[发明专利]一种铝电解电容器用电解液

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术科学中的电化学领域，具体为一种可用于制备铝电解电容器的铝电解电容器用电解液。

背景技术

电容器是一种储能元件，具有高功率密度、高循环寿命、能快速充放电等优点，在电路中具有调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换和延时的作用。常用作交流旁路和滤波，在要求不高时也可用于信号耦合。现有技术中的铝电解电容器由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，其芯子是由阳极铝箔、浸有电解液的衬垫纸、阴极铝箔、天然氧化膜等重叠卷绕而成的，芯子含浸电解液后用铝壳和胶盖密闭起来就构成一个电解电容器。

一般认为，电解液是铝电解电容器的实际阴极，起到提供氧离子、修补阳极氧化膜的重要作用，对电容器的性能有很大影响，决定着电容器的等效内阻，工作电压范围，储电容量及工作温度和工作环境，因此高性能的电解液对于保证铝电解电容器起到至关重要的作用。现有技术中的电容器电解液多使用的有机酸系电解液溶质如：癸二酸、壬二酸、十二二酸、十三双酸、己二酸等，这些有机酸溶质因氧化效率和稳定性较好，被广泛用作铝电解电容器的工作电解液，然而这些溶质同时也存在着链短的内部结构缺陷，容易在使用过程中出现耐压不足被击穿的情况，导致铝电解电容器失效。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种铝电解电容器用电解液，具有较佳的均一性和稳定性，同时制备工艺简单，可满足大规模工业化生产的需要，以解决上述技术背景中的缺陷。

一种铝电解电容器用电解液，包括以下质量份的原料：

主电解质：10～15份

辅助电解质：6～8份

溶剂：65～70份

CMC：0.5～2份

间位聚芳硫醚砜酰胺：1～3份

添加剂1～5份。

其中，主电解质为硼酸、四氟硼酸季铵盐与丙基甲基咪唑四氟硼酸盐的按摩尔比1:1:2的混合物；而辅助电解质为三甲基己二酸、癸二酸、壬二酸、十二二酸、己二酸及其铵盐中的一种，也包括无机酸及其铵盐。

在本发明中，所述溶剂为相对介电常数在90以上的质子惰性溶剂，优选采用乙酰胺、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基丙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的一种。

在本发明中，所述添加剂包括防水剂、消氢剂以及电压提升剂，其中，防水剂为磷酸、亚磷酸、次亚磷酸中的一种；消氢剂为对硝基苯甲酸、对硝基苯酚和对硝基苯甲醇中的一种；闪火电压提升剂为甘露醇，防水剂、消氢剂和闪火电压提升剂三者的添加比例为1:1:3。

有益效果：本发明采用的溶剂为相对介电常数90的质子惰性溶剂作为溶剂，配合两级电解质结构和CMC填充，拥有较佳的导电性能，配合添加剂的性能提升，可使电解质在长时间持续使用的条件下能保持其电导率，延长了电容器的使用寿命，明显提升铝电解电容器的使用性能，同时还能有效缓解电容在高电压情况下耐压不足带来的问题。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例一：

包括以下质量的原料：硼酸、四氟硼酸季铵盐与丙基甲基咪唑四氟硼酸盐的按摩尔比1:1:2的混合物：10kg、三甲基己二酸6kg、N-甲基甲酰胺68kg、CMC：1kg、间位聚芳硫醚砜酰胺：1kg、磷酸：1kg、对硝基苯甲酸：1kg、甘露醇3kg。

实施例二：

包括以下质量的原料：硼酸、四氟硼酸季铵盐与丙基甲基咪唑四氟硼酸盐的按摩尔比1:1:2的混合物：12kg、壬二酸：8kg、乙酰胺：70kg、CMC：0.5kg、间位聚芳硫醚砜酰胺：2kg、亚磷酸：1kg；对硝基苯酚1kg；甘露醇3kg。

实施例三：

包括以下质量的原料：硼酸、四氟硼酸季铵盐与丙基甲基咪唑四氟硼酸盐的按摩尔比1:1:2的混合物：14kg、硼酸：7kg、N,N-二甲基甲酰胺中：70kg、CMC：0.5kg、间位聚芳硫醚砜酰胺：2kg、亚磷酸：0.5kg；对硝基苯酚0.5kg；甘露醇1.5kg。

实施例四：

包括以下质量的原料：硼酸、四氟硼酸季铵盐与丙基甲基咪唑四氟硼酸盐的按摩尔比1:1:2的混合物：13kg、三甲基己二酸：8kg、N-甲基丙酰胺：66kg、CMC：2kg、间位聚芳硫醚砜酰胺：3kg、亚磷酸：0.2kg；对硝基苯酚0.2kg；甘露醇0.6kg。