本发明涉及一种铝电解电容器的电解液，尤其涉及一种650V高压铝电解电容器工作电解液及其制备方法。
背景技术：
：铝电解电容器是电子产品的基础元件之一，随着电子产品质量的不断提高，对铝电解电容器的工作电压、使用寿命、上限工作温度等性能也提出了越来越高的要求。目前，走在世界前列的日本等许多知名品牌电容器厂家已经相继推出额定工作电压高于650V的产品，并且，他们所推出的新产品系列大多都是在超高压方面的，可见，超高压铝电解电容器是未来发展的一种趋势。虽然中国的铝电解电容器占世界的市场份额越来越大，但在超高压铝电解电容器上还是存在着空开区，和世界先进技术还有一定的差距。电解液是铝电解电容器的实际阴极，起到提供氧离子、修补阳极氧化膜的作用，因此，高性能的电解液对于保证铝电解电容器的品质起到至关重要的作用。目前，对于超高压（大于650V）电解液的开发，主要优先选用长碳链的羧酸铵盐或羧酸，但目前研发所用的长碳链羧酸铵盐或羧酸主要来自国外，国内的生产技术并不成熟，因此会导致电解液的生产成本高，并不适用与实际的生产。此外，长碳链的羧酸铵盐或羧酸由于其碳链长，其溶解度较低，会导致电解液的电导率较低。专利CN103811183A提供一种630V的铝电解电容器；专利CN103794369A提供一种700V的铝电解电容器；专利CN104465100A提供一种800V铝电解电容器，但是，它们均采用长碳链羧酸铵盐或羧酸为主溶质，其电解液电导率均比较低，产品损耗较大。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种650V高压铝电解电容器工作电解液及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种650V高压铝电解电容器工作电解液，包括主溶剂50%-80%、辅助溶剂20%-40%、溶质5%-15%、闪火电压提升剂1%-8%，以上为质量百分比；所述主溶剂为乙二醇，所述辅助溶剂为γ-丁内酯、DMF、聚乙二醇200、聚乙二醇400、纳米二氧化硅溶液、甘油、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、磷酸三丁酯、一缩二乙二醇单丁醚、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、一缩二乙二醇中的两种或两种以上；所述溶质为癸二酸铵、癸二酸、己二酸、壬二酸氢铵、十二双酸铵、1,7-十二双酸铵、苯甲酸铵、甘露醇、山梨醇、柠檬酸、水杨酸、植酸、磷钨酸、乙二胺、乙二胺四乙酸二钠中的两种或两种以上；所述闪火电压提升剂为硼酸、五硼酸铵、四硼酸钠、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中的一种或两种以上。本发明中，主溶剂对溶质的溶解性好，粘度低，介电常数大，易于提高电解液的电导率。本发明中，辅助溶剂主要起到改善电解液的粘度以及电解液的氧化效率，使得电解液的粘度变低同时使得电解液的氧化效率加快，能够一定程度的提高电解液的闪火电压。本发明中，所加入的辅助溶剂能够降低主溶剂分子间作用力，从而能起到改善电解液粘度的作用；同时辅助溶剂具有较好的电催化性能，能在阳极氧化膜的击穿点产生电吸附，提高阳极箔表面铝氧化的反应效率，从而使氧化效率加快。本发明中，溶质为短链溶质，由于其溶解性能比长链溶质更好，这样同质量的短碳链溶质其NH4+离子浓度会比长碳链的要高，这样能在保证较高闪火电压的情况下，保持较高的电导率，同时，由于其碳链短，分子量小，电解液粘度也相应会变小。闪火电压提升剂由于硼酸根或者硼酸聚酯离子带负电故其能够优先吸附在阳极箔的表面；由于聚酯的生成反应会产生水，在电解液中加入已经聚合好的聚酯，因为反应平衡的存在，故能够抑制水的生成，能进一步提高闪火电压。上述的650V高压铝电解电容器工作电解液及其制备方法，优选的，650V高压铝电解电容器工作电解液还包括0.1%-2%的其他添加剂，所述所述其他添加剂为磷酸、次亚磷酸铵、次磷酸铵、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸铵中的两种或两种以上。一种如权上述的650V高压铝电解电容器工作电解液的制备方法，包括以下步骤：1)将主溶剂和辅助溶剂混合均匀；2）在温度为40-70摄氏度的条件下加入30%-40%的溶质，搅拌并且升温至120-13-摄氏度；3）升温到130-150摄氏度加入闪火电压提升剂，并且继续升温一直到闪火电压提升剂溶解；4）闪火电压溶解完全后，冷却至125-135摄氏度，加入剩下的溶质，并且保温60-90分钟；5）冷却至100-105摄氏度加入其它添加剂。在本发明中，闪火电压提升剂需要较高的溶解温度，溶质能促进闪火电压提升剂的溶解，但是过高的温度会使溶质分解以及水分的蒸发，因此，为了保证电解液具有较高的电导率，采取溶质分两次加入的方法，即先加入部分溶质，然后再加入闪火电压提升剂，再将剩余的溶质加入。