CN108648916A - 一种固态铝电解电容器的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种固态铝电解电容器的生产方法，包括以下步骤1）腐蚀铝箔的生产，铝箔在氢氧化钠溶液中浸泡去除表面天然氧化层；去油污，并用无水乙醇溶液进行润洗；磁控溅射设备的准备，将磁控溅射设备抽真空，然后通入氩气；以高纯铝为靶材，在200～360℃温度下用磁控溅射的方式在铝箔的上、下表面溅射一层厚度为5～50μm的多孔铝；2）裁切和钉卷；4）清洗，用纯水清洗30～40min；碳化，；芯包前处理；含浸单体；干燥，含浸氧化剂；聚合；干燥；组立。本发明的铝电解电容器用腐蚀铝箔进行腐蚀时采用磁控溅射，无需用到具有铬酸、氢氟酸等化学物品，在电容器的生产过程中也不需要进行化成，非常环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝电解电容器，尤其涉及一种固态铝电解电容器的生产方法。
背景技术
随着电子工业的飞速发展，铝电解电容器的应用更加广泛，性能要求也越来越高，铝电解电容器用腐蚀化成箔是电子信息产业基础元器件类产品的电子专用材料，中高档次的中高压铝电解电解器腐蚀化成箔市场供不应求。作为额定电压超过200V的中高压电解电容器用腐蚀化成箔，质量要求高、生产难度大，国内只有少数厂家生产，但性能满足不了用户的使用要求，因而迫切要求在保证腐蚀铝箔弯折强度的前提下比容不断提高，高压电解电容器阳极用腐蚀箔的比容更是制约高压大容量电解电容器体积的关键所在。
除了铝箔自身质量外，对于铝电解电容用铝箔，腐蚀工艺是获得高比容、高强度等优异性能的关键工艺环节、腐蚀是化成箔制造的前道工序，腐蚀箔比容是化成箔比容的基础和关键。为获得满足性能，腐蚀工艺多种多样，但有些工艺在获得性能的同时却带入了令人头痛的环保问题（如铬酸-氢氟酸体系）。为此，人们致力于高性能环保型的腐蚀工艺开发研究。
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，提供一种全新的固态铝电解电容器的生产方法，其最主要的特征是，铝箔的生产环保并且是全新的。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种固态铝电解电容器的生产方法，包括以下步骤1）腐蚀铝箔的生产，
铝箔的前处理，取具有平整表面的铝箔，在氢氧化钠溶液中浸泡去除表面天然氧化层；去油污，将步骤中得到的铝箔用丙酮溶液浸泡除去表面油污，并用无水乙醇溶液进行润洗；在本发明中，用无水乙醇溶液进行润洗后，进行磁溅射这样镀铝层的附着力会更大。磁控溅射设备的准备，将磁控溅射设备抽真空，然后通入氩气；以高纯铝为靶材，在200～360℃温度下用磁控溅射的方式在铝箔的上、下表面溅射一层厚度为5～50μm的多孔铝；使用本发明方法制备的腐蚀铝箔具有能耗低、比表面积大、镀铝层附着力强，采用这种铝箔制备的电容产品容量大、阻抗小、漏电流低、寿命长等特点。本发明的铝电解电容器用腐蚀铝箔的生产方法在对铝箔进行腐蚀时采用磁控溅射，无需用到具有铬酸、氢氟酸等化学物品，非常环保。
2）将步骤1）的铝箔进行裁切，裁切成阳极箔和阴极箔；
将正极引线和负极引线通过铆接的方式分别连接在阳极箔和阴极箔上；
3）在铆接有正极引线的阳极箔和铆接有负极引线的阴极箔之间垫一层电解纸；并在卷绕机上卷绕成芯包；
4）清洗，用纯水清洗芯包30～40min；
碳化，将芯包放入到碳化烤箱内进行碳化；
芯包前处理，用真空含浸的方式使得芯包含浸交联聚二甲基硅氧烷，含浸完成后，将芯包放入烤箱内烘干，烤箱内温度为85℃-110℃，时间为30-40min；
含浸单体，含浸时所用单体为EDOT及其衍生物、吡咯、苯胺中的一种或多种，含浸液为单体：无水甲醇或无水乙醇或无水丁醇=1：10～1：1；
干燥，
含浸氧化剂，含浸氧化剂的时间约5～10min；所述氧化剂为对甲苯磺酸铁、过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸铵、氯化铁中的一种或多种；
聚合，聚合工艺分为两个阶段第一阶段温度60～65℃，聚合25～30min，第二阶段温度165～170℃，聚合30～35min；
干燥；
组立。
本发明实用全新的铝箔生产工艺，即利用磁溅射的方式生产铝箔，生产出来的铝箔在固态电容的后续生产中，不需要在进行化成了，为电容器的生产减少了两道化成工序（电解纸碳化前后），节约了生产成本，并且减少了工人的工作量。
