CN107039185B - 一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法.其方法为：铝箔裁切，涂覆第一道绝缘阻隔胶划分阴极区与阳极区，化学聚合制备第一阴极层、电解聚合制备第二阴极层、接着在第二阴极层上临近第一道阻隔胶位置进行涂覆绝缘阻隔材料的工艺，之后依次形成含碳导电层、形成含银导电层、叠层、封装。其优点在于：实现减小漏电流，提升耐压等效果，优化了聚合物片式叠层固体铝电解电容器的电性能参数，满足市场对高性能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
【技术领域】
本发明涉及固体电容器领域，具体涉及一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法。
【背景技术】
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箔阴极区表面形成阴极层，之后在阴极层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。
现有技术虽然可以制备性能较优的聚合物片式叠层固体铝电解电容器，但是产品漏电流偏大，成品的性能稳定性特别是耐压能力方面一直存在较大隐患，使产业化成品率偏低，影响了该类产品的经济效益。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法，以实现减小漏电流，提升耐压的效果。
为了实现上述目的，本发明提供一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤；
（1）对铝箔进行裁切；
（2）在步骤（1）裁切好的铝箔上涂覆第一道绝缘阻隔胶划分阴极区与阳极区；
（3）采用化学聚合工艺在所述阴极区上制备第一阴极层；
（4）采用电解聚合工艺在所述第一阴极层上制备第二阴极层；
（5）在所述第二阴极层临近第一道绝缘阻隔胶位置进行涂覆绝缘阻隔材料,形成第二道绝缘阻隔胶；
（6）在所述第二阴极层外表面形成含碳导电层；
（7）在所述含碳导电层外表面形成含银导电层，制得单片电容器元件；
（8）将所述单片电容器元件经过叠层粘接在引线框上；
（9）采用模具进行封装，制得固体电解电容器。
较佳的，所述步骤（5）中，第二道阻隔胶与第一道阻隔胶重合部分的宽度占第二道阻隔胶总宽度的比例范围在0.3-0.7。
较佳的，所述形成第二道阻隔胶的绝缘阻隔材料可以是硅橡胶、聚酰亚胺、有机硅密封胶。
有益效果：在现有聚合物片式叠层固体铝电解电容器工艺的基础上，在电解聚合工艺制备的第二阴极层上，临近第一道阻隔胶位置进行涂覆绝缘阻隔材料，形成第二道阻隔胶，以降低漏电流，提升耐压能力，使产品性能更稳定，满足市场对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。
【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。
图1为体现涂覆绝缘阻隔材料工艺的单片电容器元件示意图。
图中：1、阴极区；2、阳极区；3、第二道阻隔胶与第一道阻隔胶的重合区；d1、第一道阻隔胶的宽度；d2、第二道阻隔胶的宽度；d3、第二道阻隔胶与第一道阻隔胶重合部分的宽度。
【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，涂覆绝缘阻隔材料工艺的设计方案如图1所示，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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
（1）选取3VF铝箔进行裁切，宽度3.6mm，长度12mm。
（2）在选好的铝箔上涂覆绝缘材料，形成第一道阻隔胶，胶宽d1为0.5mm，使铝箔划分出阴极区与阳极区，其中阴极区长度4.9mm。
（3）在步骤（2）制得的铝箔阴极区上通过化学聚合方式制备导电聚吡咯，形成第一阴极层。
（4）在步骤（3）制得的导电聚吡咯第一阴极层上采用电解聚合的方式形成导电聚吡咯第二阴极层。
（5）在步骤（4）制得的第二阴极层临近第一道阻隔胶位置进行涂覆绝缘阻隔材料，形成第二道阻隔胶，胶宽d2为0.5mm，与第一道阻隔胶的重合宽度d3为0.15mm，占第二道阻隔胶总宽度的比例为0.3。
（6）将步骤（5）制得的铝箔阴极区浸入导电石墨浆料中10s后缓慢提拉取出，自然晾干10min后烘干。
（7）将步骤（6）制得的铝箔阴极区浸入导电银浆中10s后缓慢提拉取出，自然晾干10min后烘干。
（8）将步骤（7）制得的电容器单元经过叠层粘接在引线框上。
（9）在封装模具中用环氧树脂进行封装，制得聚合物片式叠层固体铝电解电容器。
实施例2
与实施例1不同的是第二道阻隔胶的胶宽d2为0.6mm，与第一道阻隔胶的重合宽度d3为0.3mm，占第二道阻隔胶总宽度的比例为0.5。
实施例3
与实施例1不同的是第一道阻隔胶的胶宽d1为0.6mm，第二道阻隔胶的胶宽d2为0.7mm ，与第一道阻隔胶的重合宽度d3为0.49mm，占第二道阻隔胶总宽度的比例为0.7。
实施例4
与实施例1不同的是，步骤（1）中选取的铝箔为10VF铝箔，第一道阻隔胶的胶宽d1为0.6mm，第二道阻隔胶的胶宽d2为0.8mm，与第一道阻隔胶的重合宽度d3为0.48mm，占第二道阻隔胶总宽度的比例为0.6。
对比例1
与实施例1不同的是，取消步骤(5)。
对比例2
与实施例4不同的是，取消步骤(5)。
上述实施例1-3制备成2V/330μF电容器，实施例4制备成6.3V/100μF电容器，测试电容器的容量、损耗、ESR，漏电流值，以及耐压值，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/μF | 损耗/% | ESR/mΩ | LC/μA | 耐压/V |
| 实施例1 | 318.5 | 1.6 | 7.9 | 7.1 | 3.6 |
| 实施例2 | 318.1 | 1.5 | 8.2 | 6.6 | 3.7 |
| 实施例3 | 319.1 | 1.8 | 8.6 | 8.1 | 3.6 |
| 实施例4 | 102.2 | 1.7 | 13.6 | 8.5 | 10.6 |
| 对比例1 | 318.3 | 2.5 | 9.0 | 19.1 | 3.1 |
| 对比例2 | 101.9 | 2.1 | 14.2 | 22.8 | 10.1 |
由表1数据可以看出，实施例1~3的漏电流值均较对比例1显著下降，同时耐压能力均较对比例1显著提升；实施例4的漏电流值较对比例2显著下降，同时耐压能力较对比例2显著提升。
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 (3)
1.一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）对铝箔进行裁切；
（2）在步骤（1）裁切好的铝箔上涂覆第一道绝缘阻隔胶划分阴极区与阳极区；
（3）采用化学聚合工艺在所述阴极区上制备第一阴极层；
（4）采用电解聚合工艺在所述第一阴极层上制备第二阴极层；
（5）在所述第二阴极层临近第一道绝缘阻隔胶位置进行涂覆绝缘阻隔材料,形成第二道绝缘阻隔胶；
（6）在所述第二阴极层外表面形成含碳导电层；
（7）在所述含碳导电层外表面形成含银导电层，制得单片电容器元件；
（8）将所述单片电容器元件经过叠层粘接在引线框上；
（9）采用模具进行封装，制得固体电解电容器。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中，第二道阻隔胶与第一道阻隔胶重合部分的宽度占第二道阻隔胶总宽度的比例范围在0.3-0.7。
3.根据权利要求1所述的一种聚合物片式叠层固体铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述形成第二道阻隔胶的绝缘阻隔材料可以是硅橡胶、聚酰亚胺、有机硅密封胶。
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