CN114334468A - 一种片式叠层固态铝电解电容器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种片式叠层固态铝电解电容器及其制备方法，包括芯包和树脂外壳，树脂外壳封装在芯包外部并形成固态铝电解电容器；芯包包括芯包雏形、阳极导线架和阴极导线架；芯包雏形包括弓形芯子和金属轴，相邻两片弓形芯子之间的阴极间隙内设置有导电银浆层，本发明的各芯子阳极部的固定位在芯子的圆心处，被圆环状的阴极部环绕包围，各芯子阴极部通过导电银浆形成一体化连接，使整个芯包呈现碟状结构，这种结构的芯包更加紧密，不存在空隙，在封装工序可以避免有机树脂挤入芯子层与层之间，防止芯子形变受损引起漏电流增大和ESR增大，更加可以防止芯子之间脱层引起的容量不足甚至电容器失效；同时，因芯子的阴极部面积更大，ESR更小。

Description

一种片式叠层固态铝电解电容器及其制备方法

技术领域

本发明涉及固态铝电解电容器技术领域，具体为一种片式叠层固态铝电解电容器及其制备方法。

背景技术

片式叠层固态铝电解电容器以导电聚合物材料作为固体电解质，具有多层芯子并联堆叠的芯包结构和适用表面贴装的产品外形，与传统液态铝电解电容器相比，具有体积更小、基础电性能更好、使用寿命更长、频率阻抗特性和温度特性优异、环保及安全特性更高等优点。

目前，片式叠层固态铝电解电容器多采用方形外观设计，其制备基础工艺是将化成箔裁切成长方形条状箔片，用阻隔胶在箔片上划分出阳极区和阴极区，在箔片的阴极区表面形成导电聚合物固体电解质层，再在导电聚合物固体电解质层上依次覆盖导电碳浆层和银浆层，形成电容器单元；将多个电容器单元采用并联方式堆叠在外设引线框的上下表面，分别引出阳极和阴极，然后用环氧树脂进行封装，最后将暴露在树脂外壳以外的引线弯折成型，形成外部端子。

上述片式叠层固态铝电解电容器的制备方法存在以下不足：

1、方形片式叠层固态铝电解电容器使用长方形条状箔片制成长方形条状芯子，逐层并联堆叠在外设的平面引线框上，堆叠方式一般为：将芯子的阳极区焊接在外设引线框的阳极舌，芯子的阴极区之间采用导电银胶粘接后，再粘接在外设引线框的阴极舌，阳极和阴极分别从芯子长边的两端引出，为保证芯子的阳极区的焊接强度，阳极区需要留有足够的长度，一般设置下，阴极区的长度至多占芯子总长度的80％，即阴极区面积占芯子总面积的80％，当铝箔型号和容量引出率固定时，片式叠层固态铝电解电容器的单片芯子的电容量与阴极区的面积成正比(计算公式：单片芯子容量＝铝箔静电容量*阴极区面积*容量引出率)。当电容器尺寸固定时，有限的铝箔面积利用率限制了更大容量电容器的开发。

2、方形箔片阴极区底部的两个直角部位，在制备导电聚合物固体电解质层及导电碳浆层和银浆层过程中，极易产生毛刺，影响芯包的平整度，使电容器漏电流增大；

3、方形片式叠层固态铝电解电容器采用平面引线框，在上下两面铺设芯子后，引线框的阳极舌和阴极舌之间存在空隙，在封装过程中有机树脂封装料容易从该空隙挤入，对芯子产生挤压形变，引起漏电流、ESR增大，严重的造成脱层，引起容量不足、电容器失效。基于此，本发明设计了一种片式叠层固态铝电解电容器及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片式叠层固态铝电解电容器及其制备方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种片式叠层固态铝电解电容器，包括电容器芯包和树脂外壳，所述树脂外壳封装在电容器芯包外部并形成固态铝电解电容器；

