TW392182B - Electrochemical device - Google Patents

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經濟部中央揉準局β;工消费合作社印装 A7 _B7_ 五、發明説明（1 ) 1 ·本發明範UI : 本發明係關於用於不同電子設備之電化學裝置，特別 地，本發明係關於一種電化學裝置，其中用於電解溶液之 組成物及封口係加以改良， 2.先前技藝之說明： 已知需要用電解溶液加以驅動之電化學裝置包括鋁電 解電容器、電雙層電容器、鋰電池、鋰離子電池及電致變 色裝置。 圖2中，以習知鋁電解電容器6 0爲示範電化學裝置 來加以說明，鋁電解電容器6 0包括：作爲主體之電容器 元件5 1 ;電解溶液（未示）係浸漬於電容器元件5 1中 :由鋁作成之筒狀金靥盒體5 6 (其有底表面及可容納電 容器元件51);用於密封盒體56之開口的封口；及用 於將盒體5 6罩上之外殻5 8。 電容器元件5 1係由陽極箔5 2、陰極箔5 3及其中 隔板5 4捲繞而成。一對鉛線5 5 a及5 5 b係分別連接 至陽極箔52及陰極箔53，鉛線5' 5a及55b各包括 一桿狀末端及一用於外部連接之可焊接鉛部分，該末端包 括與陽極箔5 2或陰極箔5 3接觸之平表面。 用於此種鋁電解電容器之電解溶液包括將電解質（如 有機酸、無機酸及其鹽類）溶解於溶劑（如γ- 丁內酯或N ，Ν —二甲基甲醯胺）而獲得之電解溶液，例如，習知技 藝中所知使用順丁烯二酸或順甲基丁烯二酸之四級銨鹽（ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）_ 4 _ ---------- ------1Τ------^ • · (請先閲讀背面之注意事項再w本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 本纸張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 ______B7___· 五、發明説明（2 ) 用於異議案No.3—6646之曰本專利）及使用芳族 羧酸之四級銨鹽（用於異議案No.3—8092之日本 專利）》 作爲封口材料，可使用以硫加以硫化之乙烯丙烯共聚 物及丁基橡膠，已知具有經改良熱穩定性之封口材料包括 以過氧化物硫化之丁基橡膠（日本公開申請案N 〇 . 6 2 - 2 7 6 8 1 9 )。 現對於作爲另一示範電化學裝置之習知電雙層電容器 加以說明。電雙層電容器具有與示於圖2之鋁電解電容器 相似之結構，用於此種電雙層電容器之電解溶液包括將電 解質（如無機酸鹽）溶解於有機溶劑（如碳酸丙烯酯）而 獲得之電解溶液，例如，在習知技藝中作爲無機酸鹽爲過 氯酸或四氟硼酸之四級銨鹽。 然而，在此種包括上述鋁電解電容器及電雙餍電容器 之習知電化學裝置中，當在電化學裝置加上電壓（特別是 反向電壓）時，經由電解溶液之電解作用會產生過量之氫 氧離子。當於高溫下（特別是高溫及高溼度下）長時間使 用此種電化學裝置時，電解溶液常自封口滲漏•此滲漏現 象是因爲內部壓力的增加及氫氧離子的鹼侵蝕封口所致* 爲了解決此滲漏問題，建議使用經過氧化物硫化.樹 脂硫化等製得之丁基橡膠所製成之封口，此種封口通常較 能抵抗鹼的侵蝕，當此種封口與包含具有經烷基取代脒基 之化合物的四級鹽（見W095/15572)(其作爲 電解質）之電解溶液共同使用時，則特別地，過多氫氧離 --------------tr------^ ** (請先閲讀背面之注f項再Ϊ本«) A7 B7 五、發明説明（3 ) 子所造成之電解溶液滲漏的問題可加以抑制 然而，爲避免高溫下（特別是高溫及高溼度下）長時 間使用電化學裝置所造成之滲漏問題，上述封口與包含具 有經烷基取代脒基之化合物的四級鹽之電解溶液的組合使 用並不足夠。因此，需要具有更可靠密封性質之封口。 本發明槪論 本發明提’供一電化學裝置，其包括：一經由捲繞陽極 箔、陰極箔及其中隔板所形成之主體·分別有一鉛線連接 至陽極箔及陰極箔，其中該主體浸漬於電解溶液中；一具 有用於容納底表面之筒狀盒體；及一用於密封筒狀盒體開 口之封口，筒狀盒體包括使鉛線通過之一通孔。