一種卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電容器制造領(lǐng)域，具體涉及一種卷繞型固體鋁電解電容器的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 固體鋁電解電容器有著很多傳統(tǒng)液態(tài)鋁電解電容器所不具備的優(yōu)點(diǎn)。固體鋁電解 電容器不僅具有更加優(yōu)良的電氣性能、存儲(chǔ)壽命和使用壽命，而且在節(jié)能環(huán)保、節(jié)約資源方 面更有突出的優(yōu)勢(shì)。
[0003] 目前固體鋁電解電容器的核心問題在于陰極材料的選擇上，此前經(jīng)歷過金屬氧化 物，有機(jī)半導(dǎo)體，導(dǎo)電高分子這幾個(gè)大致的階段，隨著工藝的日漸成熟和原材料成本的降 低，目前普遍采用導(dǎo)電高分子材料，發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟，其中最成熟和廣泛應(yīng)用的是以聚吡 咯（PPy)，聚3,4-乙撐二氧噻吩（簡(jiǎn)稱PEDOT)，聚苯胺（PANi)在做電解電容器的陰極材料。
[0004] 聚吡咯類電解電容器的制造方法一般是以吡咯單體為原料，鐵鹽或者過硫酸鹽的 溶液作為氧化劑，通過吡咯單體和氧化劑在電容器芯子內(nèi)部聚合反應(yīng)形成高電導(dǎo)率的聚吡 咯層來作為陰極材料。操作時(shí)可以先用芯子浸泡單體溶液，然后再浸漬氧化劑溶液，通過2 到3次的浸漬反應(yīng)，清洗后干燥，封裝老練。此方法制做的電容器有個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是所 得產(chǎn)品漏電流較高。因?yàn)樵诎l(fā)生聚合反應(yīng)過程中會(huì)生成酸，對(duì)鋁箔氧化膜容易造成破壞，因 而導(dǎo)致漏電流增加，成品率相對(duì)較低。
[0005] PEDOT類電解電容器的制造方法是以3,4-乙撐二氧噻吩為單體，烷基磺酸鐵為氧 化劑，通過將電容器芯子分別浸漬這二者的溶液或直接浸漬其二者的混合溶液，在電容器 芯子內(nèi)部聚合反應(yīng)生成導(dǎo)電高分子層。烘干后進(jìn)行封裝老化。此方法制造的固體鋁電解電 容器也會(huì)存在因?yàn)榉磻?yīng)過程中生成的酸對(duì)鋁箔造成腐蝕而普遍存在漏電流高的問題。
[0006] 聚苯胺類電容器的制造方法據(jù)報(bào)道的有兩種，第一種也與聚吡咯和PEDOT類似， 第二種更為簡(jiǎn)單的還是通過直接將芯子浸漬聚苯胺溶液，然后烘干溶劑在芯子內(nèi)部形成聚 苯胺導(dǎo)電層。不過聚苯胺電容器也有著類似聚吡咯電容器和PEDOT電容器類似的缺點(diǎn)。第 一種方法在內(nèi)部反應(yīng)生成聚苯胺的過程中也會(huì)產(chǎn)生酸。第二種方法雖然沒有發(fā)生反應(yīng)，但 在浸漬聚苯胺溶液的過程中，其溶劑采用的是強(qiáng)極性有機(jī)酸，對(duì)鋁箔氧化膜也會(huì)造成嚴(yán)重 的破壞，而且溶劑揮發(fā)后在鋁箔表面形成的聚苯胺層附著沒有聚合反應(yīng)生成的聚苯胺附著 的牢固。因此提供一種不僅具有更加優(yōu)良的電氣性能、存儲(chǔ)壽命和使用壽命，而且在節(jié)能環(huán) 保、節(jié)約資源方面更有突出的優(yōu)勢(shì)的電解電容器成為本領(lǐng)域研發(fā)過程中刻不容緩的事情。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中固體電解電容器腐蝕嚴(yán) 重、使用壽命短、制備周期長(zhǎng)、工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，從而提供一種不僅具有更加優(yōu)良的電氣性 能、存儲(chǔ)壽命和使用壽命，而且在節(jié)能環(huán)保、節(jié)約資源方面更有突出的優(yōu)勢(shì)的電解電容器的 制備方法。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法， 所述方法包含以下步驟：
[0009] a.先將陽極鋁箔和陰極鋁箔之間設(shè)置一層電解電容器用的隔離膜，卷繞成芯子； 再將芯子浸入化成溶液中進(jìn)行一次或兩次化成；
[0010] b.對(duì)芯子進(jìn)行烘干處理；
[0011] C.將處理后的芯子浸漬含有導(dǎo)電材料的樹脂溶液或乳液；然后烘干溶劑，并讓樹 脂固化，形成初步導(dǎo)電層；
[0012] 其中，所述溶液或乳液所含有的導(dǎo)電性的材料選自導(dǎo)電高分子材料、導(dǎo)電碳黑、導(dǎo) 電銀漿、有機(jī)半導(dǎo)體，或其他可溶解性的導(dǎo)電材料中的至少一種；
[0013] d.再通過將芯子浸漬導(dǎo)電高分子單體和氧化劑的方法聚合生成二次導(dǎo)電層。
[0014] 進(jìn)一步的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，其中所述樹脂溶液濃度 為 1-65%。