所述电容器芯包包括芯包雏形、阳极导线架和阴极导线架；

所述芯包雏形包括弓形芯子体和金属轴，且弓形芯子体中若干片弓形芯子的弦部对齐设置；

所述弓形芯子包括呈弓形的第三铝箔，所述第三铝箔的圆心部位开设有弓形贯孔，所述弓形贯孔的弦部垂直连接有弓形铝箔突出部，且所述弓形铝箔突出部与第一铝箔相连接，所述弓形贯孔的外缘涂覆有圆环形绝缘阻隔胶带，所述第三铝箔位于圆环形绝缘阻隔胶带外部的区域为阴极区，所述弓形铝箔突出部为阳极区；所述弓形芯子的阴极区由里及外依次设置有第一导电聚合物固体电解质层、第二导电聚合物固体电解质层和导电碳浆层。

所述金属轴依次穿过若干片第三铝箔的弓形贯孔，所述第三铝箔的弓形铝箔突出部与金属轴之间电性连接；弓形芯子体制备完成后，将所述金属轴的一端露出弓形芯子体以外的部分全部截断，将所述金属轴另一端露出弓形芯子体以外的部分保留适当长度，形成突出端。

所述阳极导线架与金属轴的突出端电性连接，所述阴极导线架与突出端所在面的阴极区电性连接。

优选的，所述弓形贯孔的弧对应的圆心角角度在270度-300度之间，所述弓形贯孔的直径为第一铝箔直径的10％-15％。

优选的，所述圆环形绝缘阻隔胶带的宽度为第三铝箔直径的5％-10％，所述圆环形绝缘阻隔胶带的厚度为0.1mm-0.2mm。

优选的，所述金属轴上相邻两片第三铝箔之间的距离等同于单片弓形芯子的厚度。

一种片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1、将化成铝箔冲切成弓形，形成第一铝箔；

S2、在第一铝箔的圆心位置通过切割，得到弓形贯孔、弦部与第一铝箔相连接的弓形铝箔，将弓形铝箔沿弦部与第一铝箔平面呈直角弯折，得到弓形铝箔突出部，形成第二铝箔；

S3、在第二铝箔的弓形贯孔外缘的两面分别涂覆绝缘阻隔胶形成圆环形绝缘阻隔胶带，划分阳极区和阴极区，形成第三铝箔；

S4、将金属轴穿过若干第三铝箔上的弓形贯孔，并将每片第三铝箔上呈直角弯折的弓形铝箔突出部与金属轴之间电性连接，形成固接在金属轴上的若干片第四铝箔；

S5、对固接在金属轴上的若干片第四铝箔的侧边电介质层进行再化成修复，形成固接在金属轴上的若干片第五铝箔；

S6、在固接在金属轴上的若干片第五铝箔的阴极区表面采用化学聚合法制备第一导电聚合物固体电解质层，形成固接在金属轴上的若干片第六铝箔；

S7、在固接在金属轴上的若干片第六铝箔的阴极区表面采用含浸导电聚合物分散液并烘干的方法制备第二导电聚合物固体电解质层，形成固接在金属轴上的若干片第七铝箔；

S8、在固接在金属轴上的若干片第七铝箔的阴极区表面被制导电碳浆并烘干，制得导电碳浆层，形成固接在金属轴上的若干片弓形芯子；

S9、将固接在金属轴上的若干片弓形芯子阴极区浸入导电银浆，并烘干固化后制得导电银浆层，形成固接在金属轴上的弓形芯子体；

S10、将金属轴的一端露出弓形芯子体以外的部分全部截断，将金属轴的另一端露出弓形芯子体以外的部分保留适当长度得到突出端，形成芯包雏形；

S11、将外设的阳极导线架与芯包雏形的突出端电性连接，将外设的阴极导线架与芯包雏形中突出端所在面的阴极区电性连接，形成电容器芯包；

S11、用环氧树脂对电容器芯包进行封装，在电容器芯包外部形成树脂外壳，得到固态铝电解电容器。

优选的，所述步骤S5中侧边电介质层的再化成修复采用含浸于化成溶液中加电化成的方法进行，且方法具体为：以金属轴带动若干片第四铝箔阴极区在化成溶液中匀速转动，转速为5r/min-30r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，加电化成时间为20min-100min。

