[发明专利]一种耐高温的高压电解液和使用它的铝电解电容器

说明书

一种耐高温的高压电解液和使用它的铝电解电容器，包括电解液及浸润其中的芯组，以及密封用的铝壳和胶塞。所述电解液由两种溶剂组成，分别为γ‑丁内酯与乙二醇苯醚。所述电解液溶质主要由α位带侧支链的有机羧酸铵盐组成，所述添加剂包括闪火电压提高剂、氧化膜稳定剂、吸氢剂等。本发明的有益效果为：主溶剂与辅助溶剂均为高沸点有机溶剂，且以7：3比例搭配时共沸点更高，饱和蒸汽压下降，溶解以α位侧支链形成位阻效应的羧酸铵盐配制的电解液在高温工作环境中不易发生酯化、酰胺化等劣化反应。

技术领域

本发明属于电容器技术领域，具体涉及一种耐高温铝电解电容器。

背景技术

传统的铝电解电容通常应用于-25～+105℃工作环境中，在更高环境温度下使用时因为电解液的耐热性能不足，容易发生酯化、酰胺化等劣化反应，性能大幅度下降，因而不适用。但最近迅猛发展的电动汽车的转换开关电路以及大功率照明电子电路中，要求铝电解电容器具有耐高压(400～450V)和耐超高温150℃的能力，目前的铝电解电容器很难满足此种要求。而为了提高电解液的耐压，通常的技术是要降低溶质浓度，提高电解液的粘度，这又带来在长期高温环境中电解液挥发性加速，电解液的形成能力下降、促使二羧酸结构分解等缺点。为克服此缺点，有必要对现有电解液进行改进。

发明内容

本发明提供了一种电解电容器，包括电解液、浸润于电解液中的芯组以及用于组装电解液及芯组的铝壳和胶塞。

所述的电解液的闪火电压大于480V，所述电解液包括主溶剂、辅助溶剂和溶质，主溶剂占电解液总重量的50～75％，辅助溶剂占电解液总重量的5～15％，溶质占电解液总重量的4～10％。优选主溶剂与辅助溶剂的比例为7：3；

所述的主溶剂为γ-丁内酯；

所述辅助溶剂为乙二醇苯醚；

所述溶质主要为α位带一个或多个支链的烷基羧酸铵盐；所述的烷基羧酸铵盐选自2，15-二甲基-十六双酸铵、2、17-二甲基-5-羟基-十八双酸铵、2-甲基壬二酸铵、聚对苯二甲酸铵、2-丁基辛二酸铵、5、6-二甲基癸二酸铵、2、9-二苯基癸二酸铵、1、7-辛二酸铵中的一种或多种；

所述的芯组包括阳极、阴极和用以间隔阳极、阴极的电解纸，阳极箔的铝纯度在99.99％以上，阴极箔的铝纯度在99.4％以上，电解纸为木浆纤维、D纤维、麻纤维、韧皮纤维中的一种或多种。

所述的铝壳为98.5％纯度的铝构成；

所述的胶塞为耐高温的过氧化物硫化的氢化丁腈橡胶。

优选的，所述电解液还包括用于闪火电压提高剂，氧化膜稳定用含磷化合物以及芳香族吸氢用途化合物等。

优选的，所述的闪火电压提高用途的闪火电压提高剂自聚乙二醇、聚乙烯醇、硼酸酯化聚乙烯醇、硼酸酯化聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯甘醇、聚氧丙烯三醇、纳米二氧化硅、甘露醇、山梨醇中的一种或多种，相对于电解液总重量，闪火电压提高剂占2～10％。

优选的，所述氧化膜稳定用磷化物选自可以添加丁基磷酸酯、磷酸单丁酯、磷酸单乙酯、次亚磷酸铵的一种或两种,相对于电解液总重量，氧化膜稳定剂占0.3～2％。

优选的，所述芳香族吸氢用途化合物为邻硝基苯甲醚、间硝基乙酰苯、对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸中的一种或两种。相对于电解液总重量，芳香族吸氢用途添加剂占0.5～3％。

所述的电容器工作电压为400～450V。

优选的，所述胶塞材质为耐高温的过氧化物硫化的氢化丁腈橡胶。