CN112927938A - 铝电解电容器的电解液、铝电解电容器及电子器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铝电解电容器的电解液、铝电解电容器及电子器件，涉及电化学技术领域。所述铝电解电容器的电解液包括以下组分：醇类溶剂、辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂。本发明提出的铝电解电容器的电解液，一通过引入长碳链并带支链的溶质，抑制电解液在高温下发生酯化反应，减少水分产生，提高产品高温稳定性；二通过辅助溶剂和新型消氢剂的协同作用，使得铝电解电容器的内部气压保持在稳定范围内，安全稳定、防止出现铝电解电容器的鼓起，提升了铝电解电容器的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电化学技术领域，特别涉及一种铝电解电容器的电解液、铝电解电容器及电子器件。
背景技术
铝电解电容器是一种十分重要的基础电子元件，可以作为电子线路的滤波、旁路，还可起到耦合和退耦的作用，另外，在某些电路中还起到特殊的作用，比如被用在图像校正电路、移相电路、分频电路、定时电路以及脉冲电路等特殊场合中。正因为铝电解电容器较强的应用性使其被广泛应用到众多产业及领域中，比如电器设备、通信设备、医用设备、电子仪表、汽车设备、娱乐设备、航空航天等等。随着国家基础设施建设和网络化的发展，铝电解电容器也开始向各种新型产业领域拓展，使铝电解电容器有了更多的发展空间；铝电解电容器工作电解液作为铝电解电容器的实际负极，在铝电解电容器产品中占据着极其重要的地位，它影响着产品能否长期正常工作寿命，并且具有优化电容器电气性能的作用。
但是，现有的铝电解电容器，在使用过程中会随着使用寿命的延长，内部气压会慢慢增大，当内部气压超过防爆压力时，产品就会出现开阀情况，进而产生鼓起甚至失效。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种铝电解电容器的电解液、铝电解电容器及电子器件，旨在提出一种安全稳定的、内部气压稳定的铝电解电容器的电解液。
为实现上述目的，本发明提出一种铝电解电容器的电解液，包括以下组分：
醇类溶剂、辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂。
可选地，所述铝电解电容器的电解液中各组分的质量分数为：
醇类溶剂55.1％～75.9％、辅助溶剂2％～20.5％、溶质12.5～21％、闪火电压提升剂1.5％～7％、缓蚀剂0.02％～0.51％及新型消氢剂0.4％～3％。
可选地，所述醇类溶剂包括乙二醇。
可选地，所述辅助溶剂包括二甘醇、丙三醇、甘露醇、甲氧基聚乙二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、新戊二醇中的至少一种。
可选地，所述溶质包括癸二酸铵、壬二酸氢铵、苯甲酸铵、2,7-二丁基辛二酸铵、烷基癸二酸铵、2-甲基二铵盐、十二双酸铵、五硼酸铵、硼酸中的至少两种及11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯。
可选地，所述闪火电压提升剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化烯聚甘油醚、SiO2分散液中的至少一种。
可选地，所述缓蚀剂包括次亚磷酸铵、山梨糖醇、磷酸、磷酸氢二铵中的任意一种。
可选地，所述新型消氢剂包括为2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷。
本发明进一步提出一种铝电解电容器，所述铝电解电容器的电解液包括如上所述的铝电解电容器的电解液。
本发明进一步提出一种电子器件，所述电子器件包括如上所述的铝电解电容器。
本发明提供的技术方案中，提出一种铝电解电容器的电解液，包括醇类溶剂、辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂，其中，通过添加辅助溶剂降低铝电解电容器的电解液的饱和蒸气压，让电容器可以在一个相对比较低的压力下达到气液平衡，同时本发明中所选辅助溶剂会与羧酸反应生成的六元环构造中间体，当其受热分解后又会变成到羧酸类物质，能有效阻止羧酸发生酯化反应、进一步抑制水的生成；通过添加超长碳链脂肪酸，通过支链结构的空间位阻效应，抑制电解液在高温下发生酯化反应，减少水分产生，提高产品高温稳定性，同时添加丁基磷酸酯，易被氧化膜吸附并形成稳定结构的磷酸铝结构，防止水分与其他杂质与氧化膜接触，抑制水合，减少水分的产生，且同时也可降低高温老化爆炸率，提高寿命和高温性能；通过添加新型消氢剂，因其带有共轭强度大和诱导效应指数大的官能团，硝基上的氧电子氧电子云密度增加，易与氢离子结合发生消氢反应，消氢效果增强，进一步降低产品内部气压。本发明提出的铝电解电容器的电解液，通过辅助溶剂和新型消氢剂的协同作用，使得铝电解电容器的内部气压保持在稳定范围内，安全稳定、防止出现铝电解电容器的鼓起，提升了铝电解电容器的寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的铝电解电容器，在使用过程中会随着使用寿命的延长，内部气压会慢慢增大，当内部气压超过防爆压力时，产品就会出现开阀情况，进而产生鼓起甚至失效。
