CN106783177A - 一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法 - Google Patents

一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法 Download PDF

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何腾云
黄林娟
黄志忠
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张秋水
郑小铃
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Abstract

本发明涉及电容器领域,具体涉及一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法,包括采用具有阴极折弯结构的引线框,上半部与下半部不同深度的封装模具,以及用于阴极引出的导电涂料的厚度控制涂敷工艺。其优点在于:在维持同等电性能参数的基础上,可以使聚合物片式叠层固体铝电解电容器结构更加紧凑,厚度更薄,满足市场对更薄体积固体电解电容器的需求,制备工艺可操作性强,具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法

[0001] 【技术领域】 本发明涉及电容器领域,具体涉及一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的 方法。

[0002] 【背景技术】 近年来,随着电子整机往小型化发展,对电解电容器的市场需求也逐步趋向薄型化。聚 合物片式叠层固体铝电解电容器以导电高分子作为电解质,与传统液体铝电解电容器相 比,具有体积更小、性能更好、宽温、长寿命、高可靠性和高环保等诸多优点。目前聚合物片 式叠层固体铝电解电容器的制备工艺主要是通过化学聚合或电解聚合方法在铝箱阴极区 表面形成导电聚合物膜,之后在导电聚合物膜上依次涂覆石墨和银浆,形成电容器单元;多 个单元间经过叠层粘接在引线框上,分别引出阳极和阴极,用环氧树脂进行封装。

[0003] 现有技术虽然可以制备出较传统液体铝电解电容器厚度更薄的聚合物固体铝电 解电容器,但因受到铝箱自身厚度、比容、石墨及银浆层厚度限制,难以在维持各项电性能 参数的基础上进一步减薄电容器的厚度。

[0004] 【发明内容】 本发明要解决的技术问题,在于提供一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器 的方法,以解决在维持各项电性能参数的基础上难以进一步减薄电容器厚度的问题。

[0005] 本发明是这样实现的: 一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法,包括以下步骤;(1)对铝箱进 行裁切;(2)涂覆阻隔胶划分阴极区和阳极区;(3)在阴极区表面上形成导电聚合物固体电 解质层;(4)在导电聚合物固体电解质层外表面形成含碳阴极层;(5)在含碳阴极层外表面 形成含银阴极层,制得单片电容器元件;(6)将所述单片电容器元件经过叠层粘接在引线框 上;(7)采用模具进行封装,制得固体电解电容器;在所述步骤(6)中,引线框具有阴极折弯 结构;所述步骤(7)中,模具的上半部与下半部的深度不同。

[0006] 较佳的,所述阴极折弯结构的深度为0.1mm〜0.2 _。

[0007] 较佳的,所述模具的上半部与下半部的深度比范围为0.3〜0.5。

[0008] 较佳的,在所述步骤(4)中,形成含碳阴极层的方法为浸渍后吹干,具体为:将铝箱 阴极区浸入导电石墨浆料中l〇s,后缓慢提拉取出,使第二固体电解质层外表面粘附上导电 石墨;采用气枪吹去多余的导电石墨,自然晾干l〇min,后烘干,得到含碳阴极层。

[0009] 较佳的,在所述步骤(5)中,形成含银阴极层的方法为浸渍后甩干,具体为:将铝箱 阴极区浸入导电银浆中l〇s,后缓慢提拉取出,使含碳阴极层外表面粘附上导电银浆;使用 离心甩干方式去除多余的导电银浆,自然晾干lOmin,后烘干,得到含银阴极层。

[0010] 有益效果:在维持同等电性能参数的基础上,可以使聚合物片式叠层固体铝电解 电容器结构更加紧凑,厚度更薄,满足市场对更薄厚度固体电解电容器的需求,制备工艺可 操作性强,具有显著的经济效益和社会效益。

[0011] 【附图说明】 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技 术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 这些附图获得其他的附图。

[0012] 图1为体现引线框阴极折弯结构以及封装模具上半部与下半部不同深度的电容器 结构示意图。

[0013] 图中:1、阴极引脚;2、阳极引脚;3、电容器外壳;hi、模具上半部深度;h2、模具下半 部深度;d、阴极折弯结构深度。

[0014]【具体实施方式】 为了易于进一步理解本发明,以下将结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述,弓丨 线框阴极折弯结构以及封装模具上半部与下半部不同深度的设计如图1所示。以下是本发 明的较佳实施例,但本发明不仅限于此。

