[发明专利]一种防水合电解电容器用电解液及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于电解液技术领域，具体涉及一种防水合电解电容器用电解液及其制作方法。

背景技术

铝电解电容器是电子产品的基础元件之一，广泛应用于笔记本电脑、镇流器、汽车电子等产业。随着电子技术的迅猛发展，电子整机的组装密度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。目前，电解电容器的性能缺点主要是漏电流和损耗值大，寿命短，应用范围受限制等，无法满足现代电子产品的需求。

目前，许多现代电子产品的性能越来越高，信号及其高次谐波引起的噪音也相应地出现在更高的频率范围，因此高频化是电解电容器发展方向。要满足低压电解电容器的高频化、低阻抗、低漏电、长寿命的性能要求，其所用的电解液需要具有较高的电导率，水系电解液是目前高电导率电解液的最佳选择。

然而，水系电解液含有大量的水，在电解电容器中工作时会使铝缓慢地从电极箔溶解出而生成铝离子，该铝离子与工作电解液中的水反应，生成氢氧化铝在箔表面析出，使铝箔恶化，最终引起电解电容器的特性失效。为了减缓水合反应带来的危害，目前的防水合方法是将磷酸添加到电解液中，磷酸与氧化铝反应生成磷酸铝网络结构，磷酸铝经过同化和钝化处理，形成磷酸铝的阻水层，可以阻止水的进入，可以起到缓蚀作用。

中国专利CN101556867B公开了一种电解液及其制备方法和所得铝电解电容器的制备方法，所述电解液由主溶剂、辅助溶剂、溶质、改性添加剂、消氢剂和防水合剂组成；所述的主溶剂是乙二醇，辅助溶剂是磷酸三丁酯、磷酸单丁酯、二甘醇二丁醚中的一种或几种，溶质是癸二酸铵、1.6-十二双酸铵、1.10-十二双酸铵有机羧酸盐中的一种或几种，所述的防腐剂是季戊四醇、磷钨酸、磷檬酸中的一种或几种物质，所述的改性添加剂为正硅酸乙酯、纳米二氧化硅中的一种或两种，所述的消氢剂是对消基苯甲醇、对消基苯酚中的一种或两种物质，所述的防水合剂是次亚磷酸、次亚磷酸铵中的一种或两种物质。制备得到的电解液具有耐高温、闪火电压高的优点，但是磷酸类的防水合剂随着时间的进程，磷酸盐会被逐渐消耗，需要不断补充磷酸盐才能达到缓蚀的作用，而过多的磷酸盐也会使电解电容器出现漏电流等现象，不仅增加了成本还大大降低了电解电容器的安全性。

中国专利申请201510973315.9公开了一种高水系高稳定性铝电解电容器用电解液及其制备方法，所述电解液由己二酸铵、防水合剂、氨水、甲酸铵、对硝基苯甲酸、磷酸、乙二醇和去离子水，所述防水合剂是由乙二醇、羟基羧酸和磷化物按重量比5-7:1.5-2.5:1于120-170℃温度下脂化3-4h制得。制得的电解液具有高频低阻抗和高稳定性的优点，还具有良好的电化学特性，可应用于铝电解电容器的制造。但是，电解液中的氨水在使用过程会产生大量的氨气，同时还会降低电解液的电导率，不符合铝电解电容器电解液的要求。

发明内容

为了解决现有技术电解电容器存在的不足，本发明的目的在于提供一种防水合电解电容器用电解液及其制作方法，以解决上述问题。本发明提供的防水合电解电容器用电解液具有高频低阻抗、低漏电和腐蚀性低的优点，该电解液通过抑制电极箔的水合劣化，抑制漏电流的回升，可以有效的提高电解电容器的安全性，同时还可以延长电解电容器的使用寿命。

本发明提供了一种防水合电解电容器用电解液，包括以下组分及其重量份数：

乙二醇120-150份、己二酸铵15-20份、甲酸铵12-18份、添加剂2-10份和超纯水30-60份；所述添加剂包括乙二醇、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲酸铵、络合剂、界面活性剂和缓蚀剂。

进一步地，所述防水合电解电容器用电解液包括以下组分及其重量份数：

乙二醇140份、己二酸铵18份、甲酸铵14份、添加剂6份和超纯水40份。

进一步地，所述添加剂包括以下组分及其重量百分比：

乙二醇60-80％、磷酸二氢铵1-3％、磷酸氢二铵2-4％、磷酸2-6％、对硝基苯甲酸1-3％、对硝基苯甲酸铵2-5％、络合剂3-8％、界面活性剂3-7％和缓蚀剂2-6％。

进一步地，所述添加剂包括以下组分及其重量百分比：

乙二醇72％、磷酸二氢铵2％、磷酸氢二铵3％、磷酸4％、对硝基苯甲酸2％、对硝基苯甲酸铵3％、络合剂5％、界面活性剂5％和缓蚀剂4％。

进一步地，所述络合剂由乙二胺四乙酸和柠檬酸按重量比1-3:2-4组成。

进一步地，所述络合剂由乙二胺四乙酸和柠檬酸按重量比2:3组成。