鉴于此，本发明提出的一种铝电解电容器的电解液和铝电解电容器，旨在提出一种安全稳定的、内部气压稳定的铝电解电容器的电解液。
本发明提出的铝电解电容器的电解液，包括以下组分：
醇类溶剂、辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂。
本发明提供的技术方案中，提出一种铝电解电容器的电解液，包括醇类溶剂、辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂，其中，通过添加辅助溶剂降低铝电解电容器的电解液的饱和蒸气压，让电容器可以在一个相对比较低的压力下达到气液平衡，同时本发明中所选辅助溶剂会与羧酸反应生成的六元环构造中间体，当其受热分解后又会变成到羧酸类物质，能有效阻止羧酸发生酯化反应、进一步抑制水的生成；通过添加超长碳链脂肪酸，通过支链结构的空间位阻效应，抑制电解液在高温下发生酯化反应，减少水分产生，提高产品高温稳定性，同时添加丁基磷酸酯，易被氧化膜吸附并形成稳定结构的磷酸铝结构，防止水分与其他杂质与氧化膜接触，抑制水合，减少水分的产生，且同时也可降低高温老化爆炸率，提高寿命和高温性能；通过添加新型消氢剂，因其带有共轭强度大和诱导效应指数大的官能团，硝基上的氧电子氧电子云密度增加，易与氢离子结合发生消氢反应，消氢效果增强，进一步降低产品内部气压。本发明提出的铝电解电容器的电解液，通过辅助溶剂和新型消氢剂的协同作用，使得铝电解电容器的内部气压保持在稳定范围内，安全稳定、防止出现铝电解电容器的鼓起，提升了铝电解电容器的寿命。
优选地，所述铝电解电容器的电解液中各组分的质量分数为：
醇类溶剂55.1％～75.9％、辅助溶剂2％～20.5％、溶质12.5～21％、闪火电压提升剂1.5％～7％、缓蚀剂0.02％～0.51％及新型消氢剂0.4％～3％。上述配比下，辅助溶剂和新型消氢剂的协同作用更加明显，铝电解电容器的内部气压更加稳定。
具体地，所述醇类溶剂包括乙二醇。乙二醇作为电解液的基础溶剂，可提高铝电解电容器的电解液的电导率。
优选地，经研究发现，所述辅助溶剂包括二甘醇、丙三醇、甘露醇、甲氧基聚乙二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、新戊二醇中的至少一种。采用上述辅助溶剂，得到的铝电解电容器的电解液的饱和蒸气压较低，使得铝电解电容器的内部电压较为稳定，同时本发明中所选辅助溶剂会与羧酸反应生成的六元环构造中间体，当其受热分解后又会变成到羧酸类物质，能有效阻止羧酸发生酯化反应、进一步抑制水的生成。更优选地，辅助溶剂包括甘露醇和二甘醇。
对于溶质的种类，本发明也不做限制，优选地，溶质包括癸二酸铵、壬二酸氢铵、苯甲酸铵、2,7-二丁基辛二酸铵、烷基癸二酸铵、2-甲基二铵盐、十二双酸铵、五硼酸铵、硼酸中的至少两种及11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯。研究表明，通过添加超长碳链脂肪酸，通过支链结构的空间位阻效应，抑制电解液在高温下发生酯化反应，减少水分产生，提高产品高温稳定性，同时添加丁基磷酸酯，易被氧化膜吸附并形成稳定结构的磷酸铝结构，防止水分与其他杂质与氧化膜接触，抑制水合，减少水分的产生，且同时也可降低高温老化爆炸率，提高寿命和高温性能。
闪火电压提升剂的种类，本发明也不做限制，优选地，所述闪火电压提升剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化烯聚甘油醚、SiO2分散液中的至少一种。采用上述闪火电压提升剂，可以有效提高铝电解电容器的电解液的闪火电压，提升了铝电解电容器的耐高压能力。更优选地，闪火电压提升剂包括聚乙烯醇。
优选地，所述缓蚀剂包括次亚磷酸铵、山梨糖醇、磷酸、磷酸氢二铵中的任意一种。缓蚀剂中的磷原子能够通过氧原子和别的原子或基团结合，形成稳定结构的五氧化二磷或磷酸铝，阻止或抑制阳极箔表面的氧化膜和电解液劣化，防止氧化膜水合，对铝电解电容器的阳极箔表面的氧化膜进行修复和保护。
此外，优选地，所述新型消氢剂2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷。本发明采用上述新型消氢剂，因其带有共轭强度大和诱导效应指数大的官能团，硝基上的氧电子氧电子云密度增加，易与氢离子结合发生消氢反应，消氢效果增强，能够有效吸收氧化膜在修复过程中所产生的气体，进一步降低产品内部气压。
可以理解的是，上述辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂的优选种类可以同时满足，也可以满足一个或多个，本发明对此不做限制，而作为本发明的优选实施例，上述辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂的优选种类同时满足，有助于保持铝电解电容器内气压稳定，延长铝电解电容器的寿命。
本发明实施例给出了几种配方下的铝电解电容器的电解液的制备方法：
