[發明專利]一種電化學超級電容器

無效

• 申請號: 200810043099.8
• 申請日: 2008-02-02
• 公開（公告）號: CN101236842A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 梁全順;華黎;王然
• 申請（專利權）人: 上海奧威科技開發有限公司
• 主分類號: H01G9/02
• 分類號: H01G9/02
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳志良

??????????????????????????????技術領域

本發明涉及一種電容器，特別是公開一種電化學超級電容器，具體是指化學電源的材料改進的電化學電容器。

??????????????????????????????背景技術

化學電源在應用方面已經拓展到很多領域，隨之而來的是其安全型、穩定性問題。電化學超級電容器(EC)作為化學儲能方式的一種也遇到了相同的問題，特別是作為高功率儲能器件，其工作模式就是大功率、大電流狀態下連續工作，如何解決發熱問題是近年來研究熱點與難點。

??????????????????????????????發明內容

本發明的目的是從EC上述方面的需求進行研究，通常氫鎳電池的隔膜都是采用多空有機聚合物，如聚丙烯無紡布，這種隔膜在遇到電源本身過熱時并不能很好的保證電源的安全，由此本發明結合EC的特點，對隔膜進行了改進和創新，提供一種采用高離子通過率、在溫度過高時會自動保護的隔膜的電化學超級電容器。

本發明是這樣實現的：一種電化學超級電容器，包括極片和隔膜，其特征在于所述的隔膜由兩層組成，一層為聚丙烯(PP)無紡布層，另一層為聚乙烯(PE)接枝膜層，PP無紡布層與PE接枝膜層通過粘結劑或熱加工復合在一起，同時不影響隔膜整體的導電性，即離子通道并不受影響。PP無紡布層與PE接枝膜層厚度比例為1∶(0.2～0.5)，PP無紡布層厚度一般為0.05～0.1mm，PE接枝膜層厚度一般為0.02～0.05mm。

本發明的隔膜厚度為0.10～0.15mm，面密度為50～70g/m²，既保證了EC反應所需的電解質能存儲足夠的量在隔膜上，又保證了過溫閉合時的可靠性。

本發明中對孔隙的要求，強調了有效空的比例問題，要保證離子傳道順利，孔的直徑要在0.01～0.1μm(10～100nm)之間，因為水合離子的半徑一般為納米數量級，這種尺度的孔徑是最合適的，孔徑過小，則影響離子通過效率，孔徑過大則影響隔膜強度與均勻性。同時，并非所有的隔膜微孔都是有效的，有大量微孔是一端導通或孔徑在10納米以下的，都不能作為EC反應時有效的通道，所以本發明對有效孔徑的比率提出了PP無紡布層為80％及以上和PE接枝膜層為70％及以上的要求，隔膜總有效孔徑的有效比率在50～60％之間，隔膜孔隙率在40％～65％之間。

本發明的隔膜在溫度超過85℃時，PE接枝膜層微孔閉合，關閉或部分關閉離子通道，電容器反應中止，PP無紡布層支撐PE接枝膜層并避免短路，電容器進入熱保護狀態，PE接枝膜層的微孔閉合是不可恢復的，因此在使用中通過自動控制方法，不能出現85℃以上的高溫環境。

本發明的有益效果是：本發明采用高離子通過率、在溫度過高時會自動保護的隔膜，在大功率、大電流狀態下連續工作時會過溫閉合，不僅保證電源工作的可靠性，還提高了安全性。

下面通過實施例對本發明作進一步說明。

????????????????????????????具體實施方式

表：不同組分的隔膜具有不同的用途。