以1 0 0 重量份包含至少γ - 丁內酯及碳酸丙烯酯中之一者的有機溶 {讀先閱讀背面之注意事項再Γ*本頁) 經濟部中央揉率局負工消费合作社印製 劑計，電解 具有經烷基 橡膠聚合物 聚物，且以 部分具有約 本發明 酯及/或碳 脒基化合物 脒基上而四 =Ν之主幹 氧離子時， 溶液包括作爲電解質之約5至 取代脒基之化合物的四級鹽。 (其爲異丁烯、異戊間二烯及 過氧化物爲硫化劑）之彈性體 6 5國際橡膠硬度標度之硬度 中，電解溶液包含一有機溶劑 酸丙烯酯）及作爲電解質之一 之四級鹽，該化合物係經由將 級化（即轉變成四級鹽），脒 。在此電解溶液中，既使經由 此氫氧離子會很快地在包含經 約1 0 0重量份 封口爲包含丁基 二乙烯基苯之共 ，至少封口的一 (其包含γ -丁內 具有經烷基取代 烷基取代基加至 基係具有Ν — C 電解反應產生氫 烷基取代脒基之 步 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS Μ4规格（210X297公釐） 經濟部中夬揉準局貞工消#合作社印«. A7 __ B7 五、發明説明（4 ) N_ C = N的反應上消耗掉，此氫氧離子之消耗可以如下 反應式表示： ’ (rR>-c=〇 + H-N(RR；] 因此，當#具有經烷基取代脒基之化合物的四級鹽（而 非四級銨鹽）用作電解質時，可抑制內部壓力的增加及抑 制鹼侵蝕封口，所以，可改良電化學裝置的密封性質 此外，本發明中，以過氧化物硫化之丁基橡膠係用作 封口材料，此丁基橡膠具有優異的熱穩定性及耐鹼性，與 經硫硫化之丁基橡膠所形成之封口比較，本發明封口之密 封力（即橡膠彈性）既使當電化學裝置於高溫下（特別是 高溫及高溼度下）長時間使用亦較不易損壞，因此，可獲 得長時間穩定密封性質。所以：本發明封口材料可&制因 內部壓力增加及鹸損壞封口所造成之電解溶液經由封口的 滲漏現象。 再者，根據本發明，至少封口的一部分具有約 65 IRHD (、國際橡膠硬度標度（International Rubber Hardness Degrees ) f ，下文簡稱爲 * I R H D 〃） 或更髙，因而可維持強密封力，其可充分地壓緊通過封口 中之通口的鉛線。所以，使用經過氧化物硫化的丁基橡膠 除了可減少封口的損壞外，亦可得到較穩定的密封性質， 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐）"""带 ' ----------1^.------,π------^ - V (請先Μ讀背面之注意事項再t本頁) 經濟部中央揉準局貝工消费合作杜印製 A7 B7_ 五、發明説明（5 ) 因此，可進一步抑制電解溶液自封口滲漏， 基於上述所述本發明效果，知在高溫下（特別是高溫 及高溼度下），可減少電解裝置中電解溶液之電解反應的 影響，、同時維持良好密封性質。 在本發明較佳實例中，四級鹽係選自脂環脒化合物、 咪唑化合物及苯並咪唑化合物，其係經一或多個烷基或芳 烷基取代及經四級化* 在此化合嗍中，用氫氧離子使經烷基取代脒化合物行 開環分解會以相當高反應速率進行，則該化合物在作爲電 解質時，會很快消耗掉電解溶液中電解反應所產生之氫氧 離子，因此*可進一步改善電化學裝置之密封性質以避免 電解溶液的滲漏。 在本發明較佳實例中，四級鹽係選自8 —甲基_ 1， 8 —二氮雜雙環〔5，4，0〕十一碳—7 —烯鐵、5 -甲基_1 ，5 —二氮雜雙環〔4，3，0〕壬一 5 —烯鎗

I 、：L，2，3_三甲基一咪唑啉鎗、1，2，3，4 —四 甲基咪唑啉鎗、1，2_二甲基—3 —乙基咪唑啉鎗、1 ，3，4 一三甲基一2_乙基一咪唑啉鎗、，1 ，3 —二甲 基一 2 -庚基咪唑啉鎗、1，3 -二甲基一 2— (1’一乙 基戊基）咪唑啉鎗、1，3 -二甲基一 2_十二烷基咪唑 啉鎰、1，2，3 —三甲基一 1，4，5，6 —四氫嘧啶 鎗、1，3 —二甲基咪唑鐵、1_甲基一 3 —乙基咪唑鎗 及1，3 —二甲基苯並咪唑鎗· 當使用上述化合物作爲電解質時，可改良電解溶液之 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4洗格（210X297公釐）·$)- ---------·I^------、訂------0 -* (請先閱讀背面之注意事項再^<本頁) A7 B7 五、發明説明（6 ) 導電性，因此，可提供具有低阻抗電化學裝置且同時可避 免於高溫下（特別是高溫及高溼度下）電解溶液的滲漏。 