[发明专利]一种工作电压300~500V铝电解电容器用电解液及铝电解电容器

说明书

为克服现有技术中铝电解电容器用电解液的高压应用宽温性能差、漏电流回升大以及电容器使用寿命短的问题，本发明提供了一种工作电压300～500V铝电解电容器用电解液，包括主溶剂，主溶质以及水，其中，主溶质包括间二氮杂环戊烯阳离子与有机羧酸阴离子，主溶剂选择内酯类化合物，以电解液的总重量为100％计，水的含量为0.01％～2％。本发明还提供了一种铝电解电容器，包括使用工作电压300～500V铝电解电容器用电解液。本发明提供的工作电压300～500V铝电解电容器用电解液具有优异的耐高压、使用温度宽，低漏电流回升值以及电容器使用寿命长的性能。

技术领域

本发明属于电容器用电解液领域，具体涉及一种工作电压300～500V铝电解电容器用电解液及铝电解电容器。

背景技术

铝电解电容器的应用范围广泛，具体涉及到家电、工业、农业以及航天等领域。铝电解电容器在电路中具有调谐、滤波、耦合、旁路以及能量转换的作用且价格便宜，这是其他电容器不可替代的。目前，传统高压段电压300～500V的铝电解电容器，主要是以乙二醇为主溶剂。乙二醇为主溶剂体系的电解液，在低温-40℃条件下，容易因容量衰减以及散逸因数(Dissipation Factor，DF)等参数劣化而失效。而且，由于市场逐渐拓宽对铝电解电容器的需求，对铝电解电容器电解液的宽温性能要求也日渐变高。这导致乙二醇为主溶剂体系电解液产品无法满足市场要求，开发一种新型体系的铝电解电容器用电解液非常有必要性。

内酯类溶剂，目前主要在100V以内的低压段铝电解液中使用。内酯类溶剂体系电解液具有优异的宽温性能，在低温-55℃条件下，各参数仍能保持在合格的参数范围内。

但工作电压300～500V的高压铝电解电容器使用中，需要在正箔表面形成更为致密稳定的氧化铝膜，而内酯类作主溶剂的电解液提供氧负离子能力以及对高压溶质的溶解能力有限，会导致使用该电解液的铝电解电容器的耐高压性能差、漏电流回升大以及使用寿命短的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中铝电解电容器用电解液的耐高压性能差、漏电流回升大以及电容器使用寿命短的问题，提供一种工作电压300～500V铝电解电容器用电解液及铝电解电容器。

本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种工作电压300～500V铝电解电容器用电解液，包括以下组分：

主溶剂，主溶质以及水，其中，所述主溶剂包括内酯类化合物，所述主溶质包括间二氮杂环戊烯阳离子与有机羧酸阴离子；以所述电解液的总重量为100％计，所述水的含量为0.01％～2％。

可选的，以所述电解液的总重量为100％计，所述主溶剂的含量为55％～97％，所述主溶质的含量为0.5％～12％。

可选的，所述内酯类化合物包括γ-丁内酯和/或γ-戊内酯。

可选的，所述间二氮杂环戊烯阳离子包括1-乙基-3甲基间二氮杂环戊烯阳离子、1-乙基-2,3-二甲基间二氮杂环戊烯阳离子、1,2,3,4-四甲基间二氮杂环戊烯阳离子、1，3-二甲基间二氮杂环戊烯阳离子、1,2,3-三甲基间二氮杂环戊烯阳离子、2-甲基间二氮杂环戊烯阳离子、2-苯基间二氮杂环戊烯阳离子和2-丙基-2-间二氮杂环戊烯阳离子中的一种或多种；

所述有机羧酸选自苯甲酸或结构式Ⅰ所示化合物：

其中，P选自碳原子数1～20的主碳链，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地选自氢、苯环、烃基苯环、硝基苯环、碳原子数1～8的直碳链、碳原子数1～8带支链的碳链或羧基，且R₁、R₂、R₃、R₄中的一个或两个选自羧基。