CN108010724A - 一种固体电容器的芯包含浸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固体电容器的芯包含浸方法，在芯包的含浸过程中，持续通入惰性气体对单体溶液进行保护，防止其变质；采用本发明的含浸方法对芯包进行处理后，制备得到了固体电容器，容量明显有所提升，且介电损耗和ESR均有明显下降。
Description
技术领域
本发明涉及固体电容器领域，尤其涉及一种固体电容器的芯包含浸方法。
背景技术
鉴于液态电解电容的诸多问题，固态铝电解电容应运而生。20世纪90年代以来，铝电解电容采用固态导电高分子材料取代电解液作为阴极，取得了革新性发展。导电高分子材料的导电能力通常要比电解液高2～3个数量级，应用于铝电解电容可以大大降低ESR、改善温度频率特性；并且由于高分子材料的可加工性能良好，易于包封，极大地促进了铝电解电容的片式化发展。目前商品化的固态铝电解电容主要有两类：有机半导体铝电解电容(OS-CON)和聚合物导体铝电解电容(PC-CON)。
固体电解电容器相比较普通的液体电解电容器，其电性能很突出，具有等效串联电阻(ESR)低、耐纹波电流高、使用寿命长、性能稳定等优点。
现有的固体电解电容器包括铝壳、设置于铝壳内的芯包、设置在芯包顶部且与铝壳密封连接的胶盖、正极端子、负极端子。通常，芯包包括阳极化成铝箔、阴极箔、设置在所述阳极化成铝箔与所述阴极箔之间的电解纸以及聚合物电解质，所述正极端子和负极端子分别刺铆于阳极化成铝箔和阴极箔上。现有技术中芯包的含浸工艺是在空气氛围中进行的，单体溶液易于空气中的氧气等发生反应变质，从而影响固体电容器的性能。
因此，有必要对现有芯包的含浸工艺进行改进。
发明内容
本发明旨在提供一种固体电容器的芯包含浸方法，防止单体溶液在含浸过程中发生变质从而影响固体电容器的电化学性能。
本发明的固体电容器的芯包含浸方法，包括如下步骤：
S1.将阳极化成铝箔铆接上导针；
S2.在两片铆接有导针的阳极化成铝箔中间隔以电解纸，卷绕成芯包；
S3.将芯包浸入化成液中，同时对两个阳极化成铝箔进行化成修复处理；
S4.将化成后的芯包放入烘箱中以除去水分；
S5.将单体溶液加入反应罐体中；
S6.将除水后芯包浸泡于所述单体溶液中进行含浸处理，在含浸过程中持续向所述反应罐体中通入保护气体，将所述反应罐体内空气排出后对所述保护气体进行回收处理。
优选地，所述保护气体的流量为0.5-0.8m3/s。
优选地，所述芯包的导针朝上浸泡于单体溶液中。
优选地，所述芯包浸泡于所述单体溶液中的高度小于或等于所述芯包总高度的2/3。
优选地，所述含浸处理的时间为50-200s。
优选地，所述含浸处理的温度为25±5℃。
优选地，所述单体溶液为EDOT的酒精溶液。
优选地，所述单体溶液中EDOT的质量百分比为15-30％。
优选地，所述保护气体为惰性气体。所述保护气体用于保护单体，防止其变质影响固体电容器的电性能参数。
优选地，所述保护气体为氮气。
优选地，所述保护气体为氩气。
本发明的有益效果是：
1)本发明在芯包的含浸过程中，持续通入惰性气体对单体溶液进行保护，防止其变质；
2)采用本发明的含浸方法对芯包进行处理后，制备得到了固体电容器，容量明显有所提升，且介电损耗和ESR均有明显下降。
具体实施方式
实施例1
本实施例公开了一种固体电容器的芯包含浸方法，包括如下步骤：
S1.将阳极化成铝箔铆接上导针；
S2.在两片铆接有导针的阳极化成铝箔中间隔以电解纸，卷绕成芯包；
S3.将芯包浸入化成液中，同时对两个阳极化成铝箔进行化成修复处理；
S4.将化成后的芯包放入烘箱中以除去水分；
S5.将单体溶液加入反应罐体中；
S6.将除水后芯包浸泡于所述单体溶液中进行含浸处理，在含浸过程中持续向所述反应罐体中通入保护气体，将所述反应罐体内空气排出后对所述保护气体进行回收处理。
所述保护气体的流量为0.5m3/s，所述芯包的导针朝上浸泡于单体溶液中。所述芯包浸泡于所述单体溶液中的高度小于或等于所述芯包总高度的2/3。所述含浸处理的时间为150s，所述含浸处理的温度为25±5℃。
所述单体溶液为EDOT的酒精溶液，所述单体溶液中EDOT的质量百分比为15％。
所述保护气体为氮气，所述保护气体用于保护单体，防止其变质影响固体电容器的电性能参数。
实施例2
本实施例公开了一种固体电容器的芯包含浸方法，包括如下步骤：
S1.将阳极化成铝箔铆接上导针；
S2.在两片铆接有导针的阳极化成铝箔中间隔以电解纸，卷绕成芯包；
S3.将芯包浸入化成液中，同时对两个阳极化成铝箔进行化成修复处理；
S4.将化成后的芯包放入烘箱中以除去水分；
S5.将单体溶液加入反应罐体中；
S6.将除水后芯包浸泡于所述单体溶液中进行含浸处理，在含浸过程中持续向所述反应罐体中通入保护气体，将所述反应罐体内空气排出后对所述保护气体进行回收处理。
所述保护气体的流量为0.8m3/s。
所述芯包的导针朝上浸泡于单体溶液中，所述芯包浸泡于所述单体溶液中的高度小于或等于所述芯包总高度的2/3且大于芯包总高度的1/3。所述含浸处理的时间为200s，所述含浸处理的温度为25±5℃。
所述单体溶液为EDOT的酒精溶液，所述单体溶液中EDOT的质量百分比为30％。
所述保护气体为氩气，所述保护气体用于保护单体，防止其变质影响固体电容器的电性能参数。
实施例3
本实施例公开了一种固体电容器的芯包含浸方法，包括如下步骤：
S1.将阳极化成铝箔铆接上导针；
S2.在两片铆接有导针的阳极化成铝箔中间隔以电解纸，卷绕成芯包；
S3.将芯包浸入化成液中，同时对两个阳极化成铝箔进行化成修复处理；
S4.将化成后的芯包放入烘箱中以除去水分；
S5.将单体溶液加入反应罐体中；
S6.将除水后芯包浸泡于所述单体溶液中进行含浸处理，在含浸过程中持续向所述反应罐体中通入保护气体，将所述反应罐体内空气排出后对所述保护气体进行回收处理。
所述保护气体的流量为0.6m3/s。
所述芯包的导针朝上浸泡于单体溶液中，所述芯包浸泡于所述单体溶液中的高度小于或等于所述芯包总高度的2/3且大于芯包总高度的1/3。所述含浸处理的时间为180s，所述含浸处理的温度为25±5℃。
所述单体溶液为EDOT的酒精溶液，所述单体溶液中EDOT的质量百分比为25％。
所述保护气体为氩气，所述保护气体用于保护单体，防止其变质影响固体电容器的电性能参数。
实施例4
将实施例1制备的芯包进行聚合处理后同铝壳组装成多个固体电容器，并测试其电化学性能。
对比例
采用实施例1的方法对芯包进行含浸处理，不同之处在于，含浸处理在空气氛围中进行，未使用惰性气体对单体进行保护。
采用实施例4的方法对本对比例制备的芯包进行同样聚合处理后组装成多个固体电容器，并测试其电化学性能。
实施例4与对比例的测试结果如下表：
需要说明的是，同一组实施例与对比例的电容器组装方法、测试条件完全相同。
相对于对比例，本发明实施例4的固体电容器容量提升约5.8％，损耗降低49.8％，ESR降低27％。
本发明的有益效果是：
1)本发明在芯包的含浸过程中，持续通入惰性气体对单体溶液进行保护，防止其变质；
2)采用本发明的含浸方法对芯包进行处理后，制备得到了固体电容器，容量明显有所提升，且介电损耗和ESR均有明显下降。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将阳极化成铝箔铆接上导针；
S2.在两片铆接有导针的阳极化成铝箔中间隔以电解纸，卷绕成芯包；
S3.将芯包浸入化成液中，同时对两个阳极化成铝箔进行化成修复处理；
S4.将化成后的芯包放入烘箱中以除去水分；
S5.将单体溶液加入反应罐体中；
S6.将除水后芯包浸泡于所述单体溶液中进行含浸处理，在含浸过程中持续向所述反应罐体中通入保护气体，将所述反应罐体内空气排出后对所述保护气体进行回收处理。
2.根据权利要求1所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述保护气体的流量为0.5-0.8m3/s。
3.根据权利要求1或2所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述芯包的导针朝上浸泡于单体溶液中。
4.根据权利要求3所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述芯包浸泡于所述单体溶液中的高度小于或等于所述芯包总高度的2/3。
5.根据权利要求4所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述含浸处理的时间为50-200s。
6.根据权利要求5所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述含浸处理的温度为25±5℃。
7.根据权利要求1或6所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述单体溶液为EDOT的酒精溶液。
8.根据权利要求7所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述单体溶液中EDOT的质量百分比为15-30％。
9.根据权利要求8所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述保护气体为惰性气体。
10.根据权利要求9所述的固体电容器的芯包含浸方法，其特征在于，所述保护气体为氮气。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180508 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |