CN106409511A - 一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法。其方法为：将铝箔切成所需的尺寸，之后在铝箔上设置一道隔离胶，该隔离胶将化成铝箔分成阴极区和阳极区；接着依次进行侧边修复氧化膜、化学聚合、电化学聚合、形成导电石墨层、形成导电银层、叠层、封装、热处理、吸收水蒸汽、老化脉冲。本发明制备方法能够明显提高小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器成品率，降低其生产成本，具有显著的经济效益和社会效益。
Description
【技术领域】
本发明涉及电容器领域，具体涉及一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法。
【背景技术】
近年来，随着电子器件的数字化和微型化，市场对电容器的尺寸要求越来越趋向小型化，聚合物片式叠层铝电解电容器的尺寸也迫切需要小型化。常规尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器大小为7.3×4.3×1.9 mm，而本发明提供小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器大小为3.5×2.8×1.9mm。
本发明提供一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，通过该方法，能明显提高小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的成品率，降低小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器生产成本，提高经济效益。
【发明内容】
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的技术方案如下：
一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，通过以下步骤实现：
一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，该制备方法包含以下步骤：
（1）铝箔裁切成所需尺寸，之后在铝箔表面设置一道阻隔胶，该胶将铝箔分成阳极区和阴极区；
（2）将铝箔阴极区浸入化成溶液中，进行铝箔侧边氧化膜的化成修复；
（3）将步骤（2）得到铝箔采用化学聚合的工艺，在铝箔阴极区形成导电聚合物层，之后采用电化学工艺在导电聚合物层上再次形成导电聚合物层；
（4）在步骤（3）得到的铝箔阴极区依次涂覆石墨和银浆层，并将其固化，得到单片电容器芯子；
（5）根据层数需要，将多个由步骤（4）制得的单片电容器芯子焊接于引线框上，并分别引出阳极端和阴极端；
（6）将步骤（5）叠层后的多片电容器芯子用环氧树脂进行封装，封装完成后对环氧树脂进行固化，形成电容器；
还包括：
（7）将步骤（6）得到的电容器进行有温度梯度区间的热处理预老化工艺，将热处理预老化过的产品置于高温蒸汽中吸收水汽；
（8）对吸湿后的电容器逐步分阶段施加直流电压进行直流老化和脉冲；
（9）将步骤（8）得到的电容器进行成型测试。
优选的，所述的步骤（7）中，所述热处理预老化时间为5 min ~15min；所述温度梯度分为10个区间，1~5区间温度范围为25℃~200℃，6~10区间温度范围为25℃~300℃。
优选的，所述步骤（7）中，所述高温水蒸汽的温度范围为60℃~100℃，吸收水汽时间为1 H ~10 H。
优选的，所述步骤（8），具体由20级老化程序完成，1~10级为的老化温度为20℃~40℃，11~20级的老化温度为80℃~105℃；老化电压为零至电容器额定电压的1.0~1.2倍，老化时间为1H~10H。
优选的，所述步骤（8）中，所述直流脉冲电压为其额定电压的1.0~1.2倍；其充电时间为5s~60s，放电时间为3s~30s；脉冲时间为1 H ~10H。
有益效果：通过该发明，可以得到低ESR、低损耗、低漏电流的小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器，能显著提高小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的成品率，降低小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器生产成本，提高经济效益。
【具体实施方式】
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
以6.3V/47μF小尺寸聚合物铝电解电容器为例，其尺寸为长：3.5mm，宽：2.8mm，高：1.9mm。
（1）选取9VF铝箔裁切成2.3mm的长条形铝箔，在铝箔表面涂覆一道阻隔胶，该胶将铝箔分成阳极区和阴极区；
（2）将铝箔阴极区浸入化成溶液中，进行铝箔侧边修复氧化膜；
（3）将步骤（2）得到铝箔采用化学聚合的工艺，在铝箔阴极区形成导电聚合物层，之后采用电化学工艺在导电聚合物层上再次形成导电聚合物层；
（4）在步骤（3）得到的铝箔阴极区依次涂覆石墨和银浆层，并将其固化，得到单片电容器芯子；
（5）将4个单片电容器芯子焊接于引线框上，并分别引出阳极端和阴极端；
（6）叠层后的多片电容器芯子用环氧树脂进行封装，封装完成后对环氧树脂进行固化，形成电容器；
（7）将步骤（6）得到的电容器进行有温度梯度区间的热处理预老化工艺，热处理预老化时间为7min。所述温度梯度分为10个区间，1~5区间温度范围为25℃~200℃，6~10区间温度范围为25℃~300℃；所述温度梯度为25℃~300℃；
（8）将热处理预老化过的产品置于60℃高温蒸汽中吸收水汽10H，吸收的水汽为老化提供必要的条件；
（9）对吸湿后的电容器逐步分阶段施加直流电压进行直流老化，由20级老化程序完成，1~10级的老化温度为20℃，11~20级的老化温度为80℃。老化电压为零至电容器额定电压的1.0倍，老化时间为10H。老化结束冷却至室温，对聚合物片式叠层铝电解电容器正负进行脉冲老化，脉冲电压为其额定电压，充电5秒，放电3秒，脉冲时间为1H后，测试产品的各项电性能情况。