所以，本發明所提供之電化學裝置之優點爲：（1) 可降低內部壓力的增加及降低電解溶液之電解產生之鹼對 封口之損壞；以及（2 )封口具有於高溫下（特別是高溫 及高溼度下）經改良之穩定性：因此可有效避免電解溶液 的滲漏。 熟悉此技管人士經由閱讀下文敘述及所附圖式可淸楚 明瞭本發明之上述優點。 圖式簡單說明 圖1示本發明一實例之電化學裝置之部分切割圖。 圖2示習知電化學裝置之部分切割圖，。 主要元件對照表 1 電容器元件 2 陽極箔 經濟部中央橾準扃員工消费合作社印製 (請先《讀背面之注f項再f本頁) 3 陰極箔 4 隔板 5 a 給線 5 b 鉛線 6 盒體 7 封口 8 外殻 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公嫠） A7 B7 五、發明説明（7 ) 10 電化學裝置 51 電容器元件 5 2 陽極箔 5 3 陰極箔 5 4 隔板 5 5a 鉛線 5 5b 鉛線 5 6 盒體 5 7 封口 5 8 外殻 60 電解電容器 較佳實例說明 本發明之較佳實例說明於下。 經濟部中央標準局負工消费合作社印簟 圖1示根據本發明一實例之電化學裝置1〇之部分切 割圖，電化學裝置1 0之結構實質上與習知電化學i置（ 圖2)相同。圖1中，電化學裝置1 0包栝：作爲主體之 電容器元件1;電解溶液（未示）係浸潰於電容器元件1 中；由鋁作成之筒狀金屬盒體6，其有底表面及可容納電 容器元件1 :用於密封盒體6之開口的封口 .：用於將盒體 6罩上之外殻8。 電容器元件1係將陽極箔2、陰極箔3及其中隔板4 捲繞而成。一對鉛線5 a及5 b係分別連接至陽極箔2及 陰極箔3，鉛線5 a及5 b各包括一桿狀末端及一用於外 ^ϋ-=· (請先《讀背面之注f項再W本頁) 本纸張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局負工消费合作社印«. 本纸張尺度適用中國國家糅率（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7_ 五、發明説明（8 ) 部連接之可焊接鉛部分，，該末端包括與陽極箔2或陰極箔 3接觸之平表面》 本發明鋁電解電容器所用之電解溶液包括包含γ-丁內 酯及/或碳酸丙烯酯之有機溶劑，較佳地，電解溶液包含γ -丁內酯及/或碳酸丙烯酯爲主溶劑 < 因爲這些溶劑爲電 化學穩定的。 可與其他與γ-丁內酯及/或碳酸丙烯酯相容之有機溶 劑（作爲副溶劑）混合，以改善電化學裝置之低溫特性及 改善放電電壓。 用於本發明之副溶劑包括水、多元醇（如乙二醇、丙 二醇、二甘醇、1，4一 丁二醇、丙三醇及聚氧化伸烷基 多醇）、除了γ_丁內酯之內酯（如γ—戊內酯、δ —戊內 酯、3 -甲基一1，3 —噁唑烷一 2 —酮及3 —乙基一1 ，3 —噁唑烷一2 -酮）、醯胺（如Ν —甲基甲醯胺、Ν ，Ν —二甲基甲輝胺及Ν —甲基乙醯胺）、醚（如甲縮醛 、1 ，2 —二甲氧基乙垸、1—乙氧基一 2 —甲氧基乙院 及1，2 —二乙氧基乙烷）、硝醣（如乙腈及3 —甲氧基 丙腈）、呋喃（如2，5 —二甲氧基四氫呋喃）、2 —咪 哩啉酮（如1，3 —二甲基一 2 —咪唑啉酮）或者除了碳 酸丙烯酯外之碳酸酯溶劑（如碳酸乙烯酯）》 可單獨使用一副溶劑或者二或更多副溶k可組合使用 ，較佳地，1 0 0重量份γ — 丁內酯及/或碳酸丙烯酯，可 使用約0至約4 0重置份副溶劑，過量的副溶劑會降低電 解溶液之電化學穩定性。當加上電壓時，，電解溶液穩定性 - ---------r—參------tr------^ ~· (請先閲讀背面之注意事項再W本頁》 經濟部中央樣率局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（9 ) 若降低，則電化學裝置之內部壓力增加，因而使得裝置的 功效令人不滿意。 用於本發明電解裝置之電解溶液包括作爲電解質之具 有經烷基取代脒基之化合物的四級鹽，四級鹽較佳爲電化 學穩定之化合物，其包括有機羧酸鹽或無機酸鹽。