CN108538596A - 基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法 - Google Patents
基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108538596A CN108538596A CN201810471998.1A CN201810471998A CN108538596A CN 108538596 A CN108538596 A CN 108538596A CN 201810471998 A CN201810471998 A CN 201810471998A CN 108538596 A CN108538596 A CN 108538596A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution system
- acid
- capacitor
- gel electrolyte
- conductivity
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 47
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical group OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 9
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 9
- KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 2-oxoglutaric acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)C(O)=O KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- -1 methyl mercapto Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GJYJYFHBOBUTBY-UHFFFAOYSA-N alpha-camphorene Chemical compound CC(C)=CCCC(=C)C1CCC(CCC=C(C)C)=CC1 GJYJYFHBOBUTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OTRAYOBSWCVTIN-UHFFFAOYSA-N OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N Chemical compound OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N.N OTRAYOBSWCVTIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Substances CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HWXBTNAVRSUOJR-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxyglutaric acid Natural products OC(=O)C(O)CCC(O)=O HWXBTNAVRSUOJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940009533 alpha-ketoglutaric acid Drugs 0.000 claims description 4
- IUZSEJJESGRFMH-UHFFFAOYSA-N azane;decanedioic acid Chemical compound N.OC(=O)CCCCCCCCC(O)=O IUZSEJJESGRFMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 4
- 125000004573 morpholin-4-yl group Chemical group N1(CCOCC1)* 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- WDCYWAQPCXBPJA-UHFFFAOYSA-N 1,3-dinitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 WDCYWAQPCXBPJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JKTYGPATCNUWKN-UHFFFAOYSA-N 4-nitrobenzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 JKTYGPATCNUWKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BNUHAJGCKIQFGE-UHFFFAOYSA-N Nitroanisol Chemical compound COC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BNUHAJGCKIQFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- HOWHQWFXSLOJEF-MGZLOUMQSA-N systemin Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)OC(=O)[C@@H]1CCCN1C(=O)[C@H]1N(C(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H]2N(CCC2)C(=O)[C@H]2N(CCC2)C(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](C)N)C(C)C)CCC1 HOWHQWFXSLOJEF-MGZLOUMQSA-N 0.000 claims description 3
- 108010050014 systemin Proteins 0.000 claims description 3
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical class C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CQLCSKMKNLINGZ-UHFFFAOYSA-N 2-hexylhexanedioic acid Chemical class CCCCCCC(C(O)=O)CCCC(O)=O CQLCSKMKNLINGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C=C CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FLDCSPABIQBYKP-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-1,2-dimethylbenzimidazole Chemical compound ClC1=CC=C2N(C)C(C)=NC2=C1 FLDCSPABIQBYKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001741 Ammonium adipate Substances 0.000 claims description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 235000019293 ammonium adipate Nutrition 0.000 claims description 2
