CN106683912A - 一种低漏电卷绕式固态电解电容生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，包括以下步骤：1）裁切；2）素子制备，将芯包进行化成、干燥、前处理、含浸单体、含浸氧化剂、聚合、组立、老化；化成，将卷绕完成后的芯包浸入化成电解液中进行通电，通电电压为阳极箔的耐电压；化成电解液为磷酸二氢铵的水溶液；前处理，将芯包浸入修补药剂中，干燥后在铝箔表面形成一层≤20nm的绝缘膜。本发明的方法较以往的产品，在经过化成工序修补氧化膜后不需要经过230‑300摄氏度的高温，对氧化膜的破坏较小，在含浸单体前增加了前处理，能够形成一层极薄的绝缘膜覆盖在铝箔的表面，进一步减少氧化膜缺陷，所以本发明生产出来的固态电解电容产品漏电较普通产品小20%‑50%。
Description
技术领域
本发明涉及一种电容器的制作方法，尤其涉及一种低漏电卷绕式固态电解电容生产方法。
背景技术
相比于传统产品，固态铝电解电容器具有等效串联电阻小、高频特性好和使用安全等优点。但是导电聚合物不具备修复氧化膜的功能，固态铝电解电容器的“自我修复”是漏电流大处的导电聚合物蒸发或者受热分解为绝缘物质，因此其漏电流较液态产品高一个数量级。
固态铝电解电容器漏电流大一方面会引起电容器内部温升，加速电解质老化，缩短电容器寿命；另一方面会降低下游产品的可靠性。因此漏电流大已成为制约固态铝电解电容器本身发展和拓宽下游市场的一大瓶颈。
固态电容制作工艺较传统产品也更为复杂，阳极箔、阴极箔、电解纸裁切成指定宽度并钉卷出的芯包需经焊接、化成、碳化、前处理、含浸单体、氧化剂、高温聚合、组立、老化后制得成品。
现有方案中阳极箔的裁切毛刺在0.02mm~0.03mm，导致产品漏电不易控制。
现有方案中电解纸因材质为木质纤维，会与氧化剂反应而导致单体聚合不充分，产品特性不良。而碳化工艺需230℃~300℃左右的高温持续2小时~3小时，能耗大、效率低，过高的温度容易出现导针覆锡熔融结瘤现象（导针材质为铁芯外镀铜再镀锡，锡的熔点为230℃左右），且会破坏素子阳极箔氧化膜需再次化成修补，进一步增加了生产时间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种漏电流小的低漏电卷绕式固态电解电容生产方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，包括以下步骤：1）裁切，将阳极箔、阴极箔和电解纸裁切成指定宽度；
2）素子制备，将正导针钉铆在阳极铝箔上，负导针铆在阴极铝箔上，电解纸夹在阳极箔和阴极箔之间，将芯包进行化成、干燥、前处理、含浸单体、含浸氧化剂、聚合、组立、老化；化成，将卷绕完成后的芯包浸入化成电解液中进行通电，通电电压为阳极箔的耐电压；化成电解液为磷酸二氢铵的水溶液，其质量分数为0.25%~0.4%，电导率≤2.8μS/cm，PH值2.6~3.6。化成温度50℃~70℃，化成时间20min~50min；化成后，能在阳极箔表面的氧化膜缺陷处和裁切处重新生长出绝缘氧化膜，有效降低产品漏电流。
前处理，将芯包浸入修补药剂中，干燥后在铝箔表面形成一层≤20nm的绝缘膜，降低产品漏电流；修补药剂为聚二甲基硅氧烷的有机溶剂溶液，聚二甲基硅氧烷的浓度为30%-70%，其余为乙酸乙酯、甲酸甲脂、对二甲苯中的一种或多种；
老化，产品在105摄氏度-125摄氏度的温度下老化90-160分钟。
上述的低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，优选的，所述阳极箔和阴极箔的裁切毛刺的直径在0.01mm以内。
本发明中，单体选用3-4乙烯二氧噻吩的醇类溶液，氧化剂选用对甲苯磺酸铁的醇类溶液。
