[发明专利]一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜。

背景技术

超级电容器又称双电层电容器、黄金电容、法拉第电容，是一种新型的储能原件，它兼有物理电容器和电池的特性，能提供比物理电容器更高的能量密度，比电池具有更高的功率密度和更长的循环寿命，并且这种电容器己在工业领域实现产业化和实际应用。超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时，与普通电容器一样，极板的正电极存储正电荷，负极板存储负电荷，在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时，电解液界面上电荷不会脱离电解液，超级电容器为正常工作状态（通常为3V以下），如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时，电解液将分解，为非正常状态。由于随着超级电容器放电 ，正、负极板上的电荷被外电路泄放，电解液的界面上的电荷相应减少。由此可以看出：超级电容器的充放电过程始终是物理过程，没有化学反应。因此性能是稳定的，与利用化学反应的蓄电池是不同的。超级电容器具有以下优点：在很小的体积下达到法拉级的电容量；无须特别的充电电路和控制放电电路；和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响；从环保的角度考虑，它是一种绿色能源；超级电容器可焊接，因而不存在像电池接触不牢固等问题。

新产品和新功能的电子整机日新月异、产品的市场寿命越来越短，这对电子元件各个方面要求更高。且由于受世界经济环境的影响，电容器产业面临能源成本、材料成本、劳动力成本、环保成本的全面上涨，而产品销售价格却一再下降，整个行业的经营受到双重压力。所以电子元件产业要变强，必须做到企业创新、行业创新、产品创新，才能跟上电子信息整机发展的需要。从结构上看，超级电容器主要由电极、电解质、隔膜、端板、引线和封装材料组成，其中电极、电解质和隔膜的组成和质量对超级电容器的性能起着决定性的影响，采用何种电极、电解质和隔膜材料将基本决定最终产品的类型与特性。为此，我们从隔膜着手，开发新的高性能的隔膜，提供一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜。

为了实现上述目的，本发明提供了一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜，由以下重量份的原料制得：聚碳酸酯70-80份、聚氨酯30-50份、明胶10-20份、聚乙烯醇5-12份、聚亚甲基碳酸酯3-6份、环氧树脂20-25份、椰子油酸单乙醇酰胺6-14份、四氟硼酸四乙基铵12-18份、三氟甲基磺酸锂8-10份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯14-20份、十二烷基磺酸钠3-8份。

其还包含氧化石墨烯10-18份。

其还包含钛酸钡3-7份。

有益效果：本发明提供的超级电容器用聚碳酸酯隔膜具有高的机械强度和良好的电化学性能，可很好的降低超级电容器的内阻，提高超级电容器的工作性能。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜，由以下重量份的原料制得：聚碳酸酯70份、聚氨酯30份、明胶10份、聚乙烯醇5份、聚亚甲基碳酸酯3份、环氧树脂20份、椰子油酸单乙醇酰胺6份、四氟硼酸四乙基铵12份、三氟甲基磺酸锂8份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯14份、十二烷基磺酸钠3份。

实施例2

本实施例提供的一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜，由以下重量份的原料制得：聚碳酸酯80份、聚氨酯50份、明胶20份、聚乙烯醇12份、聚亚甲基碳酸酯6份、环氧树脂25份、椰子油酸单乙醇酰胺14份、四氟硼酸四乙基铵18份、三氟甲基磺酸锂10份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份、十二烷基磺酸钠8份、氧化石墨烯18份。

实施例3

本实施例提供的一种超级电容器用聚碳酸酯隔膜，由以下重量份的原料制得：聚碳酸酯80份、聚氨酯50份、明胶20份、聚乙烯醇12份、聚亚甲基碳酸酯6份、环氧树脂25份、椰子油酸单乙醇酰胺14份、四氟硼酸四乙基铵18份、三氟甲基磺酸锂10份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份、十二烷基磺酸钠8份、氧化石墨烯18份、钛酸钡7份。

实施例4

上述实施例1-3使用的生产工艺为常规生产工艺，其步骤为：将各组分按质量配比在超声波反应器下超声共混1～3小时，过滤除去不溶物，静置脱泡，得到共混液；然后用流延法将共混液流延在玻璃模具上，膜的厚度控制在10～50um，在室温下干燥，干燥后将膜揭下，接着将揭下的膜置于干燥箱中进行热交联，在60～160℃温度范围内热交联10小时。