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MWUJSMAEVXVTIZ-UHFFFAOYSA-N azane;octanedioic acid Chemical compound N.OC(=O)CCCCCCC(O)=O MWUJSMAEVXVTIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940067597 azelate Drugs 0.000 claims description 2
- BNMJSBUIDQYHIN-UHFFFAOYSA-N butyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCOP(O)(O)=O BNMJSBUIDQYHIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YLHXLHGIAMFFBU-UHFFFAOYSA-N methyl phenylglyoxalate Chemical compound COC(=O)C(=O)C1=CC=CC=C1 YLHXLHGIAMFFBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000011415 microwave curing Methods 0.000 claims description 2
- BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N nonanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCC(O)=O BDJRBEYXGGNYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 229940116351 sebacate Drugs 0.000 claims description 2
- 150000003504 terephthalic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- MDDUHVRJJAFRAU-YZNNVMRBSA-N tert-butyl-[(1r,3s,5z)-3-[tert-butyl(dimethyl)silyl]oxy-5-(2-diphenylphosphorylethylidene)-4-methylidenecyclohexyl]oxy-dimethylsilane Chemical compound C1[C@@H](O[Si](C)(C)C(C)(C)C)C[C@H](O[Si](C)(C)C(C)(C)C)C(=C)\C1=C/CP(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 MDDUHVRJJAFRAU-YZNNVMRBSA-N 0.000 claims description 2
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XVZXOLOFWKSDSR-UHFFFAOYSA-N Cc1cc(C)c([C]=O)c(C)c1 Chemical group Cc1cc(C)c([C]=O)c(C)c1 XVZXOLOFWKSDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims 1
- HOCOIDRZLNGZMV-UHFFFAOYSA-N ethoxy(oxido)phosphanium Chemical compound CCO[PH2]=O HOCOIDRZLNGZMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTLNPYWUJOZPPA-UHFFFAOYSA-N 4-nitrobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 OTLNPYWUJOZPPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJLKRBGCMSMLCY-UHFFFAOYSA-N C(C)OP(=O)(C1=CC=CC=C1)S(=O)(=O)N Chemical compound C(C)OP(=O)(C1=CC=CC=C1)S(=O)(=O)N IJLKRBGCMSMLCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
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
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/035—Liquid electrolytes, e.g. impregnating materials
-
- 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
- H01G9/145—Liquid electrolytic capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
一种基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，包括外壳和芯包，芯包密封设置在外壳内，芯包上形成有凝胶电解液，凝胶电解液包括溶液体系和溶液体系，溶液体系和溶液体系的体积比例为1:4‑7:1，溶液体系为在UV光照射的情况下聚合得到的凝胶状高分子化合物，溶液体系附着在溶液体系上，溶液体系
Description
技术领域
本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法。
背景技术
铝电解电容器由正负极铝箔铆接导针与电解纸卷绕成芯包，含浸电解液后，通过铝壳与胶塞密封形成，但是传统的铝电解电容器具有以下的缺点：1、卷绕而成的芯包，最后由胶带缠绕，电容器层与层之间存在空隙。2、传统的电解液的电导率偏低直接影响到电容器的内阻。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种保湿性好，寿命长，能够保持芯包结构稳定（与铝箔贴合紧密，层与层贴合紧密）、电气特性稳定（正负极贴合紧密）并且内阻小的基于电导率高的凝胶电解液的电容器及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，包括外壳和芯包，所述芯包密封设置在外壳内，所述芯包上形成有凝胶电解液，所述凝胶电解液包括溶液体系和溶液体系，所述溶液体系和溶液体系的体积比例为1:4-7:1，所述溶液体系为在UV光照射的情况下聚合得到的凝胶状高分子化合物，所述溶液体系附着在溶液体系上，所述溶液体系包括80%-95%的聚合单体、1%-8%的GN、1%-10%的交联剂和0.1%-5%的热引发剂，所述溶液体系包括45%-65%的主溶剂、15%-25%的辅助溶剂、8%-25%的主溶质、2%-5%的副溶质以及0.5%-3%的添加剂。
常规加热聚合，热量传导至电解液内部需要一定时间，导致聚合反应慢。凝胶电解液在高温环境下时间过长会导致电解液挥发，从而影响电解液性能。特别是电容器素子含浸凝胶电解液一直含液量比较少，素子长时间处于高温下，电解液挥发严重，加上聚合反应时为放热反应，会导致素子内部温度更高，容易致使凝胶变少，素子变干。在本发明采用，UV光引发聚合的方式，由于没有外部的加热，故电解液的挥发比较少。
本发明中，GN（纳米石墨，粒径20-50nm）在基体中均匀、稳定分散，几乎无团聚， GN被束缚在聚合物的网络结构中，被物理包裹，并在基体的网络结构中形成导电网络。
本发明中，以纳米石墨为导电填料制备本发明的电解液。GN 的加入能够大大提高纯聚合单体离子液体凝胶的导电性， GN 含量为 6.0%时，复合材料的电阻率约为 3.016Ω·cm，相对聚丙烯酸凝胶，高了四个数量级。
上述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，优选的，所述聚合单体包括丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸乙酯的一种或多种。
