CN113675000B - 一种电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，包括以下步骤；1）纳米高分子导电聚合物的配置；2）芯包含浸步骤1）得到的导电高分子PEDOT分散液；3）完成步骤2）后，烘干；芯包含浸EDOT溶液，并且干燥，EDOT的重量占EDOT溶液总重量的20‑30%；4）含浸氧化剂，进行聚合反应后进行组立和老化，获得电容引出率高的固态铝电解电容器。在本实施例中，通过在含浸EDOT之前先含浸纳米导电高分子PEDOT分散液，使得在芯包深处阳极箔的铝箔微孔中形成有足够多的导电高分子聚合物，从而提高固态铝电解电容器的电容引出率。
Description
技术领域
本发明涉及一种固态铝电解电容器，尤其涉及一种电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法。
背景技术
目前固态铝电解电容器的制作过程中，在阳极箔和阴极箔之间形成导电高分子聚合物的工艺一般是先含浸单体然后再含浸氧化剂，因为氧化剂与单体接触后直接反应形成导电高分子聚合物，在加上有些氧化剂本身的粘度高，流动性差，渗透性不强，这就使得氧化剂很难渗透到芯包深处阳极箔的铝箔微孔里面，而到达阳极箔微孔中氧化剂的量不够就无法生成足够多的导电高分子聚合物，从而使得电容器的电容量降低。
由于在含浸氧化剂的时候，氧化剂不能够到达芯包伸出阳极箔的铝箔微孔里面导致电容量降低的情况，在低压固态铝电解电容器中表现的尤为明显。在低压固态铝电解电容器中由于阳极箔上面的氧化膜（三氧化二铝）的厚度不大，所以可以在阳极箔上蚀刻出很多细小的铝箔微孔，而这些铝箔微孔是为了增加阳极箔的表面积，从而增加电容器的电容量。虽然通过蚀刻增加了铝电解电容器的电容量，但是由于在芯包伸出阳极箔的铝箔微孔内没有形成足够多的导电高分子聚合物使得电容器的电容引出率不高。
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，提供一种电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，包括以下步骤；
1）纳米高分子导电聚合物的配置；将氧化剂溶解于溶剂中形成氧化剂溶液，溶解后氧化剂的重量占氧化剂溶液重量的50%-60%；
在步骤的氧化剂溶液中添加二甲基亚砜，二甲基亚砜的重量为氧化剂溶液重量的20%-30%；
向步骤的溶液中添加EDOT，并且搅拌反应32小时以上；EDOT的重量为步骤的溶液重量的10%-15%；
向步骤反应完成的溶液中加入过量的去离子水，使用超滤膜进行过滤，将未反应完的单体和氧化剂过滤掉；浓缩后得到导电高分子PEDOT分散液；
将步骤得到的导电高分子PEDOT分散液进行剪切，得到30nm~50nm的PEDOT分散液；
2）芯包含浸步骤1）得到的导电高分子PEDOT分散液；
3）完成步骤2）后，烘干；芯包含浸EDOT溶液，并且干燥，EDOT的重量占EDOT溶液总重量的20-30%；
4）含浸氧化剂，进行聚合反应后进行组立和老化，获得电容引出率高的固态铝电解电容器。
上述的电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，优选的，所述氧化剂包括对甲苯黄酸铁、过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸铵、氯化铁中的一种或多种。
上述的电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，优选的，所述步骤2）完成后，进行预烘干，预烘干去除部分溶剂；然后含浸溶剂或者与溶剂互溶的溶剂。
上述的电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，优选的，在进行步骤2）之前，将芯包在前处理剂中进行含浸。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在本实施例中，通过在含浸EDOT之前先含浸纳米导电高分子PEDOT分散液，使得在芯包深处阳极箔的铝箔微孔中形成有足够多的导电高分子聚合物（PEDOT），从而提高固态铝电解电容器的电容引出率。
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1
一种电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤；
