新型电解液

摘要

本发明公开了一种新型电解液，它主要包括以下总量配比的组分：乙二醇30～45份、硼酸1～5份、至少一种的长直链饱和二羧酸或其铵盐4～10份、至少一种的带支链的长直链饱和二羧酸或其铵盐40～60份、甘露醇2～6份、磷酸盐0.1～0.5份和消氢剂0.2～0.6份。该种电解液以乙二醇作为溶剂，以带支链的长链饱和二羧酸、长直链饱和二羧酸以及硼酸作为溶质，在改善其化成效率和散火电压的基础上，加大溶质的溶解度，提高电导率，降低比电阻，从而提高产品的使用寿命。

权利要求

1.电解液，其特征在于，它主要包括以下总量配比的组分：乙二醇30～45份、硼酸1～

5份、至少一种的长直链饱和二羧酸或其铵盐4～10份、至少一种的带支链的长直链饱和二羧酸或其铵盐40～60份、甘露醇2～6份、磷酸盐0.1～0.5份和消氢剂0.2～0.6份。

2.根据权利要求1中所述的电解液，其特征在于：所述长直链饱和二羧酸选自癸二酸、壬二酸、庚二酸或已二酸中的至少一种。

3.根据权利要求2中所述的电解液，其特征在于：所述带支链的长直链饱和二羧酸选自2-甲基壬二酸，3-甲基壬二酸、4-甲基壬二酸、2、3-二甲基壬二酸、2、4二甲基壬二酸，异癸二酸铵，3-甲基癸二酸、4-甲基癸二酸、2、3-二甲基癸二酸或2、4-二甲基癸二酸中的至少一种。

4.根据权利要求3中所述的电解液，其特征在于：所述磷酸盐选自磷酸氢二铵、次亚磷酸铵或亚磷酸铵的一种。

5.根据权利要求4中所述的电解液，其特征在于：所述的消氢剂选自对硝基苯酚、间苯二酚、对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸、邻硝基苯甲醚、对硝基苯甲醚或对苯醌中的一种。

6.根据权利要求5中所述的电解液，其特征在于，其中各原料的重量配比为：乙二醇

35.8份、硼酸2.5份、癸二酸铵盐5份、壬二酸氢铵盐2份、异癸二酸铵盐50份、甘露醇4份、磷酸氢二铵盐0.3份和对硝基苯酚0.4份。

7.根据权利要求5中所述的电解液，其特征在于，其中各原料的重量配比为：乙二醇

44.3、硼酸1份、已二酸铵盐3份、癸二酸铵盐5份、异癸二酸铵盐40份、甘露醇2份、磷酸氢二铵盐0.3份、苯甲酸铵盐4份和对硝基苯酚0.4份。

说明书

新型电解液

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电解电容驱动用电解液。

背景技术

[0002] 工作电解液是电解电容器的实际阴极，起提供氧离子，修补阳极氧化膜的重要作用，因此，研制高性能的工作电解液对于保证电容器的性能是至关重要的。现有的电解电容驱动用电解液大致可分为以下几类：

[0003] 1)以乙二醇作为溶媒，以硼酸和硼酸铵盐作为溶质的电解液，在上述电解液中，硼酸变成偏硼酸、以及乙二醇与硼酸之间的酯化反应均会生成缩合水，造成电解液中的水分含量过高，而无法在超过105℃的条件下使用；

[0004] 2)以乙二醇作为溶媒，以长直链饱和二羧酸或其盐作为溶质的电解液，由于受到空间效应影响，直链饱和二羧酸的运动速度小，溶解度较低，其结果是电解液电导率偏低，且在低温条件下容易结晶析出；

[0005] 3)以乙二醇作为溶媒，以带支链的长链饱和二羧酸或其盐作为溶质的电解液，带支链的长链饱和二羧酸或其盐在溶媒中的溶解度较长直链饱和二羧酸或其盐的溶解度有所改善，但该种电解液的化成效率和闪火电压较以长直链饱和二羧酸或其盐作为溶质的电解液有所降低；

[0006] 4)CN1289458C中公开了一种电解液，该种电解液将2-甲基壬二酸与一种或多种侧链上具有烷基和烷氧基羰基、并且在两端的羧基之间的碳链在8个碳原子以上的长链二元酸混合，该种混合物在低温下没有结晶析出，即使在高温下也不会发生导电率劣化。但是，上述具有烷基和烷氧基羰基、并且在两端的羧基之间的碳链的制备成本高，致使电解液的生产成本升高；

[0007] 5)还可以使用带有支链的三元羧酸，三元羧酸的闪火电压比二元羧酸高，但其需要进口，价格昂贵。

发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种新型电解液，该种电解液以乙二醇作为溶剂，以带支链的长链饱和二羧酸、长直链饱和二羧酸以及硼酸作为溶质，在改善其化成效率和散火电压的基础上，加大溶质的溶解度，提高电导率，降低比电阻，从而提高产品的使用寿命。

