CN102115599A - 制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺 - Google Patents

制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN102115599A
CN102115599A CN201110050369.XA CN201110050369A CN102115599A CN 102115599 A CN102115599 A CN 102115599A CN 201110050369 A CN201110050369 A CN 201110050369A CN 102115599 A CN102115599 A CN 102115599A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrochemical polymerization
solid electrolyte
electrolyte layer
polymerization process
electrical condenser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110050369.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102115599B (zh
Inventor
张易宁
陈远强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Guoguang New Industry Technology Co ltd
Original Assignee
Fujian Guoguang Electronic Science & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Guoguang Electronic Science & Technology Co Ltd filed Critical Fujian Guoguang Electronic Science & Technology Co Ltd
Priority to CN201110050369XA priority Critical patent/CN102115599B/zh
Publication of CN102115599A publication Critical patent/CN102115599A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102115599B publication Critical patent/CN102115599B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)

Abstract

本发明提供一种制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺，电化学聚合溶液的溶剂是水、含有羟基的有机溶剂或水和含有羟基的有机溶剂混合液，或是两种以上有机溶剂的混合。电化学聚合工艺为：先将表面包含第一固体电解质层的阳极体与外加电极相连接作为阳极，以导电电极为阴极在电化学聚合溶液中进行恒电流方式聚合，然后取出清洗烘干，制备第二固体电解质层。本发明的电化学聚合溶液，取材普通、毒性极低，且规模化生产易控制。本发明的电化学聚合工艺，能使固体电解电容器容量引出率得到提升，ESR降低，并且高温高湿度下可靠性能提高。

