CN101504887A - 一种固体铝电解电容器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体铝电解电容器的制造方法，该制造方法是将卷绕成的芯包进行修复和炭化处理后，对芯包进行单体，氧化剂分别含浸，本发明的特点是对含浸好的芯包进行两段式聚合：先进行低温聚合再进行高温聚合，使单体氧化剂聚合更充分生成稳固的导电高分子层，溶剂更能有效排出电容器外，提高电容器电性能；在老化处理工艺中采用额定电压的0.5倍，1倍，1.2倍分别对产品施加电压进行分段老化处理，避免了一次性老化时过压冲击对芯包造成的损伤，降低了ESR和漏电流LC，达到提高电性能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电解电容器的制造方法，尤其是涉及一种固体铝电解电容器的制造方法。
背景技术
固体电解电容器相比较普通的液体电解电容器，其电性能很突出，具有低等效串联电阻(ESR)，高耐纹波电流，使用寿命长，性能稳定等优点。随着电子产品的不断升级换代，其功能及性能的不断提高，对电容器的高频特性要求也越来越高，通过各种不同途径降低固体电解电容器的ESR，以满足电容器的高频特性。
中国专利CN200610037792.5公开了一种固体电解电容器的制造方法，其采用噻吩类单体和烷氧基苯磺酸或烷基磺酸金属盐氧化剂分别含浸电容器芯包，再通过一次聚合反应在电容器中形成导电高分子层。由于其为一次性发生聚合反应，在聚合反应过程中其聚合不充分且溶剂成分不能有效排除出去，会有部分残留在电容器芯包内影响电容器的电性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种固体铝电解电容器的制造方法，其可使聚合反应更充分，溶剂更易排出芯包外，从而提高电性能。
为了解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案是一种固体铝电解电容器的制造方法，其步骤如下：
①在阳极化成铝箔和阴极化成铝箔之间介入电解纸卷绕成芯包；
②将芯包浸入化成液中进行修复处理，处理时间5～30分钟；
③将芯包进行炭化处理，温度200℃～400℃，炭化时间10～30分钟；
④对芯包进行单体，氧化剂分别含浸，含浸时间1～30分钟；
⑤在含浸后对含浸好的芯包进行两段式聚合：
低温聚合，聚合温度20℃～60℃，聚合时间2～24小时；
高温聚合，聚合温度120℃～250℃，聚合时间0.5～4小时；
⑥将芯包装入铝壳，用橡胶塞进行封口；
⑦分段式老化处理：
以额定电压的0.5倍，1倍，1.2倍分别对产品施加电压进行老化处理，
老化温度85℃～150℃，老化时间30～150分钟。
上述制造方法中所述步骤②处理时间优选10分钟。
所述步骤③优选炭化温度为300～320℃，炭化时间10～15分钟。
所述步骤②中的化成液为磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸铵系化成液。
所述步骤②中的化成液优选为己二酸铵系化成液。
所述步骤④中的单体为3，4-乙撑二氧噻吩；氧化剂为对甲基苯磺酸铁或对甲基苯磺酸。
所述步骤④中的氧化剂优选为对甲基苯磺酸铁。
所述步骤⑤中的低温聚合优选聚合温度50℃，聚合时间5小时；高温聚合
温度180℃，聚合时间2小时。
本发明的有益效果是：本发明涉及的固体电解电容器的制造方法中，采用了两段式聚合，即先进行低温聚合再进行高温聚合，使单体氧化剂聚合更充分生成稳固的导电高分子层，溶剂更能有效排出电容器外，提高电容器电性能；采用分段式老化处理，避免了一次性老化时过压冲击对芯包造成的损伤，达到提高电性能的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的阐述。一种固体铝电解电容器的制造方法，其步骤如下：
实施例1
1.通过芯包卷绕机将阳极化成铝箔、阴极化成铝箔、电解纸卷绕成芯包，电解纸介于阳极化成铝箔及阴极化成铝箔之间，且电解纸长度比阴阳极化成铝箔重叠部分长度都长；
2.将卷绕好的芯包放入化成液中，施加直流电压修复处理，处理时间10分钟，注意芯包阴极和阳极引出线不能浸入化成液中，以免对其造成腐蚀，影响焊接性能；化成液为己二酸铵水溶液；芯包化成有助于化成铝箔表面的氧化膜层进行修复；
3.将芯包进行炭化处理，炭化温度300℃，炭化时间10分钟；炭化处理是将芯包中的电解纸进行炭化，使其在后续含浸步骤中更容易吸附单体、氧化剂溶液；
4.将芯包先放入20％单体的正丁醇溶液中进行单体含浸，含浸时间10分钟后；再放入50％对甲基苯磺酸铁的正丁醇溶液中含浸10分钟；单体为3，4-乙撑二氧噻吩，该含浸可选取常压含浸，也可进行真空含浸，优选真空含浸，可使含浸更充分；也可以氧化剂含浸在单体含浸之前进行；
5.将含浸好的芯包进行聚合反应，先进行低温聚合，再进行高温聚合，低温聚合温度50℃，聚合时间5小时；高温聚合温度160℃，聚合时间2小时；聚合反应后在芯包内形成固体高分子导电层；
6.将聚合反应后芯包在24小时内装入铝壳中，用橡胶塞进行封口；
7.对封装好的产品进行分段老化处理：以额定电压的0.5倍，1倍，1.2倍分别对产品施加电压进行分段式老化处理，老化温度125℃，老化时间120分钟；
