CN101297383B - 包括用来吸收有害物质的多层聚合物板形式的装置的电解电容器 - Google Patents
包括用来吸收有害物质的多层聚合物板形式的装置的电解电容器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101297383B CN101297383B CN2006800396996A CN200680039699A CN101297383B CN 101297383 B CN101297383 B CN 101297383B CN 2006800396996 A CN2006800396996 A CN 2006800396996A CN 200680039699 A CN200680039699 A CN 200680039699A CN 101297383 B CN101297383 B CN 101297383B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrolytic capacitor
- gettering
- oxide
- layer
- particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title abstract 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005247 gettering Methods 0.000 claims description 48
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 21
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 10
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 7
- LBFUKZWYPLNNJC-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii,iii) oxide Chemical compound [Co]=O.O=[Co]O[Co]=O LBFUKZWYPLNNJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical group [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 3
- HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N oxopalladium Chemical compound [Pd]=O HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 8
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 6
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N carbonic acid;prop-1-ene Chemical compound CC=C.OC(O)=O SIXOAUAWLZKQKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000986 non-evaporable getter Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/08—Housing; Encapsulation
- H01G9/12—Vents or other means allowing expansion
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
- C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
- C01B3/0078—Composite solid storage mediums, i.e. coherent or loose mixtures of different solid constituents, chemically or structurally heterogeneous solid masses, coated solids or solids having a chemically modified surface region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
- H01G11/20—Reformation or processes for removal of impurities, e.g. scavenging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/08—Housing; Encapsulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
介绍了一种电解电容器，它包括气密壳体、浸入电解液的电极、连接到电极的电触头和由多层聚合物板(10)制成的吸收有害物质的装置，该多层板由一个含有用于吸收有害物质的一种或多种吸气材料颗粒(11)的聚合物材料的内层(12)和至少一个不能透过电解质的聚合物材料的保护层(13)构成，其中所有的聚合物材料都能透过有害物质。还介绍了一种从电解电容器中清除有害物质的方法。
Description
技术领域
本发明涉及电解电容器，它包含能吸收电解电容器使用过程中产生的有害物质的装置。本发明还涉及吸收所述物质的方法。
背景技术
已知的电解电容器，例如EDLC超级电容器(电化学双层电容器)，基本上由气密壳体构成，该气密壳体中设置有通常由金属板构成的电极，电极浸入特别是电解液中；气密壳体还包含吸收有害物质的吸气元件以及使所述电极与电容器外部连通的电触头。