配方1：醇类溶剂(乙二醇)55.9％、辅助溶剂(二甘醇18％、甘露醇2％)20％、溶质(硼酸1％、壬二酸氢铵1％、苯甲酸铵1％、2,7-二丁基辛二酸铵3％、烷基癸二酸铵8％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.4％、丁基磷酸酯0.1％)18.5％、闪火电压提升剂(聚乙烯醇0.5％、SiO2分散液2.5％)3％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.1％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中加入乙二醇开始加热，并在搅拌条件下，加热至145℃时加入聚乙烯醇，保温30min；待温度降到140℃加入二甘醇，保温5min；待温度降到130℃加入甘露醇和硼酸，保温20min；之后再加入11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯、壬二酸氢铵、苯甲酸铵，保温15min；加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，保温5min；加入次亚磷酸铵，保温5min；加入SiO2分散液和2,7-二丁基辛二酸铵，待温度降至120℃后，再加入烷基癸二酸铵，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
配方2：醇类溶剂(乙二醇)63.9％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(硼酸1％、十二双酸铵1％、苯甲酸铵1％、2,7-二丁基辛二酸铵3％、烷基癸二酸铵8％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.4％、丁基磷酸酯0.1％)18.5％、闪火电压提升剂(聚乙烯醇0.5％、SiO2分散液2.5％)3％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.1％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中加入乙二醇开始加热，并在搅拌条件下，加热至145℃时加入聚乙烯醇，保温30min；待温度降到140℃加入二甘醇，保温5min；待温度降到130℃加入甘露醇和硼酸，保温20min；之后再加入11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯、十二双酸铵、苯甲酸铵，保温15min；加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，保温5min；加入次亚磷酸铵，保温5min；加入SiO2分散液和2,7-二丁基辛二酸铵，待温度降至120℃后，再加入烷基癸二酸铵，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
配方3：醇类溶剂(乙二醇)62.8％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(癸二酸铵3％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵10％、五硼酸铵2％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.9％、丁基磷酸酯0.1％)21％、闪火电压提升剂(聚乙二醇1％、聚乙烯醇0.5％)1.5％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、二甘醇和聚乙二醇，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入癸二酸铵、苯甲酸铵、烷基癸二酸铵、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至140℃，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
配方4：醇类溶剂(乙二醇)61.8％、辅助溶剂(二甘醇5％、甘露醇2％)7％、溶质(癸二酸铵3％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵10％、五硼酸铵2％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.9％、丁基磷酸酯0.1％)21％、闪火电压提升剂(聚氧化烯聚甘油醚5％、聚乙烯醇2％)7％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)3％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、二甘醇和聚氧化烯聚甘油醚，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入癸二酸铵、苯甲酸铵、烷基癸二酸铵、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至135℃使聚乙烯醇溶解，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
