[发明专利]一种高电压型的电容器电解液及其制备方法

说明书

本申请涉及电解液领域，具体公开了一种高电压型的电容器电解液及其制备方法，电解液包括以下重量份的原料：硼砂2‑10份，焦磷酸钠0.4‑1.2份，硅酸钠1‑4份，有机醇混合物46‑78份，水1‑5份，性能添加剂5‑13份，调节剂0.5‑3份。电解液的制备方法包括以下制备步骤：步骤一，制备性能添加剂和调节剂；步骤二，将硼砂，焦磷酸钠和硅酸钠加入水中溶解，制得缓冲液；步骤三，将有机醇混合物和性能添加剂和调节剂混合均匀，滴加缓冲液，缓冲液滴加完成后保温。通过本申请制得的电解液的具有优良的闪火电压和优异的电导率。在长时间使用后，闪火电压的差值小，能长久适用于高压型电容器。

技术领域

本申请涉及电解液领域，更具体地说，它涉及一种高电压型的电容器电解液及其制备方法。

背景技术

随着电子工业的飞速发展，电容器的应用更加广泛，性能要求也越来越高。铝电解电容器作为电子工业的基础“元器件”，其性能的优劣将关系到相关电子行业产品的核心竞争力。现阶段，对铝电解电容器有着越来越高的技术和质量要求，诸如汽车工业、军事领域、航天领域、家用电器、通信工程等领域都离不开铝电解电容器。

铝电解电容器的使用已普及到人们的具体生活中，比如程控交换机、电话机、手机、计算机、电脑、电视等高技术尖端产品，因此高品质、高质量的铝电解电容器的研制和生产越来越迫切。随之而来，越来越多的高端大型仪器和设备所需求的铝电容器工作电压也逐渐提高，而铝电容器工作电压又与其工作电解液的闪火电压有着密切的关系，电解液作为铝电解电容器的核心，其性能直接影响到产品的开发和应用，因此铝电容器工作电解液的闪火电压的研究也越来越引起行业人士的关注。

相关技术中，如公开号为CN104124062A的专利申请公开了一种启动电容器电解液，包括下列质量份原料：乙二醇为80-100份，癸二酸铵为3-5份，十二双酸铵0.5-1.5份，对硝基苯甲酸为0.1-0.3份，次亚磷酸0.1-0.3份，高分子添加剂0.6-2.6份，优化剂0.5-1.5份。发明人发现采用上述电解液仅能满足一般工作状态的电容器的使用要求，上述电解液无法在高压型电容器中使用，不能满足高压型电容器的需求。

发明内容

为了有效提高电解液的耐压性，以适用于高压型电容器的工作环境，本申请提供一种高电压型的电容器电解液及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种高电压型的电容器电解液采用如下的技术方案：

一种高电压型的电容器电解液，包括以下重量份的原料：硼砂2-10份，焦磷酸钠0.4-1.2份，硅酸钠1-4份，有机醇混合物46-78份，水1-5份，性能添加剂5-13份，调节剂0.5-3份，调节剂包括环糊精、柠檬酸钙和二异硬脂醇苹果酸酯；性能添加剂包括聚酰亚胺纤维、石墨粉、乙二醇和对硝基苯酚。

电解液闪火电压的高低在一定程度上取决于阳极电介质界面处负离子的电荷密度，本申请采用有机醇混合物作为主要溶剂，将焦磷酸钠、硅酸钠和硼砂和水配成体系的缓冲液，仅能够有效促进离子的传输，还能够调节体系的酸碱度，缓冲液整体呈弱碱性，以使得体系中含氧酸根离子浓度降低，控制阳极表面的氧负离子的电荷密度，以使得氧负离子放电概率下降，从而提高电解液的山火电压。其中硼砂能够与有机醇混合物中的羟基发生一定程度的交联，提高体系的粘度，硅酸钠也能在一定程度上提高电解液的粘度，协同改善电解液的闪火电压。

由于缓冲液的配置有水的加入，会降低其电导率，在本领域中，电解液的电导率和闪火电压在一定程度上为反比关系，电导率降低其闪火电压升高，电导率和闪火电压的在一定程度上同步提升是很难的。而本申请的性能添加剂的加入，不仅能够有效提高电解液的电导率，还能够协助改善电解液的闪火电压。调节剂能够在电解液的使用过程中缓释钙离子，钙离子能够与硅酸钠反应形成具有一定粘性的物质，从而起到调节电解液使用过程中的粘度，进而使得电解液在使用一段时间后依旧具有优异的闪火电压。

优选的，聚酰亚胺纤维、石墨粉、乙二醇和对硝基苯酚的质量比为(1-2.3):(1-3):(8.5-12):(5-9)。