优选的，所述步骤S6中的化学聚合法采用交替含浸氧化液和还原液并烘干的方法进行，且方法具体为：以金属轴带动若干片第五铝箔阴极区在氧化液或还原液中匀速转动，转速为5r/min-30r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为60S-120S。

优选的，所述步骤S7中含浸导电聚合物分散液并烘干的方法具体为：以金属轴带动若干片第六铝箔阴极区在导电聚合物分散液中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为60S-120S，烘干温度为40℃-75℃，烘干时间为2min-10min。

优选的，所述步骤S8中被制导电碳浆并烘干的方法具体为：以金属轴带动若干片第七铝箔阴极区在导电碳浆中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区长度的80％-90％，含浸时间为60S-120S，烘干温度为80℃-130℃，烘干时间为10min-30min。

优选的，所述步骤S9中制备导电银浆层的方法具体为：以金属转轴带动若干片弓形芯子阴极区在导电银浆中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区长度的60％-70％，含浸时间为60S-120S，烘干温度为80℃-150℃，烘干时间为10min-30min。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)采用弓形的芯子外观，以及从芯子圆心部位引出阳极的模式，可以在芯子总面积同等情况下，阴极区面积占比更大，以本发明规定的设计尺寸计算，阴极区面积利用率可达约94％-98％，较方形芯子的阴极区面积利用率最大值80％大幅提升；

2)弓形箔片无尖角结构，可避免在导电聚合物层及导电浆料层制备过程中尖角处产生毛刺，减小电容器漏电流；

3)本发明中各芯子阳极部的固定位在芯子的圆心处，被圆环状的阴极部环绕包围，各芯子阴极部通过导电银浆形成一体化连接，使整个芯包呈现碟状结构，这种结构的芯包更加紧密，不存在空隙，在封装工序可以避免有机树脂挤入芯子层与层之间，防止芯子形变受损引起漏电流增大和ESR增大，更加可以防止芯子之间脱层引起的容量不足甚至电容器失效；而且，因芯子的阴极部面积更大，ESR更小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明中弓形芯子的结构示意图；

图2为本发明中弓形芯子的结构剖视图；

图3为本发明中芯包雏形的结构示意图；

图4为本发明中芯包的结构示意图；

图5为本发明中阳极导线架的结构示意图；

图6为本发明中引极导线架的结构示意图；

图7为本发明固态铝电解电容器的结构示意图；

图8为本发明的制备方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、弓形芯子；11、第三铝箔；12、弓形贯孔；13、弓形铝箔突出部；14、圆环形绝缘阻隔胶带；15、第一导电聚合物固体电解质层；16、第二导电聚合物固体电解质层；17、导电碳浆层；18、突出端；2、金属轴；3、芯包雏形；4、阳极导线架；41、弧形部；42、第一连接部；43、平台部；44、第二连接部；45、L型端子部；5、阴极导线架；51、平面舌部；52、连接部；53、L型端子部；6、电容器芯包；7、树脂外壳；8、固态铝电解电容器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种片式叠层固态铝电解电容器，包括电容器芯包6和树脂外壳7，树脂外壳7封装在电容器芯包6外部并形成固态铝电解电容器8；

电容器芯包6包括芯包雏形3、阳极导线架4和阴极导线架5；

芯包雏形3包括弓形芯子体和金属轴2，且弓形芯子体中若干片弓形芯子1的弦部对齐设置；

弓形芯子1包括呈弓形的第三铝箔11，第三铝箔11的圆心部位开设有弓形贯孔12，弓形贯孔12的弦部垂直连接有弓形铝箔突出部13，且弓形铝箔突出部13与第一铝箔相连接，弓形贯孔12的外缘涂覆有圆环形绝缘阻隔胶带14，第三铝箔11位于圆环形绝缘阻隔胶带14外部的区域为阴极区，弓形铝箔突出部13为阳极区；弓形芯子1的阴极区由里及外依次设置有第一导电聚合物固体电解质层15、第二导电聚合物固体电解质层16和导电碳浆层17。

金属轴2依次穿过若干片第三铝箔11的弓形贯孔12，第三铝箔11的弓形铝箔突出部13与金属轴2之间电性连接；弓形芯子体制备完成后，将金属轴2的一端露出弓形芯子体以外的部分全部截断，将金属轴2另一端露出弓形芯子体以外的部分保留适当长度，形成突出端18。

阳极导线架4与金属轴2的突出端18电性连接，阴极导线架5与突出端18所在面的阴极区电性连接。

具体的，弓形贯孔12的弧对应的圆心角角度在270度-300度之间，弓形贯孔12的直径为第一铝箔直径的10％-15％。

具体的，圆环形绝缘阻隔胶带14的宽度为第三铝箔直径的5％-10％，圆环形绝缘阻隔胶带14的厚度为0.1mm-0.2mm。

具体的，金属轴2上相邻两片第三铝箔11之间的距离等同于单片弓形芯子1的厚度。

一种片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，制备方法包括以下步骤：

S1、将化成铝箔冲切成弓形，形成第一铝箔；

S2、在第一铝箔的圆心位置通过切割，得到弓形贯孔12、弦部与第一铝箔相连接的弓形铝箔，将弓形铝箔沿弦部与第一铝箔平面呈直角弯折，得到弓形铝箔突出部13，形成第二铝箔；

S3、在第二铝箔的弓形贯孔12外缘的两面分别涂覆绝缘阻隔胶形成圆环形绝缘阻隔胶带14，划分阳极区和阴极区，形成第三铝箔11；

S4、将金属轴2穿过若干第三铝箔11上的弓形贯孔12，并将每片第三铝箔11上呈直角弯折的弓形铝箔突出部13与金属轴2之间电性连接，形成固接在金属轴2上的若干片第四铝箔；

S5、对固接在金属轴2上的若干片第四铝箔的侧边电介质层进行再化成修复，形成固接在金属轴2上的若干片第五铝箔；

S6、在固接在金属轴2上的若干片第五铝箔的阴极区表面采用化学聚合法制备第一导电聚合物固体电解质层15，形成固接在金属轴2上的若干片第六铝箔；

S7、在固接在金属轴2上的若干片第六铝箔的阴极区表面采用含浸导电聚合物分散液并烘干的方法制备第二导电聚合物固体电解质层16，形成固接在金属轴2上的若干片第七铝箔；

S8、在固接在金属轴2上的若干片第七铝箔的阴极区表面被制导电碳浆并烘干，制得导电碳浆层17，形成固接在金属轴2上的若干片弓形芯子1；

S9、将固接在金属轴2上的若干片弓形芯子1阴极区浸入导电银浆，并烘干固化后制得导电银浆层，形成固接在金属轴2上的弓形芯子体；

S10、将金属轴2的一端露出弓形芯子体以外的部分全部截断，将金属轴2的另一端露出弓形芯子体以外的部分保留适当长度得到突出端18，形成芯包雏形3；

S11、将外设的阳极导线架4与芯包雏形3的突出端18电性连接，将外设的阴极导线架5与芯包雏形3中突出端18所在面的阴极区电性连接，形成电容器芯包6；

S11、用环氧树脂对电容器芯包6进行封装，在电容器芯包外部形成树脂外壳7，得到固态铝电解电容器8。

具体的，步骤S5中侧边电介质层的再化成修复采用含浸于化成溶液中加电化成的方法进行，且方法具体为：以金属轴2带动若干片第四铝箔阴极区在化成溶液中匀速转动，转速为5r/min-30r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，加电化成时间为20min-100min。