实施例2
与实施例1不同的是，步骤（7）中热处理预老化时间为10min；步骤（8）中产品置于80℃高温蒸汽中吸湿3H，冷却至室温；步骤（8）中对产品正负极两端施加直流电压进行老化，1~10级的老化温度为20℃，11~20级的老化温度为85℃。老化结束冷却至室温，对聚合物片式叠层铝电解电容器正负进行脉冲老化，脉冲电压为其额定电压，充电25秒，放电6秒，脉冲时间为5H后，测试产品的各项电性能情况。
实施例3
与实施例1不同的是，步骤（7）中热处理预老化时间为12min；步骤（8）中产品置于85℃高温蒸汽中吸湿3H，冷却至室温；步骤（8）中对产品正负极两端施加直流电压进行老化，1~10级的老化温度为25℃，11~20级的老化温度为90℃。老化结束冷却至室温，对聚合物片式叠层铝电解电容器正负进行脉冲老化，脉冲电压为其额定电压，充电35秒，放电9秒，脉冲时间为6H后，测试产品的各项电性能情况。
实施例4
与实施例1不同的是，步骤（7）中热处理预老化时间为14min；步骤（8）中产品置于90℃高温蒸汽中吸湿2H，冷却至室温；步骤（8）中对产品正负极两端施加直流电压进行老化，1~10级的老化温度为25℃，11~20级的老化温度为100℃。老化结束冷却至室温，对聚合物片式叠层铝电解电容器正负进行脉冲老化，脉冲电压为其额定电压，充电35秒，放电9秒，脉冲时间为6H后，测试产品的各项电性能情况。
实施例5
与实施例1不同的是，步骤（7）中热处理预老化时间为15min；步骤（8）中产品置于100℃高温蒸汽中吸湿1H，冷却至室温；步骤（8）中对产品正负极两端施加直流电压进行老化，1~10级的老化温度为40℃，11~20级的老化温度为105℃。老化结束冷却至室温，对聚合物片式叠层铝电解电容器正负进行脉冲老化，脉冲电压为其额定电压，充电60秒，放电30秒，脉冲时间为10H后，测试产品的各项电性能情况。
对比例1
以6.3V/150μF聚合物片式叠层铝电解电容器为例，其尺寸为长：7.3mm，宽：4.3mm，高：1.9mm。
与实施例1不同的是，步骤（1）中选取9VF铝箔裁切成3.6mm的长条形铝箔，在铝箔表面涂覆一道阻隔胶，该胶将铝箔分成阳极区和阴极区；步骤（5）中将3个单片电容器芯子焊接于引线框上，并分别引出阳极端和阴极端；步骤（9）中取消脉冲老化。
对比例2
以6.3V/150μF（5）聚合物片式叠层铝电解电容器为例，其尺寸为长：7.3mm，宽：4.3mm，高：1.9mm。
与实施例2不同的是，步骤（1）中选取9VF铝箔裁切成3.6mm的长条形铝箔，在铝箔表面涂覆一道阻隔胶，该胶将铝箔分成阳极区和阴极区；步骤（5）中将3个单片电容器芯子焊接于引线框上，并分别引出阳极端和阴极端；步骤（9）中取消脉冲老化。
上述实施例和对比例制备成聚合物片式叠层铝电解电容器，产品性能测试结果如下表1：
通过上述数据对比可以看出，本发明实施例1~5的损耗明显低于对比例1~2，漏电合格率却高于对比例1~2，解决了以常规尺寸的聚合物片式叠层铝电解电容器生产工艺制备小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器漏电合格率低下、生产成本居高的难题。
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 (5)
1.一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，该制备方法包含以下步骤：
（1）铝箔裁切成所需尺寸，之后在铝箔表面设置一道阻隔胶，该胶将铝箔分成阳极区和阴极区；
（2）将铝箔阴极区浸入化成溶液中，进行铝箔侧边氧化膜的化成修复；
（3）将步骤（2）得到铝箔采用化学聚合的工艺，在铝箔阴极区形成导电聚合物层，之后采用电化学工艺在导电聚合物层上再次形成导电聚合物层；
（4）在步骤（3）得到的铝箔阴极区依次涂覆石墨和银浆层，并将其固化，得到单片电容器芯子；
（5）根据层数需要，将多个由步骤（4）制得的单片电容器芯子焊接于引线框上，并分别引出阳极端和阴极端；
（6）将步骤（5）叠层后的多片电容器芯子用环氧树脂进行封装，封装完成后对环氧树脂进行固化，形成电容器；
其特征在于：还包括：
（7）将步骤（6）得到的电容器进行有温度梯度区间的热处理预老化工艺，将热处理预老化过的产品置于高温蒸汽中吸收水汽；
（8）对吸湿后的电容器逐步分阶段施加直流电压进行直流老化；
（9）将步骤（8）得到的电容器进行成型测试。
2.如权利要求1所述的一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述的步骤（7），所述热处理预老化时间为5 min ~15min；所述温度梯度分为10个区间，1~5区间温度范围为25℃~200℃，6~10区间温度范围为25℃~300℃。
3.如权利要求1所述的一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中，所述高温水蒸汽的温度范围为60℃~100℃，吸收水汽时间为1 H ~10H。
4.如权利要求1所述的一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤（8），具体由20级老化程序完成，1~10级为的老化温度为20℃~40℃，11~20级的老化温度为80℃~105℃；老化电压为零至电容器额定电压的1.0~1.2倍，老化时间为1H~10H。
5.如权利要求1所述的一种小尺寸聚合物片式叠层铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤（8）中，所述直流脉冲电压为其额定电压的1.0~1.2倍；其充电时间为5s~60s，放电时间为3s~30s；脉冲时间为1 H ~10H。
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