[发明专利]高含水体系高频低阻抗铝电解电容器工作电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解电容器工作电解液及其制备方法，特别涉及一种用于具有较低的阻抗和良好的低温稳定性等特征的高频低阻抗铝电解电容器的工作电解液及其制备方法。

背景技术

近年来电子产品正朝着小型化方向迅速发展，而电源是每个产品中必不可少的组成部分，在近代电子技术中，开关稳压电源首先在航天航空计算机系统得到了推广和应用，现已应用到了工业和民用各个领域，它比线性稳压源有稳压效率高、稳压范围宽、损耗低散热容易、体积小、重量轻等优点，但电子线路较复杂，对元器件的要求高，要使整个电路工作正常，在输出滤波电路中，输出滤波电容器（高频低阻电容器）的作用不容忽视，既要滤掉20KHz以上的频率范围内的纹波成分，还要承受较高的纹波电流，因此必须有极低的ESR值（几毫欧至几十毫欧）、极小的Les值（几纳亨）及极低的Z值，只有应用高频低阻抗铝电解电容器作为输出滤波电容器才行，但现有生产的高频低阻产品只能靠进口原材料，现有的超低电阻率的电解液由于含水量太多，水是对阳极或阴极箔来说为活性的物质，并且通常通过与阳极和阴极箔发生反应（水合反应）导致铝电解电容器的使用寿命减少，以至于产品失效。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种高含水体系高频低阻抗铝电解电容器工作电解液及其制备方法，该电解液采用了高达60-80重量%的高含水体系并添加了合适的螯合物化合物和新型络合型防腐剂，通过阻止电极箔的水合反应防止铝电极箔受损，从而提供使用寿命得到延长的电解电容器。使用羧酸或其盐的有机溶质和无机酸或其盐的无机溶质的混合物，可有效的向电容器提供更长的使用寿命，同时使用了混合的氢气吸氢剂使产品具有低产气性能。且用该电解液制成的铝电解电容器耐久性寿命105℃10000小时，不会因为电解液的含水高而使产品失效。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明的一种高含水体系高频低阻抗铝电解电容器工作电解液，包括如下重量份的组分：由20-80重量%有机溶剂和80-20重量%水组成的溶剂；0.1-15重量%选自于羧酸、羧酸盐、无机酸和无机酸盐中的至少一种溶质；0.01-3重量%螯合物化合物；0.01-2重量%新型络合型防腐剂；0.2-3重量%氢气吸收剂。

进一步的，主要溶剂为有机溶剂和水的混合物，所述有机溶剂是一种选自于质子转移和非质子传递的溶剂中的溶剂。作为质子转移的溶剂可以使用纯化合物包括一元醇如乙醇、丙醇和丁醇；二元醇如乙二醇、二甘醇、三甘醇和丙二醇；三元醇如甘油等，非质子传递的溶剂包括分子内部是极性的化合物如内酯化合物，例如γ-丁内酯等。

进一步的，所述的溶质选自羧酸、羧酸盐、无机酸和无机酸盐中的至少一种溶质。可用于本发明中的羧酸包括一元羧酸，其代表为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、对硝基苯甲酸、水杨酸和苯甲酸；和二元羧酸，其嗲表为乙二酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、富马酸、马来酸、苯二甲酸和壬二酸、柠檬酸和羟基丁酸，及其铵、钠、钾、胺和烷基铵盐。

进一步的，所述的溶质选自于磷酸、亚磷酸、次磷酸、硼酸、和氨基磺酸、及其铵、钠、钾、胺和烷基铵盐中的无机酸或其盐。其中有机酸或其盐和无机酸或其盐可以混合使用。

进一步的，所述的螯合物选自于亚乙基二胺-N，N，N’，N’-四乙酸（EDTA）、氨基三甲叉膦酸（ATMP）、羟基乙叉二膦酸（HEDP）、乙二胺四甲叉膦酸（EDTMPA）、二乙烯三胺五甲叉膦酸（DTPMPA）、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸（PBTCA）、多元醇磷酸酯（PAPE）、2-羟基膦酰基乙酸（HPAA）、己二胺四甲叉膦酸（HDTMPA）、多氨基多醚基甲叉膦酸（PAPEMP）、双1，6亚己基三胺五甲叉膦酸（BHMTPMPA）。

进一步的，所述的新型络合型防腐剂为：N,N'-乙基双(2-[2-羟基苯基]甘氨酸)。

进一步的，所述的氢气吸收剂为对硝基苯甲酸、对硝基苯酚、间硝基苯酚、间苯二酚、对苯二酚。可以混合使用。

本发明高含水体系高频低阻抗铝电解电容器工作电解液的制备方法，包括如下步骤：