TW201908363A - 用於固態電容器的高分子複合材料、使用高分子複合材料的電容器封裝結構以及其等的製造方法 - Google Patents

用於固態電容器的高分子複合材料、使用高分子複合材料的電容器封裝結構以及其等的製造方法

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Abstract

本發明提供用於固態電容器的高分子複合材料、使用高分子複合材料的電容器封裝結構以及其等的製造方法。製造方法包含下列步驟：將乳化劑、3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)以及聚苯乙烯磺酸(PSS)加入溶劑中，以形成混合溶液；以及起始混合溶液中的3,4-二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及乳化劑三者之間的化學反應，以形成高分子複合材料。本發明所提供的高分子複合材料在用於固態電容器時，可增加電容器陰極的含浸率，進而提升固態電容器的整體電氣特性。

Description

用於固態電容器的高分子複合材料、使用高分子複合材料的 電容器封裝結構以及其等的製造方法
本發明涉及一種高分子複合材料及其製造方法，特別是涉及一種用於固態電容器的高分子複合材料及其製造方法。
電容器已廣泛地被使用於消費性家電用品、電腦主機板及其周邊、電源供應器、通訊產品、及汽車等的基本元件，其主要的作用包括：濾波、旁路、整流、耦合、去耦、轉相等。是電子產品中不可缺少的元件之一。電容器依照不同的材質及用途，有不同的型態，包括鋁質電解電容、鉭質電解電容、積層陶瓷電容、薄膜電容等。先行技術中，固態電解電容器具有小尺寸、大電容量、頻率特性優越等優點，而可使用於中央處理器的電源電路的解耦合作用上。固態電解電容器是以固態電解質取代液態電解液做為陰極，而導電高分子基於其高導電性、製作過程容易等優點已被廣泛應用於固態電解電容的陰極材料。
可用於固態電溶液之陰極的導電高分子包含聚苯胺(polyaniline，PAni)、聚吡咯(polypyrrole，PPy)及聚噻吩(polythiophene，PTh)等材料及其衍生物。其中，PEDOT：PSS複合物具有優異的導電性，且相較於其他高分子，例如PAni和PPy等，PEDOT：PSS複合物具有較低的聚合速率，因此可在常溫下進行聚 合反應而降低的製備的困難度。另外，PEDOT：PSS複合物更具有相較於其他高分子較佳的耐候性及耐熱性。除此之外，PEDOT：PSS複合物還具有良好分散性、低生產成本、高透明度以及優異的處理性(Processability)。因此，使用PEDOT：PSS複合物作為形成電容器的陰極部上導電高分子層的原料對於電容器的電氣效果的提升有很大的助益。
在以PEDOT：PSS複合物等導電高分子製造電容器之陰極部的過程中的一關鍵參數為含浸率。由PEDOT：PSS複合物等導電高分子所形成的固態電解質必須良好地滲入電極表面的腐蝕孔洞，用以增加導電高分子的含浸率，進而提升電容的容量。因此，有需要降低作為固態電解質的PEDOT：PSS複合物等導電高分子的粒徑，使其更容易滲入腐蝕孔洞中。
因此，在本領域中，仍有需要提供一種用於固態電容器的高分子複合材料及其製造方法，用以降低高分子複合材料的粒徑，進而提升電容器的整體電氣性能。
為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一實施例，提供一種用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其包含下列步驟：將一乳化劑、3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)以及聚苯乙烯磺酸(PSS)加入一溶劑中，以形成一混合溶液；以及起始所述混合溶液中的3,4-二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及所述乳化劑三者之間的化學反應，以形成所述高分子複合材料。
根據本發明之另一實施例，提供一種電容器封裝結構的製造方法，其包含：提供至少一電容器，至少一所述電容器的一陰極部使用如上所述的製造方法所製造出的所述高分子複合材料；以及通過一封裝結構以封裝至少一所述電容器，其中，電性連接於至少一所述電容器的一正極接腳與一負極接腳部分裸露在所述封 裝結構外。
根據本發明之另一實施例，提供一種高分子複合材料，其應用於一電容器的一陰極部。所述高分子複合材料包含聚二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及一乳化劑，其中，所述乳化劑包覆聚二氧乙基噻吩以及聚苯乙烯磺酸。
根據本發明之另一實施例，提供一種電容器封裝結構，所述電容器封裝結構包括至少一電容器，至少一所述電容器的一陰極部使用如上所述的高分子複合材料。
