[發明專利]一種用于135度低壓鋁電解電容器的電解液及制備方法

在審

• 申請號: 201810798171.1
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108597878A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 馮耀邦;彭國;艾茂
• 申請（專利權）人: 益陽市安興電子有限公司
• 主分類號: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

一種用于135度低壓鋁電解電容器的電解液，包括帶大官能團的磷酸鹽混合溶液；帶大官能團的磷酸鹽混合溶液包括60?75份帶大官能團的磷酸鹽、3?5份磷酸乙二醇酯、10?15份乙二醇、1?3份亞磷酸和20?30份水。本發明中，在磷酸結構上引入體積龐大而又穩定的官能團，由于側鏈上基團的空間大位阻作用以及磷酸基團的極化作用，使磷酸鹽在乙二醇、γ?丁內酯和水的混合溶劑中的溶解度增加，磷酸鹽磷酸基團吸附在低壓鋁箔上，大分子基團能有效阻止阻止水分靠近鋁箔而破壞氧化膜從而改善水合和提高高溫性能。

技術領域

本發明涉及一種電容器的電解液，尤其涉及一種用于135度低壓鋁電解電容器的電解液。

背景技術

電容器是使用最廣、用量最大，且不可取代的電子元件。其產量約占電子元器件總量的40%，而鋁電解電容器又占三大類電容器（電解電容器、陶瓷電容器、有機薄膜電容器）產量的50%左右。

目前，我國已成為全球鋁電解電容器的主要生產國。據IT情報中心的數據，2017年，中國鋁電解電容器的產量達到1000億只，占全球同類產品的50%，銷售額超過340億元人民幣。隨著手機，普通電源充電器、變頻空調、變頻洗衣機、LED燈等家用電器和變壓器、生活用小型家電、汽車電子品等的快速發展，鋁電解電容器的市場需求量將以不低于5%的速度增長。

鋁電解電容器的突出特點是：

（1）單位體積電容量大，是其它電容器的幾倍到幾十倍。

（2）額定容量大，由于采用卷繞結構，很容易擴大體積，因此可以很容易地做到幾百甚至幾千微法的額定電容量。

（3）具有自愈作用，由于在電容器內部存在電解液，在工作中電容器陽極鋁箔上的電介質一旦發生局部破損，電解液中的OH^- 根離子會在電場的作用下迅速到達，將破損位置堵住并將破壞的氧化膜修復，使電容器恢復正常。

（4）工作電場強度高，由于陽極氧化膜在形成過程中每伏特生長約1.4nm，即陽極氧化膜生長時的電場強度約為7×10⁷ V/cm，其工作狀態下的電場強度約為5×10⁷ V/cm，此值遠遠大于陶瓷電容器和薄膜電容器的工作電場強度。

（5）價格優勢，制造鋁電解電容器的成本相對較低，尤其是單位容量的制造成本比其它類型的電容器具有壓倒性優勢。

正是由于上述優點，鋁電解電容器得到了極其廣泛的應用和發展。雖然在發展過程中，鋁電解電容器遇到來自集成電路、整機電路的改進和在高壓、高頻、長壽命、小容量應用領域中其它電容器（如多層獨石陶瓷電容器、金屬化薄膜電容器、鉭電解電容器等）的相互滲透和挑戰，但由于鋁電解電容器容量價格比的優勢，并隨著鋁電解電容器自身的不斷改進和完善，小型化、片式化以及低壓鋁電解電容器的應用領域不斷拓寬，尤其是電動工具的投入使用以及各類電源的發展，鋁電解電容器不僅不會萎縮，還會具有更強的生命力和更廣闊的發展空間。

盡管國產電容器生產規模極大，然而高性能，尤其是耐高溫（135℃）的低壓鋁電解電容器達不到應用要求。導致應用低壓電容器方面存在瓶頸。

電解電容器中的電解液對電容器性能的影響至關重要。它決定了電容器的工作溫度特性、耐壓范圍和耐紋波電流大小，以及電容器壽命。國產低壓鋁電解電容器耐高溫性能不高的主要原因，主要是電容器中的電解液性能受到制約。

低壓鋁電解電容器產品所表現出的承受溫度低、承受紋波電流能力低、損耗因子容量在使用中變化快和壽命短等缺點，其根本原因是低壓鋁電解電容器中含有大量的水分。國內許多電解電容器的企業及研發人員對此已有認識，但苦于難以找到低壓多水體系防水合劑和取代水的低廉溶劑而止步不前。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種防水性能好的用于135度低壓鋁電解電容器的電解液。