[发明专利]一种铝电解电容器电解液用聚合物主溶质、包含其的电解液及铝电解电容器

说明书

本发明提供一种铝电解电容器电解液用聚合物主溶质、包含其的电解液及铝电解电容器，所述铝电解电容器用电解液包括聚合物主溶质，所述聚合物主溶质是以丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丁二烯和甲基丙烯酸为单体发生聚合反应而得到，包含该聚合物主溶质的电解液不包括硼酸类物质。本发明的聚合物主溶质能够使得电解液增加电导率，具有高的闪火电压，使得使用该电解液的不含硼酸类物质的铝电解电容器不仅满足高压以及超高压的要求，同时在高温储存实验之后不发生结块凝胶的现象表现出较好的稳定性。

技术领域

本发明属于电容器电解液技术领域，涉及一种铝电解电容器电解液用聚合物主溶质、包含其的电解液及铝电解电容器，尤其涉及一种超高压铝电解电容器用电解液及铝电解电容器。

背景技术

目前，国内外铝电解电容器广泛使用乙二醇+硼酸盐体系配制铝电解电容器电解液。使用这种方法配制的电解液，其优点在于技术上比较成熟，配置过程操作简单，配置成本低且市场上采购容易，能够满足电容器一般工作状态的电气性能。但使用乙二醇+硼酸体系的电解液会从硼酸产生结晶水，以及乙二醇和硼酸之间由于酯化反应生成大量的缩合水，从而造成电解液系统内部水分含量升高，在超过100℃的使用温度条件下使用该电解液时，电解液中的水将蒸发为水蒸气，电解电容组件内压升高，最终降低其高温使用寿命。

电解液作为铝电解电容器的阴极，具有提供氧离子、修补阳极氧化膜的重要作用，并且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，直接影响着电容器的性能。

另外，SVHC即高度关注物质，来源于欧盟REACH法规。2010年6月18日，硼酸类物质归为第三类SVHC并正式加入候选列表中。从此还有硼酸类物质的产品被列入重点管控对象，因此研制不含有硼酸的电解液将是整个铝电解电容器生产企业面临的一个崭新课题。

电解液成分复杂，涉及到的主溶质及添加剂多达十几种。目前主溶质局限在40个碳以内的长链多元羧酸，这种主溶质在提高电容器的工作温度范围、额定电压、工作寿命等方面的作用有限。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铝电解电容器电解液用聚合物主溶质、包含其的电解液及铝电解电容器。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种铝电解电容器电解液用聚合物主溶质，所述聚合物主溶质是以丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丁二烯和甲基丙烯酸为单体发生聚合反应而得到。

本发明中利用如上所述制备得到的聚合物作为电解液的主溶质，能够增加电导率，具有高的闪火电压，使得使用该电解液的铝电解电容器不仅满足高压以及超高压的要求，同时在高温储存实验之后不发生结块凝胶的现象，经过高温储存实验之后电导率变化相对较小。

优选地，所述聚合物主溶质的数均分子量为10000-100000，例如10000、12000、14000、18000、20000、25000、28000、30000、35000、40000、45000、50000、55000、60000、65000、68000、70000、75000、80000、85000、90000、95000或100000。

本发明的聚合物主溶质具有较长的碳链，并且丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丁二烯和甲基丙烯酸形成的结构单元之间相互协调，既能增加聚合物主溶质的电导率，又能增强聚合物主溶质在电解液溶剂中的溶解度，并且能够提高闪火电压，并且该聚合物主溶质还可防止在长期使用过程中发生副反应。

优选地，所述聚合物主溶质的多分散性指数(PDI)为1.2-1.5，例如1.2、1.23、1.25、1.28、1.3、1.32、1.35、1.38、1.40、1.42、1.45、1.48或1.5。

在本发明中，所述聚合物主溶质分子量分布窄，产品均一。