CN107545945A - 一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，该导电浆料的组成为(重量百分比)：锌或锌锡合金粉末(导电组元)60～80％；环氧树脂粘结剂溶液(A组分)18.5～37.5％；固化剂(B组分)1.5～2.5％。锌或锌锡合金粉末的成分为锡含量在0～30wt％范围内，余量为锌。粉末的特征为：粉末粒度‑320目，D50＝10～20um，形貌为扁平或球形。粘结剂由环氧树脂、稀释剂、偶联剂、固化剂和其它助剂组成。该导电浆料应用于薄膜电容器的电极封装生产中，替代喷金丝及相应的热喷涂和引线焊接工艺，为薄膜电容器生产提供了一种新的材料，可简化薄膜电容器的生产工艺、降低成本、提高薄膜电容器电性能的稳定性等，将为薄膜电容器的制造打开一个新局面。

Description

一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法

【技术领域】

本发明涉及薄膜电容器电极封装材料的技术领域，特别是一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法。

【背景技术】

薄膜电容器以其良好的耐压性能、大的电容量和大电流通过能力等在新型能源、电动汽车、电力机车、智能电网等领域得到了广泛的应用。根据行业统计资料显示，薄膜电容器市场规模每年以15％左右的速度增长，到“十三五”末我国的薄膜电容器市场规模将超过130亿元。

与国际薄膜电容器生产商如德国的Wima、意大利的ICEL、美国的CDE、日本的Nichicon等相比，我国的薄膜电容器企业的整体竞争能力较弱，除了薄膜及金属化层的质量之外，制造工艺及装备是影响电容器质量的重要原因。

在薄膜电容器的制造过程中，电极的引出是关键工艺，目前采取的工艺是将锌或锌锡合金丝熔融后喷射到卷绕好的薄膜两端，再点焊上电极引出线。

现有技术存在以下缺陷：1、工艺过程复杂，质量影响因素多，产品合格率低，稳定性差；2、喷金料(锌或锌锡合金丝)利用率低，制造成本高；3、在熔融、喷射过程中有粉尘污染等，因此提出一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，采用低温固化型高分子树脂作粘结剂，配制成的导电浆料应用于薄膜电容器生产中，可简化薄膜电容器的生产工艺、降低成本、提高薄膜电容器电性能的稳定性。

为实现上述目的，本发明提出了一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，所述导电浆料的各组分质量比为：锌或锌锡合金粉末60～80％；环氧树脂粘结剂溶液18.5～37.5％；固化剂1.5～2.5％，所述导电浆料用于薄膜电容器的电极封装生产中，替代喷金丝及相应的热喷涂和引线焊接工艺。

作为优选，所述锌或锌锡合金粉末中锡含量的范围为0～30wt％，所述锌或锌锡合金粉末的特征为：粉末粒度为-320目，D50＝10～20um，所述锌或锌锡合金粉末为扁平状或球状。

作为优选，所述环氧树脂粘结剂溶液由环氧树脂、稀释剂、偶联剂和助剂组成，所述环氧树脂粘结剂溶液的粘度(25℃)在6000～12000mPa.s范围内，所述稀释剂为环氧丙烷类醚或二甲苯中的一种，所述偶联剂为硅烷。

作为优选，所述固化剂类型为改性咪唑或三氮化硼乙胺络合物中的一种。

作为优选，所述导电浆料的制造工艺具体包括以下步骤：

a)准备符合要求的锌或锌锡合金粉末；

b)取一定量的环氧树脂，在搅拌过程中缓慢加入稀释剂，控制粘结剂溶液的粘度在要求的范围内，以能使锌或锌锡合金粉末充分分散为原则，再加入少量偶联剂及其它助剂；

c)取步骤b中粘结剂溶液一定量，在搅拌过程中加入配比要求重量的锌或锌锡合金粉末；

d)将步骤c中配制好的粘结剂密封储存备用；

e)在使用粘结剂前将固化剂按要求重量加入到配制好的粘结剂中，快速充分搅拌即可使用。

作为优选，所述导电浆料的固化条件为：90±20℃的温度下固化2～3小时。

本发明的有益效果：本发明采用扁平或球形锌或锌锡合金粉末作为导电浆料的基体材料，采用低温固化型高分子树脂作粘结剂，配制成的导电浆料应用于薄膜电容器生产中，电极性能和薄膜电容器性能均满足薄膜电容器行业要求，为薄膜电容器生产提供了一种新的材料，可简化薄膜电容器的生产工艺、降低成本、提高薄膜电容器电性能的稳定性等，将为薄膜电容器的制造打开一个新局面。