具体的，步骤S6中的化学聚合法采用交替含浸氧化液和还原液并烘干的方法进行，且方法具体为：以金属轴2带动若干片第五铝箔阴极区在氧化液或还原液中匀速转动，转速为5r/min-30r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为60S-120S。

具体的，步骤S7中含浸导电聚合物分散液并烘干的方法具体为：以金属轴2带动若干片第六铝箔阴极区在导电聚合物分散液中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为60S-120S，烘干温度为40℃-75℃，烘干时间为2min-10min。

具体的，步骤S8中被制导电碳浆并烘干的方法具体为：以金属轴2带动若干片第七铝箔阴极区在导电碳浆中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区长度的80％-90％，含浸时间为60S-120S，烘干温度为80℃-130℃，烘干时间为10min-30min。

具体的，步骤S9中制备导电银浆层的方法具体为：以金属转轴2带动若干片弓形芯子阴极区在导电银浆中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区长度的60％-70％，含浸时间为60S-120S，烘干温度为80℃-150℃，烘干时间为10min-30min。

请参照图1-8，本发明的实施例一为：

S1、将3VF化成箔冲切成弓形，形成第一铝箔，其中弓形的弧对应的圆心角的角度在340度-350度之间，弓形的弧对应的圆直径为10mm；

S2、在第一铝箔的圆心位置切割形成弓形贯孔12、弦部与第一铝箔相连接的弓形铝箔，将弓形铝箔沿弦部与第一铝箔平面呈直角弯折，得到弓形铝箔突出部13，形成第二铝箔；其中，弓形贯孔12的弧对应的圆心角为280度，弓形贯孔12的弧对应的圆直径为第一铝箔直径的12％。

S3、在第二铝箔的弓形贯孔12外缘的两面分别涂覆绝缘阻隔胶形成圆环形绝缘阻隔胶带14，划分出阳极区和阴极区，圆环形绝缘阻隔胶带环外区域为阴极区，环内弓形铝箔突出部13为阳极区，形成第三铝箔11；其中，圆环形绝缘阻隔胶带14的宽度为第三铝箔直径的8％，厚度为0.15mm；

S4、将金属轴2依次穿过5片第三铝箔11上的弓形贯孔12，使每片第三铝箔11的弦部对齐，并将每片第三铝箔11上呈直角弯折的弓形铝箔突出部13焊接于金属轴2上，使5片第三铝箔11按0.4mm间距规则排列并固接在在金属轴2上，形成固接在金属轴2上的5片第四铝箔，其中金属轴2的直径为弓形贯孔12的80％-90％(优选值为：85％)，金属轴2的材质为铜或铜合金；

S5、对固接在金属轴2上的5片第四铝箔的侧边电介质层进行再化成修复，形成固接在金属轴2上的5片第五铝箔，其中对侧边电介质进行再化成修复采用含浸化成溶液并加电化成的方法，具体为：以金属轴2带动5片第四铝箔的阴极区在化成溶液中匀速转动，转速为15r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，加电化成时间为30min。

S6、在固接在金属轴2上的5片第五铝箔的阴极区表面采用化学聚合法形成第一导电聚合物固体电解质层15，形成固接在金属轴2上的5片第六铝箔，其中化学聚合采用交替含浸氧化液和还原液并烘干的方式进行，具体为：以金属轴2带动5片第五铝箔阴极区在氧化液或还原液中匀速转动，转速为15r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为70S，氧化液由氧化剂和溶剂组成，氧化剂为高锰酸钾、过硫酸铵中的任一种，还原液由导电聚合物单体、掺杂剂及溶剂组成，导电聚合物单体为吡咯及其衍生物、噻吩及其衍生物、苯胺及其衍生物中的一种或几种。

