[发明专利]一种高压铝电解电容器用电解液及高压铝电解电容器

说明书

为克服现有铝电解电容器在高压下易腐蚀失效、寿命低的问题，本申请提供了提供一种高压铝电解电容器用电解液及高压铝电解电容器，电解液主溶质B、防腐蚀材料A和溶剂，所述电解液满足以下关系式：0.1≤10³×(σ×m×p)/(r×η)≤1.5，且1％≤m≤5％，80mPa·s≤η≤400mPa·s，制备得到的电解液具有较高的电导率、闪火电压，避免电容器出现击穿、开阀漏液、腐蚀等失效现象发生，制备得到的铝电解电容器可耐500V以上高压，具有高的电导率、高耐压和良好的耐腐蚀性能，且使用寿命达到105℃5000H的效果。

技术领域

本发明属于铝电解电容器用电解液技术领域，具体涉及一种适用于500V以上的高压铝电解电容器用电解液及高压铝电解电容器。

背景技术

铝电解电容器应用领域十分广泛，涉及到工业、家电、航天等重要行业，起着不可替代的重要作用。随着铝电解电容器使用范围的增加，对铝电解电容器的耐压能力要求也逐渐提高；现阶段市场上500～600V电压段的铝电解电容器产品，为保证产品的耐压能力，往往使用电导率较低的铝电解电容器，如市场上使用的500V铝电解电容器产品使用的铝电解液电导率为1.2mS/cm，550V铝电解电容器产品使用的铝电解液电导率为1.0mS/cm，600V铝电解电容器产品使用的铝电解液电导率为0.6mS/cm。低电导率的铝电解液虽能很好的应对高耐压的需求，但其应用到铝电解电容器时，铝电解电容器产品的DF(介质损耗，DF＝损耗能量/储存能量)值则会相对较大，容易导致铝电解电容器在使用时发热量大，缩短产品的使用寿命。

同时，铝电解电容器在高压环境下，电场强度大，容易使杂质离子的迁移速率变快，还能使铝基体晶格中的杂质离子迁移出来，加快对铝箔造成腐蚀，影响电容器参数，严重时会造成电容器的失效。目前，市场上的铝电解电容器高压产品标注的使用寿命基本是105℃2000H，最主要的原因就是铝电容器在使用后期更容易出现腐蚀失效。

发明内容

针对现有铝电解电容器在高压下易腐蚀失效、寿命低的问题，本申请提供一种高压铝电解电容器用电解液及高压铝电解电容器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种高压铝电解电容器用电解液，所述电解液包括溶剂、溶质和添加剂，所述溶质包括主溶质B和防腐蚀材料A，所述主溶质B为结构式1所示化合物：

其中，R包括主碳链以及位于主碳链上的支链，R的主碳链包括长度为10～26个碳原子，R的支链数量为1～10个，且R的支链各自独立地选自碳原子数1～10的直链或支链的烃基、碳原子数1～10的直链或支链的含氧烃基；

所述电解液满足以下关系式：

0.1≤10³×(σ×m×p)/(r×η)≤1.5；

且1％≤m≤5％，80mPa·s≤η≤400mPa·s；

其中：σ：所述电解液25℃的电导率，单位mS/cm；

m：所述电解液的含水量，单位％；

p：主溶质B在所述电解液中的质量含量，单位％；

r：防腐蚀材料A在所述电解液中的质量含量，单位％；

η：所述电解液的粘度，单位mPa·s。

优选的，所述含氧烃基包括羰基、酯基或羧基。

优选的，所述电解液的含水量m为2％～4％。

优选的，所述电解液的粘度η为80mPa·s≤η≤300mPa·s。

优选的，以电解液的总质量为100％计，所述主溶质B在电解液中的质量含量为10％～25％。