本發明的主要技術手段在於，通過“包含聚二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及乳化劑的高分子複合材料”可以有效提升高分子複合材料在溶劑中的分散性，進而降低高分子複合材料的粒徑。如此一來，相較於傳統的聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸高分子，本發明的高分子複合材料可以更容易地填入電極表面的腐蝕孔洞內，進而增加電容器的容量而增進電容器整體的電氣性能。
再者，本發明是通過使用乳化劑作為形成高分子複合材料的成份之一，可以使高分子複合材料在溶劑中具有絕佳分散性，因此，在製作高分子複合材料的期間不必使用機械力進行攪拌，藉此降低了製作過程複雜度及製作過程成本。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
1‧‧‧電容器
100‧‧‧金屬箔片
101‧‧‧氧化層
102‧‧‧導電高分子層
103‧‧‧碳膠層
104‧‧‧銀膠層
2‧‧‧高分子複合材料
21‧‧‧乳化劑
22‧‧‧PEDOT：PSS複合物
221‧‧‧PEDOT單元
222‧‧‧PSS單元
3‧‧‧卷繞型固態電解電容器
31‧‧‧捲繞式組件
311‧‧‧捲繞式正極導電箔片
312‧‧‧捲繞式負極導電箔片
313‧‧‧捲繞式隔離箔片
32‧‧‧封裝組件
321‧‧‧電容器殼體結構
3210‧‧‧容置空間
322‧‧‧底端封閉結構
33‧‧‧導電組件
331‧‧‧第一導電接腳
332‧‧‧第二導電接腳
3311‧‧‧第一內埋部
3312‧‧‧第一裸露部
3321‧‧‧第二內埋部
3322‧‧‧第二裸露部
4‧‧‧堆疊型固態電解電容器
41‧‧‧導電支架
411‧‧‧第一導電端子
412‧‧‧第二導電端子
42‧‧‧電容器單元
43‧‧‧封裝膠體
N‧‧‧陰極部
N1‧‧‧第一負極部
P1‧‧‧第一正極部
圖1為本發明實施例所提供的高分子複合材料所應用的其中一電容器的側視剖面示意圖；圖2為本發明實施例所提供的其中一電容器封裝結構的側視剖面示意圖；圖3為本發明實施例所提供的高分子複合材料所應用的另一電容器的立體示意圖； 圖4為本發明實施例所提供的另一電容器封裝結構的側面示意圖；圖5為本發明其中一實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法的流程圖；圖6為本發明另外一實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法的流程圖；圖7為本發明其中一實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的結構示意圖；以及圖8為本發明另一實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的結構示意圖。
以下是通過特定的具體實例來說明本發明所公開有關“用於固態電容器的高分子複合材料、使用高分子複合材料的電容器封裝結構以及其等的製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與功效。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的技術範疇。以下所公開的所有內容，請參閱圖1至圖8所示。
首先，請參閱圖1及圖2。圖1為本發明實施例所提供的高分子複合材料2所應用的電容器的側視剖面示意圖，而圖2為本發明實施例所提供的其中一電容器封裝結構的結構示意圖。具體而言，本發明所提供的高分子複合材料2可應用於電容器1的陰極部N的導電高分子層102中。在圖2中，電容器1為堆疊型固態電解電容器封裝結構4中的電容器單元42。
舉例而言，如圖1所示，電容器1可包括閥金屬箔片100、包 覆閥金屬箔100片的氧化層101、包覆氧化層101的一部分的導電高分子層102、包覆導電高分子層102的碳膠層103，以及包覆碳膠層103的銀膠層104。前述電容器1的結構可依據產品實際需求加以調整。導電高分子層102主要是作為電容器1的固態電解質。
如圖2所示，堆疊型固態電解電容器4包含多個依序堆疊的電容器單元42。另外，堆疊型固態電解電容器4包含導電支架41。導電支架41包含第一導電端子411及與第一導電端子411彼此分離一預定距離的第二導電端子412。另外，多個依序堆疊在一起且彼此電性連接的電容器單元42具有一電性連接於相對應的導電支架41的第一導電端子411的第一正極部P1及一電性連接於相對應的導電支架41的第二導電端子412的第一負極部N1。另外，通過封裝膠體43可將多個依序堆疊在一起且彼此電性連接的電容器單元42包覆，進而形成堆疊型固態電解電容器4。
另外，請參閱圖3及圖4。圖3為本發明實施例所提供的高分子複合材料所應用的另一電容器的立體示意圖，而圖4為本發明實施例所提供的另一電容器封裝結構的側面示意圖。在圖3及圖4中，電容器1為卷繞型固態電解電容器封裝結構3中的電容器單元。