上述的固态铝电解电容器的生产方法，优选的，所述具有平整表面的铝箔的厚度为20～200μm。
上述的固态铝电解电容器的生产方法，优选的，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1～50wt%。
上述的固态铝电解电容器的生产方法，优选的，所述磁控溅射设备抽真空后的真空度为0.1～1×10-4Pa。
上述的固态铝电解电容器的生产方法，优选的，在磁控溅射设备中通入氩气的气压为5×10-4Pa～10×10-4Pa；
上述的固态铝电解电容器的生产方法，优选的，所述率靶材的纯度高于99.8%。
上述的固态铝电解电容器的生产方法，优选的，所述磁控溅射设备的溅射功率为1-6W/cm2。
与现有技术相比，本发明的优点在于：使用本发明方法制备的腐蚀铝箔具有能耗低、比表面积大、镀铝层附着力强，采用这种铝箔制备的电容产品容量大、阻抗小、漏电流低、寿命长等特点。本发明的铝电解电容器用腐蚀铝箔的生产方法在对铝箔进行腐蚀时采用磁控溅射，无需用到具有铬酸、氢氟酸等化学物品，非常环保。
附图说明
图1为磁溅射前铝箔的横截面形貌图。
图2为磁溅射后铝箔的横截面形貌图。
图3为磁溅射前铝箔的表面形貌图。
图4为磁溅射后铝箔的表面形貌图。
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
一种固态铝电解电容器的生产方法，包括以下步骤1）腐蚀铝箔的生产，铝箔的前处理，取具有平整表面的铝箔，在氢氧化钠溶液中浸泡去除表面天然氧化层；去油污，将步骤中得到的铝箔用丙酮溶液浸泡除去表面油污，并用无水乙醇溶液进行润洗；磁控溅射设备的准备，将磁控溅射设备抽真空，然后通入氩气；以高纯铝为靶材，在200～360℃温度下用磁控溅射的方式在铝箔的上、下表面溅射一层厚度为5～50μm的多孔铝；
2）将步骤1）的铝箔进行裁切，裁切成阳极箔和阴极箔；
将正极引线和负极引线通过铆接的方式分别连接在阳极箔和阴极箔上；
3）在铆接有正极引线的阳极箔和铆接有负极引线的阴极箔之间垫一层电解纸；并在卷绕机上卷绕成芯包；
4）清洗，用纯水清洗芯包30～40min；
碳化，将芯包放入到碳化烤箱内进行碳化；
芯包前处理，用真空含浸的方式使得芯包含浸交联聚二甲基硅氧烷，含浸完成后，将芯包放入烤箱内烘干，烤箱内温度为85℃-110℃，时间为30-40min；
含浸单体，含浸时所用单体为EDOT及其衍生物、吡咯、苯胺中的一种或多种，含浸液为单体：无水甲醇或无水乙醇或无水丁醇=1：10～1：1；
干燥，
含浸氧化剂，含浸氧化剂的时间约5～10min；所述氧化剂为对甲苯磺酸铁、过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸铵、氯化铁中的一种或多种；
聚合，聚合工艺分为两个阶段第一阶段温度60～65℃，聚合25～30min，第二阶段温度165～170℃，聚合30～35min；
干燥；
组立。
本实施例中，具有平整表面的铝箔的厚度为20～200μm。氢氧化钠溶液的浓度为0.1～50wt%。磁控溅射设备抽真空后的真空度为0.1～1×10-4Pa。在磁控溅射设备中通入氩气的气压为5×10-4Pa～10×10-4Pa；率靶材的纯度高于99.8%。磁控溅射设备的溅射功率为1-6W/cm2。
使用本发明方法制备的腐蚀铝箔如图2和图4所示具有能耗低、比表面积大、镀铝层附着力强，采用这种铝箔制备的电容产品容量大、阻抗小、漏电流低、寿命长等特点。在本发明中，不需要进行化成，突破了传统的固态铝电解电容器的生产工序，节约了成本和生产效率。
本实施例中，图1和图2分别为磁溅射前后铝箔的横截面形貌图。图3和图4分别为磁溅射前后铝箔的表面形貌图。
Claims (7)
1.一种固态铝电解电容器的生产方法，其特征在于：包括以下步骤1)腐蚀铝箔的生产，①铝箔的前处理，取具有平整表面的铝箔，在氢氧化钠溶液中浸泡去除表面天然氧化层；②去油污，将步骤①中得到的铝箔用丙酮溶液浸泡除去表面油污，并用无水乙醇溶液进行润洗；③磁控溅射设备的准备，将磁控溅射设备抽真空，然后通入氩气；④以高纯铝为靶材，在200～360℃温度下用磁控溅射的方式在铝箔的上、下表面溅射一层厚度为5～50μm的多孔铝；
2)将步骤1)的铝箔进行裁切，裁切成阳极箔和阴极箔；
将正极引线和负极引线通过铆接的方式分别连接在阳极箔和阴极箔上；