Description

制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺
【技术领域】
本发明涉及一种固体电解电容器的制备工艺，特别涉及固体电解电容器形成固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺。
【背景技术】
随着现代化电子产品发展，高频化的电子设备也迅速发展起来。对于用于个人计算机的CPU周边的固体电解电容器而言，其朝着大容量和高频特性优良发展的需求越来越强烈。而要获得优良高频特性的电解电容器，就得充分降低固体电解电容器的等效串联电阻(ESR)。因此业内就采用导电聚合物作为固体电解电容器的电解质，使得固体电解电容器的等效串联电阻分量较小，接近于理论值。
下面介绍一下目前业内使用的固体电解电容器的生产工艺，其主要包括：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，制得固体电解电容器的工序。所述的固体电解电容器的阳极体可以是阀金属及金属氧化物，所述的阀金属可以是铝、钽、铌或钛，所述的金属氧化物是一氧化铌。
为了得到高导电率的固体电解质，人们经常采用毒性较强又易于挥发有有机溶剂作为制造固体电容器的电化学聚合溶剂。然而，虽能够得到较高电导率的电解质，但体现于固体电解电容器的中性能较为一般，且在规模化生产中需要控制毒性扩散和溶剂大量挥发，控制成本极高。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液，取材普通、毒性极低，且规模化生产易控制。
该技术问题之一是这样实现的：一种制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液，包含溶剂、单体和电解质，其溶剂是水、含有羟基的有机溶剂或水和含有羟基的有机溶剂混合液，或是两种以上有机溶剂的混合。
本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，能使固体电解电容器容量引出率得到提升，ESR降低，并且高温高湿度下可靠性能提高。
该技术问题之二是这样实现的：一种制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺为：先将表面包含第一固体电解质层的阳极体与外加电极相连接作为阳极，以导电电极为阴极在电化学聚合溶液中进行恒电流方式聚合，然后取出清洗烘干，制备第二固体电解质层；其采用的电化学聚合溶液，包含溶剂、单体和电解质，所述溶剂是水、含有羟基的有机溶剂或水和含有羟基的有机溶剂混合液，或是两种以上有机溶剂的混合。
本发明具有如下优点：本发明的电化学聚合溶液，取材普通、毒性极低，且在规模化生产中无需控制毒性扩散和溶剂大量挥发，控制成本降低，且结合本发明的电化学聚合工艺，能使固体电解电容器容量引出率得到提升，ESR降低，并且高温高湿度下可靠性能提高。
【具体实施方式】
实施例1
将包含氧化铝的13VF铝箔(有效面积3.5mm×4.0mm)用化学聚合制备第一固体电解质层聚吡咯之后，再进行电化学聚合工艺，具体是将包含第一固体电解质层聚吡咯的铝箔与外加电极相连接作为阳极，以2cm2碳导电电极为阴极，在10℃包含0.4M的Py(吡咯单体)和0.3M的对甲基苯磺酸盐的水溶液中，进行恒电流聚合。其中溶液使用连续时间控制在24小时内，聚合电量为0.5C(库仑)。然后清洗烘干，制得第二固体电解质层聚吡咯。电化学聚合工艺完成后，然后在第二固体电解质层外表面依次形成含碳阴极层，含银阴极层；制得单片电容器元件。
实施例2
与实施例1不同的是，以10cm2碳导电电极为阴极，在0℃乙醇溶液中电化学聚合，聚合电量为1.0C，溶液使用连续时间控制在96小时内。
实施例3
与实施例1不同的是，以1cm2钛导电电极为阴极，在30℃丁醇和纯水混合溶液中电化学聚合，聚合电量为0.5C，溶液使用连续时间控制在48小时内。
实施例4
与实施例1不同的是，以4cm2铝导电电极为阴极，在5℃乙醇溶液中电化学聚合，聚合电量为0.6C，溶液使用连续时间控制在48小时内。
实施例5
与实施例1不同的是，以5cm2不锈钢导电电极为阴极，在0℃正丁醇溶液中电化学溶液，聚合电量为0.7C，溶液使用连续时间控制在96小时内。
实施例6
与实施例1不同的是，以8cm2不锈钢导电电极为阴极，在0℃乙醇和纯水混合溶剂的电化学聚合溶液中电化学聚合，聚合电量为0.8C，溶液使用连续时间控制在48小时内。
实施例7
与实施例1不同的是，以20cm2不锈钢导电电极为阴极，在50℃异丁醇和纯水混合溶剂的电化学聚合溶液中电化学聚合，聚合电量为0.3C，溶液使用连续时间控制在48小时内。
实施例8
与实施例1不同的是，以1cm2钛导电电极为阴极，在-25℃丙酮和纯水混合溶剂的电化学聚合溶液中电化学聚合，分两阶段进行，第一阶段聚合电量为0.8C，第二阶段聚合电量为1.2C，总聚合电量为2.0C，溶液使用连续时间控制在96小时内。
对比例1
与实施例1不同的是，电化学聚合溶液中的溶剂为乙腈。
将上述各实施例和对比例中的单片电容器元件叠4层并封装，制备成6.3V/100μF电容器，测试电容器的容量、ESR，60℃/90R.H％高温高湿考核500h后的ESR，数据如下：
Figure BDA0000048566830000041
由上表可知，结合本发明的电化学聚合工艺，能使固体电解电容器容量引出率得到提升，ESR降低，并且高温高湿度下可靠性能提高。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液，包含溶剂、单体和电解质，其特征在于：所述溶剂是水、含有羟基的有机溶剂或水和含有羟基的有机溶剂混合液，或是两种以上有机溶剂的混合。
2.根据权利要求1所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液，其特征在于：所述的有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇中的一种或以上。
3.根据权利要求2所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液，其特征在于：
所述的单体为吡咯、噻吩、苯胺或吡咯的衍生物、噻吩的衍生物、苯胺的衍生物中的任一种或一种以上；
所述的电解质为对甲苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、十二烷基磺酸盐、萘磺酸盐或樟脑磺酸盐的任一种或一种以上。
4.一种制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，其特征在于：采用如权利要求1所述的电化学聚合溶液，该电化学聚合工艺为：先将表面包含第一固体电解质层的阳极体与外加电极相连接作为阳极，以导电电极为阴极在电化学聚合溶液中进行恒电流方式聚合，然后取出清洗烘干，制备第二固体电解质层。
5.根据权利要求4所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，其特征在于：所述包含第一固体电解质层的阳极体的有效面积为3.5mm×4.0mm时，所述的恒电流方式聚合的聚合电量为0.3～2.0库仑，所述的恒电流方式是以单一阶段或多个阶段方式进行。
6.根据权利要求5所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，其特征在于：所述的恒电流方式聚合的聚合电量为0.5～1.0库仑。
7.根据权利要求4所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，其特征在于：所述电化学聚合工艺之前包括阴极层的制备工序，所用的阴极层材料是钛、铝、不锈钢或碳中的任一种，且阴极层的面积为1～20cm2。
8.根据权利要求7所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，其特征在于：阴极层的面积为3～10cm2。
9.根据权利要求4所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，其特征在于：所述进行恒电流方式聚合时，所述电化学聚合溶液的保持恒温，所述恒温范围为-25℃～50℃。
10.根据权利要求9所述的制备电容器固体电解质层的电化学聚合工艺，其特征在于：所述恒温范围为0℃～30℃。
CN201110050369XA 2011-03-02 2011-03-02 制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺 Active CN102115599B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110050369XA CN102115599B (zh) 2011-03-02 2011-03-02 制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110050369XA CN102115599B (zh) 2011-03-02 2011-03-02 制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102115599A true CN102115599A (zh) 2011-07-06
CN102115599B CN102115599B (zh) 2013-11-20