如圖4所示，卷繞型固態電解電容器封裝結構3包括：一捲繞式組件31、一封裝組件32以及一導電組件33。請參閱圖3，捲繞式組件31包括一捲繞式正極導電箔片311、一捲繞式負極導電箔片312以及兩個捲繞式隔離箔片313。更進一步來說，兩個捲繞式隔離箔片313的其中之一會設置在捲繞式正極導電箔片311與捲繞式負極導電箔片312之間，並且捲繞式正極導電箔片311與捲繞式負極導電箔片312兩者其中之一會設置在兩個捲繞式隔離箔片313之間。捲繞式隔離箔片313可為一種通過含浸方式以附著有本發明所提供的高分子複合材料的隔離紙或者紙製箔片。
再者，請復參閱圖4，捲繞式組件31會被包覆在封裝組件32 的內部。舉例來說，封裝組件32包括一電容器殼體結構321(例如鋁殼或其它金屬殼體)以及一底端封閉結構322，電容器殼體結構321具有一用於容置捲繞式組件31的容置空間3210，並且底端封閉結構322設置在電容器殼體結構321的底端以封閉容置空間3210。此外，封裝組件32也可以是由任何絕緣材料所製成的封裝體。
導電組件33包括一電性接觸捲繞式正極導電箔片311的第一導電接腳331以及一電性接觸捲繞式負極導電箔片312的第二導電接腳332。舉例來說，第一導電接腳331具有一被包覆在封裝組件32的內部的第一內埋部3311以及一裸露在封裝組件32的外部的第一裸露部3312，並且第二導電接腳332具有一被包覆在封裝組件32的內部的第二內埋部3321以及一裸露在封裝組件32的外部的第二裸露部322。
接下來，請參閱圖5及圖6，圖5為本發明實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法的流程圖，而圖6為本發明其中一實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法的流程圖。
如圖2所示，本發明實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法包含下列步驟：將一乳化劑、3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)以及聚苯乙烯磺酸(PSS)加入溶劑中，以形成混合溶液(S100)；以及起始所述混合溶液中的3,4-二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及所述乳化劑三者之間的化學反應，以形成所述高分子複合材料(S102)。
具體而言，在步驟S100中，乳化劑21、3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)以及聚苯乙烯磺酸(PSS)被加入一溶劑中。舉例而言，乳化劑21可選自於由下列化合物所組成的群組：多元醇、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)、聚乙二醇單硬脂酸酯(DEG monostearate)、十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷 基苯磺酸鈉(SDBS)、油酸(Oleic acid)及其衍生物、單硬脂酸甘油酯(glycerol monostearate)、聚氧乙烯單油酸酯(Polyoxyethylene monooleate)、聚氧乙烯(10EO)油醇醚(P.O.E.(10)oleyl alcohol)、去水山梨糖醇月桂酸酯(sorbitan monolaurate)、去水山梨醇單棕櫚酸酯(sorbitan monopalmitate)、去水山梨醇單硬脂酸酯(sorbitan monostearate)、去水山梨醇三硬脂酸酯(sorbitan tristearate)、去水山梨醇單油酸酯(sorbiatan monooleate)、去水山梨醇倍半油酸酯(sorbitan sesquiolate)、去水山梨醇三油酸酯(sorbitan tribleate)、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯(polyoxyethylene oxypropylene oleate)、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯(polyoxyethylene sorbitol hexastearate)、混合脂肪酸和樹脂酸的聚氧乙烯酯類(polyoxyethylene esters of mixed fatty and resin acids)、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂衍生物(polyoxyethylene sorbitol lanolin