較佳有 機羧酸包括順丁烯二酸、苯二甲酸、苯甲酸及己二酸，較 佳無機酸包括髙氯酸、四氟硼酸、六氟磷酸及氟代甲基磺 酸。較佳使用>此種有機羧酸鹽及/或無機酸鹽作爲電解質 ，因加上電壓後，其可減少經由氫氧離子產生的氣體量， 而減少氣體產生可抑制電化學裝置內部壓力的增加。 較佳地，具有經烷基取代脒基之化合物的四級鹽係包 含N- C = N主幹爲部分環結構之環狀化合物。更佳地， 四級鹽爲脂環脒化合物、咪唑化合物或苯並咪唑化合物之 鹽.，其係經一或更多烷基或芳烷基取代及經四級化的。脂 環化合物包括具有雙環壬烷、雙環癸烷或雙環十一碳烷之 主幹的脂族雙環脒化合物，以及咪唑啉化合物及嘧啶化合 物。該化合物較佳經一或更多烷基取代，在取代基上之碳 數較佳約1至約2 0，更佳約1至約1 5。該化合物之鹽 係較佳的，因其很快消耗電解溶液中產生之氫氧離子，因 此可避免電解溶液的滲漏。 較佳脂族雙環脒化合物包括8-甲基一8-二氮 雜雙環〔5，4，0〕十一碳一7 —烯鎗、，5 —甲基一1 ，5 —二氮雜雙環〔4，3，0〕壬一 5 —烯鎗。較佳咪 哩啉化合物包括1，2，3—三甲基一咪唑啉鎰、1，2 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） „ 1丨裝 訂------線丨. ·- (請先閲讀背面之注f項再C本頁) 經濟部中央樣準局負工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國·家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） A7 _B7_ 五、發明説明（10 ) ，，3，. 4_四甲基咪唑啉鐵、1，2_二甲基一3 —乙基 一咪唑啉鎗、1，3，4 一三甲基一2 —乙基一咪唑啉鐵 、1，3 —二甲基一 2 —庚基咪唑啉鎗、1 ，3 —二甲基 一 2— (1’一乙基戊基）咪唑啉鎗及1，3—二甲基一 2 一十二烷基咪哇啉鎗9較佳嘧啶化合物包括1，2，3 — 三甲基一 1，4，5，6 —四氫嘧啶鎗。較佳咪唑化合物 包括1，3 —二甲基咪唑鎗、1一甲基一 3 —乙基一咪唑 鎗及1，·3_.匕甲基苯並咪唑鎗。 電解溶液中具經烷基取代脒基之化合物的鹽之含量以 1 0 0重量份γ— 丁內酯及/或碳酸丙烯酯計，較佳約5至 約1 0 0重量份，更佳約1 0至約5 0重量份，及最佳約 20至約40重量份》 較佳地•主體內水含童低於約所浸漬電解溶液的1 0 重量％，當水含量爲約1 0%或更多時會促進電解反應， 因而使電化學裝置內部壓力增加並導致其功效變差》 本發明電化學裝置中所用電解溶液中，若需要4適當 地混合一或更多不同的添加劑，較佳添加劑包括：磷化合 物（如磷酸及磷酸酯）、硼化合物（如硼酸、砸酸與多糖 (如甘露糖醇、山梨糖醇）之錯合物和硼酸與多醇（如乙 二醇、丙三醇）之錯合物，以及硝基化合物（如鄰硝基苯 甲酸、間硝基苯甲酸、對硝基苯甲酸、鄰硝基苯酚.間硝 基苯酚、對硝基苯酚及對硝基苯乙酮）。 特別是在鋁電解電容器的情況，當此種添加劑被混合 ，則與電解溶液接觸之鋁盒體表面上較易形成氧化鋁膜.， -13 - H4I——— 裝 —-^1— 訂 II--I -線-----1 - - · (請先聞讀背面之注意事項再f*本頁} 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 -B7 五、發明説明（11 ) 如此可抑制電解溶液的電解反應.，因而進一步阻礙封口被 損壞。 用於本發明電化學裝置的封口係藉由將作爲硫化劑之 過氧化物加至丁基橡膠聚合物（其爲異丁烯、異戊間二烯 及二乙烯基苯之共聚物）中所製得之彈性體。任何異丁烯 、異戊間二烯及二乙烯基苯之共聚物可作爲丁基橡膠聚合 物，·該聚合物可包含少量其他單體，只要作爲丁基橡膠聚 合物之共聚物/的特性不受到實質上的影響》 任何適當過氧化物可用作本發明過氧化物，在本發明 中，如二異丙苯基過氧化物及苯甲醢基過氧化物之有機過 氧化物較佳。以1 0 0重量份丁基橡膠聚合物計，較佳加 入約1至約2 0重量份過氧化物，更加爲加入約3至約 1 0重量份過氧化物。