对影响中高压铝电解电容器工作电解液性能因素的研究.doc

对影响中高压铝电解电容器工作电解液性能因素的研究
摘要:采用单因素试验法考察五硼酸铵、十二双酸铵、壬二酸氢铵、烧煮温度、保温时间对中高压铝电解电容器工作电解液的性能的影响。试验结果表明当五硼酸铵、十二双酸铵、、、;烧煮温度为130℃、保温烧煮时间为40min时,试验结果比较理想。在此条件下制备的工作电解液的性能为:,电导率是2020μS/cm,闪火电压是428V.
关键词:工作电解液;铝电解电容器;中高压
Study On the Factors of Performance for Affecting Medium-high Voltage Aluminum Electrolytic Capaitors Working Electrolyte
L
Abstract:The single-factor text was used to study on ammoniun pentaborate,ammonium dodecanedioate,ammonium hydrogen azelate,
Shaozhuwendu,baowenshijian,which affect the performance of medium-high voltage aluminum electrolytic capacitors working results showed when ammoniun pentaborate is ,ammonium dodecanedioate is ,ammonium hydrogen azelate is ,shaozhuwendu is 130℃,baowenshijian is 40min,the pH is ,the conducity is 2020μS/cm,the sparking voltage is 428V.
Key words:working electrolytic;aluminum electrolytic capacitors;medium-high voltage
1前言
随着大屏幕彩电,汽车电子,变频技术,节能灯以及通信电子的发展,对中高压铝电解电容器需求量越来越大,同时对铝电解电容器的性能要求也越来越高。如耐压高,寿命长,使用温度范围宽等[1]。
工作电解液是铝电解电容器真正的阴极,是装在电容器内部来随时修补阳极氧化膜的一种电解液,它伴随电容器的“一生”,因此工作电解液的质量不仅决定了电容器的漏电流,损耗及工作温度范围,而且更直接影响着铝电解电容器得到使用寿命[2]。因此对影响工作电解液的性能因素的研究有着重要的意义。
溶质是影响工作电解液性能的最重要因素之一。多年来,国内外研究者一直对铝电解电容器电解液进行改进,电解液的体系也在不断升级。基本情况如下[3]。
(1)硼酸+乙二醇体系
该体系已发明50余年,硼酸与乙二醇酯化以及硼酸变成偏硼酸都会产生水,水含量过高会引起铝电极箔的腐蚀并产生氢气,特别是在100℃以上使用时容易导致电容器破裂,所以该体系基本被淘汰了。
(2)直链羧酸铵盐+硼酸+乙二醇体系
目前国内广泛使用的改进体系为硼酸+直链羧酸铵盐+乙二醇体系。该体系随能一定程度降低水的含量并具有使用成本低的优点,但其盐的可溶性随分子量的增大而减小,从而导致阻抗增加,成为制造低阻抗、宽温度、长寿命电解电容器的一大难题。
(3)支链多元羧酸盐+乙二醇体系
支链多元羧酸盐在乙二醇溶液中的溶解度和热稳定性均优于直链羧酸盐
并且有强的化学修复能力,所以用支链多元羧酸盐+乙二醇体系能制造出低有效阻抗、耐大纹波电流的铝电解电容器。但目前制造支链多元羧酸盐技术最成熟的只有日本,欧美等国家与日本仍有一定的差距,国内尚处于空白。
溶剂、添加剂也影响着工作电解液性能。除此之外影响着工作电解液性能的因素还有烧煮温度、保温时间、加料顺序等因素。
2实验

中高压工作电解液应具有以下特点[4-5]:(1)较高的电导率。一般高压工作电解液的电导率约为1500us/cm,中压的约为3000us/cm。(2)高闪火电压。为保证中高压铝电解电容器的工作电压,工作电解液的闪火电压需有一定的富于值。高压工作电解液要求闪火电压Us≥480V,中压工作电解液要求闪火电压Us≥400V。(3)高氧化效率。中高压电容器产品要求工作电解液有较高的氧化效率,以尽快来恢复被破坏的介质氧化膜层,如工作电解液的氧化形成效率不高,则产品的高温负荷寿命会简短,对高压产品,在老练过程中可能出现电压上升缓慢,产品发热,电压回落,电流回