Family

ID=44214527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110050369XA Active CN102115599B (zh) 2011-03-02 2011-03-02 制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102115599B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104200996A (zh) * 2014-06-25 2014-12-10 福建国光电子科技股份有限公司 多层模式电极元件的固体电解电容器
CN106206021A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 Avx公司 潮湿环境用固体电解电容器
CN111210995A (zh) * 2013-08-15 2020-05-29 Avx 公司 抗潮湿固体电解电容器组件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101866749A (zh) * 2010-06-23 2010-10-20 福建国光电子科技股份有限公司 固体电解电容器形成固体电解质层的电化学聚合工艺
CN101871115A (zh) * 2010-05-31 2010-10-27 福建国光电子科技股份有限公司 用于处理铝电解电容器中铝箔的电解液

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871115A (zh) * 2010-05-31 2010-10-27 福建国光电子科技股份有限公司 用于处理铝电解电容器中铝箔的电解液
CN101866749A (zh) * 2010-06-23 2010-10-20 福建国光电子科技股份有限公司 固体电解电容器形成固体电解质层的电化学聚合工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111210995A (zh) * 2013-08-15 2020-05-29 Avx 公司 抗潮湿固体电解电容器组件
CN104200996A (zh) * 2014-06-25 2014-12-10 福建国光电子科技股份有限公司 多层模式电极元件的固体电解电容器
CN106206021A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 Avx公司 潮湿环境用固体电解电容器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102115599B (zh) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101727999B (zh) 导电性高分子组合物及其制备方法、以及固体电解电容器
CN102005313B (zh) 固体电解电容器及其制造方法
EP3664112B1 (en) Solid electrolytic capacitor, and method for producing solid electrolytic capacitor
CN102105956A (zh) 生产固体电解电容器的方法
JP6183835B2 (ja) 導電性ポリマー分散液の製造方法
CN102150226A (zh) 生产固体电解电容器的方法
EP2395514A1 (en) Electrically conductive polymer composition and process for production thereof, and solid electrolytic capacitor utilizing electrically conductive polymer composition
CN101866748A (zh) 固体电解电容器形成固体电解质层的化学聚合工艺
JP3296727B2 (ja) 固体電解コンデンサの製造方法
CN100474468C (zh) 固体电解电容器及其制造方法
CN102115599B (zh) 制备电容器固体电解质层的电化学聚合溶液及工艺
US11521802B2 (en) Solid electrolyte capacitor and fabrication method thereof
JP2001102255A (ja) タンタル固体電解コンデンサおよびその製造方法
CN104064358A (zh) 固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液
CN204966289U (zh) 一种超低温高压铝电解电容器
JP6154461B2 (ja) 導電性高分子製造用酸化剤溶液及びそれを用いた固体電解コンデンサ並びに固体電解コンデンサの製造方法
EP3439000A1 (en) Electrolytic capacitor and manufacturing method therefor
CN104081486A (zh) 具有高体积效率的叠片电容器
CN101866749A (zh) 固体电解电容器形成固体电解质层的电化学聚合工艺
US20180122581A1 (en) Solid electrolytic capacitor
CN101866750A (zh) 固体电解电容器形成固体电解质层的电化学聚合工艺
JP5799196B2 (ja) 固体電解コンデンサおよびその製造方法
CN102074384B (zh) 一种用于增加电容量的固态电容器单元制造方法
CN103295787A (zh) 电解电容器制造过程中介质氧化膜的处理方法
CN101894672A (zh) 固体电解电容器形成固体电解质层的化学聚合工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200309

Address after: 350000 room 1110, floor 1, No. 160, jiangbindong Avenue, Mawei District, Fuzhou City, Fujian Province (within the free trade zone)

Patentee after: Fujian Guoguang Xinye Technology Co.,Ltd.

Address before: 160 No. 350015 Fujian province Fuzhou Mawei District Jiangbin East Avenue

Patentee before: FUJIAN GUOGUANG ELECTRONIC SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 1110, 1st floor, 160 Jiangbin East Avenue, Mawei District, Fuzhou City, Fujian Province

Patentee after: Fujian Guoguang New Industry Technology Co.,Ltd.

Address before: 350000 room 1110, 1st floor, 160 jiangbindong Avenue, Mawei District, Fuzhou City, Fujian Province (in the pilot Free Trade Zone)

Patentee before: Fujian Guoguang Xinye Technology Co.,Ltd.