其他如碳及無機塡料係視情況需要 而加入之。當丁基橡膠聚合物經硫化而製得之彈性體並非 使用過氧化物爲硫化劑時，彈性體之橡膠彈性在高溫及高 溼度下會被嚴重地損壊，因此，無法得到足夠的密Ιί性質 Ρ 該封口的一部分具有約65 IRHD或更髙之硬度 ，此處^至少該封口的一部分之硬度〃係指從至少下列中 之一者測得之封口的硬度：與主體接觸及一對鉛線通過之 通孔間之封口表面的一部分：及通孔與鉛線接觸之內表面 〇 較佳地，實質上整個封口具有硬度約65 IRHD 或更高，更佳地，封口上沒有任何部分之硬度低於約6 3 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）' 14 " ------：------裝------訂------線 (請先閔讀背面之注f項再f·本頁) 經濟部中央樣準局工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（12 ) I R H D π藉由加入適當量的硫化劑、模塑時間等可得到 所需硬度之封口。在本發明中使用硬度低於約6 5 I RHD之封口較不好，.因爲這種封口無法獲得壓緊鉛線 所需之足夠密封力，且在高溫及高溼度下易造成電解溶液 的滲漏。 本發明電化學裝置所用鉛線可有經過防腐蝕處理之桿 狀末端，鉛線末端經過防腐蝕處理後，可抑制電流的產生 ，因而減少電解作用，進而改善裝置的密封性質。 較佳地，陽極末端及陰極末端均經過防腐蝕處理，但 也可僅其中之一者經過防腐蝕處理。 較佳及簡易的防腐蝕處理包括在水溶液中陽極化（ anodization )，使用金屬烷氧化物接著燒結，及使用含金 屬膠態溶液（如二氧化矽及四氧化鈦之膠態溶液）接著燒 結。 任何適當材料可用於製造主體之組件，包括陽極、陰 極、隔板及鉛線以及盒體與外殼。 本發明電化學裝置之資例述於下文，但本發明並未侷 限於這些特定實例。此處所用'^份^一詞係指重量份。 電解溶液A至K之製備： 用於實例中電解溶液A至K之組成示於下，電解溶液 A至K均藉由將化合物混合及溶解而加以製備。 電解溶液A :. 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） --------ί ^------tr------^ - - (請先閱讀背面之注意事項再t本頁) 經濟部中央標準局另工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS > Α4规格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（13) γ — 丁內酯（1 0 0份） 苯二甲酸單（8 —甲基一1，8 —二氮雜雙環〔5， 4，0〕十一碳一7-烯鎗）（30份） 對硝基苯甲酸（1份） 雷解溶液Β : ’ γ — 丁內酯（1 0 0份） 苯二甲酸軍（5-甲基—1，5-二氮雜雙環〔4, 3，0〕任—5-烯鎗）（30份） 磷酸單丁酯（1份） 對硝基苯酚（1份> 電解溶液C : γ — 丁內酯（1 0 0份） 苯二甲酸單（1，2，3_三甲基咪唑啉鎗）（30 份） ' 對硝基苯甲酸（1份） 對硝基苯酚（1份） 電解溶液D : γ — 丁內酯（1 0 0份） 苯二甲酸單（1，2，3，4-四甲基咪哩琳鎗）（ 3 0份） 鄰硝基苯甲酸（1份） - --------.!^------ΐτ------漆. : - 、 (請先閲讀背面之注意事項再W本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7_ 五、發明説明（14 ) 磷酸單丁酯（1份） 電解溶液E : γ — 丁內酯（9 0份） 乙二醇（1 0份） 順丁烯二酸單（1，2 —二甲基一 3—乙基咪唑啉鎗 )(3 0 份） 鄰硝基苯酷（1份） 電解溶液F : γ — 丁內酯（100份） 苯二甲酸單（1，2，3 —三甲基咪唑啉鎗）（30 份）、 硼酸（1份） 甘露糖醇（2份） 對硝基苯甲酸（〇.5份）· 磷酸（0 . 2 5份） 磷酸單丁酯（0.25份） 電解溶液G : γ — 丁內酯（1 0 0份） 苯二甲酸單（1，3 —二甲基_2 —庚基咪唑啉鎗） (3 0 份） 硼酸（1份） - ---------.