一种电解电容器中低压用电解液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工电解液制备技术领域，具体涉及一种电解电容器中低压用电解液 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在电解液中常使用的溶剂有二甲基甲酰胺、y-丁内酯、乙二醇、丙三醇、水等。二 甲基甲酰胺是一种军用电容器的溶剂，它具有很广的工作温度范围。在亚洲，Y-丁内酯作 为电解质的溶剂使用也很流行，主要用在低压小型电容器，使用这种溶剂为主溶剂的电容 器具有较低的ESR。乙二醇是使用最广泛的溶剂，低压电容器通常用的是乙二醇加部分水为 溶剂的体系。电解液中的溶质主要用的是硼酸、硼酸盐、羧酸盐及少量的其他无机盐和去极 化消氢剂、缓蚀剂、水解抑制剂等。对于低压电解液中一般人为添加部分水，改善电解液的 导电性能；中高压电解液，通常使用的是无水乙二醇体系，即使含水也要求在3%以下。
[0003] 电解液的发展大致经历了以下阶段：第一代：硼酸+乙二醇体系，已发明50多年， 水的含量较高，否则电导率太低。硼酸和乙二醇酯化以及硼酸变成偏硼酸都会产生水，水少 量存在于电解液中有助于支持氧化物的形成，对于提高氧化膜的修复能力是有益处的，但 大量的水会引起电极箔的腐蚀，产生氢气，并且在高温下的蒸汽压较高，容易致使电容器爆 裂。所以这种体系的电容器无法用在l〇5°C。第二代：直链羧酸盐+硼酸+乙二醇体系，改进 目标是如何降低并控制水的含量，这意味着必须使用硼酸替代物或其它溶剂，以便获得水 含量稳定、低阻抗的电解质。目前国内仍有使用的改进体系为硼酸+直链羧酸铵盐（DCA) + 乙二醇体系。该体系虽能一定程度地降低水含量并具有使用成本低的优点，但DCA的强度 随碳链的增长而降低。较弱的酸虽能用于较高的电压而不崩溃，但其盐的可溶性随分子量 的增大而降低，从而阻抗增加。直链二元羧酸在低温下有结晶析出的趋势，电容器的工作温 度范围受到制约，这些问题成为了制造中、高压、低阻抗、宽温度范围、长寿命电解电容器的 大障碍。第三代：直链羧酸盐+乙二醇体系，铝电解电容器在漏电流方面较第二代电解液 有较显据改善，但羧酸盐由于分子量的增大闪火上升，但其溶解量下降。第四代：支链羧盐 +乙二醇体系，支链羧酸盐取代或部分取代直链羧盐，支链羧酸盐溶解量大，热稳定性较优， 但造价一般较高。近年来在电解液研宄开发方面走在世界前列的国家是日本，他们采用支 链二元羧酸盐取代或部分取代直链二元羧酸盐。
[0004] 目前电解液种类已经多用多样，可以胜任不同的电解要求，如适用于不同电压条 件下的电解液等，但是目前适用于中低电压的电解液存在电导性差、使用寿命段的问题，因 此需要进行进一步研宄与开发性能更加优异的电解液。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种电解电容器中低压 用电解液及其制备方法，提高电解液电导性能以及使用寿命。
[0006] 本发明是通过以下技术手段实现的：
[0007] -种电解电容器中低压用电解液，以重量组分计包括：氯乙酸5-10份，聚乙二醇 1-4份，乙醇10-20份，醋酸酐3-7份，邻苯二甲酸5-10份，邻苯二甲酸氢钾1-3份，顺丁烯二 酸酐2-6份，丙烯腈1-5份，亚硫酸氢钾0. 5-1份，硝基苯酚0. 3-0. 8份，过硫酸铵0. 1-0. 5 份，丙烯酰胺1-4份，癸二酸3-8份。
[0008] 所述的电解电容器中低压用电解液，可以优选为以重量组分计包括：氯乙酸6-8 份，聚乙二醇2-4份，乙醇13-16份，醋酸酐4-6份，邻苯二甲酸6-9份，邻苯二甲酸氢钾1-2 份，顺丁烯二酸酐3-5份，丙烯腈2-4份，亚硫酸氢钾0. 6-0. 8份，硝基苯酚0. 4-0. 7份，过 硫酸铵0. 2-0. 4份，丙烯酰胺1-3份，癸二酸4-6份。
[0009] 所述的电解电容器中低压用电解液，可以进一步优选为以重量组分计包括：氯乙 酸7份，聚乙二醇3份，乙醇15份，醋酸酐5份，邻苯二甲酸7份，邻苯二甲酸氢钾2份，顺 丁烯二酸酐4份，丙烯腈3份，亚硫酸氢钾0. 7份，硝基苯酚0. 6份，过硫酸铵0. 3份，丙烯 酰胺2份，癸二酸5份。
[0010] 以上任一项所述的电解电容器中低压用电解液的制备方法，包括以下步骤：
[0011] 步骤一，按照重量份称取各组分；
[0012] 步骤二，将各组分进行混合，得到混合液，然后在混合液中鼓入惰性气体，将混合 液中氧气排除，然后升温至50-60°C，搅拌30-40分钟，自然降至室温，得到电解电容器中低 压用电解液。
[0013] 所述的电解电容器中低压用电解液的制备方法，步骤二中惰性气体可以为氮气或 氩气。
[0014] 所述的电解电容器中低压用电解液的制备方法，步骤二中鼓入惰性气体的时间可 以为30-50分钟。
[0015] 所述的电解电容器中低压用电解液的制备方法，步骤二中搅拌的速度可以为 80-100转/分钟。
[0016] 本发明提供的电解电容器中低压用电解液在火花电压为100V的条件下电导度达 到了 4. 2ms/cm以上，达到电压达到了 125V-130V，125°C条件下寿命达到了 4100h以上，能够 长时间稳定的使用，同时具有良好的导电性能。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1
[0018] -种电解电容器中低压用电解液，以重量组分计包括：氯乙酸5份，聚乙二醇1份， 乙醇10份，醋酸酐3份，邻苯二甲酸5份，邻苯二甲酸氢钾1份，顺丁烯二酸酐2份，丙烯腈 1份，亚硫酸氢钾0. 5份，硝基苯酚0. 3份，过硫酸铵0. 1份，丙烯酰胺1份，癸二酸3份。
[0019] 所述的电解电容器中低压用电解液的制备方法，包括以下步骤：
[0020] 步骤一，按照重量份称取各组分；
[0021] 步骤二，将各组分进行混合，得到混合液，然后在混合液中鼓入氮气，鼓入时间为 30分钟，将混合液中氧气排除，然后升温至50°C，搅拌30分钟，搅拌速度为80转/分钟，自 然降至室温，得到电解电容器中低压用电解液。
[0022] 实施例2
[0023]-种电解电容器中低压用电解液，以重量组分计包括：氯乙酸6份，聚乙二醇2份， 乙醇13份，醋酸酐4份，邻苯二甲酸6份，邻苯二甲酸氢钾1份，顺丁烯二酸酐3份，丙烯腈 2份，亚硫酸氢钾0. 6份，硝基苯酚0. 4份，过硫酸铵0. 2份，丙烯酰胺1份，癸二酸4份。 [0024] 所述的电解电容器中低压用电解液的制备方法，包括以下步骤：
[0025] 步骤一，按照重量份称取各组分；
[0026] 步骤