[發明專利]一種多元羧酸在電解液中的應用

在審

• 申請號: 201610936927.5
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN107973710A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 余意;何鳳榮
• 申請（專利權）人: 東莞東陽光科研發有限公司
• 主分類號: C07C51/02
• 分類號: C07C51/02;C07C57/02;H01G9/035
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及鋁電解電容器的電解液技術領域，具體地指一種中高壓鋁電解電容器電解液用多元羧酸及其應用。

背景技術

鋁電解電容器是各種電子產品終端必不可少的元件，在工業、電源等應用中起著至關重要的作用。近年來，隨著高壓變頻器、電動汽車、風力發電及光伏發電新能源等新技術領域的小體積、高穩定性能技術的高速發展，廠商對電容器提出了耐高電壓、大紋波電流，以及超長壽命的要求。而電容器的工作電解液被稱為電容器的“血液”，不僅作為電容器的實際陰極，而且具有修補陽極箔氧化膜和運載導電離子的功能。因此，工作電解液的優劣對鋁電解電容器的性能具有至關重要的作用。

目前鋁電解電容器用電解液常用的酸及其銨鹽有硼酸銨鹽，甲酸銨，己二酸銨，丁二酸銨，順丁烯二酸銨，鄰苯二甲酸銨，季銨鹽，癸二酸銨，壬二酸銨，苯甲酸銨等。上述工作電解液所用的酸及其銨鹽生產技術成熟，并已實現規模化生產。但是，它們存在著在溶媒中的溶解度小、配制的電解液電導率低、閃火電壓不高、耐低溫性能差且使用壽命短的問題，已不能滿足現代高端電容器行業，如中高壓鋁電解電容器的需求。因此，開發耐高溫、使用壽命長、電導率高的電解液用酸或其銨鹽顯得尤為重要，以改善工作電解液的高溫性能，從而提高中高壓電容器產品的性能。

發明內容

針對上述問題，本發明的技術方案一方面提供一種如式(I)所示結構化合物的電解液用多元羧酸，

其中，R選自氫或C₁-C₆的烷基；n為1～3的整數。

在一些實施例中，R為氫；n＝1；即多元羧酸為式(II)所示的9-甲基-7-烯-1,6,14-十四烷三羧酸：

在一些實施例中，R為氫；n＝2；即多元羧酸為式(III)所示的9,13-二甲基-7,11-二烯-1,6,10,18-十八烷四羧酸：

在一些實施例中，R為氫；n＝3；即多元羧酸為式(IV)所示的9,13,17-三甲基-7,11,15-三烯-1,6,10,14,22-二十二烷五羧酸：

本發明的另一方面是使用本發明式(I)所示化合物配制電解液的方法，所述方法包括如下步驟：

a)將式(I)所示化合物溶于溶劑中，向溶液中通入氨氣充分反應，即可得到式(V)所示的化合物：

其反應方程式為：

其中各R和n具有如本發明所述的含義；

b)將通式(V)所示的化合物溶于乙二醇、丙三醇或γ-丁內酯中，調整溶液的濃度為10-30％，即可得到配置成的電解液。

在一些實施例中，步驟a)中的溶劑為乙二醇、丙三醇或γ-丁內酯中的一種。

本發明的第三方面公開了式(I)所示化合物的的制備方法，包括以下步驟：

(1)、在酸催化條件下，將通式(VI)所示化合物、雙氧水、通式(VII)所示化合物以及七水硫酸亞鐵在醇類溶劑中反應，得到通式(VIII)所示多元羧酸酯；

(2)、將通式(VIII)所示的多元羧酸酯在堿液中進行水解反應，得到通式(IVV)所示多元羧酸金屬鹽；

(3)、將通式(IVV)表示的多元羧酸金屬鹽在無機酸進行酸化處理，既得到用通式(I)所示化合物；

其中

式(VI)為：

式(VII)為：

式(VIII)為：

式(IVV)為：

式(VI)、(VII)、(VIII)和(IVV)中，R選自氫或C₁-C₆的烷基；R¹和R²為C₁-C₆的烷基；n為1-3的整數；M為鈉或鉀。

術語定義

本發明意圖涵蓋所有的替代、修改和等同技術方案，它們均包括在如權利要求定義的本發明范圍內。本領域技術人員應認識到，許多與本發明所述類似或等同的方法和材料能夠用于實踐本發明。本發明絕不限于本發明所述的方法和材料。在所結合的文獻、專利和類似材料的一篇或多篇與本申請不同或相矛盾的情況下(包括但不限于所定義的術語、術語應用、所描述的技術等等)，以本申請為準。