—參------iT------^ • - 、. (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 經濟部中央標準4員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明说明（15 ) 丙三醇（2份） 電解溶液Η : γ-丁內酯（100份） 苯二甲酸單（1，3—二甲基一2— (1’一乙基戊基 )咪唑啉鎗）（30份） 對硝基苯甲醚（1份） t 電解溶液I : γ — 丁內酯（1 0 0份） 苯二甲酸單（1，2，3-三甲基一1 ，4，5，6 一四氫嘧啶鎗）（30份） 對硝基苯甲酸（1份） 電解溶液J : 碳酸丙烯酯（100份） 4 四氟硼酸（1 一甲基一3 —乙基咪唑鎗）（30份） 電解溶液Κ : γ — 丁內酯（1 0 0份） 苯二甲酸單（四甲基銨）（30份） 對硝基苯甲酸（1份） 彈件體X至Ζ之製備： -^40-,- 本纸張尺度逍用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） --------„-I^------1Τ------^ • 屬 (請先閲讀背面之注意事項再ί本頁) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A1 2 3规格（210X297公釐） A7 _B7___ 五、發明说明（16 ) 實例中作爲封口之丁基橡膠彈性體X至z係以述於下 文之方式加以模塑，經模塑封口之硬度均在二位置上加以 測量：（1)與電容器元件接觸及一對鉛線通過之通口間 之封口表面的一部分：及（2 )與鉛線接觸之內表面（測 量溫度：25±lt)。 彈件髏X (用過氣化物爲硫化劑，硬度約65 IRHD 或更高）：产 將作爲硫化劑之2份二異丙苯基過氧化物加至3 0份 異丁烯、異戊間二烯及二乙烯基苯之共聚物、20份碳及 5 0份無機塡料中，藉由硫化模塑方法製得彈性體X。在 位置（1)之硬度約67 IRHD，在位置（2)之硬 度約 6 6 IRHD。 彈性體Y (用過氣化物爲硫化劑，硬度低於約6 5 ' IRHD): ---------1^------1T------0 ♦ * (請先《讀背面之注$項再^·本頁) 1 將作爲硫化劑之2份二異丙苯基過氧化物加至4 0份 2 異丁烯、異戊間二烯及二乙烯基苯之共聚物、20份碳及 3 0份無機塡料中，藉由硫化模塑方法製得彈性體Y，模 塑硫化時之溫度比製備彈性體X時低。在位置（1 )之硬 度約64 IRHD，在位置（2)之硬度約62 IRHD。 彈件體Z (用硫爲硫化劑，硬度約65 IRHD或更高 -19 - 經濟部中夾揉率局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家糅率（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 _B7 五、發明説明（17 ) 將作爲硫化劑之2份硫加至3 0份異丁烯、異戊間二 烯及二乙烯基苯之共聚物、20份碳及50份無機塡料中 ，藉由硫化模塑方法製得彈性體Z。在位置（1 )之硬度 約68 IRHD，在位置（2)之硬度約67 I R H D · 窨例1 ， 製備一個如圖1所示電化學裝置之一實例的鋁電解電 容器。將陽極箔2及陰極箔3 (由鋁箔製成）及箔2及3 間之隔板4 (由蕉麻紙纖維製成）捲繞，及將電解溶液A 浸漬於所製得結構中，因而製得作爲主體之電容器元件1 (電壓：約35V;靜電容量：約2200pF)。鉛線 5 a及5 b分別偶合至陽極箔2及陰極箔3。鉛線5 b行 防腐蝕處理，即鉛線5 b在連接至陰極箔3前，在硼酸溶 液及低電壓（約2 0 0V)下，.以氧化膜化學處理鉛線 5 b »將電容器元件1及作爲封口 7之彈性體X置於由鋁 製成之金屬盒體6 ;藉由熟化將開口密封。所得結構以外 殼8罩上，因而製得鋁電解電容器（電化學裝置）1 〇。 實例2 實例2以類似實例1的方式進行’但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液B。 - — ml — J ln^. — — — — —1TII — — — —^ (請先Μ讀背面之注意事項再f本萸) Α7 Β7 五、發明説明（18 ) 實例3 實例3以類似實例1的方式進行，但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液C。 窗例4 實例4以類似實例1的¥式進行.，但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液D。 f 實例5 實例5以類似實例1的方式進行，但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液E。 實例6 實例6以類似實例1的方式進行，但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液F。 實例7 經濟部中央標準扃工消费合作社印製 (請先閔讀背面之注f項再W本頁) 實例7以類似實例1的方式進行，但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液G。 窗例8 實例8以類似實例1的方式進行，但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液Η。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ^-21-=· 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（19) 實例9 實例9以類似實例1的方式進行，但不使用電解溶液 A，而係使用電解溶液I。 實例1 0 製備一個如圖1所示電化學裝置之另一實例的電雙層 電容器。將陽極箔2及陰極箔3.(表面塗有經活化碳）及 箔2及3間之隔板4 (由多孔聚丙烯樹脂製成）捲繞’及 將電解溶液Γ浸漬於所製得結構中，因而製得作爲主體之 電容器元件1 (電壓：約2 . 5V:靜電容量：約3CUF )「鉛線5 a及5 b分別偶合至陽極箔2及陰極箔3。鉛 線5 b行防腐蝕處理，即鉛線5 b在連接至陰極箔3前， 在硼酸溶液及低電壓（約2 0 0V)下，以氧化膜化學處 理鉛線5 b。將電容器元件1及作爲封口 7之彈性體X置 於由鋁製成之金靥盒體6，藉由熟化將開口密封。所得結 構以外殻8罩上，因而製得電雙餍電容器（電化學裝置） 10。 比較例1 比較例1以類似實例1的方式進行，但不使用電解溶 液A，而係使用電解溶液K。 比較例2 比較例2以類似實例1的方式進行，但不使用彈性體 本紙張尺度遥用中國國家橾率{ CNS ) A4规格（210X297公釐） ^72-= ------------I^------tr--；----^ ·. ,-. (請先閱讀背面之注意事項再W本頁) A7 _ B7_ 五、發明説明（20 ) X，而係使用彈性髏Y。 比較例3 比較例3以類似實例1的方式進行，但不使用彈性體 X，而係使用彈性體Z。 上述每個實例及比較例中，均製造2 0個電化學裝置 ，每個電化學裝置均進行滲漏測試，即在下列二條件：（ 1)於約1 P0°C高溫下：及（2)於約85t及相對溼 度約8 5%之高溫及高溼度下，於每個電化學裝置上施加 約一2.0V反向電壓約2000小時。結果示於下表1 -· 11^111^1— II ^ * * \,: (請先BQ讀背面之注意事項再W本茛) 經濟部中央標準為贝工消费合作社印装 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（21 ) 表1:滲漏測試結果\2000小時後） 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 會滲漏 學裝置 之電化 的個數 電解溶液 彈性體 (封口） 溫度110 °c 溫度85 t 相對濕度 85% 實例1 ? A X 0 0 實例2 B X 0 0 實例3 C X 0 0 實例4 D X 0 0 實例5 E X 0 0 實例6 F X 0 0 實例7 G X 0 0 實例8 Η X 0 0 實例9 I X 0 0 實例10 J X 0 0 比較例1 K X 7 20 比較例2 A Y 0 4 比較例3 A ζ 4 8 \每個實例中測試20個裝置 (請先閲讀背面之注意事項再^?