上述的低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，优选的，所述电解纸为免碳化电解纸，其采用非木质纤维与合成纤维混合而制成，所述非木质纤维包括马尼拉麻、剑麻和牛皮纸的一种或者多种；合成纤维包括维尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯纤维中的一种或多种，其中合成纤维的质量分数为20%-50%。本发明选用的电解纸的材质抗拉强度大，化学性质稳定，不会与氧化剂发生发应，不需要进行碳化处理。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的方法较以往的产品，在经过化成工序修补氧化膜后不需要经过230-300摄氏度的高温，对氧化膜的破坏较小，在含浸单体前增加了前处理，能够形成一层极薄的绝缘膜覆盖在铝箔的表面，进一步减少氧化膜缺陷，所以本发明生产出来的固态电解电容产品漏电较普通产品小20%-50%。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
实施例
一种低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，包括以下步骤：1）裁切，将阳极箔、阴极箔和电解纸裁切成指定宽度；
2）素子制备，将正导针钉铆在阳极铝箔上，负导针铆在阴极铝箔上，电解纸夹在阳极箔和阴极箔之间，将芯包进行化成、干燥、前处理、含浸单体、含浸氧化剂、聚合、组立、老化；化成，将卷绕完成后的芯包浸入化成电解液中进行通电，通电电压为阳极箔的耐电压；化成电解液为磷酸二氢铵的水溶液，其质量分数为0.4%，电导率为2.1μS/cm，PH值3.2。化成温度70℃，化成时间40min；
前处理，将芯包浸入修补药剂中，干燥后在铝箔表面形成一层平均厚度为18nm的绝缘膜；修补药剂为聚二甲基硅氧烷的有机溶剂溶液，聚二甲基硅氧烷的浓度为65%，其余为乙酸乙酯；
老化，产品在125摄氏度的温度下老化110分钟。
本实施例中，电解纸为免碳化电解纸，其采用非木质纤维与合成纤维混合而制成，非木质纤维采用牛皮纸；合成纤维采用聚乙烯，其中合成纤维的质量分数为50%。
采用本实施例的新工艺生产出来的产品与原工艺生产出来的产品数据对比如下：
规格：6.3V1500uF-8mm*11mm
确认结果：新工艺漏电（LC）较原工艺小49%。
Claims (3)
1.一种低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，其特征在于：包括以下步骤：1）裁切，将阳极箔、阴极箔和电解纸裁切成指定宽度；
2）素子制备，将正导针钉铆在阳极铝箔上，负导针铆在阴极铝箔上，电解纸夹在阳极箔和阴极箔之间，将芯包进行化成、干燥、前处理、含浸单体、含浸氧化剂、聚合、组立、老化；化成，将卷绕完成后的芯包浸入化成电解液中进行通电，通电电压为阳极箔的耐电压；化成电解液为磷酸二氢铵的水溶液，其质量分数为0.25%~0.4%，电导率≤2.8μS/cm，PH值2.6~3.6，化成温度50℃~70℃，化成时间20min~50min；
前处理，将芯包浸入修补药剂中，干燥后在铝箔表面形成一层≤20nm的绝缘膜；修补药剂为聚二甲基硅氧烷的有机溶剂溶液，聚二甲基硅氧烷的浓度为30%-70%，其余为乙酸乙酯、甲酸甲脂、对二甲苯中的一种或多种；
老化，产品在105摄氏度-125摄氏度的温度下老化90-160分钟。
2.根据权利要求1所述的低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，其特征在于：所述阳极箔和阴极箔的裁切毛刺的直径在0.01mm以内。
3.根据权利要求1所述的低漏电卷绕式固态电解电容生产方法，其特征在于：所述电解纸为免碳化电解纸，其采用非木质纤维与合成纤维混合而制成，所述非木质纤维包括马尼拉麻、剑麻和牛皮纸的一种或者多种；合成纤维包括维尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚酯纤维中的一种或多种，其中合成纤维的质量分数为20%-50%。
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