1）纳米高分子导电聚合物的配置；将氧化剂溶解于溶剂中形成氧化剂溶液，溶解后氧化剂的重量占氧化剂溶液重量的50%-60%；本实施例中，氧化剂为对甲苯黄酸铁；溶剂为乙醇或者乙二醇。
在步骤的氧化剂溶液中添加二甲基亚砜，二甲基亚砜的重量为氧化剂溶液重量的20%-30%。二甲基亚砜可以延缓EDOT 与氧化剂的反应，且反应过程不会形成长链，获得细微颗粒的PEDOT，二甲基亚砜类似逆向催化剂，延缓反应速度；防止含浸氧化剂的时候氧化剂直接与EDOT直接反应形成固体。
向步骤的溶液中添加EDOT，并且搅拌反应48小时以上；EDOT的重量为步骤的溶液重量的10%-15%；
向步骤反应完成的溶液中加入过量的去离子水，使用超滤膜进行过滤，将未反应完的单体和氧化剂过滤掉；浓缩后得到导电高分子PEDOT分散液；
将步骤得到的导电高分子PEDOT分散液进行剪切，得到30nm~50nm的PEDOT分散液；
2）芯包含浸步骤1）得到的导电高分子PEDOT分散液；
3）完成步骤2）后，烘干；芯包含浸EDOT溶液，并且干燥，EDOT的重量占分散液总重量的20-30%；EDOT溶液是将EDOT溶解在酒精中形成。
4）含浸氧化剂，进行聚合反应后进行组立和老化，获得电容引出率高的固态铝电解电容器。
实施例2
在本实施例中与实施例1相比，在步骤2）完成后，进行预烘干，预烘干去除部分溶剂；然后含浸溶剂或者与溶剂互溶的溶剂。在进行预烘干的时候，将溶剂去除30%-50%，也就是没有完全的烘干，只是去除部分的溶剂。在本实施例中，在重新含浸溶剂或者与溶剂互溶的溶剂的时候，芯包内的导电高分子PEDOT重新分散，使得导电高分子PEDOT在芯包内分布得更加均匀，同时促进导电高分子PEDOT渗入到芯包深处阳极箔的铝箔微孔内，从而提高电容的引出率。在本实施例中，溶剂为乙醇；溶剂可以是沸点比溶剂高的去离子水、丙醇或者其他有机溶剂。
2实施例1的其他部分与实施例1相同
对比例1
在对比例1中，不进行步骤1）和步骤2），直接进行步骤3），也就是直接含浸EDOT单体和氧化剂进行聚合反应，其他的与实施例1相同。
分别用实施例1、实施例2和对比例1制备2.5V560μF的固态铝电解电容器10个，分别测试其平均内阻和平均电容，其结果如表一所示。
| 实施例1 | 实施例2 | 对比例1 | |
| CAP（μF） | 542 | 550 | 518 |
| ESR（mΩ） | 6.31 | 6.29 | 6.95 |
从表一可以看出，实施例1和实施例2的容量高于对比例1，而内阻均小于对比例1，而实施例2的容量和内阻性能又高于实施例1。
Claims (4)
1.一种电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤；
1）纳米高分子导电聚合物的配置；将氧化剂溶解于溶剂中形成氧化剂溶液，溶解后氧化剂的重量占氧化剂溶液重量的50%-60%；
在步骤的氧化剂溶液中添加二甲基亚砜，二甲基亚砜的重量为氧化剂溶液重量的20%-30%；
向步骤的溶液中添加EDOT，并且搅拌反应32小时以上；EDOT的重量为步骤的溶液重量的10%-15%；
向步骤反应完成的溶液中加入过量的去离子水，使用超滤膜进行过滤，将未反应完的单体和氧化剂过滤掉；浓缩后得到导电高分子PEDOT分散液；
将步骤得到的导电高分子PEDOT分散液进行剪切，得到30nm~50nm的PEDOT分散液；
2）芯包含浸步骤1）得到的导电高分子PEDOT分散液；
3）完成步骤2）后，烘干；芯包含浸EDOT溶液，并且干燥，EDOT的重量占EDOT溶液总重量的20-30%；
4）含浸氧化剂，进行聚合反应后进行组立和老化，获得电容引出率高的固态铝电解电容器。
2.根据权利要求1所述的电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，其特征在于：所述氧化剂包括对甲苯黄酸铁、过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸铵、氯化铁中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，其特征在于：所述步骤2）完成后，进行预烘干，预烘干去除部分溶剂；然后含浸溶剂或者与溶剂互溶的溶剂。
4.根据权利要求1所述的电容引出率高的固态铝电解电容器的制作方法，其特征在于：在进行步骤2）之前，将芯包在前处理剂中进行含浸。
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