CN102013337A - 一种固体电解电容器的处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种固体电解电容器的处理工艺，所述固体电解电容器的生产工艺包括制得电容器元件后将所述电容器元件组装并封装的封装工序，以及封装之后电容器正负极之间加电处理的老练工序，所述处理工艺为所述封装工序之后并在所述老练工序之前进行的浸渍工艺，所述浸渍工艺是将封装好的所述固体电解电容器置于浸渍处理溶液中进行浸渍处理。本发明所实现的一种固体电解电容器的处理工艺，能提高老练效率，使得固体电解电容器的漏电流合格率提高。

Description

一种固体电解电容器的处理工艺
【技术领域】
本发明涉及一种固体电解电容器的生产工艺，特别涉及一种固体电解电容器生产工艺中的一道处理工序。
【背景技术】
导电高分子自70年代被合成以来，几十年来一直是学术界和工业界研究和开发的热门对象，用导电高分子作为电解电容器的固体阴极材料，已使固体电解电容器在高稳定性长寿命、及扩大应用范围等方面有了巨大突破。目前的电容器的制备过程中，由于多种工序过程造成产品受到机械应力、热应力的冲击，从而导致电容器的漏电流增大，严重影响电容器的质量，甚至会使得电容器失效。现有技术中，固体电解电容器的老练过程因为没有电解液，修补效果不佳，漏电流合格率低。
公开号为CN1184652C的发明专利《固体电解电容器及其制造方法》中公开了一种在元件中含有一种150℃以上沸点以及150℃以下熔点，且不解离离子的有机化合物。在制备固体电解质层之后或者电容器元件向外装体内部配置之前的任何步骤进行浸渍，该化合物是在包封工序之前通过把有机化合物加热为蒸汽后浸渍到元件上，通过将有机物加热到液化后浸渍到元件上，通过配制成溶液后浸渍到元件上。再加入直流电压后修补与有机化合物接触的氧化膜，能够更有效地进行老练以获得漏电流小的固体电解电容器。
但如果在制备固体电解质层之前浸渍有机化合物，在制备固体电解质层过程中，可能大部分被清洗掉，同时也可能将阳极体表面的孔堵住，不利于固体电解质层的渗入，导致固体电解电容器的容量降低；如果在制备固体电解质层之后的表面直接浸渍有机化合物，有机化合物或溶剂有可能导致固体电解质脱掺杂，而致使固体电解质的导电率降低，从而使固体电解电容器的等效串联电阻(ESR)增大；如果是在制备固体电解质后并组装之前的工序浸渍有机化合物，则可能在表面形成一层不导电层，使固体电解电容器的ESR增大；如果是在封装之前浸渍有机化合物溶液，也可能渗入导电粘接剂层，使固体电解电容器的ESR增大。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种固体电解电容器的处理工艺，能够解决现有技术中固体电解电容器的老练过程修补效果不佳、漏电流合格率低的问题。
本发明是通过采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种固体电解电容器的处理工艺，所述固体电解电容器的生产工艺包括制得电容器元件后将所述电容器元件组装并封装的封装工艺，以及封装之后进行老练制得所述固体电解电容器的老练工艺，其中，所述处理工艺为所述封装工艺之后并在所述老练工艺之前进行的浸渍工艺，所述浸渍工艺是将封装好的所述固体电解电容器置于浸渍处理溶液中进行浸渍处理。
进一步地，所述浸渍处理溶液的浓度为0.1wt％～50wt％。
进一步地，所述浸渍处理溶液的浓度为1wt％～30wt％。
进一步地，所述浸渍处理溶液的溶质为硼酸或硼酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸或草酸盐中的至少一种，或者为己二酸或己二酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、酒石酸或酒石酸盐、苹果酸或苹果酸盐、带磺基的有机酸或其盐中的至少一种。
进一步地，浸渍处理溶液的溶质为乙二醇、甘油、4-硝基酞酸、硬脂酸、三乙醇胺中的至少一种。
进一步地，浸渍处理溶液的溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇中或水中的至少一种。
进一步地，所述溶液温度为5℃～90℃，浸渍时间为1h～100h。
