直到完全溶解； (2)將1%-3%二氧化硅加入到步驟(I)的溶液中，不斷攪拌，直到完全澄清為止； (3)將步驟⑵的溶液冷卻到65?70°C，加入0.5?2.0 %鄰硝基茴香醚和I?2%磷酸，自然冷卻，得到電解液。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種阻燃電解液及其制備方法，組成包括：按重量百分比，乙二醇63％-86.5％，二氧化硅1％-3％、硼酸5％-15％、五硼酸銨5％-10％、甘露糖醇1％-5％、鄰硝基茴香醚0.5～2.0％和磷酸1～2％。制備方法包括：(1)將乙二醇加熱到60～75℃，然后依次加入硼酸、五硼酸銨、甘露糖醇，繼續(xù)加熱到95～105℃，攪拌直到完全溶解；(2)將二氧化硅加入溶液中，不斷攪拌，直到完全澄清為止；(3)將溶液冷卻到65～70℃，加入鄰硝基茴香醚和磷酸，自然冷卻，得到電解液。本發(fā)明的電解液既耐高溫高壓，又可以減少電解電容器工作過程產(chǎn)生的氫氣量，可降低電解液蒸汽壓，具有阻燃性。
【IPC分類】H01G9/035
【公開號(hào)】CN105140034
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510557960
【發(fā)明人】豐駿, 徐志友, 金恒
【申請(qǐng)人】南通江海電容器股份有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日