[发明专利]一种高抗水合性中高压铝电解电容器用电解液和制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗水合性中高压铝电解电容器用电解液和制备方法，电解液组分包括主溶质、含氟的辅助溶质、溶剂及添加物；所述含氟的辅助溶质为碳原子数为8‑12的全氟二元羧酸、全氟二元羧酸铵盐、带支链的全氟二元羧酸、带支链的全氟二元羧酸铵盐的一种或几种。本发明采用辅助溶质为碳原子数为8‑12的全氟二元羧酸、全氟二元羧酸铵盐、带支链的全氟二元羧酸、带支链的全氟二元羧酸铵盐的一种或几种的电解液，在160‑650V的工作电压下，可抑制阳极水合氧化物的产生，显著提升电解电容器阳极的耐水合性；且氧化效率高，有利于铝电解电容器阳极氧化膜的修补，可提高铝电解电容器的自愈特性。

技术领域

本发明属于铝电解电容器领域，具体涉及一种高抗水合性中高压铝电解电容器用电解液

背景技术

铝电解电容器作为传统的储能器件，在电路中具有整流、滤波、旁路、耦合以及能量储存等用途，以其单位体积比容量大、工作电场强度高、自愈特性、价格低廉的特点，被广泛应用于家用电器、汽车电子、工业控制、航空航天及军事等领域，是电路中不可缺少的分立式电子元器件。随着电子行业的不断发展，对铝电解电容器的性能要求越来越高，促使铝电解电容器向小型化、长寿命等方向发展。

中高压铝电解电容器在与空气接触或电解电容器工作过程中的电极反应均会使电解液产生水分，在电容器存放和工作过程中，电解液中的水分会使阳极箔表面形成水合氧化物。随着电解电容器使用时间的增加，阳极表面的水合氧化物的增多会使电容器的容量等参数急剧恶化，最终造成电容器失效，无法适应未来电解电容器长寿命的发展趋势。

发明内容

针对中高压铝电解电容器在与空气接触或电解电容器工作过程中电极反应均会使电解液产生水分的特性，本发明的目的是提供一种高抗水合性中高压铝电解电容器用电解液及其铝电解电容器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高抗水合性中高压铝电解电容器用电解液，按质量百分比计包括主溶质1-20％、含氟的辅助溶质0.01-5％、溶剂70-90％以及添加剂0.04-15％。

本发明进一步的改进在于，主溶质为硼酸、五硼酸铵、四硼酸钠、碳原子数为8-12的二元羧酸、二元羧酸铵盐、带支链的二元羧酸与带支链的二元羧酸铵盐中的一种或多种。

本发明进一步的改进在于，含氟的辅助溶质为碳原子数为8-12的全氟二元羧酸、全氟二元羧酸铵盐、带支链的全氟二元羧酸与带支链的全氟二元羧酸铵盐中的一种或几种。

本发明进一步的改进在于，溶剂包括水和有机物，该电解液中水的质量百分数为0.5-5％。

本发明进一步的改进在于，乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、γ-丁内酯、正丁醇、丙二醇和丙三醇中的一种或多种。

本发明进一步的改进在于，添加剂包括防水合剂、消氢剂、闪火电压提升剂及添加物，该电解液中防水合剂的质量百分数为0.01-10％，消氢剂的质量百分数为0.01-10％、闪火电压提升剂的质量百分数为0.01-10％及添加物的质量百分数为0.01-10％。

本发明进一步的改进在于，防水合剂为磷酸、磷酸二氢铵、亚磷酸、次亚磷酸、亚磷酸铵、次亚磷酸铵、磷烷、磷脂、磷钨酸和磷钨酸铵中的一种或多种。

本发明进一步的改进在于，消氢剂为间苯二酚、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇、间硝基乙酰苯、对硝基苯酚、邻硝基苯甲醚、对苯醌二硝基苯和二硝基苯酚中的一种或多种。

本发明进一步的改进在于，闪火电压提升剂为聚乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醇、二甘醇、羧甲基纤维素、甘露醇、聚丙烯醇和纳米二氧化硅中的一种或多种；

添加物为柠檬酸、柠檬酸铵、酒石酸、酒石酸铵、聚环氧乙烷醚、聚合硼酸酯聚合脂肪酸、聚合硼酸酯聚合脂肪酸铵盐和8-羟基喹啉中的一种或多种。