[0015] 实施例1 将3VF铝箱(阴极区面积3.6_X4.9_)用化学聚合工艺制备第一固体电解质层聚吡咯 之后,再进行电解聚合工艺,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形 成含碳阴极层,具体是将铝箱阴极区浸入导电石墨浆料中l〇s,后缓慢提拉取出,使第二固 体电解质层外表面粘附上导电石墨。采用气枪吹去多余的导电石墨,自然瞭干l〇min,后烘 干,得到含碳阴极层;在含碳阴极层外表面形成含银阴极层,具体是将铝箱阴极区浸入导电 银浆中l〇s,后缓慢提拉取出,使含碳阴极层外表面粘附上导电银浆。使用离心甩干方式去 除多余的导电银浆,自然晾干lOmin,后烘干,得到含银阴极层,制得单片电容器元件;将单 片电容器元件经过叠层粘接在阴极折弯结构深度为0.2mm的引线框上,具体是引线框阴极 区凹陷处叠1层,凸起处叠2层。然后用环氧树脂进行封装,具体是叠1层面向上,叠2层面向 下,采用上半部深度为0.30mm,下半部深度为1.00mm的模具,其上半部与下半部的深度比为 0.3,制成上半部厚度为0.30mm,下半部厚度为1.00mm的聚合物片式叠层固体错电解电容 器。

[0016] 实施例2 与实施例1不同的是,将单片电容器元件经过叠层粘接在阴极折弯结构深度为0.15mm 的引线框上。采用上半部深度为0.37mm,下半部深度为0.93mm的模具,其上半部与下半部的 深度比为0.4,制成上半部厚度为0.37mm,下半部厚度为0.93mm的聚合物片式叠层固体错电 解电容器。

[0017] 实施例3 与实施例1不同的是,将单片电容器元件经过叠层粘接在阴极折弯结构深度为0.1mm的 引线框上。采用上半部深度为0.43mm,下半部深度为0.86mm的模具,其上半部与下半部的深 度比为0.5,制成上半部厚度为0.43mm,下半部厚度为0.86mm的聚合物片式叠层固体错电解 电容器。

[0018] 实施例4 与实施例1不同的是,在第二固体电解质层外表面形成含碳阴极层时,不使用气枪吹。

[0019] 实施例5 与实施例1不同的是,在含碳阴极层外形成含银阴极层时,不使用离心甩干。

[0020] 对比例1 与实施例1不同的是,在第二固体电解质层外表面形成含碳阴极层时,不使用气枪吹; 在含碳阴极层外形成含银阴极层时,不使用离心甩干。将单片电容器元件叠层时,使用阴极 区无折弯的引线框;用环氧树脂进行封装时,采用上半部与下半部的深度均为0.65mm,深度 比为1的模具。

[0021] 对比例2 与实施例1不同的是,在第二固体电解质层外表面形成含碳阴极层时,不使用气枪吹; 在含碳阴极层外形成含银阴极层时,不使用离心甩干。将单片电容器元件叠层时,使用阴极 区无折弯的引线框;用环氧树脂进行封装时,采用上半部与下半部的深度均为〇.9mm,深度 比为1的模具。

[0022] 上述实施例制备成2V/330yF电容器,测试电容器的容量、损耗、ESR,漏电流值,数 据如表1所示: 表1实施例与对比例的电容器电性能与尺寸比较

Figure CN106783177AD00051

从上述电容器电性能与尺寸数据可以看出,实施例1-5与对比例1相比,采用具有阴极 折弯结构的引线框,上半部与下半部不同深度的封装模具,以及用于阴极引出的导电涂料 的厚度控制涂敷工艺后,可以成功实现厚度为1.4mm的薄型聚合物片式叠层固体铝电解电 容器的制备,各项电性能水平良好。实施例1-5与对比例2相比,在电性能水平相当的基础 上,厚度可以减薄〇.5_,满足市场对更薄厚度固体电解电容器的需求。

[0023]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. 一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法,包括以下步骤;(1)对铝箱 进行裁切;(2)涂覆阻隔胶划分阴极区和阳极区; (3)在阴极区表面上形成导电聚合物固体电解质层;(4)在导电聚合物固体电解质层外 表面形成含碳阴极层;(5)在含碳阴极层外表面形成含银阴极层,制得单片电容器元件;(6) 将所述单片电容器元件经过叠层粘接在引线框上;(7)采用模具进行封装,制得固体电解电 容器;其特征在于:所述步骤(6)中,所述引线框具有阴极折弯结构;所述步骤(7)中,模具的 上半部与下半部的深度不同。
2. 根据权利要求1所述的一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法,其 特征在于:所述阴极折弯结构的深度为0. lmm~0.2 _。
3. 根据权利要求1所述的一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法,其 特征在于:所述模具的上半部与下半部的深度比范围为0.3〜0.5。
4. 根据权利要求1所述的一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法,其 特征在于:在所述步骤(4)中,形成含碳阴极层的方法为浸渍后吹干,具体为:将铝箱阴极区 浸入导电石墨浆料中l〇s,后缓慢提拉取出,使第二固体电解质层外表面粘附上导电石墨; 采用气枪吹去多余的导电石墨,自然晾干l〇min,后烘干,得到含碳阴极层。
5. 根据权利要求1所述的一种制备薄型聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法,其 特征在于:在所述步骤(5)中,形成含银阴极层的方法为浸渍后甩干,具体为:将铝箱阴极区 浸入导电银浆中l〇s,后缓慢提拉取出,使含碳阴极层外表面粘附上导电银浆;使用离心甩 干方式去除多余的导电银浆,自然晾干lOmin,后烘干,得到含银阴极层。
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