CN104064358A - 固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液 - Google Patents

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张易宁
陈巧琳
林俊鸿
陈远强
王国平
何腾云
葛宝全
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Abstract

本发明提供一种固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液，包括导电高分子单体、掺杂剂、溶剂和弱有机酸，其中弱有机酸为柠檬酸、己二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸或葡萄糖酸中的一种或几种，含量为电化学聚合溶液总质量的0.1～1％。本发明可以降低固体电解电容器产品的ESR，提高其可靠性水平。

Description

固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液
技术领域
本发明涉及一种固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液。
背景技术
近年来，随着电子技术的不断发展，对电解电容器的市场需求逐步趋向小型化、大容量、低ESR(等效串联电阻阻值)和高可靠性能。以导电高分子作为电解质能很好的避免液体电解质泄露引起的性能不稳定。目前采用导电高分子电解质的固体电解电容器的制备工艺主要是通过化学聚合或电化学聚合方法在阀金属氧化膜表面形成导电高分子膜，之后在阴极部分依次涂覆石墨和银浆，分别引出阳极和阴极，形成电容器芯子；最后用环氧树脂将电容器芯子封装。其中，导电高分子层的导电性和成膜的致密度等因素直接影响到电容器的ESR以及可靠性。
现有技术虽然采用电化学聚合方法，可以较化学聚合方法制备出更加致密的，导电性更好的导电高分子电解质层，但由于电化学聚合过程中随着聚合反应的进行，聚合溶液的环境发生变化，导致聚合速率难以控制，导电高分子电解质层的均匀性，致密度不佳，电导率偏低，且同样存在高温可靠性较差的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，提供一种固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液，以解决固体电解电容器产品ESR较高，高温存储条件下性能不佳的问题。
本发明是这样实现的：一种固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液，包括导电高分子单体、掺杂剂、溶剂和弱有机酸，其中弱有机酸为柠檬酸、己二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸或葡萄糖酸中的一种或几种，含量为电化学聚合溶液总质量的0.1～1％。
较佳的，所述导电高分子单体为吡咯、N-甲基吡咯、N-乙基吡咯、3-辛酰基吡咯中的一种或几种。
较佳的，所述掺杂剂为对甲苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、十二烷基磺酸盐、萘磺酸盐、樟脑磺酸盐中的一种或几种。
较佳的，所述溶剂为水或有机溶剂，或两者的混合物。
本发明具有如下优点：本发明的电化学聚合溶液中添加有弱有机酸，可以制备出均匀，致密，具有高电导率的导电高分子层，使电容器成品ESR降低，并且高温下可靠性能增大。
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可以主要包括如下工序：
在电容器阳极体表面上形成氧化膜介质；
在氧化膜介质外表面上形成固体电解质层；
在固体电解质层外表面形成含碳阴极层；
在含碳阴极层外表面形成含银阴极层；
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。
以阀金属为铝的固体电解电容器为例，在氧化膜介质外表面上形成固体电解质层的工序是先通过化学聚合的工艺在铝箔表面上形成第一固体电解质层，然后再于表面通过电化学聚合的方法形成第二固体电解质层。在电化学聚合工艺中，先将表面包含第一固体电解质层的铝箔与外加电极相连接作为阳极，以不锈钢等导电电极为阴极在电化学聚合溶液中进行加电聚合，然后取出清洗烘干。
本发明的电化学聚合溶液，包含导电高分子单体、掺杂剂、溶剂和弱有机酸，其中弱有机酸为柠檬酸、己二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸或葡萄糖酸中的一种或几种，含量为电化学聚合溶液总质量的0.1％～1％。导电高分子单体为吡咯、N-甲基吡咯、N-乙基吡咯、3-辛酰基吡咯中的一种或几种。掺杂剂为对甲苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、十二烷基磺酸盐、萘磺酸盐、樟脑磺酸盐中的一种或几种。溶剂为水或有机溶剂，或两者的混合物，比例为任意比。
为了易于进一步理解本发明，以下实施例将对本发明作进一步的阐述，以下是本发明的较佳实施例，但本发明不仅限于此。
实施例1
将包含氧化铝的4VF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，以不锈钢为阴极，在包含0.4M吡咯单体、0.3M对甲苯磺酸电解质、0.5％顺丁烯二酸、的水溶液中进行电化学聚合，电流密度为3mA/cm2，时间为100分钟，然后清洗烘干，制得第二固体电解质层聚吡咯。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，将单片电容器元件叠层并封装，制得固体铝电解电容器。
实施例2
与实施例1不同的是，弱有机酸为0.1％顺丁烯二酸。
实施例3
与实施例1不同的是，弱有机酸为1％柠檬酸。
实施例4
与实施例1不同的是，电化学聚合溶液中的导电高分子单体为3-辛酰基吡咯，掺杂剂为萘磺酸盐，弱有机酸为0.1％柠檬酸。
实施例5
与实施例1不同的是，电化学聚合溶液中的导电高分子单体为吡咯，掺杂剂为樟脑磺酸盐，弱有机酸为0.3％己二酸。
实施例6
与实施例1不同的是，电化学聚合溶液中的导电高分子单体为N-甲基吡咯，掺杂剂为十二烷基苯磺酸盐，弱有机酸为0.6％反丁烯二酸。
实施例7
与实施例1不同的是，电化学聚合溶液中的导电高分子单体为N-乙基吡咯，掺杂剂为十二烷基磺酸盐，弱有机酸共为0.8％柠檬酸、顺丁烯二酸以及己二酸的混合物。
实施例8
与实施例1不同的是，电化学聚合溶液中的导电高分子单体为吡咯、N-甲基吡咯、N-乙基吡咯以及3-辛酰基吡咯的混合物，掺杂剂为对甲苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、十二烷基磺酸盐、萘磺酸盐以及樟脑磺酸盐的混合物，弱有机酸共为0.8％柠檬酸、顺丁烯二酸以及己二酸的混合物。
实施例9
与实施例1不同的是，弱有机酸为0.5％酒石酸。
实施例10
与实施例1不同的是，弱有机酸为0.5％琥珀酸。
实施例11
与实施例1不同的是，弱有机酸为0.5％苹果酸。
实施例12
与实施例1不同的是，弱有机酸为0.5％葡萄糖酸。
对比例1
与实施例1不同的是，电化学聚合溶液为包含0.4M吡咯单体、0.3M对甲苯磺酸电解质的水溶液。
将上述单片电容器元件叠4层，制备成2V/220μF电容器，测试电容器的容量、损耗、ESR，105℃高温考核1000h后的ESR，数据如表1所示：
表1实施例与对比例的电容器电性能比较
对象 容量/ 损耗/ ESR/mΩ 105℃高温储存1000h后ESR/m
实施例1 219.5 13.8 8.1 29.8
实施例2 216.9 12.7 7.8 26.9
实施例3 213.7 14.0 9.0 33.2
实施例4 217.8 13.6 8.5 30.0
实施例5 215.5 14.5 9.0 35.0
实施例6 214.6 13.9 8.3 32.5
实施例7 218.2 16.0 9.5 36.8
实施例8 216.0 15.5 8.0 31.2
实施例9 213.5 14.0 8.6 33.3
实施例10 214.0 13.5 9.2 35.5
实施例11 212.5 15.0 9.0 37.0
实施例12 215.0 13.0 8.5 36.5
对比例1 212.3 24.1 16.9 64.2
从上述电容器成品测试数据可以看出，实施例1-7与对比例1相比，采用包含弱有机酸的电化学聚合溶液的实施例1-7的成品ESR均明显降低，同时高温储存条件下ESR性能更佳。
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 (4)