电解液通常由溶剂和离子盐构成；例如在EDLC中，通常使用乙腈和碳酸丙烯酯作为溶剂，同时通常使用四乙基四氟硼酸铵作为盐。
在使用过程中，这些溶液能产生有害物质，通常是气体的形式，有害物质能损坏电容器，甚至是不可修理的；另一可能的有害气体来源是由于电容器内使用的某些材料解吸造成的。
二氧化碳、一氧化碳和氢是最有害的几种气体种类；而另一种特别有害的物种是水，它通常在电解液内以液体形式存在。
通过增加混合在电解液中的一种或多种吸收元素，或利用非混合的吸收系统，可以解决在电容器内吸收有害物质这一问题。可通过液体吸收剂来实现使用混合在电解质中的带有吸气作用的材料；这种溶液在例如本申请人的专利申请PCT/IT2006/000349中公开。如JP03-292712的第二实施例要求保护使用添加于电解质中的固体吸收剂，其中，在用电解液浸渍了板之后，在板上涂覆包括铂、钯或其合金的颗粒物的添加剂；但是，这些板具有很小的厚度，特别是低于10微米(μm)，因此它们会被包含在这种颗粒物中的颗粒损坏，这是由于颗粒的直径相对较大，导致在电容器内有意外短路的危险。
专利申请JP2003-197487描述了一种使用布置在电容器限定区域内的气体吸收剂的系统；在这种情况下，使用聚合物材料(例如聚丙烯)板形式的吸收材料作为吸收材料的支撑；这些板与电解液直接接触。
这些类型的溶液是有限制的，因为吸收材料除了要具有吸收电容器内产生的有害物质的功能以外，还必须与电解质相容，也就是吸收材料必须相对于电解质而言是完全惰性的，以防止危害其吸收性能，或防止更糟的情况，即由于吸收材料与电解质反应而释放对电容器正常工作有害的化学物质；例如，气体吸收剂可能的分解会改变电解质的导电性。必须由吸收剂来保证这种相容性，即使在它与有害物质结合而执行了其功能之后。
发明内容
在本发明的第一方面，本发明涉及一种电解电容器，它能克服现有技术中仍然存在的问题，特别涉及这样一种电解电容器，它包括气密壳体、浸入电解液的电极、连接到电极的电触头和吸收有害物质的装置，其特征在于，所述用于吸收有害物质的装置是多层聚合物板，该多层聚合物板由一个包含用于吸收所述有害物质的一种或多种吸气材料的颗粒的聚合物材料中间层和至少一个不能透过电解质的聚合物材料的外保护层构成，其中所有的聚合物材料都能透过所述有害物质。
附图说明
将结合附图介绍本发明，其中：
图1表示用于在电解电容器中吸收有害物质的装置的第一实施例的局部剖视图；
图1a是图1的细节放大图；
图2表示用于在电解电容器中吸收有害物质的装置的替代实施例；
图3表示电解电容器的一部分壁的视图，其上固定有吸收有害物质的装置；
图4表示根据第一实施例的电解电容器的横截面视图，它包含多层聚合物板形式的用于吸收有害物质的装置；以及
图5表示第二实施例的电解电容器，它包含用于吸收有害物质的多层聚合物板形式的装置。
附图所示各种元件的尺寸和尺寸比例不是精确的，而是为了帮助理解附图已经作了改动。
具体实施方式
为了制造本发明的电解电容器，有必要为吸收有害物质的装置设置至少一个聚合物材料保护层，也就是能透过有害物质但不能透过电解质，该聚合物材料保护层覆盖含有吸气剂颗粒的中间层的两个主表面的至少一个。
图1及图1的细节放大图1a为局部剖视图，示出了用于在电解电容器中吸收有害物质的多层聚合物板10，其中吸气材料颗粒11分散在能透过气体的聚合物材料层12内，该聚合物材料层12又完全被连续的聚合物材料层13包围，连续的聚合物材料层13能透过气体但不透过电解质，因此防止吸气材料与电解质接触。这样就允许自由选择吸气材料，而不必考虑电容器内使用的电解质的类型。
可选择地，聚合物保护覆层仅部分地覆盖含有吸气剂颗粒的聚合物内层。
根据该形式的第一实施例，如图2所示，吸收有害物质的装置是多层板20的形式，它包括一个含有吸气材料的聚合物材料层22，和两个聚合物材料保护层23，23’，聚合物材料保护层23，23’设在层22的两个主表面上，但是不保护层22的边缘24。暴露于电解质的表面24的尺寸很小，不会危害到整个系统的功能。
最后，在吸收有害物质的装置设在电容器外壳的一个内壁上的情况下，不需要在含有吸气材料的那层与该内壁之间设置保护层，仅需要对面对电解质的表面提供保护。这种情况如图3所示，图3示出电容器(以平壁为例，但也可以是其它任何可用的形状)外壳30的一部分；在所述外壳的内表面31上粘附(例如通过熔化焊接)吸收有害物质的装置32；装置32由含有吸气剂颗粒的层33以及可以透过有害物质但不透过电解质的保护层34构成。所示装置32的构造与板20相似，即层33的边缘35暴露于电解质，但层34可以沿层33的整个周边固定在表面31上，以便完全包围和保护层33(最后这个可选的实施例没有在附图中示出)。
含有吸气材料颗粒的聚合物材料层在国际专利申请WO2005/107334A1有介绍，该申请涉及对电致发光有机屏幕的内部气氛的净化。然而，这种含有吸气材料的层不具有聚合物保护层，而这对实施本发明来说具有关键的重要性。
由含有吸气材料的聚合物材料层和也是聚合物材料的保护层构成的板在专利US5091233中有介绍，在这种情况中，这些材料用来制造真空面板，并且保护吸气材料的聚合物薄膜的目的是减缓气体物质的渗透，而不是像本发明那样进行选择性渗透来保护相同吸气材料。
含有吸气材料的聚合物内层可以这样来制造：首先是挤出工艺，然后轧制包括有半固体状态的聚合物以及在其中尽可能均匀分散的吸气材料颗粒的批料。为了不危害含有吸气材料的层的塑性特征，一种或多种吸气材料的颗粒的重量百分比必须不高于95％，在一个优选实施例中必须低于85％。
关于形成聚合物保护层的材料，发明人发现适合实施本发明的材料是聚四氟乙烯(PTFE)和聚烯烃，特别是聚乙烯，具体的是低密度聚乙烯(LDPE)。
这些材料也适合制造含有吸气材料的聚合物层；在一个优选实施例中，使用同类型的聚合物来制造含有吸气材料的聚合物层和制造保护层。
形成多层板的聚合物材料层可以利用本领域已知的各种工艺来彼此连接，例如利用多层挤出、多层轧制或压铸。
用于本发明的装置的吸气材料是各种各样的，这取决于要从电容器内清除的有害物质；对于任何电容器，通过进行预先测试来分析没有任何除气装置的不同类型电容器在工作过程中产生的气体，可以查明这些物质的性质。