S7、在固接在金属轴2上的5片第六铝箔阴极区表面采用含浸导电聚合物分散液并烘干的方法制备第二导电聚合物固体电解质层16，形成固接在金属轴2上的5片第七铝箔，其中含浸导电聚合物分散液并烘干的方法具体为：以金属轴2带动5片第六铝箔阴极区在导电聚合物分散液中匀速转动，转速为15r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为75S，烘干温度为55℃，烘干时间为5min。

S8、在固接在金属轴2上的5片第七铝箔阴极区表面被制导电碳浆并烘干，制得导电碳浆层17，形成固接在金属轴2上的5片弓形芯子1，其中被制导电碳浆层采用含浸并烘干的方法，具体为：以金属轴2带动5片第七铝箔阴极区在导电碳浆中匀速转动，转速为7r/min，含浸深度为整个阴极区长度的85％，含浸时间为70S，烘干温度为110℃，烘干时间为15min。

S9、将固接在金属轴2上的5片弓形芯子1的阴极区浸入导电银浆，并烘干固化后制得导电银浆层，形成固接在金属轴2上的弓形芯子体，其中被制导电银浆层采用含浸并烘干的方法，具体为：以金属轴2带动5片弓形芯子1的阴极区在导电银浆中匀速转动，转速为7r/min，含浸深度为整个阴极区长度的65％，含浸时间为65S，烘干温度为135℃，烘干时间为15min。烘干后，导电银浆覆盖在弓形芯子体表面，并填充5片弓形芯子1阴极区之间的空隙，形成长度等于阴极区总长度65％的圆环形银浆带，使5片弓形芯子1的阴极区之间电性连接。

S10、将金属轴2的一端露出弓形芯子体以外的部分全部截断，将金属轴2的另一端露出弓形芯子体以外的部分保留适当长度，得到突出端18，形成芯包雏形3。

S11、将外设阳极导电架4与芯包雏形3中的突出端18电性连接，将外设阴极导电架5与芯包雏形3中突出端18所在面的阴极区电性连接，形成电容器芯包6。

其中，阳极导线架4包括弧形部41、第一连接部42、平台部43、第二连接部44和L型端子部45；弧形部41套接在金属轴2的突出端18外壁，实现金属轴2与阳极导线架4的电性连接，弧形部41与平台部43之间通过第一连接部42相连接，L型端子部45和平台部43之间通过第二连接部44相连接，且L型端子部45的垂直部位与芯包雏形3的弦部对齐并平行且朝向芯包雏形3，L型端子部45的宽度与芯包雏形3的弦部的宽度一致；将弦部作为产品的阳极，外形上可以直观地区分阳极和阴极，在电容器的实际上板使用中可以防止阳极和阴极反接，起到防呆作用；

阴极导线架5包括平面舌部51、连接部52和L型端子部53，阴极导线架5中的平面舌部51通过导电银胶与芯包雏形3的阴极区粘合，实现电性连接，L形端子部53与平面舌部51之间通过连接部52相连接，且L形端子部53的水平部位与平面舌部51朝向相同，L形端子部53的垂直部位于芯包雏形3的外侧并朝向芯包雏形3设置。

