一种高压铝电解电容器用电解液及高压铝电解电容器制造技术

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×

【技术实现步骤摘要】
一种高压铝电解电容器用电解液及高压铝电解电容器


[0001]本专利技术属于铝电解电容器用电解液
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]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。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]一方面，本专利技术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：
[0007][0008]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；
[0009]所述电解液满足以下关系式：
[0010]0.1≤103×
(σ
×
m
×
p)/(r
×
η)≤1.5；
[0011]且1％≤m≤5％，80mPa
·
s≤η≤400mPa
·
s；
[0012]其中：σ：所述电解液25℃的电导率，单位mS/cm；
[0013]m：所述电解液的含水量，单位％；
[0014]p：主溶质B在所述电解液中的质量含量，单位％；
[0015]r：防腐蚀材料A在所述电解液中的质量含量，单位％；
[0016]η：所述电解液的粘度，单位mPa
·
s。
[0017]优选的，所述含氧烃基包括羰基、酯基或羧基。
[0018]优选的，所述电解液的含水量m为2％～4％。
[0019]优选的，所述电解液的粘度η为80mPa
·
s≤η≤300mPa
·
s。
[0020]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％。
[0021]优选的，所述防腐蚀材料A为无机酸与多元醇在乙二醇溶剂中反应得到的配合物；
[0022]所述无机酸包括硼酸、钼酸和硅酸中的一种或几种；所述多元醇包括甘露醇、木糖醇、山梨糖醇和槲皮素中的一种或几种；
[0023]优选的，所述防腐蚀材料A为硼酸和甘露醇的配合物；
[0024]以电解液的总质量为100％计，所述防腐蚀材料A在电解液中的质量含量为8％～15％。
[0025]优选的，所述溶剂包括主溶剂和助溶剂，所述主溶剂包括乙二醇、二甘醇、丙三醇中的一种或几种；
[0026]所述助溶剂包括N,N
‑
二甲基甲酰胺、二甘醇单丁醚、二甘醇二丁醚、二甘醇甲醚、γ
‑
丁内酯、环丁砜、正丁醇中的一种或几种；
[0027]以电解液的总质量为100％计，所述主溶剂在电解液中的质量含量为26％～65.49％；所述助溶剂在电解液中的质量含量为8％～15％。
[0028]优选的，所述电解液还包括辅助溶质，所述辅助溶质包括癸二酸及其铵盐、壬二酸及其铵盐、十二双酸及其铵盐、硼酸、五硼酸铵中的一种或几种；
[0029]以电解液的总质量为100％计，所述辅助溶质在电解液中的质量含量为1％～3％。
[0030]优选的，所述添加剂包括消氢剂、防水合剂和闪火提升剂；
[0031]所述消氢剂包括对硝基苯甲醇、间硝基乙酰苯、邻硝基苯甲醚、对硝基苯酚、对硝基苯甲酸铵、对硝基苯甲酸中的一种或多种；
[0032]所述防水合剂包括次亚磷酸铵、次亚磷酸、山梨糖醇、甘露醇、硅酸化合物、硅酸铝盐中的一种或多种；
[0033]所述闪火提升剂包括分子量为600～6000的聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇嵌段聚醚、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、无机纳米二氧化硅中的一种或多种；
[0034]以电解液的总质量为100％计，所述消氢剂在电解液中的质量含量为0.5％～2％；所述防水合剂在电解液中的质量含量为0.01％～2％；所述闪火提升剂在电解液中的质量含量为7％～12％。
[0035]另一方面，本申请提供一种高压铝电解电容器，包括阳极箔、阴极箔和设置于阳极箔和阴极箔同侧的电解纸，所述电解纸上浸有电解液，所述电解液为上述所述的高压铝电解电容器用电解液。
[0036]有益效果：
[0037]电解液中的水份含量在1％
‑
5％之间，能够提供足够的氧负离子，提高阳极箔的氧
化效率，及时对氧化膜修补，从而提高铝电解电容器的使用寿命；电解液的水份含量控制在1％～5％之间，电解液粘度在80mPa
·
s～400mPa
·
s范围内，具有提高离子迁移速率、保持电解液具有较高的电导率，保证芯包含浸具良好的浸润效果；本申请提供的高压铝电解电容器用的电解液，通过控制电解液中的含水量m、主溶质B含量p、防腐蚀材料A含量r来调节电解液的电导率和粘度，使得满足关系式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，且使用寿命达到105℃5000H的效果。
具体实施方式
[0038]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述含氧烃基包括羰基、酯基或羧基。3.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述电解液的含水量m为2％～4％。4.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述电解液的粘度η为80mPa
·
s≤η≤300mPa
·
s。5.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，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％。6.根据权利要求1所述的高压铝电解电容器用电解液，其特征在于，所述防腐蚀材料A为无机酸与多元醇在乙二醇溶剂中反应得到的配合物；所述无机酸包括硼酸、钼酸和硅酸中的一种或几种；所述多元醇包括甘露醇、木糖醇、山梨糖醇和槲皮素中的一种或几种；优选的，所述防腐蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：禤裕汉，钟玲，黄丽青，
申请(专利权)人：深圳新宙邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：