当有害物质是氢时，可使用非蒸散的吸气剂合金，特别是专利US4312669公开并由本申请人以商品名St707销售的锆-钒-铁合金，或专利US5961750公开并由本申请人以商品名St787销售的锆-钴-稀土合金；也可以使用不饱和有机化合物(可能连同氢化催化剂一起)、具有沉积银的沸石或碳纳米管；最后，可以将与氢反应形成水的材料，例如氧化钯(PdO)或钴(II，III)的氧化物(Co3O4)，和H2O的吸收剂联合使用。
在有害物质是H2O的情况下，吸气材料可以采用碱土金属氧化物(优选氧化钙)、氧化硼或沸石。
在有害物质是二氧化碳的情况下，适合的吸气材料是氢氧化锂、碱土金属的氢氧化物，或锂盐例如LiXOy，其中X从锆、铁、镍、钛和硅中选择，y在2-4之间。
在有害物质是一氧化碳的情况下，可以使用钴(II，III)的氧化物(Co3O4)、铜(II)的氧化物(CuO)，或高锰酸钾(KMnO4)，优选伴随有CO2吸收剂。
用在本发明电解电容器内吸收有害物质的装置也可以包括多种吸气材料，这取决于需要从电容器清除的有害物质。例如，在溶剂是乙腈的电容器内，主要产生氢，因此对这种气体可取的是使用多种吸气材料的混合物，而在溶剂是碳酸丙烯酯的情况下，必须使用较大量颗粒吸收CO和CO2。
吸气材料颗粒必须具有小于150μm的颗粒尺寸，优选在非蒸散吸气剂合金的情况下是25至50μm之间，在盐、氧化物或沸石的情况下是大约1至25μm之间，当使用碳纳米管或有机化合物时低于1mm。
形成吸气系统的两个聚合物层的厚度是另一个非常重要的参数。特别地，含有吸气材料的聚合物层的厚度必须在5-200μm之间，这取决于吸气材料颗粒的颗粒尺寸(特别地，该厚度必须大于吸气剂颗粒的尺寸)，并且优选在10至100μm之间，而对于外保护层而言，其厚度可以在1至50μm之间，优选在2至20μm之间。
优选通过沿气密壳体的一个或多个内壁或气密壳体的一个或多个部分设置吸收有害物质的吸气系统来制造本发明的电解电容器。
例如，图4表示圆柱形电解电容器40的横截面图，它包括一个气密壳体41，在其内部具有薄板形式的电极，薄板卷绕形成螺旋42浸入液体电解质中(未图示)。多层板43设置在所述电容器的内壁上；该多层板可以是参照图1，2和3描述的任一种。图4所示的电解电容器是圆柱形的，但这种几何形状不是制造本发明必须的，例如对这些电容器优选的另一种几何形状是平行六面体。
在图5中示出EDLC电容器的另一优选几何形状；在这种情况下，电解电容器50的结构包括平行金属板形式的多个电极52，52’，……，(为了更清楚图中仅示出最外侧的两个)，它们浸入电解液中(未图示)。在所述电容器的一侧设置吸收有害气体的装置53。电触头54和54’使电极与电解电容器的气密壳体51的外部连通。
Claims (19)
1.一种电解电容器(40；50)，它包括气密壳体(41；51)、浸入电解液的电极(52，52’，...)、连接到电极的电触头(54；54’)和形式为多层聚合物板的用于吸收有害物质的装置(10；20；32；43；53)，该多层聚合物板由一个含有用于吸收所述有害物质的一种或多种吸气材料的颗粒(11)的聚合物材料的内层(12；22；33)以及至少一个不能透过电解质的聚合物材料的外保护层(13；23，23’；34)构成，其中所有的聚合物材料都能透过所述有害物质，其特征在于：
当所述有害物质包括氢时，所述吸气材料选自非蒸散的吸气剂合金、不饱和有机化合物、具有沉积银的沸石、碳纳米管、氧化钯或钴(II，III)的氧化物；
当所述有害物质包括H2O时，所述吸气材料包括下列的一种或多种化合物：碱土金属氧化物、氧化硼和沸石；
当所述有害物质包括CO时，所述吸气材料包括下列的一种或多种化合物：钴(II，III)的氧化物、铜(II)的氧化物和高锰酸钾。
2.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述外保护层完全覆盖所述内层，至多除了所述内层的边缘(24；35)之外。
3.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述一种或多种吸气材料的颗粒具有小于150μm的尺寸。
4.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述一种或多种吸气材料的颗粒在所述内层中的重量百分比低于95％。
5.如权利要求4所述的电解电容器，其特征在于，所述重量百分比低于85％。
6.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述保护层和所述含有一种或多种吸气材料的颗粒的聚合物材料内层是由从聚烯烃和聚四氟乙烯(PTFE)中选取的材料制成的。
7.如权利要求6所述的电解电容器，其特征在于，所述聚烯烃是低密度聚乙烯。
8.如权利要求6所述的电解电容器，其特征在于，所述聚合物材料保护层和所述含有一种或多种吸气材料的颗粒的聚合物材料内层是由相同的聚合物材料制成的。
9.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述非蒸散的吸气剂合金从锆-钒-铁合金和锆-钴-稀土合金中选择。
10.如权利要求9所述的电解电容器，其特征在于，所述吸气材料的颗粒具有的尺寸在25-50μm之间。
11.如权利要求9所述的电解电容器，其特征在于，还包括氢化催化剂。
12.如权利要求9所述的电解电容器，其特征在于，所述吸气材料与清除H2O的吸气材料一起使用。
13.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述碱土金属氧化物是氧化钙。
14.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述吸气材料与清除CO2的吸气材料一起使用。
15.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述至少一个聚合物保护层的厚度在1-50μm之间。
16.如权利要求15所述的电解电容器，其特征在于，所述厚度在2-20μm之间。
17.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述含有吸气材料的聚合物材料内层的厚度在5-200μm之间。