derivative)、聚氧乙烯烷基芳基醚(Polyoxyethylene alkyl aryl ether)、聚氧乙烯山梨醇蜂蠟衍生物(polyoxyethylene sorbitol beeswax derivative)、聚氧乙烯單棕櫚酸酯(Polyoxyethylene monopalmitate)、聚乙二醇單棕櫚酸酯(polyoxyethylene glycol monopalmitate)、聚氧乙烯(20EO)去水山梨醇三油酸酯(Polyoxyethylene oxypropylene oleate)、四乙二醇單月桂酸酯(tetraethylene glycol monolaurate)、聚氧乙烯單月桂酸酯(polyoxyethylene monolaurate)、聚氧乙烯月桂醚(Polyoxyethylene lauryl ether)、聚氧乙烯單油酸酯(polyoxyethylene enemonooleate)、聚氧乙烯單油酸酯(Polyoxyethylene monooleate)、六乙二醇單硬脂酸酯(Hoxaethylene glycol monostearate)、丙二醇單硬脂酸酯(propylene glycol fatty acid ester)、聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯(Polyoxyethylene oxypropylene stearate)、N-十六烷基-N-乙基嗎啉基乙基硫酸鈉(N-cetyl N-ethyl morpholinium ethosulfate)、烷基芳基磺酸鹽(Alkyl aryl sulfonate)、聚氧丙烯硬脂酸酯(Polyoxypropylene stearate)、聚氧乙烯月桂醚 (polyoxyethylene laurylether)、聚氧乙烯十八醇(polyoxyethylene stearyl alcohol)、二乙二醇單月桂酸酯(diethylene glycol monolaurate)、去水山梨醇月桂酸酯(sorbitan monolaurate)、去水山梨醇單棕櫚酸酯(sorbitan monopalmitate)、乙二醇二縮水甘油醚(ethylene glycol diglycidyl ether)、聚乙二醇二縮水甘油醚(polyethylene glycol diglycidyl ether)、丙二醇雙縮水甘油醚(propanediol diglycidyl ether)、聚丙二醇雙縮水甘油醚(polypropanediol diglycidyl ether)、1,2,3-丙三醇縮水甘油醚(1,2,3-Propanetriol glycidyl ethers)以及丁二醇雙縮水甘油醚(butanediol diglycidyl ether)。較佳地，乳化劑21是多元醇。更佳地，乳化劑21是D-山梨醇(D-sorbital)、聚乙二醇或者聚丙三醇。值得注意的是，在本發明中，可選用具有表面活性劑之功能的物質作為乳化劑，而乳化劑的具體種類不在此限制。另外，亦可同時使用多種不同的乳化劑。溶劑可為水或是有機溶劑，例如乙醇。
承上述，3,4-二氧乙基噻吩為用於進行聚合反應而形成聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)複合物22的反應物之一。詳細而言，聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)：polystyrene，PEDOT：PSS)複合物22是兩種離子聚合物所形成的混合物。此兩種離子聚合物分別為聚苯乙烯磺酸鈉(Sodium Polystyrene Sulfonate)，其是一種磺化聚苯乙烯，以及聚二氧乙基噻吩(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))，其是以聚噻吩為主的共軛聚合物。前述兩種離子聚合物形成一巨分子鹽類，在本發明中，稱為PEDOT：PSS複合物22。
值得注意的是，在步驟S100中，乳化劑21以及3,4-二氧乙基噻吩被加入至溶劑中的順序不在此限制。換句話說，可以先將乳化劑21加入至溶劑中以形成溶液，再將3,4-二氧乙基噻吩加入至含有乳化劑21的溶液中。或是，先將3,4-二氧乙基噻吩加入至溶劑中以形成溶液，再將乳化劑21加入至含有3,4-二氧乙基噻吩 的溶液中。在另一個實施例中，乳化劑21以及3,4-二氧乙基噻吩是同時被加入溶劑中。如圖6所示，在本發明其中一實施例中，是先將乳化劑21加入至溶劑中以形成溶液(S1001)，再將3,4-二氧乙基噻吩加入至含有乳化劑21的溶液中(S1002)。最後，再將聚苯乙烯磺酸(PSS)添加至混合溶液中(S1003)。
