一种铝电解电容器电解液组合物的制作方法

本申请涉及电解液，具体地，涉及一种铝电解电容器电解液组合物。

背景技术：

1、电解液对于铝电解电容器的性能有重要影响。为了提高铝电解电容的电压和在高温下的使用寿命，一般会在电解液中加入闪火电压提升剂，比如聚乙二醇、聚乙烯醇、聚硅氧烷、纳米二氧化硅等，闪火电压可以达到400-600v。但是这种高电压的电解液的电导性能一般不够理想，电导率基本上在1.0ms/cm左右。为了改善这种情况，文献一公开了一种高压高电导铝电解电容器用电解液，包括40％～60％的主溶剂、15％～30％的主溶质、9％～15％的辅助溶剂、4％～7％的副溶质、5％～10％的闪火提升剂、0.2％～0.5％的消氢剂，其中副溶质选自壬二酸或其盐、癸二酸或其盐、十二双酸或其盐、带支链的16～18个碳的二元羧酸或其盐、无机酸或其盐中的一种或者多种。文献二报道在电解液中采用乙二醇和碳酸乙烯酯及碳酸甲乙酯的复配，提高了电解液的电导率。文献三报道在铝电解电容电解液中加入甘露醇和懈皮素，两者协同增效，提高电解液的闪火电压和电导率。文献四公开了电解液由癸二酸铵4.5-6.5份、壬二酸氢铵1.5-2.5份、五硼酸铵1.5-2.5份、闪火提升剂13-17份、十二双酸铵1.5-2.5份、次亚磷酸铵0.2-0.3份、对硝基苯甲醇0.3-0.7份和乙二醇60-85份组成，电解液闪火电压可以达到490v，电导率可以达到2.4ms/cm，具有高电导率和高闪火电压的优点。

2、文献一：中国发明授权专利cn109903994b。

3、文献二：中国发明申请专利cn115763079a。

4、文献三：中国发明申请专利cn109616323a。

5、文献四：中国发明授权专利cn105469988a。

6、但是，申请人认为，铝电解电容器电解液的耐压和电导性能仍需要进一步的研究。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中铝电解电容器电解液的耐压和电导性能不足的技术问题，本申请提供一种铝电解电容器电解液组合物，具有较高的耐电压和电导性能，电解液闪火电压可以达到500v以上，电导率可以达到2ms/cm及以上。

2、本申请采用如下的技术方案：

3、一种铝电解电容器电解液组合物，按重量份数，原料组分包括：100份溶剂、5-15份溶质、8-25份闪火电压提升剂和2-10份防蚀剂；

4、所述闪火电压提升剂包含重量占比不低于50％的纳米电气石。

5、优选的，所述纳米电气石的表面接枝有机羧酸及其盐。

6、优选的，所述闪火电压提升剂还含有聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇/聚硅氧烷嵌段共聚物、聚丙二醇、聚乙二醇/聚丙二醇共聚物和纳米二氧化硅中的一种或几种组合。

7、更优选的，所述聚乙二醇/聚硅氧烷嵌段共聚物为ab型、aba型或(ab)n结构，其中a代表聚乙二醇，b代表聚硅氧烷。

8、优选的，所述溶剂由主溶剂和辅助溶剂组成，所述主溶剂在所述溶剂中的重量占比不低于70％。

9、优选的，所述溶质由主溶质和次溶质组成，所述主溶质在所述溶质中的重量占比不低于70％。

10、更优选的，所述主溶质选自c8-c24的羧酸及其铵盐。

11、优选的，所述防蚀剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐中的一种或两种组合。

12、优选的，所述原料组分还包含：0.3-1份防水合剂和0.5-3份消氢剂中的一种或两种组合。

13、更优选的，所述防水合剂选自硼酸、磷酸酯化物、次亚磷酸及其铵盐、磷酸及其铵盐、亚磷酸及其铵盐、磷钨酸及其铵盐、磷钼酸及其铵盐、聚磷酸及其铵盐中的一种或多种组合。

14、综上所述，本申请具有以下有益效果：

15、1、本申请的电解液中，闪火电压提升剂含有纳米电气石，纳米电气石不但可以提高电解液的电压，电压可以达到500v以上，甚至能接近600v，而且纳米电气石在外部压力或温度发生变化时自身可以产生极化电荷，有利于电解液电导性能的提升，电解液电导率可以达到2ms/cm及以上。进一步在纳米电气石表面接枝有机羧酸及其盐，可以与电解液中的溶质形成相互作用，利于电荷的传导，进一步提高电导性能，电解液电导率可以达到2.5ms/cm及以上。

16、2、本申请的防蚀剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚和/或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，发现具有较好的防蚀效果，可以降低铝箔被腐蚀，而且良好的亲水性也可以吸附固定住水分子，减弱水合作用和侵蚀作用，有助于提高闪火电压。

技术特征：

1.一种铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，按重量份数，原料组分包括：100份溶剂、5-15份溶质、8-25份闪火电压提升剂和2-10份防蚀剂；

2.根据权利要求1所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述纳米电气石的表面接枝有机羧酸及其盐。

3.根据权利要求1所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述闪火电压提升剂还含有聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙二醇/聚硅氧烷嵌段共聚物、聚丙二醇、聚乙二醇/聚丙二醇共聚物和纳米二氧化硅中的一种或几种组合。

4.根据权利要求3所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述聚乙二醇/聚硅氧烷嵌段共聚物为ab型、aba型或(ab)n结构，其中a代表聚乙二醇，b代表聚硅氧烷。

5.根据权利要求1所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述溶剂由主溶剂和辅助溶剂组成，所述主溶剂在所述溶剂中的重量占比不低于70%。

6.根据权利要求1所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述溶质由主溶质和次溶质组成，所述主溶质在所述溶质中的重量占比不低于70%。

7.根据权利要求6所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述主溶质选自c8-c24的羧酸及其铵盐。

8.根据权利要求1所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述防蚀剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐中的一种或两种组合。

9.根据权利要求1所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述原料组分还包含：0.3-1份防水合剂和0.5-3份消氢剂中的一种或两种组合。

10.根据权利要求9所述的铝电解电容器电解液组合物，其特征在于，所述防水合剂选自硼酸、磷酸酯化物、次亚磷酸及其铵盐、磷酸及其铵盐、亚磷酸及其铵盐、磷钨酸及其铵盐、磷钼酸及其铵盐、聚磷酸及其铵盐中的一种或多种组合。

技术总结
本申请涉及电解液技术领域，具体提供一种铝电解电容器电解液组合物，按重量份数，原料组分包括：100份溶剂、5‑15份溶质、8‑25份闪火电压提升剂和2‑10份防蚀剂；闪火电压提升剂包含重量占比不低于50%的纳米电气石。本申请的电解液组合物具有闪火电压高、电导率好的特点，适合用于铝电解电容器。

技术研发人员：赵良臣,林旻炜
受保护的技术使用者：厦门法拉和信电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1