进一步地，所述固体电解电容器的生产工艺主要包括：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；在氧化膜介质外表面上形成固体电解质层的工序；在固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；在含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；制得电容器元件，将电容器元件组装并封装的所述封装工艺；所述封装工艺后进行的所述浸渍工艺；所述浸渍工艺后进行的所述老练工艺，所述老练工艺完成后制得固体电解电容器。
进一步地，所述固体电解电容器的阳极体可以为阀金属及氧化物，所述阀金属可以为铝、钽、铌或钛，所述氧化物为一氧化铌。
本发明所实现的一种固体电解电容器的处理工艺具有如下优点：在固体电解电容器塑封之后，将其置于浸渍处理溶液中进行浸渍处理，之后再进行老练，能提高老练效率，使得固体电解电容器漏电流合格率提高。
【具体实施方式】
本发明所涉及的固体电解电容器的生产工艺一般主要包括：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；在氧化膜介质外表面上形成固体电解质层的工序；在固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；在含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；制得电容器元件，将电容器元件组装并封装的封装工序，最后进行老练，制得固体电解电容器的工序。所述固体电解电容器的阳极体可以为阀金属及氧化物，所述阀金属可以为铝、钽、铌或钛，所述氧化物为一氧化铌。
其中，在固体电解电容器封装之后，对其进行浸渍处理工艺，之后再进行老练，老练过程是在电容器正负极之间施加一定的电压，那么溶液中的物质将提高电介质氧化膜的修补效率，降低固体电解电容器的漏电流值，提高固体电解电容器的漏电流合格率。
所述浸渍工艺中，浸渍处理溶液的溶质的溶液包含硼酸及其盐、磷酸及其盐、草酸及其盐中的至少一种，或者为己二酸或其盐、柠檬酸或其盐、酒石酸或其盐、苹果酸或其盐、带磺基的有机酸或其盐中的至少一种，或者乙二醇、甘油、4-硝基酞酸、硬脂酸、三乙醇胺中的至少一种。浸渍处理溶液的溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇中或水中至少一种。溶液的浓度为0.1wt％～50wt％，更佳地，溶液浓度可以为1wt％～30wt％，溶液温度为5℃～90℃，浸渍时间为1h～100h，参见以下具体实施例：
实施例1
将包含氧化铝的13VF铝箔(有效面积3.5mm×4.0mm)先进行初补形成，再制备固体电解质层聚吡咯层，在固体电解质层外表面形成第一阴极层碳层，然后在第一阴极层外表面形成第二阴极层银层，制得单片电容器元件。再将电容器元件组装，封装，在封装之后进行浸渍工艺，具体是将固体电解电容器浸渍在浓度为30wt％的己二酸铵的水溶液中，保持溶液温度5℃，浸渍时间12h。浸渍之后再进行老练工艺，具体是对固体电解电容器产品施加电压，每50s升压0.2V至1.5倍额定电压，然后在105℃下恒压2h。最后制得固体电解电容器。
实施例2
封装之后，进行浸渍工艺，具体是将固体电解电容器浸渍在浓度为0.1wt％的磷酸二氢铵的去离子水溶液中，保持溶液温度75℃，浸渍时间2h。浸渍之后再进行与实施例1相同的老练工艺。
实施例3
封装之后，进行浸渍工艺，具体是将固体电解电容器浸渍在浓度为10wt％的柠檬酸铵的去离子水溶液中，保持溶液温度75℃，浸渍时间8h。浸渍之后再进行与实施例1相同的老练工艺。
实施例4
封装之后，进行浸渍工艺，具体是将固体电解电容器浸渍在50wt％的甘油的乙醇溶液中，保持溶液温度50℃，浸渍时间30h。浸渍之后再进行与实施例1相同的老练工艺。
实施例5
封装之后，进行浸渍工艺，具体是将固体电解电容器浸渍在5wt％的甲酸铵的乙二醇溶液中，保持溶液温度90℃，浸渍时间10h。浸渍之后再进行与实施例1相同的老练工艺。
实施例6