在現有的PEDOT：PSS複合物22的製作過程中，若單獨將3,4-二氧乙基噻吩加入至溶劑(例如水)中，3,4-二氧乙基噻吩會在乙醇中形成微小的液滴，使得由此所形成的溶液呈不透明的乳白色。不透明的溶液代表乙醇中的3,4-二氧乙基噻吩液滴具有較大的粒徑。因此，為改良3,4-二氧乙基噻吩在乙醇溶劑中的分散性，本發明在進行聚合反應之前加入乳化劑21，如此一來，在本發明所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法的步驟S1002後，由乳化劑21、3,4-二氧乙基噻吩及溶劑所形成的混合溶液將具有半透明或是透明澄清的外觀。此半透明或是透明澄清的外觀代表混合溶液中的3,4-二氧乙基噻吩的液滴的粒徑被大幅減小。
值得注意的是，於本發明中，在將乳化劑21以及3,4-二氧乙基噻吩加入溶劑中的步驟(S1001)中，乳化劑21佔混合溶液的0.1至30重量%。或是，在步驟S1001中，乳化劑21與3,4-二氧乙基噻吩的重量比為1：10至10：1之間。舉例而言，乳化劑21與3,4-二氧乙基噻吩的比例為1：1。在前述範圍內的乳化劑添加量足以達成分散效果，而不至於對後續形成的高分子複合材料2造成不利的影響。
承上述，透過乳化劑的使用，在進行共反應的過程中並不是必須使用機械力的攪拌裝置，例如攪拌子及均質機(Homogenizer)等。然而，為加速反應物在混合溶液中的分散，仍可以視需求使用上述攪拌裝置。
接下來，於步驟S102中，起始混合溶液中的3,4-二氧乙基噻 吩、聚苯乙烯磺酸以及乳化劑三者之間的化學反應，以形成高分子複合材料。
具體而言，可以在步驟S102之前加入氧化劑來起始3,4-二氧乙基噻吩以及聚苯乙烯磺酸之間的聚合反應。如圖6所示，在起始3,4-二氧乙基噻吩及聚苯乙烯磺酸之間的聚合反應的步驟之前，還包含加入一或多種氧化劑於所述混合溶液中的步驟(S101)。舉例而言，氧化劑可為過硫酸鈉或過硫酸鉀。然而，本發明不在此限制。
請同樣參閱圖5及圖6，於步驟S102中，還可以一步調整聚合反應之系統的反應溫度，並視需求使用攪拌裝置以加速反應進行。在聚合反應完成後，可以獲得高分子複合材料2。聚合反應的時間可為由數分鐘至30小時的範圍。然而，上述聚合反應的時間是依據反應溫度、氧化劑的種類以及3,4-二氧乙基噻吩及聚苯乙烯磺酸的添加量等參數而定，且本發明不在此限制。
接下來，請參閱圖7及圖8。圖7及圖8為本發明實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的結構示意圖。如圖7所示，在步驟S102後，所得到的高分子複合材料2是由PEDOT、PSS以及乳化劑21共同組成(PEDOT：PSS：乳化劑複合物，包含PEDOT單元221、PPS單元222以及乳化劑21)。或是，如圖8所示，在高分子複合材料2中，PEDOT：PSS複合物22可以被乳化劑21接枝(乳化劑21包覆3,4-二氧乙基噻吩以及聚苯乙烯磺酸)。然而，本發明不在此限制。藉此，本發明實施例所提供的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法可以提供一種高分子複合材料2，而高分子複合材料2為PEDOT：PSS：乳化劑共聚而成。
值得注意的是，在本發明中，由於在3,4-二氧乙基噻吩以及聚苯乙烯磺酸之間發生聚合反應之前已先通過乳化劑21而降低EDOT的粒徑，在聚合反應之後所獲得的高分子複合材料2的粒徑亦是被大幅減小。高分子複合材料2的粒徑可以是介於1至25奈 米之間。舉例而言，相較於現有技術在未添加乳化劑21之下進行聚合反應所得的材料(D50平均粒徑約為30奈米)，本發明所獲得的高分子複合材料2的D50平均粒徑是介於1至25奈米之間。因此，利用本發明的高分子複合材料2所形成的導電高分子層可以具有較高的含浸率，進而提升電容器的容量。
再者，值得一提的是，本發明中在聚合反應之前所添加的乳化劑21除了可以達到良好分散反應後所獲得之高分子複合材料2的效果，還可以增加由高分子複合材料2所形成之導電高分子層的導電率。換句話說，乳化劑21在提供分散效果的同時是做為導電助劑，用以提升電容器1的整體電氣特性。
在化學反應結束後，高分子複合材料是溶於懸浮液中。在經過離心分離、離子交換膜或是透析膜處理而移除可能存在於懸浮液中的殘餘鹽類離子後，此懸浮液可直接作為導電高分子層的材料而形成於電容器1的陰極上。舉例而言，可透過一成膜製作過程將高分子複合材料2形成於電容器1的陰極上。具體而言，可將電容器素子含浸在溶有高分子複合材料2的溶液中，使得導電高分子層形成於電容器素子的表面。
在另一個實施例中，含有高分子複合材料的懸浮液可以塗覆於電解紙上，使得懸浮液吸附於電解紙中(例如滲入電解紙的纖維中)。電解紙可以作為電容器導電層的載體，藉此維持電容器產品的機械強度。
或是，在前述步驟S102之後，進一步對含有高分子複合材料的產物流進行純化，以分離高分子複合材料。如此一來，可以確保高分子複合材料的純度。舉例而言，可通過離心法、透析法、管柱層析法沈澱法以及離子交換法中的至少一者對產物流進行純化。