阳极导线架4和阴极导线架5均为平面金属带材冲切、压制成型的一体化结构。

S12、用环氧树脂对所述电容器芯包6进行封装，在电容器芯包6外部形成树脂外壳7，得到固态铝电解电容器8。

对比例一：

S1、将3VF化成箔裁切成宽6.55mm、长12mm的方形，形成第一铝箔；

S2、在第一铝箔上涂覆绝缘胶，划分阳极区和阴极区，阴极区长度为9.6mm，形成第二铝箔；

S3、对第二铝箔阴极区侧边电介质层进行再化成修复，形成第三铝箔；

S4、采用化学聚合法在第三铝箔阴极区表面制备第一导电聚合物固体电解质层，形成第四铝箔；

S5、采用电化学聚合法在第四铝箔阴极区表面制备第二导电聚合物固体电解质层，形成第五铝箔；

S6、在第五铝箔阴极区表面被制导电碳浆层，形成第六铝箔；

S7、在第六铝箔阴极区表面被制导电银浆层，形成电容器芯子；

S8、将5片电容器芯子与外设引线框连接，形成电容器芯包；

S9、用环氧树脂将电容器芯包进行封装处理、经引脚弯折成型制得方形片式叠层固态铝电解电容器。

上述对比例和实施例制得片式叠层固态铝电解电容器，测试电性能数据如表1所示：

表1对比例和实施例测试电性能数据

实验组别	容量(μF)	ESR(mΩ)	阴极区面积占比
				实施例	2188.8	5.0	96％
对比例	1824.1	12.0	80％

由上述实施例和对比例的电性能数据可以看出，与对比例相比，实施例阴极区面积占比较对比例有显著提升，同时电容器容量更大，ESR更小。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种片式叠层固态铝电解电容器，其特征在于：包括电容器芯包(6)和树脂外壳(7)，所述树脂外壳(7)封装在电容器芯包(6)外部并形成固态铝电解电容器(8)；

所述电容器芯包(6)包括芯包雏形(3)、阳极导线架(4)和阴极导线架(5)；

所述芯包雏形(3)包括弓形芯子体和金属轴(2)，且弓形芯子体中若干片弓形芯子(1)的弦部对齐设置；

所述弓形芯子(1)包括呈弓形的第三铝箔(11)，所述第三铝箔(11)的圆心部位开设有弓形贯孔(12)，所述弓形贯孔(12)的弦部垂直连接有弓形铝箔突出部(13)，且所述弓形铝箔突出部(13)与第一铝箔相连接，所述弓形贯孔(12)的外缘涂覆有圆环形绝缘阻隔胶带(14)，所述第三铝箔(11)位于圆环形绝缘阻隔胶带(14)外部的区域为阴极区，所述弓形铝箔突出部(13)为阳极区；所述弓形芯子(1)的阴极区由里及外依次设置有第一导电聚合物固体电解质层(15)、第二导电聚合物固体电解质层(16)和导电碳浆层(17)。

所述金属轴(2)依次穿过若干片第三铝箔(11)的弓形贯孔(12)，所述第三铝箔(11)的弓形铝箔突出部(13)与金属轴(2)之间电性连接；弓形芯子体制备完成后，将所述金属轴(2)的一端露出弓形芯子体以外的部分全部截断，将所述金属轴(2)另一端露出弓形芯子体以外的部分保留适当长度，形成突出端(18)。

所述阳极导线架(4)与金属轴(2)的突出端(18)电性连接，所述阴极导线架(5)与突出端(18)所在面的阴极区电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种片式叠层固态铝电解电容器，其特征在于：所述弓形贯孔(12)的弧对应的圆心角角度在270度-300度之间，所述弓形贯孔(12)的直径为第一铝箔直径的10％-15％。

3.根据权利要求1所述的一种片式叠层固态铝电解电容器，其特征在于：所述圆环形绝缘阻隔胶带(14)的宽度为第三铝箔(11)直径的5％-10％，所述圆环形绝缘阻隔胶带(14)的厚度为0.1mm-0.2mm。

4.根据权利要求1所述的一种片式叠层固态铝电解电容器，其特征在于：所述金属轴(2)上相邻两片第三铝箔(11)之间的距离等同于单片弓形芯子(1)的厚度。

5.一种权利要求1-4任意一项所述的片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

S1、将化成铝箔冲切成弓形，形成第一铝箔；

S2、在第一铝箔的圆心位置通过切割，得到弓形贯孔(12)、弦部与第一铝箔相连接的弓形铝箔，将弓形铝箔沿弦部与第一铝箔平面呈直角弯折，得到弓形铝箔突出部(13)，形成第二铝箔；

