[发明专利]一种高压用铝电解电容器电解液

说明书

技术领域

本发明涉及电解电容器用电解液技术领域，特别涉及一种高压用铝电解电容器电解液。

背景技术

在高温负荷及纹波电流下常规普通高压用铝电解电容器电解液，随着时间的流逝电解液内部分子之间不断发生反应：分解，酯化，酰铵化，铝箔腐蚀等，使电容器容量不断降低，损耗正切不断增大，且随着酯化的不断进行产生的水一部分不断分解产生氢气一部分因为高温下水分蒸发导致电容器内部压力升高使电容器鼓底加速电容器失效速度。

为解决这些问题，电容器电解液应用研究者们使用特殊带支链羧酸盐，癸二酸及其盐，烷基癸二酸及其盐，壬二酸氢铵，苯甲酸及其盐，己二酸及其盐作为溶质，然而却忽略了酸的酯化反应不断生成的水导致溶质劣化，铝箔腐蚀才是电容器失效的根本原因。

特开2014-33183号，特开平7-335497，特公昭60-13293，公报中公开丁基辛二酸等多种支链材料在电解液中的应用，其主要目的在于解决低温溶质结晶析出，支链二元羧酸在乙二醇的溶解度比常规直链二元羧酸大，劣化速度比常规直链二元羧酸慢。

然而，在有效控制二元羧酸酯化而不断生成水技术问题上还未得到充分解决。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种高压用铝电解电容器电解液。该电解液能够长时间的保持损耗角正切值，又能有效阻止羧酸的酯化反应、抑制水的进一步生成。

一种高压用铝电解电容器电解液，包括以下重量百分含量的各个组份：5％～12％的溶质，0.1％～5％的表面活性剂，1％～20％的阻碍羧酸酯化剂，0.5％～5％的降低内压剂，0.5％～5％的闪火电压提升剂，0.1％～2％的氧化膜形成修复剂，0.1％～2％的消氢剂，余量为溶剂。

具体的，所述表面活性剂为苯甲酸铵与聚乙二醇400反应后得到的混合液。

更具体的，在120～170℃的温度条件下，苯甲酸铵与聚乙二醇400按0.1～1：1的摩尔比投入反应器中，加入苯甲酸铵与聚乙二醇400的总重量的0.4％～0.6％(优选为0.5％)的酯化催化剂，恒温搅拌8～12小时得到。

苯甲酸铵与聚乙二醇400反应后混合液中含有苯甲酸聚乙二醇400酯，在化合物的两尾端分别具有苯基及氢氧基，属于酸酯型表面活性剂且易于覆盖铝箔表面，形成阻止铝箔腐蚀功能从而有效长时间保持损耗角正切值。

具体的，所述阻碍羧酸酯化剂选自2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇或新戊二醇中的任意一种或多种的混合。

2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇，2-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇，新戊二醇，其空间立体结构较特殊，都具备β碳原子，在与羧酸酯的化反应过程中具备优先反应的地位，且反应过程中生成的六元环构造中间体，受热分解后又回复到羧酸类物质，因此能有效阻止羧酸的的酯化反应、抑制水的进一步生成。

具体的，所述所述溶质选自硼酸、硼酸盐、癸二酸、癸二酸盐、带支链羧酸二元羧酸、带支链羧酸二元羧酸盐、壬二酸氢铵、苯甲酸、苯甲酸盐、己二酸、己二酸盐、超长碳链烯烃类羧酸或超长碳链烯烃类羧酸盐中的任意一种或多种的混合。

优选的，所述溶质的组分中：

硼酸盐为硼酸的铵盐；

癸二酸盐为癸二酸的铵盐；

带支链羧酸二元羧酸盐为9～15个碳的带支链羧酸二元羧酸的铵盐；苯甲酸盐为苯甲酸的铵盐；

己二酸盐为己二酸的铵盐；

超长碳链烯烃类羧酸为17～24个碳的直链或支链烯烃类羧酸，超长碳链烯烃类羧酸盐为17～24个碳的直链或支链烯烃类羧酸的铵盐。

具体的，所述的降低内压剂选自蔗糖、葡萄糖或甘露醇中的任意一种。

优选的，所述的降低内压剂为甘露醇中。

具体的，所述的闪火电压提升剂选自酒石酸、柠檬酸或聚乙烯醇中的任意一种。

优选的，所述的闪火电压提升剂为聚乙烯醇。

具体的，所述的氧化膜形成修复剂选自磷酸、亚磷酸或次亚磷酸铵中的任意一种。

优选的，所述的氧化膜形成修复剂为次亚磷酸铵。

具体的，所述的消氢剂选自间硝基苯甲酸、间硝基苯乙酮或对硝基苯乙酮中的任意一种。

优选的，所述的消氢剂为对硝基苯乙酮。

具体的，所述的溶剂包括水和乙二醇，以高压用铝电解电容器电解液的总质量为基准，水的含量为1wt％～5wt％。优选的，水的含量为1wt％～3wt％。