[发明专利]电解电容器

说明书

本发明涉及一种电解电容器（1），其包括阳极箔（2）和阴极箔（3），其中工作电解质（5）布置在阳极箔（2）和阴极箔（3）之间，其中聚合物层（8）布置在阳极箔（2）上，并且其中中间电解质（10）布置在聚合物层（8）和工作电解质（5）之间。根据另一方面，本发明涉及一种电解电容器，阳极箔（2）和阴极箔（3），其中工作电解质（5）布置在阳极箔（2）和阴极箔（3）之间，其中聚合物层（8）布置在阳极箔(2)上，并且其中工作电解质（5）包括乙二醇、二乙二醇和丙二醇中的至少一种。

技术领域

本发明涉及一种电解电容器。特别地，本发明涉及一种混合聚合物电解电容器。

背景技术

公开了一种混合聚合物电容器，其包括基于丁内酯（GBL）和/或环丁砜溶剂的工作电解质。具有基于GBL和/或环丁砜溶剂的工作电解质的电容器被限制在不超过120V的工作电压，因为GBL和环丁砜溶剂具有有限的氧化能力。因此，它们不能生成足够厚的氧化物层以承受高于120V的工作电压。

此外，丁内酯和环丁砜溶剂具有其它缺点。从环境和人类安全的角度，这些溶剂是危险的，因为GBL是精神活性物质，并且环丁砜是毒性的。然而，这些材料通常被使用，因为它们不会损坏、伤害或降解基于PEDOT:PSS（聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐）的聚合物层。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的混合电解聚合物电容器。特别地，本发明的一个目的是克服至少一些上面所提到的缺点和/或实现较高的工作电压。

该目的通过根据权利要求1所述的电容器以及通过根据第二独立权利要求所述的电容器来解决。

提供了一种电解电容器，其包括阳极箔和阴极箔，其中工作电解质布置在阳极箔和阴极箔之间，其中聚合物层布置在阳极箔的表面上，并且其中中间电解质布置在聚合物层和工作电解质之间。

中间电解质可以是布置在聚合物层和工作电解质之间的导电、粘性材料。中间电介质可以邻接聚合物层。中间电解质可以邻接工作电解质。中间电解质关于其组分可以不同于工作电解质。

中间电解质可以防止太多的工作电解质得以与聚合物层接触，从而中间电解质可以防止工作电解质损坏、降解或膨胀聚合物层。因此，使用中间电解质可以使得能够使用除了GBL和环丁砜溶剂之外的用于工作电解质的材料。由于中间电解质被布置在工作电解质和聚合物层之间，因此更有侵蚀性的材料可以用于工作电解质。因此，能够构建可以承受较高工作电压的电容器。特别地，电解电容器可以在高达450V的工作电压下操作。

工作电解质也可以是导电、粘性材料。可以经由阴极箔向工作电解质施加电压。工作电解质可以用作电容器的第二电极。

聚合物层也可以布置在阴极箔上。阴极箔可以被氧化。因此，阴极箔可以具有人工形成的氧化物层。该氧化物层可以比具有2nm至3nm厚度的天然氧化物厚。聚合物层也可以形成在分隔器（separator）上。

工作电解质和中间电解质在其组分上可以不同。例如，工作电解质可以包括乙二醇，并且中间电解质可以没有乙二醇。在这种情况下，没有乙二醇的中间电解质可以确保聚合物不被乙二醇损坏。同时，包括乙二醇的工作电解质可以确保乙二醇的有利属性可以被利用。

中间电解质可以包括多元醇和导电盐。导电盐可以确保中间电解质是导电的。

多元醇可以是甘油、糖醇和聚乙烯醇。多元醇也可以是甘油、糖醇和/或聚乙烯醇的混合物。糖醇可以例如是山梨醇。这些材料可以确保中间电解质与聚合物层足够稳定，并且同时能够氧化聚合物层。

中间电解质中多元醇的量可以在3重量%至80重量%范围内。

导电盐可以包含作为阴离子的羧酸和/或二羧酸中的至少一种，以及作为阳离子的铵和/或胺中的至少一种。二羧酸可以是己二酸。羧酸可以是苯甲酸。