S3、在第二铝箔的弓形贯孔(12)外缘的两面分别涂覆绝缘阻隔胶形成圆环形绝缘阻隔胶带(14)，划分阳极区和阴极区，形成第三铝箔(11)；

S4、将金属轴(2)穿过若干第三铝箔(11)上的弓形贯孔(12)，并将每片第三铝箔(11)上呈直角弯折的弓形铝箔突出部(13)与金属轴(2)之间电性连接，形成固接在金属轴(2)上的若干片第四铝箔；

S5、对固接在金属轴(2)上的若干片第四铝箔的侧边电介质层进行再化成修复，形成固接在金属轴(2)上的若干片第五铝箔；

S6、在固接在金属轴(2)上的若干片第五铝箔的阴极区表面采用化学聚合法制备第一导电聚合物固体电解质层(15)，形成固接在金属轴(2)上的若干片第六铝箔；

S7、在固接在金属轴(2)上的若干片第六铝箔的阴极区表面采用含浸导电聚合物分散液并烘干的方法制备第二导电聚合物固体电解质层(16)，形成固接在金属轴(2)上的若干片第七铝箔；

S8、在固接在金属轴(2)上的若干片第七铝箔的阴极区表面被制导电碳浆并烘干，制得导电碳浆层(17)，形成固接在金属轴(2)上的若干片弓形芯子(1)；

S9、将固接在金属轴(2)上的若干片弓形芯子(1)阴极区浸入导电银浆，并烘干固化后制得导电银浆层，形成固接在金属轴(2)上的弓形芯子体；

S10、将金属轴(2)的一端露出弓形芯子体以外的部分全部截断，将金属轴(2)的另一端露出弓形芯子体以外的部分保留适当长度得到突出端(18)，形成芯包雏形(3)；

S11、将外设的阳极导线架(4)与芯包雏形(3)的突出端(18)电性连接，将外设的阴极导线架(5)与芯包雏形(3)中突出端(18)所在面的阴极区电性连接，形成电容器芯包(6)；

S12、用环氧树脂对电容器芯包(6)进行封装，在电容器芯包外部形成树脂外壳(7)，得到固态铝电解电容器(8)。

6.根据权利要求5所述的片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中侧边电介质层的再化成修复采用含浸于化成溶液中加电化成的方法进行，且方法具体为：以金属轴(2)带动若干片第四铝箔阴极区在化成溶液中匀速转动，转速为5r/min-30r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，加电化成时间为20min-100min。

7.根据权利要求5所述的片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中的化学聚合法采用交替含浸氧化液和还原液并烘干的方法进行，且方法具体为：以金属轴(2)带动若干片第五铝箔阴极区在氧化液或还原液中匀速转动，转速为5r/min-30r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为60S-120S。

8.根据权利要求5所述的片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S7中含浸导电聚合物分散液并烘干的方法具体为：以金属轴(2)带动若干片第六铝箔阴极区在导电聚合物分散液中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区全部浸没，含浸时间为60S-120S，烘干温度为40℃-75℃，烘干时间为2min-10min。

9.根据权利要求5所述的片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S8中被制导电碳浆并烘干的方法具体为：以金属轴(2)带动若干片第七铝箔阴极区在导电碳浆中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区长度的80％-90％，含浸时间为60S-120S，烘干温度为80℃-130℃，烘干时间为10min-30min。

10.根据权利要求5所述的片式叠层固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S9中制备导电银浆层的方法具体为：以金属转轴(2)带动若干片弓形芯子(1)阴极区在导电银浆中匀速转动，转速为5r/min-10r/min，含浸深度为整个阴极区长度的60％-70％，含浸时间为60S-120S，烘干温度为80℃-150℃，烘干时间为10min-30min。

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