18.如权利要求17所述的电解电容器，其特征在于，所述厚度在10-100μm之间。
19.如权利要求1所述的电解电容器，其特征在于，所述多层聚合物板沿所述气密壳体的一个或多个内壁设置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT002344A ITMI20052344A1 (it) | 2005-12-06 | 2005-12-06 | Condensatori elettrolitici comprendenti mezzi in forma di foglio polimerico multistrato per l'assorbimento di sostanze nocive |
| ITMI2005A002344 | 2005-12-06 | ||
| PCT/IT2006/000831 WO2007066372A2 (en) | 2005-12-06 | 2006-11-30 | Electrolytic capacitors comprising means in the form of a multilayer polymeric sheet for the sorption of harmful substances |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101297383A CN101297383A (zh) | 2008-10-29 |
| CN101297383B true CN101297383B (zh) | 2013-09-25 |
Family
ID=38042531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2006800396996A Active CN101297383B (zh) | 2005-12-06 | 2006-11-30 | 包括用来吸收有害物质的多层聚合物板形式的装置的电解电容器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7663865B2 (zh) |
| EP (1) | EP1958222B1 (zh) |
| JP (1) | JP2009518845A (zh) |
| KR (1) | KR101237874B1 (zh) |
| CN (1) | CN101297383B (zh) |
| AT (1) | ATE551706T1 (zh) |
| AU (1) | AU2006322864B2 (zh) |
| CA (1) | CA2622970A1 (zh) |
| IT (1) | ITMI20052344A1 (zh) |
| WO (1) | WO2007066372A2 (zh) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20060056A1 (it) * | 2006-01-16 | 2007-07-17 | Getters Spa | Condensatore elettrolitico comprendente mezzi per l'assorbimento di sostanze nocive |
| ITMI20071148A1 (it) | 2007-06-05 | 2008-12-06 | Getters Spa | Batterie ricaricabili al litio comprendenti mezzi in forma di foglio polimerico multistrato per l'assorbimento di sostanze nocive |
| ITMI20071147A1 (it) | 2007-06-05 | 2008-12-06 | Getters Spa | Batterie ricaricabili al litio comprendenti mezzi per l'assorbimento di sostanze nocive |
| DE102007042085B3 (de) | 2007-09-05 | 2009-03-05 | Continental Automotive Gmbh | Energiespeichersystem |
| DE102007048212A1 (de) * | 2007-10-08 | 2009-04-09 | H.C. Starck Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Elektrolytkondensatoren mit polymerer Zwischenschicht |
| DE102008046324A1 (de) | 2008-08-29 | 2010-04-01 | Stribel Production Gmbh | Spannungsversorgung |
| DE102008062657A1 (de) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | Stribel Production Gmbh | Energiespeichereinrichtung |
| DE102008062655B4 (de) * | 2008-12-04 | 2016-03-10 | Flextronics International Kft. | Energiespeichereinrichtung |
| JP6042595B2 (ja) * | 2009-02-04 | 2016-12-14 | リケンテクノス株式会社 | 一酸化炭素を酸化処理できるフィルムおよびその用途 |
| WO2010090192A1 (ja) * | 2009-02-04 | 2010-08-12 | リケンテクノス株式会社 | 一酸化炭素を処理するための方法 |
| ITMI20090917A1 (it) * | 2009-05-25 | 2010-11-26 | Getters Spa | Getter composito multistrato |