配方5：醇类溶剂(乙二醇)62.8％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(癸二酸铵3％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵10％、五硼酸铵2％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.9％、丁基磷酸酯0.1％)21％、闪火电压提升剂(聚乙二醇1％、聚乙烯醇0.5％)1.5％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、二甘醇和聚乙二醇，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入癸二酸铵、苯甲酸铵、烷基癸二酸铵、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至135℃使聚乙烯醇溶解，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
配方6：醇类溶剂(乙二醇)66.8％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(11-乙烯基-8-十八烯二酸2.9％、丁基磷酸酯0.1％、、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵5％、2,7-二丁基辛二酸铵10％、五硼酸铵2％)21％、闪火电压提升剂(聚氧化烯聚甘油醚5％、聚乙烯醇2％)7％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)3％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇和聚氧化烯聚甘油醚，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入苯甲酸铵、2,7-二丁基辛二酸铵、烷基癸二酸铵、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至135℃使聚乙烯醇溶解，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
本发明进一步提出一种铝电解电容器，所述铝电解电容器的电解液包括如上所述的铝电解电容器的电解液。所述铝电解电容器使用如上所述的铝电解电容器的电解液，从而具备上述铝电解电容器的电解液的全部有益效果，在此不再一一赘述。
本发明进一步提出一种电子器件，所述电子器件包括如上所述的铝电解电容器，所述铝电解电容器的电解液包括如上所述的铝电解电容器的电解液。因此，所述电子器件具备上述铝电解电容器的电解液的全部有益效果，在此不再一一赘述。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
配方：醇类溶剂(乙二醇)55.9％、辅助溶剂(二甘醇18％、甘露醇2％)20％、溶质(硼酸1％、壬二酸氢铵1％、苯甲酸铵1％、2,7-二丁基辛二酸铵3％、烷基癸二酸铵8％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.4％、丁基磷酸酯0.1％)18.5％、闪火电压提升剂(聚乙烯醇0.5％、SiO2分散液2.5％)3％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.1％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中加入乙二醇开始加热，并在搅拌条件下，加热至145℃时加入聚乙烯醇，保温30min；待温度降到140℃加入二甘醇，保温5min；待温度降到130℃加入甘露醇和硼酸，保温20min；之后再加入11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯、壬二酸氢铵、苯甲酸铵，保温15min；加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，保温5min；加入次亚磷酸铵，保温5min；加入SiO2分散液和2,7-二丁基辛二酸铵，待温度降至120℃后，再加入烷基癸二酸铵，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
实施例2
配方：醇类溶剂(乙二醇)63.9％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(硼酸1％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.4％、丁基磷酸酯0.1％、十二双酸铵1％、苯甲酸铵1％、2,7-二丁基辛二酸铵3％、烷基癸二酸铵8％)18.5％、闪火电压提升剂(聚乙烯醇0.5％、SiO2分散液2.5％)3％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.1％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中加入乙二醇开始加热，并在搅拌条件下，加热至145℃时加入聚乙烯醇，保温30min；待温度降到140℃加入二甘醇，保温5min；待温度降到130℃加入甘露醇和硼酸，保温20min；之后再加入11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯、十二双酸铵、苯甲酸铵，保温15min；加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，保温5min；加入次亚磷酸铵，保温5min；加入SiO2分散液和2,7-二丁基辛二酸铵，待温度降至120℃后，再加入烷基癸二酸铵，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
