[发明专利]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

说明书

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。

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