[发明专利]一种铝电解电容器电解液及其核心溶质的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器的电解液及其核心溶质的制备方法，特别是一种中、高压铝电解电容器的电解液及其核心溶质的制备方法。 

背景技术

已知的中、高压铝电解电容器的电解液，是以乙二醇为主溶剂，硼酸或五硼酸铵等无机化合物为主溶质。这样的电解液存在电导率低的问题，后来改用壬二酸、癸二酸、十二双酸等直链双酸或其铵盐等作为电解液的主溶质，也有用以上的无机盐配合以上这些有机酸作为溶质的，这样的电解液存在高温热稳定性差问题。经过长期高温后其电导率下降较大，从而导致电容器的阻抗值升高而影响电容器寿命，其中硼酸或它的盐还会在高温下与乙二醇反应产生水，影响电容器的寿命，而癸二酸铵、十二双酸铵及其酸在乙二醇中溶解度较小，常温下不超过6％，使铝电解电容器的低温性能差。 

发明内容

本发明的第一目的是针对目前铝电解电容器的电解液高温热稳定性差、高温导电率性能不佳而提供一种具有高的热稳定性的中、高压铝电解电容器用电解液。 

这种铝电解电容器电解液，其包括溶质和溶剂，其特征在于：所述溶质包括α位含支链的二元羧酸或其盐，所述溶剂为醇类、醇醚类、酰胺类、砜类、亚砜类、酯类溶剂中的一种试剂或一种以上形成的混合溶剂；其中 α位含支链的二元羧酸或其盐以α位含支链的二元羧酸计的质量百分比含量为0.1-30％，优选为2.5-15％。 

优选地，所述α位含支链的二元羧酸具有如下结构式： 

其中：R1为1-20个碳原子的烃基或氢原子，该烃基可以是直链，也可以含支链，可以是饱和的，也可以是不饱和的，主链及支链上可以含醚基、酯基、氰基、酰胺基、羟基、羧基等基团。 

R2为1-20个碳原子的烃基，该烃基可以是直链，也可以含支链，可以是饱和的，也可以是不饱和的，主链及支链上可以含醚基、酯基、氰基、酰胺基、羟基、羧基等基团。 

n为2-15的整数。 

优选地，所述α位含支链的二元羧酸盐，是指与氨或胺形成的盐。 

优选地，所述溶剂为乙二醇或γ-丁内酯中的一种物质或两种混合物。 

优选地，所述电解液还含有次亚磷酸、亚磷酸、磷酸、磷酸单烷基酯或以上几种化合物的氨或胺盐中的一种或几种，其总的质量百分含量为0.05％-5％，优选为0.1％-3％。 

优选地，所述电解液还含有对硝基苯酚、对硝基苯甲醇、邻硝基苯甲醚，间硝基乙酰苯、对硝基苯甲酸等硝基化合物中的一种或以上几种化合物的混合物，其总的质量百分含量为0.05％-15％，优选为0.1％-4％。 

优选地，所述电解液还含有其它有机羧酸或其铵盐，如硼酸或五硼酸铵；癸二酸、壬二酸、苯甲酸、己二酸、十二双酸、1，6-十二双酸、1，7-癸二酸及其铵盐，其总的质量百分含量为1-20％。 

优选地，所述的电解液还含有能提高闪火电压的高分子化合物，比如聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇硼酸酯、聚乙烯醇磷酸酯、聚乙烯吡咯烷酮，其总的质量百分含量为0.2-15％，，优选0.5-10％。 

优选地，所述α位含支链二元羧酸或其盐，优选主链为己二酸或庚二酸，即本发明所述的α位含支链二元羧酸为己二酸或庚二酸衍生物，因为α位有支链，所以在高温下难以发生酯化和酰胺化，从而使电解液电导下降较慢，因为主链是己二酸或庚二酸从而使得对应酸或盐在乙二醇中溶解性大大提高，改善了溶解性。 

本发明的第二目的是提供一种上述电解液中核心溶质的制备方法。 

本发明所述的α位含支链二元羧酸通过如下反应式制备而成： 

其中：R₁为1-20个碳原子的烃基或氢原子，该烃基可以是直链，也可以含支链，可以是饱和的，也可以是不饱和的，主链及支链上可以含醚基、酯基、氰基、酰胺基、羟基、羧基等基团，优选R1为1-8个碳原子或氢原子。 

R₂为1-20个碳原子的烃基，该烃基可以是直链，也可以含支链，可以是饱和的，也可以是不饱和的，主链及支链上可以含醚基、酯基、氰基、酰胺基、羟基、羧基等基团，优选R2为1-8个碳原子， 

R₃、R₄为1-5个碳原子的烃基，可以相同，也可以不同，优选R3、R4为1-2个碳原子烷基。 

X为氯、溴、碘等卤素原子，磺酸基等基团； 

n为2-15的整数，优选n为2-3。 

优选地，所述α位含支链的二元羧酸是通过如下步骤制得：