实施例3
配方：醇类溶剂(乙二醇)62.8％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(癸二酸铵3％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵10％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.9％、丁基磷酸酯0.1％、五硼酸铵2％)21％、闪火电压提升剂(聚乙二醇1％、聚乙烯醇0.5％)1.5％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、二甘醇和聚乙二醇，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入癸二酸铵、苯甲酸铵、烷基癸二酸铵、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至140℃，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
实施例4
配方：醇类溶剂(乙二醇)61.8％、辅助溶剂(二甘醇5％、甘露醇2％)7％、溶质(癸二酸铵3％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵10％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.9％、丁基磷酸酯0.1％、五硼酸铵2％)21％、闪火电压提升剂(聚氧化烯聚甘油醚5％、聚乙烯醇2％)7％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)3％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、二甘醇和聚氧化烯聚甘油醚，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入癸二酸铵、苯甲酸铵、烷基癸二酸铵、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至135℃使聚乙烯醇溶解，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
实施例5
配方：醇类溶剂(乙二醇)62.8％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(癸二酸铵3％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵10％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.9％、丁基磷酸酯0.1％、五硼酸铵2％)21％、闪火电压提升剂(聚乙二醇1％、聚乙烯醇0.5％)1.5％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)2.5％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、二甘醇和聚乙二醇，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入癸二酸铵、苯甲酸铵、烷基癸二酸铵、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至135℃使聚乙烯醇溶解，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
实施例6
配方：醇类溶剂(乙二醇)66.8％、辅助溶剂(二甘醇10％、甘露醇2％)12％、溶质(11-乙烯基-8-十八烯二酸2.9％、丁基磷酸酯0.1％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵5％、2,7-二丁基辛二酸铵10％、五硼酸铵2％)21％、闪火电压提升剂(聚氧化烯聚甘油醚5％、聚乙烯醇2％)7％、缓蚀剂(次亚磷酸铵)0.2％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)3％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、二甘醇和聚氧化烯聚甘油醚，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯、苯甲酸铵、2,7-二丁基辛二酸铵、烷基癸二酸铵并充分溶解后，继续加入聚乙烯醇并升温至135℃使聚乙烯醇溶解，保温30min；之后加入五硼酸铵、次亚磷酸铵和甘露醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
实施例7
配方：醇类溶剂(乙二醇)75.9％、辅助溶剂(2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇2％、丙三醇2％、甲氧基聚乙二醇2.9％)6.9％、溶质(十二双酸铵2％、五硼酸铵4％、硼酸1％、11-乙烯基-8-十八烯二酸4.4％、丁基磷酸酯0.1％、壬二酸氢铵1％)12.5％、闪火电压提升剂(聚氧化烯聚甘油醚2.28％、SiO2分散液2％)4.28％、缓蚀剂(山梨糖醇)0.02％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)0.4％。