上述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，优选的，所述交联剂包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯和甲基丙烯酸甲酯的一种或多种。
上述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，优选的，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-酮戊二酸、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-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-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一种或几种。
上述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，优选的，所述主溶剂为乙二醇；所述辅助溶剂包括水、甘油、丙三醇、山梨醇、丙二醇和1，4-丁二醇的一种或多种。
上述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，优选的，所述主溶质包括丁二酸、戊二酸、己二酸、己二酸铵、辛二酸铵、壬二酸铵、癸二酸铵、1,7-癸二酸铵、异癸二酸铵、烷基癸二酸铵、十二双酸铵、2-己基己二酸的一种或多种。
上述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，优选的，所述副溶质包括硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、五硼酸铵、苯二酸、对苯二酸、柠檬酸的一种或多种。
上述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，优选的，所述添加剂包括对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵的一种或多种。
对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲醚和对硝基苯甲醇属于消氢剂，目的在于吸收电容器工作时内部化学反应产生的气体（氢气和水蒸气），降低电容器内部压力、避免其底凸、开阀，消氢剂主要成分是含硝基、芳香环类基团的化合物，可以有效吸收电解液中多余的H+，其化学反应过程如下所示：
次亚磷酸铵属于阻化剂，化剂的作用是抑制或阻止电容器氧化膜、工作电解液的变性、恶化。其中，电解液中的水易和铝电解电容器的γ-Al 2 O 3 介质膜反应，形成水合氧化膜，使得电介质的耐压能力下降、损耗角变大，进而影响电容器的电气化性能。氧化膜水合反应如下式所示：
一种基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器的制备方法，包括以下步骤1）裁切，将整卷电极箔与电解纸裁切成预定的宽度；
2）将导针与电极箔铆接在一起，然后电极箔与电解纸层叠卷绕形成芯包；
3）电解液的制备：
3.1）溶液体系的制备，将聚合单体、GN以及交联剂混合并且用超声分散；
在的混合溶液中加入热引发剂，持续搅拌10-900s；
3.2）溶液体系的制备，将主溶剂和辅助溶剂混合并且加热到90-120℃，加入主溶质和副溶质，在110℃-140℃的温度下保温30-60分钟，冷却到100摄氏度加入添加剂，并冷却到室温；
4）将溶液体系和溶液体系按比例1:4-7:1混合，常温搅拌1-12h；
5）用真空含浸或者加压含浸的方式将芯包含浸步骤4）的溶液；
6）在UV灯照射芯包两端的方式，将步骤5）的芯包进行固化，时间为10-900s；
7）组立套管。
上述的基于微波固化凝胶电解液的电容器的制备方法，优选的，所述溶液体系和溶液体系的混合比例为1:3，步骤4）中常温搅拌的时间为2h；所述步骤6）中UV灯照射的时间为100s。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的电解液具有很好的耐热性和高导电率，使得铝电解电容器有优异的ESR和耐热性。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
实施例
一种基于电导率高的凝胶电解液的电容器，包括外壳和芯包，芯包密封设置在外壳内，芯包上形成有凝胶电解液，凝胶电解液包括溶液体系和溶液体系，溶液体系和溶液体系的体积比例为1:3，溶液体系为在微波加热的情况下聚合得到的凝胶状高分子化合物，溶液体系附着在溶液体系上，溶液体系包括90%的丙烯酸、6%的GN、2.75%的聚乙二醇二丙烯酸酯和1.25%的α-酮戊二酸，溶液体系包括60%的乙二醇、15%的甘油、10%的水、9%的葵二酸铵、3%的五硼酸铵、2%的对硝基苯甲酸和1%的次亚磷酸铵。
本实施例的基于电导率高的凝胶电解液的电容器的制备方法，包括以下步骤，1）裁切，将整卷电极箔与电解纸裁切成预定的宽度；
2）将导针与电极箔铆接在一起，然后电极箔与电解纸层叠卷绕形成芯包；
3）电解液的制备：
3.1）溶液体系的制备，将丙烯酸、GN以及聚乙二醇二丙烯酸酯混合并且用超声分散；
在的混合溶液中加入α-酮戊二酸，持续搅拌60min；
3.2）溶液体系的制备，将乙二醇、甘油和水混合并且加热到90-120℃，加入葵二酸铵和五硼酸铵，在110℃-140℃的温度下保温30-60分钟，冷却到100摄氏度加入对硝基苯甲酸和次亚磷酸铵，并冷却到室温；
4）将溶液体系和溶液体系按比例1:3混合，常温搅拌2h；
5）用真空含浸的方式将芯包含浸步骤4）的溶液；
6）在UV灯照射芯包两端的方式，将步骤5）的芯包进行固化，时间为100s；
7）组立套管。
本实施例中的电解液具有很好的耐热性和高导电率，使得铝电解电容器有优异的ESR和耐热性。
Claims (10)
1.一种基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：包括外壳和芯包，所述芯包密封设置在外壳内，所述芯包上形成有凝胶电解液，所述凝胶电解液包括溶液体系和溶液体系，所述溶液体系和溶液体系的体积比例为1:4-7:1，所述溶液体系为在UV光照射的情况下聚合得到的凝胶状高分子化合物，所述溶液体系附着在溶液体系上，所述溶液体系包括80%-95%的聚合单体、1%-8%的GN、1%-10%的交联剂和0.1%-5%的热引发剂，所述溶液体系包括45%-65%的主溶剂、15%-25%的辅助溶剂、8%-25%的主溶质、2%-5%的副溶质以及0.5%-3%的添加剂。
2.根据权利要求1所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：所述聚合单体包括丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸乙酯的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：所述交联剂包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯和甲基丙烯酸甲酯的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-酮戊二酸、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-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-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：所述主溶剂为乙二醇；所述辅助溶剂包括水、甘油、丙三醇、山梨醇、丙二醇和1，4-丁二醇的一种或多种。
6.根据权利要求1-4任一项所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：所述主溶质包括丁二酸、戊二酸、己二酸、己二酸铵、辛二酸铵、壬二酸铵、癸二酸铵、1,7-癸二酸铵、异癸二酸铵、烷基癸二酸铵、十二双酸铵、2-己基己二酸的一种或多种。
