[發明專利]一種基于光固化凝膠電解液的電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810472016.0
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108538597A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 艾燕;夏商;賈明;潘振炎;韓興璞
• 申請（專利權）人: 湖南艾華集團股份有限公司
• 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

1.一種基于光固化凝膠電解液的電容器，包括外殼和芯包，所述芯包密封設置在外殼內，其特征在于：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，溶液體系和溶液體系的體積比例為1:4-7:1，所述溶液體系為在光照射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、1-10%的PVA、1-10%的去離子水、2%-10%的交聯劑和0.1%-5%的光引發劑；所述聚合單體為可開環進行聚合的丙烯酸及其衍生物。

2.根據權利要求1所述的基于光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述聚合單體包括丙烯酸、聚丙烯酸、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。

3.根據權利要求1所述的基于光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述交聯劑包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、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。

4.根據權利要求1所述的基于光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：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。

5.根據權利要求1-4任一項所述的基于微波固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：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；所述主溶劑包括乙二醇，所述輔助溶劑包括去離子水、甘油、丙三醇、山梨醇、丙二醇和1，4-丁二醇的一種或多種。

6.根據權利要求5所述的基于微波固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：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；所述副溶質包括苯甲酸銨、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。

7.根據權利要求5所述的基于光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：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。

8.一種如權利要求1-7任一項所述的基于光固化凝膠電解液的電容器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟1）裁切，將整卷電極箔與電解紙裁切成預定的寬度；

2）將導針與電極箔鉚接在一起，然后電極箔與電解紙層疊卷繞形成芯包；

3）電解液的制備：

3.1）溶液體系的制備，將聚合單體、PVA、去離子水以及交聯劑劑混合，在95℃下攪拌20-200min，

在的混合溶液中加入光引發劑，常溫繼續攪拌30-40min；

3.2）溶液體系的制備，將主溶劑和輔助溶劑混合并加熱到90~120℃，加入主溶質和副溶質，在110~140℃的溫度下保溫30~60分鐘，冷卻到100℃加入添加劑，并冷卻至室溫；

4）將溶液體系和溶液體系按照1:4-7:1混合，常溫攪拌1-12h；

5）用真空含浸或者加熱含浸的方式將芯包含浸步驟4）的溶液；

6）在UV燈的照射下，將步驟5）的芯包進行凝膠固化，所述UV燈的照射時間為10-900秒；

7）組立套管。

9.根據權利要求8所述的基于微波固化凝膠電解液的電容器的制備方法，其特征在于：所述溶液體系和溶液體系的混合比例為1:3，步驟4）中常溫攪拌的時間為2h；所述UV燈的照射時間為60秒。