本发明与现有喷金工艺相比较，有如下明显的效果：

(1)以导电浆料低温固化的形式封装薄膜电容器电极，可使锌或锌锡合金粉末的利用率提高到95％以上，而原工艺的锌或锌锡合金丝利用率只有50％左右；

(2)低温固化的形式封装薄膜电容器电极不会对电容器中的金属化薄膜造成损伤，使电容器的合格率和质量稳定性有了极大的提高，而喷金工艺由于粉末的温度较高，控制不当会损伤薄膜，造成电容器漏电及容量损失；

(3)简化了制造工艺，去掉了原电极电焊工艺，可实现全自动生产，降低了工艺成本；

(4)无粉尘污染，原工艺在喷金过程中会产生大量粉尘，需要昂贵的除尘设备。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法的导电浆料使用示意图。

【具体实施方式】

参阅图1本发明一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，所述导电浆料的各组分的组成包括以下部分：

1、导电浆料中导电组分的选择：按表1的成分要求选择锌或锌锡合金，粉末粒度-320目，D50＝10～20um，形貌为扁平或球形；

表1：锌及锌锡合金成分

编号	C	D	E	F
					锌(wt％)	100	90	80	70
锡(wt％)	0	10	20	30

2、按表2成分组成配制环氧树脂粘结剂溶液，配制比例以粘度(25℃)在6000～12000mPa.s范围内为宜，并适当添加其它助剂，以能使锌或锌锡合金粉末充分分散为原则；

表2：环氧树脂粘结剂溶液组成表

编号	A1	A2	A3
				环氧树脂	E-35	E-44	E-55
稀释溶剂	环氧丙烷类醚	环氧丙烷类醚	二甲苯
				偶联剂	硅烷	硅烷	硅烷

3、选用两种固化剂，改性咪唑类中温固化剂用B1表示，三氮化硼乙胺络合物潜伏型固化剂用B2表示；

4、低温固化型导电浆料各实施例的成分配比如表3所示。

表3：各实施例的成分组成(wt％)

所述导电浆料配制流程如下：

(1)准备符合要求的锌或锌锡合金粉末；

(2)取一定量的环氧树脂(如E-44等)，在搅拌过程中缓慢加入稀释剂(如二甲苯等)，控制溶液的粘度在要求的范围内，再加入少量偶联剂及其它助剂，以能使锌或锌锡合金粉末充分分散为原则；

(3)取上述粘结剂溶液一定量，在搅拌过程中加入配比要求重量的锌或锌锡合金粉末；

(4)将上述配制好的粘结剂A组分密封储存备用；

(5)在使用粘结剂前将固化剂B组分按要求重量加入到A组分中，快速充分搅拌即可使用，最好在12小时内使用，以避免粘度变化影响质量。

按表3比例配制的12个低温固化型导电浆料实施例(序号1～12)应用于薄膜电容器电极引出线连接中，见图1，固化条件为90±20℃的温度下固化2～3小时。经测试，电容器各项性能指标符合要求。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，其特征在于：所述导电浆料的各组分质量比为：锌或锌锡合金粉末60～80％；环氧树脂粘结剂溶液18.5～37.5％；固化剂1.5～2.5％，所述导电浆料用于薄膜电容器的电极封装生产中，替代喷金丝及相应的热喷涂和引线焊接工艺。

2.如权利要求1所述的一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，其特征在于：所述锌或锌锡合金粉末中锡含量的范围为0～30wt％，所述锌或锌锡合金粉末的特征为：粉末粒度为-320目，D50＝10～20um，所述锌或锌锡合金粉末为扁平状或球状。

3.如权利要求1所述的一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，其特征在于：所述环氧树脂粘结剂溶液由环氧树脂、稀释剂、偶联剂和助剂组成，所述环氧树脂粘结剂溶液的粘度(25℃)在6000～12000mPa.s范围内，所述稀释剂为环氧丙烷类醚或二甲苯中的一种，所述偶联剂为硅烷。

4.如权利要求1所述的一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，其特征在于：所述固化剂类型为改性咪唑或三氮化硼乙胺络合物中的一种。

5.如权利要求1所述的一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，其特征在于：所述导电浆料的制造工艺具体包括以下步骤：

a)准备符合要求的锌或锌锡合金粉末；

b)取一定量的环氧树脂，在搅拌过程中缓慢加入稀释剂，控制粘结剂溶液的粘度在要求的范围内，以能使锌或锌锡合金粉末充分分散为原则，再加入少量偶联剂及其它助剂；

c)取步骤b中粘结剂溶液一定量，在搅拌过程中加入配比要求重量的锌或锌锡合金粉末；

d)将步骤c中配制好的粘结剂密封储存备用；

e)在使用粘结剂前将固化剂按要求重量加入到配制好的粘结剂中，快速充分搅拌即可使用。

6.如权利要求1所述的一种薄膜电容器电极封装用导电浆料及其制造方法，其特征在于：所述导电浆料的固化条件为：90±20℃的温度下固化2～3小时。