7.根据权利要求1-4任一项所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：所述副溶质包括硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、五硼酸铵、苯二酸、对苯二酸、柠檬酸的一种或多种。
8.根据权利要求1-4任一项所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器，其特征在于：所述添加剂包括对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵的一种或多种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤1）裁切，将整卷电极箔与电解纸裁切成预定的宽度；
2）将导针与电极箔铆接在一起，然后电极箔与电解纸层叠卷绕形成芯包；
3）电解液的制备：
3.1）溶液体系的制备，将聚合单体、GN以及交联剂混合并且用超声分散；
在的混合溶液中加入热引发剂，持续搅拌10-900s；
3.2）溶液体系的制备，将主溶剂和辅助溶剂混合并且加热到90-120℃，加入主溶质和副溶质，在110℃-140℃的温度下保温30-60分钟，冷却到100摄氏度加入添加剂，并冷却到室温；
4）将溶液体系和溶液体系按比例1:4-7:1混合，常温搅拌1-12h；
5）用真空含浸的方式将芯包含浸步骤4）的溶液；
6）在UV灯照射芯包两端的方式，将步骤5）的芯包进行固化，时间为10-900s；
7）组立套管。
10.根据权利要求9所述的基于微波固化凝胶电解液的电容器的制备方法，其特征在于：所述溶液体系和溶液体系的混合比例为1:3，步骤4）中常温搅拌的时间为2h；所述步骤6）中UV灯照射的时间为100s。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810471998.1A CN108538596A (zh) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | 基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810471998.1A CN108538596A (zh) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | 基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108538596A true CN108538596A (zh) | 2018-09-14 |
Family
ID=63472067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810471998.1A Withdrawn CN108538596A (zh) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | 基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108538596A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109721713A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-07 | 清远佳致新材料研究院有限公司 | 一种电导率高的锂离子电池正极浆料及制备方法 |
| CN109728274A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-07 | 清远佳致新材料研究院有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料及制备方法 |
-
2018
- 2018-05-17 CN CN201810471998.1A patent/CN108538596A/zh not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109721713A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-07 | 清远佳致新材料研究院有限公司 | 一种电导率高的锂离子电池正极浆料及制备方法 |
| CN109728274A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-07 | 清远佳致新材料研究院有限公司 | 一种锂离子电池正极浆料及制备方法 |
| CN109721713B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-10-22 | 清远佳致新材料研究院有限公司 | 一种电导率高的锂离子电池正极浆料及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021037266A1 (zh) | 负极片及其制备方法和锂离子电池及其制备方法和应用 | |
| CN107275553A (zh) | 一种聚合物锂离子电池及其制备方法 | |
| TW529190B (en) | Polymer electrolyte battery and method of producing the same | |
| CN105742733A (zh) | 一种增强锂离子电池安全性的方法 | |
| CN109755557A (zh) | 一种安全的高电压高能量密度锂离子电池及其制备方法 | |
| CN108538596A (zh) | 基于电导率高的光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法 | |
| CN101728581A (zh) | 锂离子电池 | |
| BR112015005331B1 (pt) | Eletrólito de polímero em gel e dispositivo eletroquímico incluindo o mesmo | |
| CN102569701A (zh) | 一种锂离子电池及其隔膜 | |
| CN110233235A (zh) | 粘结剂、负极极片及电化学装置 | |
| CN105470515A (zh) | 一种安全型锂离子动力电池正极及含有该正极的锂离子电池 | |
| CN105226236B (zh) | 正极浆料以及包括该正极浆料的正极片、锂离子电池 | |
| CN108281610A (zh) | 一种复合正极极片的锂离子电池 | |
| CN103441299A (zh) | 锂离子电池凝胶电解质及其用单体以及其制备方法以及锂离子电池的制备方法 | |
| CN106328935A (zh) | 一种高安全长寿命的复合材料体系动力电池及其制备方法 | |
| CN108766766A (zh) | 基于电导率高的离子凝胶电解液的电容器及其制备方法 | |
| CN105453325A (zh) | 电极片、电极片的成型方法及具有该电极片的锂电池芯成型方法 | |
| CN108538592A (zh) | 一种基于电导率高的凝胶电解液的电容器及其制备方法 | |
| EP3900098A1 (en) | Solid electrolyte for organic batteries | |
| CN104966619A (zh) | 耐高纹波卷绕式固态电解电容器及生产方法 | |
| CN112582180B (zh) | 一种高抗水合性中高压铝电解电容器用电解液和制备方法 | |
| CN103606706A (zh) | 一种锂离子电池及其制备方法 | |
| CN109103490A (zh) | 一种高倍率磷酸铁锂聚合物电池 | |
| WO2024031853A1 (zh) | 正极极片及其制备方法、电极组件、电池单体和电池 | |
| CN108538597A (zh) | 一种基于光固化凝胶电解液的电容器及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180914 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |