[发明专利]用于高温工作的低压电解电容器工作电解液及其制备方法

说明书

本发明涉及用于高温工作的低压电解电容器工作电解液及其制备方法，包括如下步骤：（1）准备原材料：乙二醇5‑15%、γ‑丁内酯30‑50%、环丁砜10‑20%、含苯环的有机羧酸化合物10‑15%、含有价壳层未充满的原子所形成的酸性化合物0.5‑3%、咪唑类化合物5‑8%、含磷杂多酸0.5‑5%、硅源1‑5%；（2）将乙二醇加热至不高于70℃下加入含有价壳层未充满的原子所形成的酸性化合物，搅拌溶解，再加入硅源，进行升温反应，然后冷却至不高于70℃，加入剩余原材料，保温下搅拌至澄清即制得工作电解液。本发明的工作电解液能够使低压电解电容器在高温135~150℃工作温度下具有较好的耐久性。

技术领域

本发明涉及电解电容器技术领域，具体涉及用于高温工作的低压电解电容器工作电解液及其制备方法。

背景技术

电解电容器是电子产品的基础元件之一，随着汽车电子控制单元、5G通信基站的发展，对耐高温电解电容器特别是135℃～150℃温度的电解电容器需求量越来越大。

电解液是铝电解电容器的阴极，它可以修补阳极氧化膜疵点和缺陷，同时对铝电解电容器的使用温度范围、使用寿命、可靠性以及其它的电气性能等起着决定性的作用。工作电解液的质量、特性将直接影响到电容器的性能和应用。电解电容器的工作电解液按使用工作电压分为低压用工作电解液和中高压用工作电解液。

目前工业上低压铝电解电容器使用的工作电解液，一般为γ-丁内酯有机胺体系，如配方为：γ-丁内酯69g、四甲基琥珀酸铵26g、纯水5g的工作电解液的电导率为85Ω·cm，应用于125℃、1000hr的低压产品（林学清，洪雪宝.《铝电解电容器工程技术》[M]. 2002年，第126页）。这是由于蒸汽压较大容易导致电容器鼓胀而失效，耐久性较差这种电解液并不能满足高温135℃～150℃工作温度的铝电解电容器寿命要求。

发明内容

为了解决现有工作电解液不能够满足低压电解电容器在高温135℃～150℃工作温度下的耐久性问题，而提供用于高温工作的低压电解电容器工作电解液及其制备方法。本发明的工作电解液能够使低压电解电容器在高温135~150℃工作温度下具有较好的耐久性，不仅具有较好的耐高温性能还具有较长的使用寿命。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

用于高温工作的低压电解电容器工作电解液的制备方法，包括如下步骤：

（1）所述工作电解液包括如下重量百分数的原材料：乙二醇5-15%、γ-丁内酯30-50%、环丁砜10-20%、含苯环的有机羧酸化合物10-15%、含有价壳层未充满的原子所形成的酸性化合物0.5-3%、咪唑类化合物5-8%、含磷杂多酸0.5-5%、硅源1-5%；

（2）将所述乙二醇加热至不高于70℃下加入所述含有价壳层未充满的原子所形成的酸性化合物，搅拌溶解，再加入所述硅源，进行升温反应，然后冷却至不高于70℃，加入剩余所述原材料，保温下搅拌至澄清制得用于高温工作的低压电解电容器工作电解液。

进一步地，所述含苯环的有机羧酸化合物为对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、均苯三甲酸中的一种或几种。以上含苯环的有机羧酸化合物作为主要溶质因具有苯环结构的大π键在高温下稳定性极高，不容易发生分子裂解。优选地，所述含苯环的有机羧酸化合物为邻苯二甲酸，因其具有较高的电离度可快速进行反应。

进一步地，所述咪唑类化合物为1,2,3,4-四甲基咪唑。

进一步地，所述含有价壳层未充满的原子所形成的酸性化合物为硼酸；所述含磷杂多酸为磷钨杂多酸、磷钼杂多酸、磷钨钼杂多酸中的一种。

进一步地，所述硅源为正硅酸乙酯。

进一步地，步骤（2）中不高于70℃的具体温度为60~65℃；所述升温反应的温度为150~160℃、反应时间为10~30min。