1.一种固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液，其特征在于：包括导电高分子单体、掺杂剂、溶剂和弱有机酸，其中弱有机酸为柠檬酸、己二酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸或葡萄糖酸中的一种或几种，含量为电化学聚合溶液总质量的0.1～1％。
2.根据权利要求1所述的固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液，其特征在于：所述导电高分子单体为吡咯、N-甲基吡咯、N-乙基吡咯、3-辛酰基吡咯中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液，其特征在于：所述掺杂剂为对甲苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、十二烷基磺酸盐、萘磺酸盐、樟脑磺酸盐中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的固体电解电容器制备固体电解质层的电化学聚合溶液，其特征在于：所述溶剂为水或有机溶剂，或两者的混合物。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104448304A (zh) * 2014-11-24 2015-03-25 山东科技大学 一种可溶性导电聚苯胺纳米纤维及其制备方法
CN105788865A (zh) * 2016-03-24 2016-07-20 韶关富仕达电子科技有限公司 一种贴片型铝电解电容器生产工艺
CN105801854A (zh) * 2016-04-20 2016-07-27 桂林理工大学 以苹果酸为模板和掺杂剂制备导电聚吡咯的方法
CN113026073A (zh) * 2021-01-05 2021-06-25 南通海星电子股份有限公司 一种特高压电极箔的化成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104448304A (zh) * 2014-11-24 2015-03-25 山东科技大学 一种可溶性导电聚苯胺纳米纤维及其制备方法
CN105788865A (zh) * 2016-03-24 2016-07-20 韶关富仕达电子科技有限公司 一种贴片型铝电解电容器生产工艺
CN105788865B (zh) * 2016-03-24 2018-02-06 韶关富仕达电子科技有限公司 一种贴片型铝电解电容器生产工艺
CN105801854A (zh) * 2016-04-20 2016-07-27 桂林理工大学 以苹果酸为模板和掺杂剂制备导电聚吡咯的方法
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