制备方法：在反应瓶中加入乙二醇开始加热，并在搅拌条件下，加热至145℃时加入聚氧化烯聚甘油醚，保温30min；待温度降到140℃加入甲氧基聚乙二醇，保温5min；待温度降到130℃加入2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、丙三醇和十二双酸铵，保温20min；之后再加入五硼酸铵、硼酸、11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯，保温15min；加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，保温5min；加入山梨糖醇，保温5min；加入SiO2分散液和壬二酸氢铵，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
实施例8
配方：醇类溶剂(乙二醇)55.1％、辅助溶剂(丙三醇10％、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇10.5％)20.5％、溶质(11-乙烯基-8-十八烯二酸2.9％、丁基磷酸酯0.1％、苯甲酸铵1％、烷基癸二酸铵5％、2,7-二丁基辛二酸铵3.89％、五硼酸铵2％)13.89％、闪火电压提升剂(聚氧化烯聚甘油醚5％、聚乙二醇2％)7％、缓蚀剂(磷酸氢二铵)0.51％及新型消氢剂(2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷)3％。
制备方法：在反应瓶中分别加入乙二醇、丙三醇和聚氧化烯聚甘油醚，并在搅拌条件下开始加热，加热至80℃时加入11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯、苯甲酸铵、2,7-二丁基辛二酸铵、烷基癸二酸铵并充分溶解后，继续加入聚乙二醇并升温至135℃使聚乙二醇溶解，保温30min；之后加入五硼酸铵、磷酸氢二铵和2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇充分溶解后，保温30min；之后降温至100℃后，再加入2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷，混合均匀后，得所述铝电解电容器的电解液。
以某厂家的铝电解电容器的电解液为对比例1，对实施例1至8及对比例1的铝电解电容器的电解液应用在400V、680μF的电容器上，电容器的尺寸为D35*H50mm，在105℃的环境下施加2.3A的纹波电流试验2000h，实验前后参数及鼓底高度见下1。
表1各实施例得到的电解液的性能测定
从表1可知，相比于对比例1，本发明实施例1～8制得的铝电解电容器的电解液在长时间使用后，性能稳定、内部气压稳定，鼓底高度低，具有明显的优势，说明本发明提出的铝电解电容器的电解液安全稳定、寿命长内部气压稳定。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种铝电解电容器的电解液，其特征在于，包括以下组分：
醇类溶剂、辅助溶剂、溶质、闪火电压提升剂、缓蚀剂及新型消氢剂。
2.如权利要求1所述的铝电解电容器的电解液，其特征在于，所述铝电解电容器的电解液中各组分的质量分数为：
醇类溶剂55.1％～75.9％、辅助溶剂2％～20.5％、溶质12.5～21％、闪火电压提升剂1.5％～7％、缓蚀剂0.02％～0.51％及新型消氢剂0.4％～3％。
3.如权利要求1所述的铝电解电容器的电解液，其特征在于，所述醇类溶剂包括乙二醇。
4.如权利要求1所述的铝电解电容器的电解液，其特征在于，所述辅助溶剂包括二甘醇、丙三醇、甘露醇、甲氧基聚乙二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、新戊二醇中的至少一种。
5.如权利要求1所述的铝电解电容器的电解液，其特征在于，所述溶质包括癸二酸铵、壬二酸氢铵、苯甲酸铵、2,7-二丁基辛二酸铵、烷基癸二酸铵、2-甲基二铵盐、十二双酸铵、五硼酸铵、硼酸中的至少两种及11-乙烯基-8-十八烯二酸、丁基磷酸酯。
6.如权利要求1所述的铝电解电容器的电解液，其特征在于，所述闪火电压提升剂包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化烯聚甘油醚、SiO2分散液中的至少一种。
7.如权利要求1所述的铝电解电容器的电解液，其特征在于，所述缓蚀剂包括次亚磷酸铵、山梨糖醇、磷酸、磷酸氢二铵中的任意一种。
8.如权利要求1所述的铝电解电容器的电解液，其特征在于，所述新型消氢剂为2-甲基-2-(4-硝基苯)-1,3-二氧杂环己烷。
9.一种铝电解电容器，其特征在于，所述铝电解电容器的电解液包括如权利要求1至8任意一项所述的铝电解电容器的电解液。
10.一种电子器件，其特征在于，所述电子器件包括如权利要求9所述的铝电解电容器。
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