| JP5693474B2 (ja) * | 2010-02-02 | 2015-04-01 | リケンテクノス株式会社 | 一酸化炭素を酸化処理できる多孔質フィルムおよびその用途 |
| CN102024575A (zh) * | 2010-06-30 | 2011-04-20 | 南京双登科技发展研究院有限公司 | 软包装超级电容器消气剂 |
| EP2456040A1 (de) | 2010-11-19 | 2012-05-23 | Flextronic Int.Kft | Schaltung zum Speichern elektrischer Energie |
| IT1402887B1 (it) | 2010-11-23 | 2013-09-27 | Getters Spa | Getter composito multistrato migliorato |
| ITMI20111987A1 (it) * | 2011-11-03 | 2013-05-04 | Getters Spa | Getters compositi perfezionati |
| FR3014861B1 (fr) * | 2013-12-18 | 2017-05-05 | Tn Int | Piege a hydrogene, issu de reactions de radiolyse |
| TWI597313B (zh) | 2015-12-24 | 2017-09-01 | 財團法人工業技術研究院 | 導電組成與電容器 |
| ITUB20160888A1 (it) | 2016-02-19 | 2017-08-19 | Getters Spa | Sistema led |
| CN110767464B (zh) * | 2018-07-25 | 2022-07-08 | 东莞东阳光科研发有限公司 | 含有MOFs材料的超级电容器及其制备方法 |
| CN112951610A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-11 | 深圳市金富康电子有限公司 | 一种长寿命高压铝电解电容器 |
| CN113517139B (zh) * | 2021-06-29 | 2023-04-14 | 西安交通大学 | 一种减小铝电解电容器工作内压的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5961750A (en) * | 1997-04-03 | 1999-10-05 | Saes Getters, S.P.A. | Nonevaporable getter alloys |
| CN1298212A (zh) * | 1999-11-30 | 2001-06-06 | 索尼株式会社 | 非水电解质电池 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3491269A (en) | 1967-08-21 | 1970-01-20 | Mallory & Co Inc P R | Construction for non-hermetic sealed solid electrolyte capacitor |
| JP2772297B2 (ja) | 1990-04-11 | 1998-07-02 | ジエルマックス株式会社 | 電解コンデンサ |
| US6673400B1 (en) * | 1996-10-15 | 2004-01-06 | Texas Instruments Incorporated | Hydrogen gettering system |
| JPH11307131A (ja) * | 1998-04-22 | 1999-11-05 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | シート型リチウムイオン二次電池 |
| AUPQ253099A0 (en) * | 1999-08-30 | 1999-09-23 | Energy Storage Systems Pty Ltd | A charge storage device |
| JP2001167988A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-06-22 | Ccr:Kk | 非水系電気二重層コンデンサ |
| EP1134022A1 (de) * | 2000-03-15 | 2001-09-19 | Degussa AG | Adsorbens |
| JP2001300244A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-10-30 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 水素製造用圧力変動吸着装置の吸着塔 |
| JP2001321631A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-20 | Atsushi Nishino | 調湿複合材を内蔵した電子部品 |
| US6833987B1 (en) * | 2000-11-03 | 2004-12-21 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Flat capacitor having an active case |
| JP2003197487A (ja) | 2001-12-28 | 2003-07-11 | Nec Tokin Corp | 電気二重層キャパシタ |
| CN1564805A (zh) * | 2002-04-24 | 2005-01-12 | 日清纺织株式会社 | 离子性液体与脱水方法及双层电容器与二次电池 |
| JP3914865B2 (ja) * | 2002-12-06 | 2007-05-16 | 松下電器産業株式会社 | 金属化フィルムコンデンサ |