在純化步驟之後，還可以對所述高分子複合材料進行均質分散。舉例而言，可以使用均質攪拌機、超音波粉碎儀、高壓均質 機以及球磨機中的至少一者對高分子複合材料進行均質分散。
另外，本發明還提供一種電容器封裝結構以及其製造方法。製造方法包含：提供至少一電容器，至少一電容器的陰極部使用由前述高分子複合材料的製造方法所製造的高分子複合材料；以及通過一封裝結構以封裝至少一電容器，其中，電性連接於至少一電容器的一正極接腳與一負極接腳部分裸露在封裝結構外。
請參閱圖2及圖4，圖2為本發明實施例所提供的其中一電容器封裝結構的側視剖面示意圖；而圖4為本發明實施例所提供的另一電容器封裝結構的側面示意圖。配合前述電容器封裝結構的製造方法，電容器1可以為堆疊型固態電解電容器4中的電容器單元42，或是卷繞型固態電解電容器3中的捲繞式組件31。封裝結構可以為堆疊型固態電解電容器4中的封裝膠體43，或是卷繞型固態電解電容器3中的封裝組件32。關於前述所提及的組件皆如前針對電容器封裝結構的敘述所述，在此不再次說明。
另外，由前述高分子複合材料2所形成的電容器封裝結構則是包括至少一電容器，至少一電容器的陰極部使用包含乳化劑、3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)以及聚苯乙烯磺酸(PSS)的高分子複合材料2。關於使用高分子複合材料2的電容器封裝結構的組件如圖2及圖4所述，在此不再次說明。
綜上所述，本發明的有益效果在於，通過“包含聚二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及乳化劑的高分子複合材料2”可以有效提升高分子複合材料2在溶劑中的分散性，進而降低高分子複合材料2的粒徑。如此一來，相較於傳統的聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸高分子，本發明的高分子複合材料2可以更容易地填入電極表面的腐蝕孔洞內，進而增加電容器的容量而增進電容器1整體的電氣性能。
再者，本發明是通過使用乳化劑21作為形成高分子複合材料 2的成份之一，可以使高分子複合材料2在溶劑中具有絕佳分散性，因此，在製作高分子複合材料2的期間不必使用機械力進行攪拌，藉此降低了製作過程複雜度及製作過程成本。
以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

Claims (14)

  1. 一種用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其包含下列步驟：將一乳化劑、3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)以及聚苯乙烯磺酸(PSS)加入一溶劑中，以形成一混合溶液；以及起始所述混合溶液中的3,4-二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及所述乳化劑三者之間的化學反應，以形成所述高分子複合材料。
  2. 如請求項1所述的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其中，所述乳化劑是選自於由下列所組成的群組：多元醇、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸及其衍生物、單硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯油醇醚、去水山梨糖醇月桂酸酯、去水山梨醇單棕櫚酸酯、去水山梨醇單硬脂酸酯、去水山梨醇三硬脂酸酯、去水山梨醇單油酸酯、去水山梨醇倍半油酸酯、去水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、混合脂肪酸和樹脂酸的聚氧乙烯酯類、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯山梨醇蜂蠟衍生物、聚氧乙烯單棕櫚酸酯、聚乙二醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯去水山梨醇三油酸酯、四乙二醇單月桂酸酯、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、六乙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯、N-十六烷基-N-乙基嗎啉基乙基硫酸鈉、烷基芳基磺酸鹽、聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯十八醇、二乙二醇單月桂酸酯、去水山梨醇月桂酸酯、去水山梨醇單棕櫚酸酯、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇雙縮水甘油醚、聚丙二 醇雙縮水甘油醚、1,2,3-丙三醇縮水甘油醚，以及丁二醇雙縮水甘油醚。
