[发明专利]铝电解电容器电解液及其制备方法、及铝电解电容器

说明书

本发明公开一种铝电解电容器电解液及其制备方法、及应用该铝电解电容器电解液的铝电解电容器，其中，按重量份，所述铝电解电容器电解液含有：主溶剂，40‑70份；辅助溶剂，10‑30份；溶质，5‑20份；及添加剂，1‑10份；其中，所述主溶剂为醇类溶剂，所述辅助溶剂含有多羟基醇类物质。本发明的技术方案能够克服现有电解液存在的不足，有效地扩宽电解液的使用范围，并且，能够降低电解液的表面张力，从而提升其芯子含浸速率。

技术领域

本发明涉及电解液技术领域，特别涉及一种铝电解电容器电解液及其制备方法、及应用该铝电解电容器电解液的铝电解电容器。

背景技术

目前，由于铝电解电容器的滤波与储能作用，广泛应用于充电桩。但是，在较低温环境中，铝电解电容器容量会减小，ESR值会成倍增加，使得电容器发热损失，导致其使用寿命远远低于电动车的要求使用时间。

电解液作为铝电解电容器的实际阴极，对电容器的物理性能起到重要的作用。电解液主要包括溶质和溶剂，其中溶剂是影响电解液工作温度的主要因素，现有的溶剂多为乙二醇体系，一般地，早期会加入二甲基甲酰胺作为辅助溶剂，可明显降低电解液的粘度，并提高电解液的电导率，但是，二甲基甲酰胺在高温条件下其蒸气压变大而造成电容器早期失效。另外，也可加入γ-丁内酯、二乙二醇甲醚等作为辅助溶剂，以提高电容器在高温的工作性能，然而，γ-丁内酯、二乙二醇甲醚等会导致电解液的电导率严重降低，损耗变大，芯子发热而早期失效，因此采用支链电解质为溶质造成成本增加。另一方面，现有电解液表面张力较大，导致芯子含浸速率慢，增加了生产成本与资源浪费。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种铝电解电容器电解液，旨在克服现有电解液存在的不足，有效地扩宽电解液的使用范围，并且，能够降低电解液的表面张力，从而提升其芯子含浸速率。

为实现上述目的，本发明提出的铝电解电容器电解液，按重量份计，含有：主溶剂，40-70份；辅助溶剂，10-30份；溶质，5-20份；及添加剂，1-10份；其中，所述主溶剂为醇类溶剂，所述辅助溶剂含有多羟基醇类物质。

可选地，所述辅助溶剂为2-甲基-2,4-戊二醇、2-甲基-1,3-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、3-甲基-1,4-戊二醇、2-甲基-1,3丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、(S)-2-甲基-1,4-丁二醇中的至少一种。

可选地，所述辅助溶剂还含有γ-丁内酯、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二甲基甲酰胺二甲基乙酰胺中的至少一种。

可选地，所述主溶剂为乙二醇、二甘醇、丙三醇中的至少一种。

可选地，所述溶质为五硼酸铵、苯甲酸铵、碳原子数为5-30的直链多元羧酸、碳原子数为5-30的支链多元羧酸铵盐中的至少一种。

可选地，所述添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚、柠檬酸、亚磷酸铵、次亚磷酸铵、对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸、硝基苯酚、对硝基苯甲醚、甘露醇、山梨醇、木糖醇、烷基磷酸酯中的至少一种。

本发明还提出了一种铝电解电容器电解液的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

提供40-70份主溶剂、10-30份辅助溶剂、5-20份溶质、及1-10份添加剂，其中，所述辅助溶剂含有多羟基醇类物质；

混合主溶剂和辅助溶剂，加热至40-80℃，并加入溶质，搅拌混合，得到混合液；

将混合液继续加热至105-115℃，保温60-90min，并加入所述添加剂，搅拌混合，并冷却至室温，即可得到所述铝电解电容器电解液。

可选地，该制备方法包括以下步骤：

提供40-70份主溶剂、10-30份辅助溶剂、5-20份溶质、及1-10份添加剂，其中，所述辅助溶剂含有多羟基醇类物质；