封装之后，进行浸渍工艺，具体是将固体电解电容器浸渍在15wt％的硬脂酸的正丁醇溶液中，保持溶液温度60℃，浸渍时间50h。浸渍之后再进行与实施例1相同的老练工艺。
实施例7
封装之后，进行浸渍工艺，具体是将固体电解电容器浸渍在含4wt％的草酸铵和1％丙二酸铵水溶液中，保持溶液温度80℃，浸渍时间15h。浸渍之后再进行与实施例1相同的老练工艺。
对比例：
封装之后，直接进行与实施例1相同的老练工艺，具体是对固体电解电容器产品施加电压，每50s升压0.2V至1.5倍额定电压，然后在105℃下恒压5h。
对比例与实施例1～7中，采用本发明所述的浸渍工艺，均制作规格为6.3V/150μF的电容器，最终分别随机选取300只电容器进行漏电流分选，漏电流小于37μA为合格，并计算漏电流合格率。对比例与实施例1～7的成品漏电流合格率数据如表1所示。
表1实施例与对比例成品漏电合格率比较表
  项目   漏电流合格率(％)
  实施例1   78.0
  实施例2   89.5
  实施例3   90.3
  实施例4   87.4
  实施例5   86.2
  实施例6   87.5
  实施例7   90.8
  对比例   32.1
表1的数据显示，通过应用本发明所述的一种固体电解电容器的处理工艺，所得到电容器的漏电流合格率明显优于对比例。

Claims (9)

1.一种固体电解电容器的处理工艺，其属于固体电解电容器生产工艺中的一道工序，所述固体电解电容器生产工艺包括将制得的电容器元件进行组装并封装的封装工序，以及封装之后在电容器正负极之间加电处理的老练工序，其特征在于：所述处理工艺为所述封装工序之后并在所述老练工序之前进行的浸渍工艺，所述浸渍工艺是将封装好的所述固体电解电容器置于浸渍处理溶液中进行浸渍处理。
2.根据权利要求1所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述浸渍处理溶液的浓度为0.1wt％～50wt％。
3.根据权利要求2所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述浸渍处理溶液的浓度为1wt％～30wt％。
4.根据权利要求2所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述浸渍处理溶液的溶质为硼酸或硼酸盐、磷酸或磷酸盐、草酸或草酸盐中的至少一种，或者为己二酸或己二酸盐、柠檬酸或柠檬酸盐、酒石酸或酒石酸盐、苹果酸或苹果酸盐、带磺基的有机酸或其盐中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述浸渍处理溶液的溶质为乙二醇、甘油、4-硝基酞酸、硬脂酸、三乙醇胺中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述浸渍处理溶液的溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇中或水中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述浸渍处理的溶液温度为5℃～90℃，浸渍时间为1h～100h。
8.根据权利要求2所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述固体电解电容器生产工艺包括：在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质的工序；在氧化膜介质外表面上形成固体电解质层的工序；在固体电解质层外表面形成含碳阴极层的工序；在含碳阴极层外表面形成含银阴极层的工序；制得电容器元件，将电容器元件组装并封装的所述封装工艺；所述封装工艺后进行的所述浸渍工艺；所述浸渍工艺后进行的所述老练工艺，所述老练工艺完成后制得固体电解电容器。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种固体电解电容器的处理工艺，其特征在于：所述固体电解电容器的阳极体为阀金属及氧化物，所述阀金属可以为铝、钽、铌或钛，所述氧化物为一氧化铌。
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