与现有技术相比，本发明的优点在于：1、粘度低，本发明的650V高压铝电解电容器工作电解液所选溶剂粘度低，溶质碳链短，分子量小以及溶质含量占电解液含量的比重小，会使电解液的粘度变小。2、电导率高，本发明中同质量的短碳链溶质其NH4+离子浓度会比长碳链的要高，辅助溶剂的加入基本不影响电解液的电导率，这样能让电解液保证高闪火电压的情况下保持较高的电导率。具体实施方式为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。一种650V高压铝电解电容器工作电解液，其特征在于：包括主溶剂50%-80%、辅助溶剂20%-40%、溶质5%-15%、闪火电压提升剂1%-8%，以上为质量百分比；所述主溶剂为乙二醇，所述辅助溶剂为γ-丁内酯、DMF、聚乙二醇200、聚乙二醇400、纳米二氧化硅溶液、甘油、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、磷酸三丁酯、一缩二乙二醇单丁醚、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、一缩二乙二醇中的两种或两种以上；所述溶质为癸二酸铵、癸二酸、己二酸、壬二酸氢铵、十二双酸铵、1,7-十二双酸铵、苯甲酸铵、甘露醇、山梨醇、柠檬酸、水杨酸、植酸、磷钨酸、乙二胺、乙二胺四乙酸二钠中的两种或两种以上；所述闪火电压提升剂为硼酸、五硼酸铵、四硼酸钠、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中的一种或两种以上。本发明中，650V高压铝电解电容器工作电解液还包括0.1%-2%的其他添加剂，所述所述其他添加剂为磷酸、次亚磷酸铵、次磷酸铵、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸铵中的两种或两种以上。一种650V高压铝电解电容器工作电解液的制备方法，包括以下步骤：1)将主溶剂和辅助溶剂混合均匀；2）在温度为40-70摄氏度的条件下加入30%-40%的溶质，搅拌并且升温至120-13-摄氏度；3）升温到130-150摄氏度加入闪火电压提升剂，并且继续升温一直到闪火电压提升剂溶解；4）闪火电压溶解完全后，冷却至125-135摄氏度，加入剩下的溶质，并且保温60-90分钟；5）冷却至100-105摄氏度加入其它添加剂。实施例1如表一所示本实施例的650V高压铝电解电容器工作电解液包括75%的乙二醇、5%的纳米二氧化硅溶液、5%的甘油、6.5%的癸二酸铵、2%的甘露醇、0.5%的1,7-十二双酸铵、3%的硼酸聚乙二醇聚酯、2%的聚乙烯醇、0.5%的次亚磷酸铵和0.5%的对硝基苯甲醇，以上为质量百分比。在配制的时候，将质量百分比75%乙二醇、5%纳米二氧化硅溶液、5%甘油混合加热到40-50℃，加入3%癸二酸铵、2%甘露醇和0.5%1,7-十二双酸铵。继续加热至130-135℃，加入硼酸聚乙二醇聚酯3%、聚乙烯醇2%，加入至其溶解，然后降温至125-135℃，加入癸二酸铵3.5%，并保温60min。冷却至100-105℃，加入次亚磷酸铵和对硝基苯甲醇各0.5%，配置完毕。铝电解电容器工作电解液参数性能如表2所示,产品电气特性如表3所示实施例2如表一所示本实施例的650V高压铝电解电容器工作电解液包括55%的乙二醇、10%的聚乙二醇、5%的一缩二乙二醇单丁醚、6%的纳米二氧化硅溶液、7%的癸二酸铵、3%的癸二酸、1%的甘露醇、3%的柠檬酸、1%的1,7-十二双酸铵、2%的硼酸、3%的聚乙烯醇、2%的四硼酸钠、1%的次亚磷酸铵和1%的对硝基苯甲醇；以上为质量百分比。在配制的时候将质量百分比55%乙二醇、10%聚乙二醇400、5%一缩二乙二醇单丁醚、6%纳米二氧化硅溶液混合加热到40-50℃，加入3%癸二酸铵、3%癸二酸、1%甘露醇和1%1,7-十二双酸铵。继续加热至130-135℃，加入硼酸2%、聚乙烯醇3%、四硼酸钠2%，加入至其溶解，然后降温至125-135℃，加入癸二酸铵4%、柠檬酸3%，并保温70min。冷却至100-105℃，加入次亚磷酸铵和对硝基苯甲醇各1%，配置完毕。铝电解电容器工作电解液参数性能如表2所示,产品电气特性如表3所示表1工作电解液中各成分的配比成分实施例1实施例2主溶剂75%55%辅助溶剂10%21%溶质9%15%闪火电压提升剂5%7%其他添加剂1%2%表2工作电解液的测试参数性能参数实施例1实施例2水含量1.7%1.5%电导率（30℃ms/cm）654723pH5.565.62闪火电压691687表3电容器电气特性（以650V，330uF规格为例，参数为测试10个样品取平均值）当前第1页1 2 3