3)在铆接有正极引线的阳极箔和铆接有负极引线的阴极箔之间垫一层电解纸；并在卷绕机上卷绕成芯包；
4)①清洗，用纯水清洗芯包30～40min；
②碳化，将芯包放入到碳化烤箱内进行碳化；
③芯包前处理，用真空含浸的方式使得芯包含浸交联聚二甲基硅氧烷，含浸完成后，将芯包放入烤箱内烘干，烤箱内温度为85℃-110℃，时间为30-40min；
④含浸单体，含浸时所用单体为EDOT及其衍生物、吡咯、苯胺中的一种或多种，含浸液为单体：无水甲醇或无水乙醇或无水丁醇＝1：10～1：1；
⑤干燥，
⑥含浸氧化剂，含浸氧化剂的时间约5～10min；所述氧化剂为对甲苯磺酸铁、过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸铵、氯化铁中的一种或多种；
⑦聚合，聚合工艺分为两个阶段第一阶段温度60～65℃，聚合25～30min，第二阶段温度165～170℃，聚合30～35min；
⑧干燥；
⑨组立。
2.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器的生产方法，其特征在于：所述具有平整表面的铝箔的厚度为20～200μm。
3.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器的生产方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1～50wt％。
4.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器的生产方法，其特征在于：所述磁控溅射设备抽真空后的真空度为0.1～1×10-4Pa。
5.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器的生产方法，其特征在于：在磁控溅射设备中通入氩气的气压为5×10-4Pa～10×10-4Pa。
6.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器的生产方法，其特征在于：所述率靶材的纯度高于99.8％。
7.根据权利要求1所述的固态铝电解电容器的生产方法，其特征在于：所述磁控溅射设备的溅射功率为1-6W/cm2。
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| CN110544587A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-12-06 | 益阳艾华富贤电子有限公司 | 一种低成本的固态铝电解电容器及其制备方法 |
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Denomination of invention: A production method of solid aluminum electrolytic capacitor Effective date of registration: 20201029 Granted publication date: 20191029 Pledgee: Qiliqiao sub branch of Yiyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: YIYANG WANJINGYUAN ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2020430000020 |
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Denomination of invention: A Production Method of Solid Aluminum Electrolytic Capacitor Effective date of registration: 20221101 Granted publication date: 20191029 Pledgee: Huarong Bank of Xiangjiang Limited by Share Ltd. Yiyang branch Pledgor: YIYANG WANJINGYUAN ELECTRONICS Co.,Ltd. Registration number: Y2022430000096 |