本發(fā)明涉及電解液技術領域，特別涉及一種鋁電解電容器用電解液。

背景技術：

鋁電解電容器是各種電子產(chǎn)品終端必不可少的元件，在工業(yè)、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(fā)電及光伏發(fā)電新能源等新技術領域的小體積、高穩(wěn)定性能技術的高速發(fā)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(yōu)劣對鋁電解電容器的性能具有至關重要的作用。

工作電解液主要包括溶劑、溶質(zhì)和添加劑，主溶質(zhì)主要為電解液貢獻電導率，同時還需要滿足一定耐壓，對電容器產(chǎn)品性能有至關重要的影響。目前所選擇主溶質(zhì)較多，如專利cn102915843a中支鏈多元羧酸銨混合物、cn102074357a中脂肪族大分子量二元酸、cn103440987a中1.6-十二雙酸銨等，專利cn101599367a還公開了其電解液的溶質(zhì)選自硼酸、硼酸銨、五硼酸銨、癸二酸銨、1,10-十二雙酸銨、1,7-癸二酸銨、c14、c16、c24、c30的具有單端側(cè)支鏈或者兩端側(cè)支鏈的脂肪酸、c14、c16、c24、c30的具有單端側(cè)支鏈或者兩端側(cè)支鏈的脂肪酸銨中的一種或兩種的混合物，但都存在著多種缺點。如硼酸、硼酸銨等易發(fā)生酯化反應生成大量的縮合水，導致電解液蒸汽壓增大，電容器內(nèi)壓升高而引起電容器開閥失效；1,10-十二雙酸銨等溶解度過小，會導致產(chǎn)品阻抗較大，且在高溫下易發(fā)生酰胺化副反應生成水引起電容器早期失效等；因此，開發(fā)耐高溫的主溶質(zhì)顯得尤為重要，以改善工作電解液的高溫性能，從而提高電容器產(chǎn)品的性能。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的技術方案提供一種如式(i)所示結構化合物為主溶質(zhì)的鋁電解電容器用電解液，

其中，r⁰為烷基；

r¹和r²各自獨立的為氫或式(ii)所示的取代基：

其中，n＝1-50，r³可為-h或-cooh；-(ch2)n-中的h任選的被1,2,3,4或5個選自烷基或的取代基所取代；

r⁴為烷基。

在一些實施例中，r⁰為c0～c20的烷基，r²為氫，r¹為式(ii)所示的取代基，式(ii)中，n＝1-20，r³為-cooh，-(ch2)n-中的h任選的被1，2，3，4或5個選自烷基或的取代基所取代，r⁴為c1-c6的烷基。

在一些實施例中，r⁰為c0～c20的烷基，r¹和r²為式(ii)所示的取代基，式(ii)中，n＝1-20，r³為-cooh，-(ch2)n-中的h任選的被1，2，3，4或5個選自烷基或的取代基所取代，r⁴為c1-c6的烷基。

在一些實施例中，r⁰為c8的烷基，r¹和r²為式(ii)所示的取代基，式(ii)中，n＝9或14，r³為-cooh，-(ch2)n-中的h任選的被4個選自烷基或的取代基所取代，r⁴為c1的烷基。

進一步的，所述電解液還包括溶劑、副溶質(zhì)及優(yōu)化添加劑，各組分的重量百分比為：

其中各組分含量百分數(shù)之和等于100％。

所述的溶劑為醇類溶劑、酯類溶劑以及醚類溶劑；其中醇類溶劑選自乙二醇、正丁醇、苯甲醇、一縮二乙二醇、正辛醇、聚乙二醇中的一種或多種；酯類溶劑選自γ-丁內(nèi)酯、δ-戊內(nèi)酯、醋酸丁酯中的一種或多種；醚類溶劑選自乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二甘醇單丁醚中的一種或多種。

所述副溶質(zhì)為十八個碳以下有機羧酸或其銨鹽，所述有機羧酸選自癸二酸、壬二酸、十二雙酸、十三雙酸、己二酸中的一種或多種。

所述優(yōu)化添加劑包括消氫添加劑、防水合添加劑和閃火電壓提升劑；其中，消氫添加劑為硝基化合物及其鹽；所述硝基化合物包括鄰硝基苯酚、對硝基苯甲酸、對硝基苯甲醇、硝基苯乙酮的一種或多種；所述防水合添加劑包括磷鎢酸、磷酸、亞磷酸、次亞磷酸及其銨鹽的一種或多種；所述閃火電壓提升劑選自聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸銨、聚環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷醚、聚合脂肪酸、聚合脂肪酸銨的一種或多種。