[0015] 進(jìn)一步的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，其中所述樹脂溶液濃度 為 1-40%。
[0016] 更為進(jìn)一步的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，所述步驟a中隔離 膜為電解紙或無紡布；所述步驟b中，所述芯子中的隔離膜為電解紙，則需要在烘干之前進(jìn) 行碳化處理，如果隔離膜為無紡布，則不需要進(jìn)行碳化處理。
[0017] 更為進(jìn)一步的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，所述步驟d中，聚合 過程可以采用先浸漬單體再浸漬氧化劑，或反過來先浸漬氧化劑再浸漬單體，或直接浸漬 單體和氧化劑的混合溶液。
[0018] 進(jìn)一步的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，所述樹脂為環(huán)氧類樹脂、 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)樹脂、聚氨酯（PU)樹脂、聚乙烯醇（PVA)樹脂、聚苯乙烯樹脂、 聚苯乙烯磺酸樹脂（PSSA)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)，聚氯乙烯（PVC)樹脂等樹脂中的至 少一種的混合物。
[0019] 更為進(jìn)一步的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，所述環(huán)氧類樹脂為 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂，以及脂肪烴類環(huán) 氧樹脂中的至少一種。
[0020] 優(yōu)選的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，所述環(huán)氧類樹脂為自固化 類型樹脂或非自固化樹脂。
[0021] 更為優(yōu)選的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，所述非自固化環(huán)氧樹 脂需結(jié)合固化劑一起使用。
[0022] 優(yōu)選的，所述的卷繞型固體鋁電解電容器的制備方法，所述固化劑為胺類、酸酐 類、合成樹脂類中的至少一種固化劑。
[0023] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：該方法制造的電解電容器產(chǎn) 品具有高容量、低等效串聯(lián)電阻（ESR)、低漏電流（LC)的優(yōu)良電氣特性；不僅具有更加優(yōu)良 的電氣性能、存儲(chǔ)壽命和使用壽命，而且在節(jié)能環(huán)保、節(jié)約資源方面更有突出的優(yōu)勢(shì)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面是本發(fā)明的實(shí)施例，需要說明的是，以下實(shí)例均為優(yōu)先實(shí)施方案，本發(fā)明不限 于這些方案。下文中提到濃度和份數(shù)均是指重量。
[0025] 實(shí)施例1 :
[0026] a.先將電解紙夾在陽極鋁箔和陰極鋁箔之間卷繞成電容器芯子。并在己二酸銨和 磷酸鹽的混合水溶液中化成。
[0027] b.將芯子烘干后碳化并再次化成。
[0028] c.將芯子浸漬含有導(dǎo)電碳黑的聚氨酯水溶液，導(dǎo)電碳黑濃度為2%，聚氨酯為 4%。浸漬數(shù)分鐘后取出待其固化。
[0029] d.浸漬3. 4-乙撐二氧噻吩和對(duì)甲苯磺酸鐵的混合溶液，浸漬數(shù)分鐘后取出。
[0030] e.待反應(yīng)完成后，將反應(yīng)完的芯子供干。封裝，老化，測(cè)試。
[0031] 實(shí)施例2:
[0032] a.先將無紡布夾在陽極鋁箔和陰極鋁箔之間卷繞成電容器芯子。并在己二酸銨和 磷酸鹽的混合水溶液中化成。干燥備用。
[0033] b.將芯子浸漬含有導(dǎo)電聚苯胺的聚苯乙烯磺酸樹脂的水溶液，導(dǎo)電聚苯胺濃度為 2%，聚苯乙烯磺酸樹脂濃度為4%。浸漬數(shù)分鐘后取出待其固化。
[0034] c.浸漬3. 4-乙撐二氧噻吩和對(duì)甲苯磺酸鐵的混合溶液，浸漬數(shù)分鐘后取出待其 反應(yīng)。
[0035] d.反應(yīng)完成后，將反應(yīng)完的芯子烘干。封裝，老化，測(cè)試。
[0036] 實(shí)施例3 :
[0037] a.先將電解紙夾在陽極鋁箔和陰極鋁箔之間卷繞成電容器芯子。并在己二酸銨和 磷酸鹽的混合水溶液中化成。
[0038] b.將芯子烘干后碳化并再次化成。
[0039] c.將芯子浸漬含有導(dǎo)電聚苯胺的自固化型環(huán)氧樹脂（聚苯胺濃度2%，環(huán)氧樹脂 4% )水溶液，浸漬數(shù)分鐘后取出待其固化。
[0040] d.浸漬3. 4-乙撐二氧噻吩和對(duì)甲苯磺酸鐵的混合溶液，浸漬數(shù)分鐘后取出。
[0041] e.待反應(yīng)完成后，將反應(yīng)完的