本頁) -裝. 訂 -線 I*——·*—· 與比較例1至3之鋁電解電容器比較，本發明實例1 至9之鋁電解電容器在施加電壓下可較有效地抑制滲漏.， =-2Φ=- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4洗格（210X297公釐） 經濟部中央揉準局貞工消费合作杜印裝 A7 B7 _五、發明説明（22 ) 實例1至9之鋁電解電容器既使在高溫及高溼度下（即溫 度約85t及相對溼度約85%)2000小時亦沒有滲 漏現象，同樣地，本發明實例1 0之電雙層電容器亦沒有 滲漏現象。 比較例1使用之電解溶液K易因鹸而變性.，因爲其包 含四級敍鹽爲電解質，另外，’比較例1係使用具有硬度約 6 5 I RHD或更高的封口 X (其係經由加入作爲硫化 劑之二異丙苯’基過氧化物，模塑丁基橡膠聚合物而製得） 。在比較例1中，鹼相當程度地損壞封口，因此無法有效 地抑制滲漏。 比較例2係使用包含具有經烷基取代脒基之化合物的 四級鹽爲電解質及使用硬度低於約6 5 I RHD之封口 Y(其係經由加入作爲硫化劑之二異丙苯基過氧化物，模 塑丁基橡膠聚合物而製得）》在比較例2中.，在高溫下（ 即溫度1 1 0°C)沒有滲漏，但在更差條件（即溫度8 5 °C，相對溼度85%)則無法完全避免滲漏。 比較例3係使用包含具有經烷基取代脒基之化合物的 四級鹽爲電解質及使用硬度約65 · IRHD或更高之封 口Z(其係經由模塑丁基橡膠聚合物而製得，但所用硫化 劑不是二異丙苯基過氧化物）、。在比較例3中，無法完全 避免滲漏- 從包含具有經烷基取代脒基之化合物四級鹽的電解溶 液及具有硬度約6 5 I RHD或更高之封口（其係用二 異丙苯基過氧化物模塑丁基橡膠聚合物而製得）的組合可 請 先 « * 讀 背 面 之r 注

I 裝 頁 訂 u 線 本纸張·尺度適用中國國家標準（CNS } A姑L格（210X297公釐） ^25^·

Claims (1)

1. 392182 Α8 Β8 C8 D8 經濟部中央橾车局Λ工消费合作社印装 六、申請專利範困 1·一種電化學裝置，其包含： —由陽極箔、陰極箔及其中隔板捲繞所形成之主體（ 陽極箱及陰極箔各有一鉛線與之連接），其中該主體浸漬 於電解溶液； —具有底表面以容納該主體之筒狀盒體：以及 —用於密封筒狀盒體之蘭口的封口，該封口包括用於 讓鉛線通過之通孔，其中 該電解溶，液以1 〇 〇重量份有機溶劑（包含至少γ — 丁 內酯及碳酸丙烯酯中之一者）計，包含作爲電解質之約5 至約1 0 0重量份具有經烷基取代脒基之化合物的四級鹽 該封口係包含丁基橡膠聚合物（其係異丁烯、異戊間 二烯及二乙烯基苯之聚合物，且係以過氧化物爲硫化劑） 之彈性體，以及 至少該封口的一部分具有硬度約6 5國際橡膠硬度標 度。 ^ 2 .如申請專利範圍第1項之電化學裝置，其中該四 級鹽係選自脂環脒化合物、咪唑化合物及苯並咪唑化合物 ，其係經一或更多烷基或芳烷基取代及經四級化》 3 .如申請專利範圍第1項之電化學裝置，其中該四 級鹽係選自8 —甲基一 1，8 —二氮雜雙環〔5，4，〇 〕十一碳_7 —烯鎗、5 —甲基一1，5 —二氮雜雙環〔 4，3，0〕壬一5—烯鎰、1，2，3—三甲基一咪唑 琳鎰、1，2，3，4_四甲基咪唑啉鎗、1，2—二甲 (請先«-讀背之注$項未C本頁) -裝. 订 線 本纸張尺度逋用中困•家揉率（CNS ) Α4洗格（210X297公釐）· 27 _ A8 B8 392182_g|_ 六、申請專利範園 基一 3 —乙基咪唑啉鎗、1 ，3，4一三甲基_2 —乙基 -咪唑啉鎗、1 · 3 -二甲基-2 -庚基咪唑啉鎗、1， 3 —二甲基一 2 —（1’_乙基戊基）咪唑啉鎗、1，3_ 二甲基一 2 —十二烷基咪唑啉鎰、1，2，三甲基— 1，4，5，6 —四氫嘧啶鎗、1，3 —二甲基咪唑鎰、 1 一甲基一3 —乙基咪唑鎗友1 ，3 —二甲基苯並咪唑鎗 (請先IW»讀背和之注意事—f j 經濟部中央橾率局Λ工消费合作社印製 本纸張尺度遙用中國Β家核準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）-28 -