[發明專利]一種基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810471975.0
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108538593A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 賈明;艾亮;楊娟;賴延清
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035;H01G9/145
• 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

一種基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，包括外殼和芯包，芯包上形成有凝膠電解液，凝膠電解液包括溶液體系和溶液體系，溶液體系和溶液體系的體積比例為1:4?7:1，溶液體系為在微波加熱的情況下聚合得到的凝膠狀高分子化合物，溶液體系附著在溶液體系上；溶液體系包括80%?95%的聚合單體、1?6%的RGO、1%?10%的交聯劑、0.1?5%抗壞血酸鈉和0.1%?5%的光引發劑。本發明采用凝膠電解液，使得芯包內部的結構穩定（凝膠電解液與鋁箔貼合緊密，層與層貼合緊密）；RGO的加入能夠保證凝膠電解液的耐熱性和電導率。

技術領域

本發明涉及一種電容器，尤其涉及一種基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器及其制備方法。

背景技術

鋁電解電容器由正負極鋁箔鉚接導針與電解紙卷繞成芯包，含浸電解液后，通過鋁殼與膠塞密封形成，但是傳統的鋁電解電容器具有以下的缺點：1，卷繞而成的芯包，最后由膠帶纏繞，電容器層與層之間存在空隙。2，電解液里一般存在0.5%~50%左右的水分，水分的存在能提高電解液的電導率，使得電容器有較小的esr值。但電容器高溫壽命試驗過程中，電解液揮發（包括水分）是導致產品失效的主要因素。3、傳統的凝膠電解液的耐熱性不好，在溫度較高的情況下凝膠體系會被破壞。

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，提供一種耐熱性好、導電率高、壽命長，芯包結構穩定（與鋁箔貼合緊密，層與層貼合緊密）的基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：一種基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，包括外殼和芯包，所述芯包上形成有凝膠電解液，所述凝膠電解液包括溶液體系和溶液體系，所述溶液體系和溶液體系的體積比例為1:4-7:1，所述溶液體系為在微波加熱的情況下聚合得到的凝膠狀高分子化合物，所述溶液體系附著在溶液體系上；所述溶液體系包括80%-95%的聚合單體、1-6%的RGO、1%-10%的交聯劑、0.1-5%抗壞血酸鈉和0.1%-5%的光引發劑；所述聚合單體包括丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸乙酯的一種或多種；所述光引發劑包括2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、 2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-芐基-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一種或幾種。

上述的基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，優選的，所述聚合單體包括聚合單體為丙烯酰胺。

上述的基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，優選的，所述交聯劑包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯和甲基丙烯酸甲酯的一種或多種。

上述的基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，優選的，所述光引發劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮。

上述的基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，優選的，所述溶液體系包括45%-65%的主溶劑、15%-25%的輔助溶劑、8-25%的主溶質、2%-5%的副溶質以及0.5%-3%的添加劑；所述主溶劑為乙二醇，所述輔助溶劑包括水、甘油、丙三醇、山梨醇、丙二醇和1，4-丁二醇的一種或多種。

上述的基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，優選的，所述主溶質包括丁二酸、戊二酸、己二酸、己二酸銨、辛二酸銨、壬二酸銨、癸二酸銨、1,7-癸二酸銨、異癸二酸銨、烷基癸二酸銨、十二雙酸銨、2-己基己二酸的一種或多種；所述副溶質包括硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸單丁酯、五硼酸銨、苯二酸、對苯二酸、檸檬酸的一種或多種。

上述的基于光固化耐熱凝膠電解液的電容器，優選的，所述添加劑包括對硝基苯酚、鄰硝基苯酚、間二硝基苯、對硝基苯甲醚或對硝基苯甲醇、次亞磷酸銨的一種或多種。