本發(fā)明涉及一種鋁電解電容器，尤其涉及一種高壓鋁電解電容器的電解液及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋁電解電容器是電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)元件之一，隨著電子產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，對鋁電解電容器的工作電壓、使用壽命、上限工作溫度等性能也提出了越來越高的要求。目前，走在世界前列的日本等許多知名品牌電容器廠家已經(jīng)相繼推出額定工作電壓大于600V的產(chǎn)品，并且，他們所推出的新產(chǎn)品系列大多都是在超高壓方面的，可見，超高壓鋁電解電容器是未來發(fā)展的一種趨勢。雖然中國的鋁電解電容器占世界的市場份額越來越大，但在超高壓鋁電解電容器上還是存在著空開區(qū)，和世界先進(jìn)技術(shù)還有一定的差距。
電解液是鋁電解電容器的實(shí)際陰極，起到提供氧離子、修補(bǔ)陽極氧化膜的作用，因此，高性能的電解液對于保證鋁電解電容器的品質(zhì)起到至關(guān)重要的作用。目前，對于超高壓（大于600V）電解液的開發(fā)，主要優(yōu)先選用長碳鏈的羧酸銨鹽或羧酸，但目前研發(fā)所用的長碳鏈羧酸銨鹽或羧酸主要來自國外，國內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)并不成熟，因此會導(dǎo)致電解液的生產(chǎn)成本高，并不適用與實(shí)際的生產(chǎn)。此外，長碳鏈的羧酸銨鹽或羧酸由于其碳鏈長，其溶解度較低，會導(dǎo)致電解液的電導(dǎo)率較低。專利CN103839682A，提供一種600V的鋁電解電容器；專利CN103811183A提供一種630V的鋁電解電容器；專利CN103794369A提供一種700V的鋁電解電容器；專利CN104465100A提供一種800V鋁電解電容器，但是，它們均采用長碳鏈羧酸銨鹽或羧酸為主溶質(zhì)，其電解液電導(dǎo)率均比較低，產(chǎn)品損耗較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種性能穩(wěn)定，電解液黏度小，電導(dǎo)率較高，利于批量生產(chǎn)，可降低生產(chǎn)成本的高壓鋁電解電容器的電解液及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：一種高壓鋁電解電容器的電解液，包括70-90份主溶劑、5-25份輔助溶劑、2-10份溶質(zhì)和1-5份閃火電壓提升劑；所述主溶劑包括乙二醇、γ-丁內(nèi)酯、DMF、一縮二乙二醇單丁醚的中一種或多種，所述輔助溶劑包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、納米二氧化硅溶液、甘油、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯中的兩種或兩種以上；所述溶質(zhì)為癸二酸銨、己二酸銨、己二酸、硼酸、五硼酸銨、壬二酸銨、十二雙酸銨、甲酸銨、苯甲酸銨、甘露醇、山梨醇、檸檬酸、乙二胺中的兩種或兩種以上；所述閃火電壓提升劑為聚乙烯醇、硼酸乙二醇聚酯、硼酸丙二醇聚酯、硼酸丙三醇聚酯、硼酸聚乙二醇聚酯、聚乙二醇6000中的一種或多種。本發(fā)明中，主溶劑對溶質(zhì)的溶解性能好，黏度低，介電常數(shù)大（電解液電導(dǎo)率會較高）。輔助溶劑主要是起到改善電解液的黏度以及電解液的氧化效率，能一定程度的提高電解液的閃火電壓。本發(fā)明的溶質(zhì)采用短鏈溶質(zhì)，由于其相對長碳鏈溶質(zhì)來說溶解性能好，能在保證較高閃火電壓的情況下，保持較高的電導(dǎo)率，同時，由于其碳鏈短，分子量小，電解液黏度也相應(yīng)會變小。本發(fā)明中，閃火添加劑能夠優(yōu)先的吸附于陽極箔的表面，可抑制配液過程中水的產(chǎn)生，提高閃火電壓。
上述的高壓鋁電解電容器的電解液，優(yōu)選的，電解液中還包括輔助添加劑，所述輔助添加劑為磷酸、次亞磷酸銨、次磷酸銨、對硝基苯甲酸、對硝基苯甲醇、磷鎢酸中的兩種或兩種以上。本發(fā)明中，輔助添加劑主要起到消氫和防水的作用。
上述的高壓鋁電解電容器的電解液，優(yōu)選的，包括以下步驟，1）將主溶劑和輔助溶劑混合均勻；2）在溫度為40-70攝氏度的條件下加入40%-45%的溶質(zhì)，攪拌并將溫度升至120-130攝氏度；使部分主溶質(zhì)和輔助溶質(zhì)在高溫下與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大分子鏈的羧酸酯類有機(jī)物，提高電解液的閃火電壓。3）在溫度為100-130攝氏度的條件下加入閃火電壓提升劑，繼續(xù)升溫加熱使得閃火電壓提升劑溶解；4）閃火電壓提升劑溶解完全后，冷卻至115-130攝氏度加入剩余的溶質(zhì)并保溫40-80分鐘；5）將4）中的電解液冷卻至100-105攝氏度時加入輔助添加劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的電解液可用于600V超高壓，電解液性能穩(wěn)定，電解液黏度小，電導(dǎo)率較高，利于批量生產(chǎn)，可降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的有點(diǎn)如下，1.黏度小：所選溶劑黏度低，溶質(zhì)碳鏈短，分子量小以及溶質(zhì)含量占電解液含量的比重較小，會使電解液的黏度變小。2.高電導(dǎo)率：同質(zhì)量的短碳鏈溶質(zhì)其NH4+會比長碳鏈的溶質(zhì)要多，輔助溶劑的加入基本不影響電解液的電導(dǎo)率，這樣能讓電解液保證高閃火電壓的情況下保持教高的電導(dǎo)率。3.利于批量生產(chǎn)：所選用的原料國內(nèi)均有成熟的生產(chǎn)技術(shù)，不像其他專利選用的長碳鏈溶質(zhì)，生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
需要特別說明的是，當(dāng)某一元件被描述為“固定于、固接于、連接于或連通于”另一元件上時，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過其他中間連接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。
除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例
一種高壓鋁電解電容器的電解液，其特征在于：包括70-90份主溶劑、5-25份輔助溶劑、2-10份溶質(zhì)和1-5份閃火電壓提升劑；所述主溶劑包括乙二醇、γ-丁內(nèi)酯、DMF、一縮二乙二醇單丁醚的中一種或多種，所述輔助溶劑包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、納米二氧化硅溶液、甘油、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯中的兩種或兩種以上；所述溶質(zhì)為癸二酸銨、己二酸銨、己二酸、硼酸、五硼酸銨、壬二酸銨、十二雙酸銨、甲酸銨、苯甲酸銨、甘露醇、山梨醇、檸檬酸、乙二胺中的兩種或兩種以上；所述閃火電壓提升劑為聚乙烯醇、硼酸乙二醇聚酯、硼酸丙二醇聚酯、硼酸丙三醇聚酯、硼酸聚乙二醇聚酯、聚乙二醇6000中的一種或多種。
本實(shí)施例中，電解液中還包括輔助添加劑，所述輔助添加劑為磷酸、次亞磷酸銨、次磷酸銨、對硝基苯甲酸、對硝基苯甲醇、磷鎢酸中的兩種或兩種以上。
本實(shí)施例的高壓鋁電解電容器的電解液的制備方法，包括以下步驟，1）將主溶劑和輔助溶劑混合均勻；2）在溫度為40-70攝氏度的條件下加入總重量45%的溶質(zhì)，攪拌并將溫度升至120-130攝氏度；3）在溫度為100-130攝氏度的條件下加入閃火電壓提升劑，繼續(xù)升溫加熱使得閃火電壓提升劑溶解；4）閃火電壓提升劑溶解完全后，冷卻至115-130攝氏度加入剩余55%的溶質(zhì)并保溫40-80分鐘；5）將4）中的電解液冷卻至100-105攝氏度時加入輔助添加劑。
本實(shí)施例的電解液可用于600V超高壓，電解液性能穩(wěn)定，電解液黏度小，電導(dǎo)率較高，利于批量生產(chǎn)，可降低生產(chǎn)成本。