Електроліт для електролітичного конденсатора

Электролит для электролитического конденсатора, содержащий этиленгликоль, этилцеллозольв, адипиновую кислоту, фосфорную кислоту, диэтиламин, аммиак водный, отличающийся тем, что он дополнительно содержит в качестве добавок высокомолекулярное соединение типа карбоксиметил целлюлоза, метил целлюлоза, лигносульфонат и низкомолекулярный спирт жирного Изобретение относится к технологии элементов радиоэлектроники и может быть использован при создании электролитов для изготовления алюминиевых оксидно-электролитических конденсаторов Известен электролит для электролитического конденсатора, взятый в качестве прототипа, содержащий этиленгликоль, этилцеллозольв, адипиновую кислоту, фосфорную кислоту, диэтиламин, аммиак водный (А с СССР №911640, МКИ НОЮ 9/00, 07 03 82) Данный состав электролита в электролитическом конденсаторе не обеспечивает стабильности параметров при длительной работе конденсатора В основу изобретения поставлена задача создать такой электролит для электролитического конденсатора, в котором посредством введения добавок в определенных концентрациях обеспечивается достижение таких свойств электролита, за счет которых происходит стабилизация электрических параметров конденсаторов, увеличение срока службы и повышение их долговечности Задача достигается тем, что в электролит для электролитического конденсатора, содержащий этиленгликоль, этилцеллозольв, адипиновую кислоту, фосфорную кислоту, диэтиламин, аммиак водный, согласно изобретению, дополнительно Зоя ряда типа метанол, этанол, пропанол при следующем соотношении компонентов, вес % Этиленгликоль Этилцеллозольв Адипиновая кислота Фосфорная кислота Диэтиламин Аммиак водный Высокомолекулярные соединения типа карбоксиметил целлюлоза, метил целлюлоза, лигносульфонат Спирт жирного ряда типа метанол,этанол, пропанол 79,30 - 77,60 0,07 - 0,065 10,43-10,21 0,67 - 0,66 0,9-1,017 7,86 - 7,69 0,040-0,554 0,87-2,56 вводят высокомолекулярное соединение типа карбоксиметил целлюлоза, метил целлюлоза, лигносульфонат и низкомолекулярный спирт жирного ряда типа метанол, этанол, пропанол при следующем соотношении компонентов, вес % Этиленгликоль 79,30 - 77,60 Этилцеллозольв 0,07 - 0,065 Адипиновая кислота 10,43 -10,21 Фосфорная кислота 0,67 - 0,66 Диэтиламин 0,9 -1,017 Аммиак водный 7,86 - 7,69 Высокомолекулярные соединения типа карбоксиметил целлюлоза, метил целлюлоза, лигносульфонат 0,040-0,554 Спирт жирного ряда типа метанол, этанол, пропанол 0,87-2,56 Сравнение изобретения с прототипом позволило установить, что оно отличается введением высокомолекулярного соединения и спирта жирного ряда Применение данных групп веществ в электролитах для увеличения срока службы конденсаторов нам неизвестно Однако, их использование повышает срок службы конденсаторов При работе конденсатора длительное время на катоде выделяется водород, который притягивается к катоду, блокирует катод, уменьшая его о 00 О 42018 емкость Это явление наблюдается во всех видах электролитических конденсаторов Но особенно проявляется в случае неоксидированного металлизированного катода Водород насыщает поверхность металлизированного катода, охрупчивает его, модифицирует материал катода, снижает его электропроводность, уменьшает его удельную емкость За счет этого снижается емкость конденсатора в целом Введение низкомолекулярного спирта жирного ряда типа метанол, этанол, пропанол в количестве 0,87-2,56 вес %, препятствует движению ионов водорода к катоду, уменьшает интенсивность вышеописанных процессов, что увеличивает срок службы конденсатора С другой стороны, металлизированный катод имеет тонкий слой металла, что уменьшает смачиваемость электролитом катода, из-за этого поверхность катода осушивается со временем, уменьшая его удельную емкость, следовательно, уменьшая емкость конденсатора Введение в электролит соединений типа карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), метилцеллюлоза (МЦ), лигносульфонат (ЛС) в количествах 0,040-0,554 вес % увеличивает смачиваемость электролитом катода, соответственно увеличивая удельную емкость материала катода, стабилизируя ее во времени и, значит, увеличивает долговечность конденсатора Указанные улучшения параметров конденсаторов приведены на примерах в таблицах 1,2 1 Электролит (по прототипу), вес % Этиленгликоль -100 л 78,3 Этилцеллозольв - 0,1 л 0,08 Адипиновая кислота -14,6 кг 11,43 Фосфорная кислота - 0,5 л 0,42 Диэтиламин -1,5 л 1,17 Аммиак водный, 25 % 8,6 Параметры р+2о°с - 220 Ом • см, рН = 5-7, время набора напряжения 215 В за 3 мин Электролит по данной рецептуре смешивают и варят при температуре 90°С в течение 20-40 мин Результаты испытаний конденсаторов с данным электролитом приведены в таблице 2 (строка первая) 2 В приготовленный таким образом электролит вводят добавки с различной концентрацией Пример №1. Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем добавляют лигносульфонат ЛС из расчета 0,4 г на 1 л электролита (0,4 г/л) Параметры приготовленного электролита р+2о°с "215 Ом • см, рН = 6,8, время набора напряжения 215 В за 3 мин Пример №2. Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем добавляют лигносульфонат ЛС 4,0 г/л, этанол 10 мл/л Параметры р+2о°с - 210 Ом • см, рН = 6,8, время набора напряжения 215 В за 2 мин 45 с Пример №3. Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, добавляют карбоксиметилцеллюлозу КМЦ 0,4 г/л, метанол 10 мл/л Параметры р+2о°с = 215 Ом • см, рН =6,8, время набора напряжения 215 В за 3 мин Пример №4 Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем, добавляют лигносульфонат ЛС 0,5 г/л и этанол 20 мл/л Параметры р+2о°с - 215 Ом • см, рН = 6,8, время набора напряжения 215 В за 3 мин Пример №5. Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем добавляют карбоксиметилцеллюлозу КМЦ 5 г/л, этанол 10 мл/л Параметры р+2о°с - 210 Ом • см, рН = 7,0, время набора напряжения 210 В за 3 мин Пример №6. Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем добавляют лигносульфонат ЛС 0,3 г/л, этанол 20 мл/л Параметры р+2о°с - 225 Ом • см, рН = 6,8, время набора напряжения 215 В за 3 мин Пример №7. Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем добавляют лигносульфонат ЛС 0,2 г/л, этанол 10 мл/л Параметры р+2о°с - 220 Ом • см, рН = 6,8, время набора напряжения 210 В за 3 мин Пример №8 Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем добавляют лигносульфонат ЛС 6,0 г/л, этанол 30 мл/л Параметры р+2о°с - 215 Ом • см, рН = 7,0, время набора напряжения 210 В за 3 мин 15 с Пример №9. Готовят электролит, охлаждают до 40-45°С, затем добавляют лигносульфонат ЛС 3,0 г/л, этанол 5,0 мл/л Параметры р+2о°с - 215 Ом • см, рН = 7,0, время набора напряжения 210 В за 3 мин Пример №10. Готовят электролит, охлаждают до 40+45°С, затем добавляют лигносульфонат ЛС 5,0 г/л, этанол 35 мл/л Параметры р+2о°с - 220 Ом • см, рН = 6,8, время набора напряжения 215 В за 3 мин 15 с Конкретные наименования добавок и их концентрации приведены в табл 1, 2, там же приведены результаты испытаний конденсаторов после 1000 часов работы Из данных таблиц 1, 2 отчетливо видно, что введение добавок в пределах концентраций, указанных выше, улучшает параметры конденсаторов Уменьшение концентрации добавок (примеры 7, 9) ухудшает параметры электролита, а увеличение (примеры 8, 10) не влияет на улучшение параметров и является нецелесообразным 42018 № п/п Наименование электролита Таблица 1 Добавки высокомолекулярные соединения низ ко молекулярный спирт 1 Электролит по прототипу 2 Пример 1 Л С 0,4 г/л 3 Пример 2 Л С 4,0 г/л Эт 10 мл/л 4 Пример 3 КМЦ 0,4 г/л Me 10 мл/л 5 Пример 4 Л С 0,5 г/л Эт 20 мл/л 6 Пример 5 КМЦ 5,0 г/л Эт 10 мл/л 7 Пример 6 Л С 0,3 г/л Эт 20 мл/л 8 Пример 7 Л С 0,2 г/л Эт 10 мл/л 9 Пример 8 Л С 6,0 г/л Эт 30 мл/л 10 Пример 9 Л С 3,0 г/л Эт 5 мл/л 11 Пример 10 Л С 5,0 г/л Эт 35 мл/л Обозначение Л С - лигносульфонат Эт - этанол № п/п Наименование ОПйІГГПП ПЫТЭ •31ІИКІ pUJ ІИ 1 а КМЦ - карбоксиметилцеллюлоза Me - метанол Таблица 2 После испытаний Д, С, % Зо J испытаний tg 5, % І ут., мка Д, С, % tg 5, % І ут., мка 1 Электролит по -3,5 13,5 2,9 -23,3 22,6 1,0 2 прототипу Пример 1 -2,7 12,5 2,4 -20,0 21,5 1,0 3 4 Пример 2 Пример 3 -3,0 -3,0 12,5 12,8 2,8 2,7 -13,9 -16,0 20,2 20,8 1,0 1,0 5 6 7 8 9 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Пример 8 -3,1 -3,1 -3,2 -3,1 -3,0 12,7 13,0 12,8 12,8 13,0 2,8 2,7 2,8 2,8 2,8 -14,1 -16,4 -15,0 -14,6 -15,0 22,0 21,2 20,8 21,8 21,50 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 10 11 Пример 9 Пример 10 -3,1 -3,0 12,9 12,8 2,8 2,8 -14,4 -14,4 21,0 21,4 1,0 1,0 Техническим результатом изобретения является стабилизация электрических параметров конденсаторов, увеличение срока службы и повышение их долговечности Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03 42018