| JP2004193251A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Toshiba Corp | 電気二重層キャパシタ |
| ATE510174T1 (de) * | 2003-05-21 | 2011-06-15 | Alexza Pharmaceuticals Inc | Schlag gezündete unabhängige heizeinheit |
| JP4476019B2 (ja) * | 2004-05-20 | 2010-06-09 | 東北パイオニア株式会社 | 成膜源、真空成膜装置、有機ｅｌ素子の製造方法 |
| JP4747560B2 (ja) * | 2004-11-17 | 2011-08-17 | パナソニック株式会社 | フィルムコンデンサおよびその製造方法 |
| US7196899B1 (en) * | 2005-01-07 | 2007-03-27 | Pacesetter, Inc. | Capacitor anode assembly |
| ITMI20050904A1 (it) | 2005-05-17 | 2006-11-18 | Getters Spa | Additivo per condensatori elettrolitici |
| US7385802B1 (en) * | 2005-10-05 | 2008-06-10 | Pacesetter Inc. | Electrolytic capacitor |
-
2005
- 2005-12-06 IT IT002344A patent/ITMI20052344A1/it unknown
-
2006
- 2006-11-30 EP EP06832346A patent/EP1958222B1/en active Active
- 2006-11-30 WO PCT/IT2006/000831 patent/WO2007066372A2/en active Application Filing
- 2006-11-30 CN CN2006800396996A patent/CN101297383B/zh active Active
- 2006-11-30 US US12/091,999 patent/US7663865B2/en active Active
- 2006-11-30 CA CA002622970A patent/CA2622970A1/en not_active Abandoned
- 2006-11-30 AU AU2006322864A patent/AU2006322864B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-11-30 JP JP2008544015A patent/JP2009518845A/ja active Pending
- 2006-11-30 KR KR1020087008894A patent/KR101237874B1/ko active IP Right Grant
- 2006-11-30 AT AT06832346T patent/ATE551706T1/de active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5961750A (en) * | 1997-04-03 | 1999-10-05 | Saes Getters, S.P.A. | Nonevaporable getter alloys |
| CN1298212A (zh) * | 1999-11-30 | 2001-06-06 | 索尼株式会社 | 非水电解质电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2007066372B1 (en) | 2007-09-20 |
| EP1958222B1 (en) | 2012-03-28 |
| KR20080046263A (ko) | 2008-05-26 |
| ITMI20052344A1 (it) | 2007-06-07 |
| ATE551706T1 (de) | 2012-04-15 |
| US20090225496A1 (en) | 2009-09-10 |
| WO2007066372A3 (en) | 2007-08-02 |
| WO2007066372A2 (en) | 2007-06-14 |
| CN101297383A (zh) | 2008-10-29 |
| AU2006322864A1 (en) | 2007-06-14 |
| JP2009518845A (ja) | 2009-05-07 |
| AU2006322864B2 (en) | 2011-05-19 |
| EP1958222A2 (en) | 2008-08-20 |
| US7663865B2 (en) | 2010-02-16 |
| CA2622970A1 (en) | 2007-06-14 |
| KR101237874B1 (ko) | 2013-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101297383B (zh) | 包括用来吸收有害物质的多层聚合物板形式的装置的电解电容器 | |
| JP6215729B2 (ja) | 有害物質の収着手段を含む電解コンデンサー | |
| KR101476365B1 (ko) | 다층 중합체 시트 형태인 유해 물질들을 흡착하기 위한 수단을 포함하는 충전가능한 리튬 배터리들 | |
| JP2009518845A5 (zh) | ||
| EP1878072B1 (en) | Nickel zinc battery design | |
| KR101038240B1 (ko) | 금속 게터 시스템 | |
| JP2009516916A (ja) | ウルトラキャパシタ圧力制御システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |