[发明专利]一种电容器电解液以及使用该电解液的电容器

说明书

本发明属于电化学领域，其公开了一种电容器电解液及使用该电解液的电容器，所述电容器电解液由乙二醇、甲酸铵、去离子水、有机高分子化合物、磷酸盐、三丁胺、聚乙烯醇、对硝基苯甲醇、羧基酸、五氧化二磷、对硝基苯甲醇按照一定质量比混合制成。添加有机高分子化合物能够使水分子被固定，阻止水与其他有害物质直接与介质膜接触，抑制饱和蒸气压的提高、防止水合与侵蚀，本发明的电解液参数：电导率(35度)＝3.8±0.5ms/cm,PH值6.5±1；闪火电压：>600V。其具有较好的电磁兼容性和抗雷击性能，能够广泛应用于手机充电器等领域，具备极高的经济价值。

技术领域

本发明涉及一种电解液，尤其涉及一种电容器电解液以及使用该电解液的电容器。

背景技术

电容器是各种电子产品中不可替代的基础元件，广泛应用在包括电源器、主机板、音响及不断电系统等电子设备。近年电子元器件集成化与高速处理化技术的迅猛发展，全球市场对电容产品性能提出更高要求。小体积、长寿命、耐高温、耐高频纹波电流、低阻抗是铝电解电容器的发展趋势。

影响电容器性能的因素很多，除了制造工艺水平、阳极铝箔质量等方面，电容器中的工作电解液是一个重要制约因素。电解液是电容器的实际阴极，起提供氧离子、修补阳极氧化膜的重要作用。工作电解液要求具有高的氧化效率、稳定的物化性质、较小的电阻率等，且对铝箔和密封材料无腐蚀。它决定了电容器的工作温度范围、额定电压、损耗因子、阻抗、额定纹波电流、工作寿命等。

铝电解电容器电解液主要由主溶剂，主电解质以及添加剂构成。溶剂决定了电容器的工作温度范围，对离子溶剂化起关键作用。主电解质的作用是提供离子，使电解液导电并具有氧化能力。现在选用的主电解质主要是含氧弱酸及其盐类。随着研究不断地深入，主电解质的体系也在不断升级。其中，中高压主电解质发展情况大致如下：(1)硼酸+乙二醇体系：该体系为铝电解电容器早期使用的电解液。硼酸和乙二醇发生酯化反应会生成水，在高温下水汽化而使内压增加，导致电容器容易破裂。该体系无法应用在高温环境，现已基本淘汰。(2)直链羧酸盐+乙二醇体系：这是目前国内广泛使用的体系。但直链羧酸盐在低温下有结晶析出的现象，影响了电容器的低温性能。并且直链羧酸盐体系的氧化效率较低。这些问题都制约着电容器性能的进一步提高。(3)支链羧酸盐+乙二醇体系：国外厂商多使用支链羧酸盐作为主电解质。相对比于直链羧酸，支链羧酸中侧链基团的引入，使其在高温条件下抑制酯化的能力加强，从而提高了高温稳定性；而且由于侧链上基团的空间位阻作用以及烷氧基团的极化作用，使其在乙二醇中的溶解度增加，从而改善其低温性能。支链羧酸盐的溶解度和热稳定性均优于直链羧酸盐，能制造出性能更优异的电容器产品。

目前应用于手机充电器上的电容器要求同时实现较好的电磁兼容性和抗雷击性能，但电磁兼容性要求具有较小的ESR，抗雷击要求具有较大的ESR。

发明内容

为克服现有手机充电器上电容器的不足，本发明提供一种电容器电解液以及使用该电解液的电容器，所述电容器在保证较好的抗雷击性能的同时，使其具有较小的ESR。在充电器等其他电子元器件领域，采用该电容器具有较高的实用价值。

一种电容器电解液由乙二醇、甲酸铵、去离子水、磷酸盐、三丁胺、聚乙烯醇、对硝基苯甲醇、羧基酸、五氧化二磷和甘露醇、乳糖和核糖中的一种或任意多种按照一定质量比混合制成。其中，乙二醇50-70％、甲酸铵6-8％、去离子水10-25％、甘露醇、乳糖和核糖中的一种或任意多种5-10％、磷酸盐0.4-0.8％、三丁胺6-8％、聚乙烯醇1-2％、对硝基苯甲醇0.5-1％、羧基酸1-2％、五氧化二磷3-6％。

实现该铝电解电容器电解液的制备方法包括以下步骤：

(1)将乙二醇和去离子水按比例加入到容器里，加温，当温度升至50～60℃时加入甲酸铵；

(2)搅拌均匀后升温到80～90℃加入磷酸盐、聚乙烯醇和对硝基苯甲醇，搅拌溶解后加入甘露醇、乳糖和核糖中的一种或任意多种；