8.产品进行后续加工、检查、包装等处理。
实施例2
1.通过芯包卷绕机将阳极化成铝箔、阴极化成铝箔、电解纸卷绕成芯包，电解纸介于阳极化成铝箔及阴极化成铝箔之间，且电解纸长度比阴极和阳极化成铝箔重叠部分长度都长；
2.将卷绕好的芯包放入化成液中，施加直流电压进行修复处理，处理时间10分钟，注意芯包阴极和阳极引出线不能浸入化成液中，以免对其造成腐蚀，影响焊接强度；化成液为硼酸铵水溶液；芯包化成有助于化成铝箔表面的氧化膜层进行修复；
3.将芯包进行炭化处理，炭化温度320℃，炭化时间20分钟；炭化处理是将芯包中的电解纸进行炭化，使其在后续含浸步骤中更容易吸附单体、氧化剂溶液；
4.将芯包先放入20％单体的正丁醇溶液中进行单体含浸，含浸时间10分钟后；再放入50％对甲基苯磺酸铁的正丁醇溶液中含浸10分钟；单体为3，4-乙撑二氧噻吩，该含浸可选取常压含浸，也可进行真空含浸，优选真空含浸，可使含浸更充分；也可以氧化剂含浸在单体含浸之前进行；
5.将含浸好的芯包进行聚合反应，先进行低温聚合，再进行高温聚合，低温聚合温度60℃，聚合时间4小时；高温聚合温度200℃，聚合时间1小时；聚合反应后在芯包内形成固体高分子导电层；
6.将聚合反应后芯包在24小时内装入铝壳中，用橡胶塞进行封口；
7.对封装好的产品进行分段老化处理：以额定电压的0.5倍，1倍，1.2倍分别对产品施加电压进行分段式老化处理，老化温度85℃，老化时间150分钟；
8.产品进行后续加工、检查、包装等处理。
实施例3
1.通过芯包卷绕机将阳极化成铝箔、阴极化成铝箔、电解纸卷绕成芯包，电解纸介于阳极化成铝箔及阴极化成铝箔之间，且电解纸长度比阴极和阳极化成铝箔重叠部分的长度都长；
2.将卷绕好的芯包放入化成液中，施加直流电压进行修复处理，处理时间为10分钟，注意芯包阴极和阳极引出线不能浸入化成液中，以免对其造成腐蚀，影响焊接强度；化成液为磷酸二氢铵水溶液；芯包化成有助于化成铝箔表面的氧化膜层进行修复；
3.将芯包进行炭化处理，炭化温度200℃，炭化时间30分钟；炭化处理是将芯包中的电解纸进行炭化，使其在后续含浸步骤中更容易吸附单体、氧化剂溶液；
4.将芯包先放入20％单体的正丁醇溶液中进行单体含浸，含浸时间10分钟后；再放入50％对甲基苯磺酸铁的正丁醇溶液中含浸10分钟；单体为3，4-乙撑二氧噻吩，该含浸可选取常压含浸，也可进行真空含浸，优选真空含浸，可使含浸更充分；也可以氧化剂含浸在单体含浸之前进行；
5.将含浸好的芯包进行聚合反应，先进行低温聚合，再进行高温聚合，低温聚合温度60℃，聚合时间2小时；高温聚合温度180℃，聚合时间3小时；聚合反应后在芯包内形成固体高分子导电层；
6.将聚合反应后芯包在24小时内装入铝壳中，用橡胶塞进行封口；
7.对封装好的产品进行分段老化处理：以额定电压的0.5倍，1倍，1.2倍分别对产品施加电压进行分段式老化处理，老化温度150℃，老化时间60分钟；
8.产品进行后续加工、检查、包装等处理。
下表为上述实施例在120Hz频率下的电容量、损耗、在100KHz频率下的ESR的测定值以及漏电流测定值。
Claims (8)
1.一种固体铝电解电容器的制造方法，其特征在于制造步骤如下：
①在阳极化成铝箔和阴极化成铝箔之间介入电解纸卷绕成芯包；
②将芯包浸入化成液中进行修复处理，处理时间5～30分钟；
③将芯包进行炭化处理，温度200℃～400℃，炭化时间10～30分钟；
④对芯包进行单体，氧化剂分别含浸，含浸时间1～30分钟；
⑤在含浸后对含浸好的芯包进行两段式聚合：
低温聚合，聚合温度20℃～60℃，聚合时间2～24小时；
高温聚合，聚合温度120℃～250℃，聚合时间0.5～4小时；
⑥芯包装入铝壳，用橡胶塞进行封口；
⑦分段式老化处理：
以额定电压的0.5倍，1倍，1.2倍分别对产品施加电压进行老化处理，老化温度85℃～150℃，老化时间30～150分钟。
2.根据权利要求1所述的固体铝电解电容器的制造方法，其特征在于所述步骤②处理时间优选10～15分钟。
3.根据权利要求1所述的固体铝电解电容器的制造方法，其特征在于所述步骤③优选炭化温度300～320℃，炭化时间10～15分钟。
4.根据权利要求1所述的固体铝电解电容器的制造方法，其特征在于所述步骤②中的化成液为磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸铵系化成液。
5.根据权利要求4所述的固体铝电解电容器制造方法，其特征在于所述步骤②中的化成液优选为己二酸铵系化成液。
6.根据权利要求1所述的固体铝电解电容器的制造方法，其特征在于所述步骤④中的单体为3，4-乙撑二氧噻吩；氧化剂为对甲基苯磺酸铁或对甲基苯磺酸。
7.根据权利要求6所述的固体铝电解电容器的制造方法，其特征在于所述步骤④中的氧化剂优选为对甲基苯磺酸铁。
8.根据权利要求1所述的固体铝电解电容器的制造方法，其特征在于所述步骤⑤中的低温聚合优选聚合温度50℃，聚合时间5小时；高温聚合温度160℃，聚合时间2小时。
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