  3. 如請求項2所述的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其中，所述乳化劑是多元醇。
  4. 如請求項3所述的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其中，所述乳化劑是D-山梨醇、聚乙二醇或者聚丙三醇。
  5. 如請求項1所述的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其中，在所述混合溶液中，所述乳化劑佔所述混合溶液的20至30重量%。
  6. 如請求項1所述的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其中，所述聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸複合物的D50平均粒徑是介於1至25奈米之間。
  7. 如請求項1所述的用於固態電容器的高分子複合材料的製造方法，其中，在起始所述混合溶液中的3,4-二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及所述乳化劑三者之間的化學反應的步驟之前，還進一步包括：加入一氧化劑於所述混合溶液中。
  8. 一種電容器封裝結構的製造方法，其包含：提供至少一電容器，至少一所述電容器的一陰極部使用如請求項1所述的製造方法所製造出的所述高分子複合材料；以及通過一封裝結構以封裝至少一所述電容器，其中，電性連接於至少一所述電容器的一正極接腳與一負極接腳部分裸露在所述封裝結構外。
  9. 一種高分子複合材料，其應用於一電容器的一陰極部，其中，所述高分子複合材料包含：聚二氧乙基噻吩、聚苯乙烯磺酸以及一乳化劑，其中，所述乳化劑包覆聚二氧乙基噻吩以及聚苯乙烯磺酸。
  10. 如請求項9所述的高分子複合材料，其中，所述乳化劑是選自於由下列所組成的群組：多元醇、十六烷基三甲基溴化銨、十 二烷基三甲基溴化銨、聚乙二醇單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、油酸及其衍生物、單硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯油醇醚、去水山梨糖醇月桂酸酯、去水山梨醇單棕櫚酸酯、去水山梨醇單硬脂酸酯、去水山梨醇三硬脂酸酯、去水山梨醇單油酸酯、去水山梨醇倍半油酸酯、去水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯氧丙烯油酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、混合脂肪酸和樹脂酸的聚氧乙烯酯類、聚氧乙烯山梨醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯山梨醇蜂蠟衍生物、聚氧乙烯單棕櫚酸酯、聚乙二醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯去水山梨醇三油酸酯、四乙二醇單月桂酸酯、聚氧乙烯單月桂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、六乙二醇單硬脂酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、聚氧乙烯氧丙烯硬脂酸酯、N-十六烷基-N-乙基嗎啉基乙基硫酸鈉、烷基芳基磺酸鹽、聚氧丙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯十八醇、二乙二醇單月桂酸酯、去水山梨醇月桂酸酯、去水山梨醇單棕櫚酸酯、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇雙縮水甘油醚、聚丙二醇雙縮水甘油醚、1,2,3-丙三醇縮水甘油醚，以及丁二醇雙縮水甘油醚。
  11. 如請求項9所述的高分子複合材料，其中，所述乳化劑是多元醇。
  12. 如請求項9所述的高分子複合材料，其中，聚二氧乙基噻吩作為導電劑，聚苯乙烯磺酸作為分散劑，而所述乳化劑同時作為導電助劑以及分散劑，且所述乳化劑佔所述混合溶液的20至30重量%。
  13. 如請求項9所述的高分子複合材料，其中，所述聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸複合物的D50平均粒徑是介於1至25奈米之間。
  14. 一種電容器封裝結構，所述電容器封裝結構包括至少一電容 器，至少一所述電容器的一陰極部使用如請求項9所述的高分子複合材料。
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