在一些實施方式中，所述電解電容器用電解液，由以下重量百分比的原料組成：

其中各組分含量百分數(shù)之和為100％。

在一些實施方式中，所述電解電容器用電解液，其特征在于：由以下重量百分比的原料組成：

其中各組分含量百分數(shù)之和為100％；

在一些實施方式中，所述電解電容器用電解液，其特征在于：由以下重量百分比的原料組成：

其中各組分含量百分數(shù)之和為100％；

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用二元乙胺鹽作為主溶質(zhì)，添加適量的輔溶質(zhì)，配制的工作電解液具有較好的低溫性能，-40℃下依然能保持澄清液；經(jīng)125℃下高溫貯存試驗，與無機銨鹽體系工作電解液對比，有機胺體系的工作電解液各項參數(shù)變化明顯較小，穩(wěn)定性更好；由該工作電解液制備的電容器產(chǎn)品的高溫壽命更長。

術語定義

本發(fā)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(fā)明范圍內(nèi)。本領域技術人員應認識到，許多與本文所述類似或等同的方法和材料能夠用于實踐本發(fā)明。本發(fā)明絕不限于本文所述的方法和材料。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。

應進一步認識到，本發(fā)明的某些特征，為清楚可見，在多個獨立的實施方案中進行了描述，但也可以在單個實施例中以組合形式提供。反之，本發(fā)明的各種特征，為簡潔起見，在單個實施方案中進行了描述，但也可以單獨或以任意合適的子組合提供。

除非另外說明，本發(fā)明所使用的所有科技術語具有與本發(fā)明所屬領域技術人員的通常理解相同的含義。本發(fā)明涉及的所有專利和公開出版物通過引用方式整體并入本發(fā)明。

除非另外說明，應當應用本發(fā)明所使用的下列定義。出于本發(fā)明的目的，化學元素與元素周期表cas版，和1994年第75版《化學和物理手冊》一致。此外，有機化學一般原理可參考"organicchemistry",thomassorrell,universitysciencebooks,sausalito:1999,和"march'sadvancedorganicchemistry”bymichaelb.smithandjerrymarch,johnwiley&sons,newyork:2007中的描述，其全部內(nèi)容通過引用并入本發(fā)明。

術語“包含”或“包括”為開放式表達，即包括本發(fā)明所指明的內(nèi)容，但并不排除其他方面的內(nèi)容。

在本說明書的各部分，本發(fā)明公開化合物的取代基按照基團種類或范圍公開。特別指出，本發(fā)明包括這些基團種類和范圍的各個成員的每一個獨立的次級組合。例如，術語“c0-c6烷基”特別指獨立公開的甲基、乙基、c3烷基、c4烷基、c5烷基和c6烷基，c0為單鍵直接相連。

在本發(fā)明的各部分，描述了連接取代基。當該結構清楚地需要連接基團時，針對該基團所列舉的馬庫什變量應理解為連接基團。例如，如果該結構需要連接基團并且針對該變量的馬庫什基團定義列舉了“烷基”，則應該理解，該“烷基”代表連接的亞烷基基團。

本發(fā)明使用的術語“烷基”，表示含有1至20個碳原子，飽和的直鏈或支鏈一價烴基基團。除非另外詳細說明，烷基基團含有1-20個碳原子。

除非明確地說明與此相反，否則，本發(fā)明所述的溫度為范圍值。例如，“115℃高溫”表示溫度的范圍為115℃±5℃。

附圖說明

圖1實施例與對比例電解液高溫貯存水分變化率對比圖；

圖2實施例與對比例電解液高溫貯存電導率變化率對比圖；

圖3實施例與對比例電解液高溫貯存最高閃點變化率對比圖；

圖4實施例與對比例電解液高溫貯存粘度變化率對比圖。

具體實施方式

以下所述的是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明所保護的不限于以下優(yōu)選實施方式。應當指出，對于本領域的技術人員來說在此發(fā)明創(chuàng)造構思的基礎上，做出的若干變形和改進，都屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例中所用的原料均可以通過商業(yè)途徑獲得。

對比例和本發(fā)明實施例的電解液組成，如表1所示：

表1實施例電解液配方

注：式(v)

本發(fā)明實施電解液經(jīng)115℃高溫貯存后特性及變化如表2所示，對比例、實施例1和實施例2，分別用l1、l2、l3表示。

相應變化率曲線見附圖。

表2實施例高溫貯存參數(shù)

本發(fā)明實施電解液制成電容器產(chǎn)品，產(chǎn)品規(guī)格為420v680μfφ35*50，進行壽命試驗，試驗條件為105℃、120hz及加紋波電流3.28a/只，產(chǎn)品性能參數(shù)變化如表3所示：

表3產(chǎn)品性能參數(shù)

注：高溫貯存試驗和壽命試驗樣品4只，常溫測試，參數(shù)取平均值。

從表2、表3和附圖1-4中電解液和電容器產(chǎn)品性能參數(shù)變化可知，主溶質(zhì)為式(i)的工作電解液的各項參數(shù)如電導率、最高閃點等變化明顯較小，高溫穩(wěn)定性更好，由其制備的電容器產(chǎn)品高溫壽命更長。