[0009] 本发明提供的技术方案如下：

[0010] 新型电解液，其特征在于，它主要包括以下总量配比的组分：乙二醇30～45份、硼酸1～5份、至少一种的长直链饱和二羧酸或其铵盐4～10份、至少一种的带支链的长直链饱和二羧酸或其铵盐40～60份、甘露醇2～6份、磷酸盐0.1～0.5份和消氢剂0.2～0.6份。

[0011] 在推荐的实施例中，所述长直链饱和二羧酸可选自癸二酸、壬二酸、庚二酸或己二酸中的至少一种。

[0012] 在推荐的实施例中，所述带支链的长直链饱和二羧酸可选自2-甲基壬二酸，3-甲基壬二酸、4-甲基壬二酸、2、3-二甲基壬二酸、2、4二甲基壬二酸，异癸二酸铵，3-甲基癸二酸、4-甲基癸二酸、2、3-二甲基癸二酸或2、4-二甲基癸二酸等中的至少一种。

[0013] 在推荐的实施例中，所述磷酸盐可选自磷酸氢二铵、次亚磷酸铵或亚磷酸铵的一种，磷酸盐用于抑制氧化膜的水合作用。

[0014] 在推荐的实施例中，所述的消氢剂可选自对硝基苯酚、间苯二酚、对硝基苯甲醇、对硝基苯甲酸、邻硝基苯甲醚、对硝基苯甲醚或对苯醌中的一种。优选地，所述消氢剂为对硝基苯酚，上述重量配比的对硝基苯酚基本不影响电解液的闪火电压和电导率，且由于同时存在诱导效应和共轭效应，其消氢效果也优于其他消氢剂。

[0015] 本发明的一较佳实施例的组份和重量配比是：

[0016] 乙二醇35.8份、硼酸2.5份、癸二酸铵盐5份、壬二酸氢铵盐2份、异癸二酸铵盐50份、甘露醇4份、磷酸氢二铵盐0.3份和对硝基苯酚0.4份，该种电解液具有较高的散火电压，可在400V的高压环境下工作。

[0017] 本发明的另一较佳实施例的组份和重量配比是：

[0018] 乙二醇44.3、硼酸1份、己二酸铵盐3份、癸二酸铵盐5份、异癸二酸铵盐40份、甘露醇2份、磷酸氢二铵盐0.3份、苯甲酸铵盐4份和对硝基苯酚0.4份，该种电解液的散火电压较低，用于在250V的环境下工作。

[0019] 需要说明的是，本发明中添加的甘露醇主要用于抑制氧化膜的水合作用，提高电解液的高温稳定性；硼酸则有助于提高氧化膜的生长速度，并具有缓冲电解液pH波动的能力。

[0020] 除非特别指明，这里所使用的所有技术和科学术语的含义与本发明所属技术领域一股技术人员通常所理解的含义相同。同样，所有在此提及的出版物、专利申请、专利及其他参考资料均引入本发明作为参考。

[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下的特点：

[0022] 1)本发明选用乙二醇、硼酸、长直链饱和二羧酸或其铵盐、带支链的长直链饱和二羧酸或其铵盐、甘露醇、磷酸盐和消氢剂等作为原材料，其不仅容易获得，且价格低廉；

[0023] 2)该种电解液以乙二醇作为溶剂，以带支链的长链饱和二羧酸、长直链饱和二羧酸以及硼酸作为溶质，并加入甘露醇、磷酸盐和消氢剂等添加剂，在改善其化成效率和散火电压的基础上，加大溶质的溶解度，提高电导率，降低比电阻，从而提高产品的使用寿命，同时提高氧化膜的生长速度，抑制氧化膜的水合作用，提高电解液的高低温性能；

[0024] 3)带支链的长链饱和二羧酸含量远超长直链饱和二羧酸和硼酸，用以防止长直链饱和二羧酸在低温条件下结晶析出，影响电解液的低温性能；

[0025] 4)硼酸具有调节缓冲液pH的作用。

具体实施方式

[0026] 下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制。

[0027] 实施例

[0028] 如表1中所示，将上述重量配比的成份边搅拌边加热至150度，即可获得电解液。

[0029]

[0030] 对上述获得的电解液进行供给空载下的热劣化试验，即将各电解液在135℃的条件下保持2000小时，检查2000小时以后的电导率(ms/cm)、含水率(％)以及pH值，试验结果如表2中所示。

[0031]

[0032] 从表2中的数据可以看出、加入的硼酸、长直链饱和二羧酸或其铵盐可改善用带支链的长直链饱和二羧酸或其铵盐作为溶质的电解液初期导电率和劣化后的导电率，另外，实施例1、2、3及4劣化后的含水率有所升高，这是由于劣化过程中乙二醇与二元酸或硼酸之间发生酯化反应，含水率升高，并引起pH值上升。与比较例相比，这种现象在实施例1、