[发明专利]一种中高压铝电解电容器用工作电解液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种中高压铝电解电容器用工作电解液及其制备方法，属于电容器制备技术领域。该工作电解液以癸二酸铵为主溶质，以烷基癸二酸铵为次溶质，以聚乙烯醇和缩乙二醇为高分子添加剂，以壬二酸氢铵、十二双酸铵、五硼酸铵中的至少一种为辅助溶质。制备过程中添加高分子聚合物，控制电解液的烧煮温度和保温时间，利用聚合物添加剂与溶剂之间的反应，增强高分子聚合物的溶解能力；利用不同分子链长度的聚合物，以及含不同种类官能团的聚合物分子在阳极箔上的吸附作用，增强其对电容器工作过程中阳极表面缺陷的修复能力。本发明主要通过对电解液配方、烧煮工艺的调整，提高中高压铝电解电容器用工作电解液的稳定性，提升电容器的综合性能。

技术领域

本发明属于电容器制备技术领域，尤其涉及一种中高压铝电解电容器用工作电解液及其制备方法。

背景技术

中高压铝电解电容器是电子产品的基础元件之一，广泛用于汽车电子、变频技术、显示器、充电器、电子镇流器、开关电源、节能灯的生产中。近年来，电子技术的迅猛发展和集成化程度的进一步提高，对铝电解电容器的综合性能提出了更高的要求，驱动着铝电解电容器朝着高压高容、长寿命方向发展。

铝电解电容器主要由电容芯子和工作电解液构成，工作电解液对铝电解电容器的性能起着很关键的作用，决定了电解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、电容器的工作寿命等。在制备过程中，电解液配方、烧煮工艺甚为关键，制备过程中，各组分间会发生酸铵分解、酯化和酯交换等一系列复杂的化学反应，须通过大量实验来研究确定制备工艺。

目前中高压铝电解电容器工作电解液大多为直链羧酸铵盐+硼酸类盐+乙二醇体系，直链羧酸盐中碳原子数越多闪火电压越高，但其可溶性随分子量的增大而急剧下降，如通常使用的癸二酸铵在乙二醇中的溶解度不超过5％，导致阻抗增加，且低温下易结晶析出，电容器的工作温度范围受到制约。支链多元羧酸盐在多元溶剂中溶解度相对较高，低温下不易结晶，使用温度范围宽，电解液电导率高，制备的电容器耐压能力、耐高纹波电流能力强，但支链多元羧酸盐存在成本高的缺点。另外，常见工作电解液制备的铝电解电容器还存在漏电流大、耐纹波能力不够强等不足。并且，能用作中高压铝电解电容器工作电解液的其他溶质还包括壬二酸铵、壬二酸氢铵、癸二酸铵、十二双酸铵等直链羧酸盐类及五硼酸铵、苯甲酸铵等，但是均各自存在一定的缺点，如十二双酸铵不易得，五硼酸铵电导率偏高，苯甲酸铵在高温下不稳定等。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种中高压铝电解电容器用工作电解液及其制备方法，通过对电解液配方、烧煮工艺技术的调整，以提升铝电解电容器用工作电解液的稳定性，提升电容器的综合性能。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

技术方案之一：

一种中高压铝电解电容器用工作电解液，以癸二酸铵为主溶质，以烷基癸二酸铵为次溶质，以聚乙烯醇和缩乙二醇为高分子添加剂，以壬二酸氢铵、十二双酸铵、五硼酸铵中的至少一种为辅助溶质，所述聚乙烯醇由不同分子量的PVA组成，所述缩乙二醇由不同分子量的PEG组成。

进一步地，所述中高压铝电解电容器用工作电解液按质量百分比包括以下组分：辅助溶剂2-4％、主溶质5％、次溶质2％、甘露醇2％、五硼酸铵3％、壬二酸氢铵0.9％、十二双酸铵0.4％、消氢剂0.4％、形成剂0.4％和高分子添加剂1.2-1.4％，余量为主溶剂。

进一步地，所述主溶剂为乙二醇，所述辅助溶剂为γ-丁内酯、丙三醇、二甘醇中的一种或多种，所述消氢剂为对硝基苯甲酸，所述形成剂为次亚磷酸铵。