TWI675389B - 用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法 - Google Patents
用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI675389B TWI675389B TW107114869A TW107114869A TWI675389B TW I675389 B TWI675389 B TW I675389B TW 107114869 A TW107114869 A TW 107114869A TW 107114869 A TW107114869 A TW 107114869A TW I675389 B TWI675389 B TW I675389B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- conductive
- conductive foil
- structural strength
- separator
- foil
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 105
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims abstract description 63
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 23
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 8
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 6
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 5
- 229940005642 polystyrene sulfonic acid Drugs 0.000 description 5
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017770 Cu—Ag Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 carbon chain alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- YCKOAAUKSGOOJH-UHFFFAOYSA-N copper silver Chemical compound [Cu].[Ag].[Ag] YCKOAAUKSGOOJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- WHRAZOIDGKIQEA-UHFFFAOYSA-L iron(2+);4-methylbenzenesulfonate Chemical compound [Fe+2].CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1.CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 WHRAZOIDGKIQEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
- H01G9/151—Solid electrolytic capacitors with wound foil electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
- H01G9/0036—Formation of the solid electrolyte layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/025—Solid electrolytes
- H01G9/028—Organic semiconducting electrolytes, e.g. TCNQ
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
本發明公開一種用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法。捲繞式電容器組件包括正極導電箔片、負極導電箔片及至少一隔離件。隔離件設置在正極導電箔片與負極導電箔片之間。正極導電箔片、負極導電箔片以及隔離件之間都設置有導電高分子分散溶膠及電解質填充物。電解質填充物是選自於由化學聚合法所合成的導電組成物及樹脂摻混導電顆粒兩者的至少一種。本發明所提供的捲繞式電容器組件通過電解質填充物的使用而具有經改良的結構強度。
Description
本發明涉及一種捲繞式電容器組件以及其製造方法，特別是涉及一種用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法。
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。現有技術中，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。
然而，現有技術的固態電解電容器仍具有待改善的缺點。舉例而言，現有的分散液系統的固態電解質具有較低的固含量，使得採用分散液系統的固態電解電容器產品會有結構鬆散而易受外力而變形的缺點。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供
一種捲繞式電容器組件以及其製造方法，其可以有效提升電容器封裝結構的結構強度，甚至是對於電容器產品的電氣特性的提升也有所助益。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的技術方案是，提供一種用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其包括一正極導電箔片、一負極導電箔片以及至少一隔離件。所述隔離件設置在所述正極導電箔片與所述負極導電箔片之間。所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間都設置有一導電高分子分散溶膠以及一電解質填充物。所述電解質填充物是選自於一由化學聚合法所合成的導電組成物以及一樹脂摻混導電顆粒兩者的至少一種。
根據本發明之另一實施例，提供一種用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，所述捲繞式電容器組件包括一正極導電箔片、一負極導電箔片以及至少一隔離件，所述隔離件設置在所述正極導電箔片與所述負極導電箔片之間。所述製造方法包括將一導電高分子分散溶膠設置於所述捲繞式組件的所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間，以及將一電解質填充物填充於所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間。所述電解質填充物是選自於一由化學聚合法所合成的導電組成物以及一樹脂摻混導電顆粒兩者的至少一種。
本發明的主要技術手段在於，本發明技術方案所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法，其能通過“所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間都設置有一導電高分子分散溶膠以及一電解質填充物”、“將一導電高分子分散溶膠設置於所述捲繞式組件的所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間”，以及“將一電解質填充物填充於所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間”的技術特徵，以提升捲繞式電容器組件的整體結構強度並改
良其電性特性。
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用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
1‧‧‧捲繞式組件
11‧‧‧正極導電箔片
12‧‧‧負極導電箔片
13‧‧‧隔離件
130‧‧‧微細孔
2‧‧‧封裝組件
21‧‧‧電容器殼體結構
210‧‧‧容置空間
22‧‧‧底端封閉結構
3‧‧‧導電組件
31‧‧‧第一導電接腳
311‧‧‧第一內埋部
312‧‧‧第一裸露部
32‧‧‧第二導電接腳
321‧‧‧第二內埋部
322‧‧‧第二裸露部
4‧‧‧導電高分子分散溶膠層
5‧‧‧填充層
P‧‧‧電容器封裝結構
圖1為本發明實施例所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件與導電組件的側視剖面示意圖；圖2為包括本發明實施例所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的電容器封裝結構的側視剖面示意圖；圖3為圖1中III部分的放大示意圖；以及圖4為本發明實施例所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法的流程圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法”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效果。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也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，事先聲明。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保護範圍。
首先，請參閱圖1及圖2。圖1本發明實施例所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件與導電組件的組合的側視剖面示意圖，而圖2為包括本發明實施例所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的電容器封裝結構的側視剖面示意圖。
如圖1所示，捲繞式電容器組件1包括捲繞式正極導電箔片11、捲繞式負極導電箔片12以及隔離件13。更進一步來說，隔離
件13設置在捲繞式正極導電箔片11與捲繞式負極導電箔片12之間。除此之外，圖1還顯示另一隔離件13，且捲繞式正極導電箔片11與捲繞式負極導電箔片12兩者其中之一設置在兩個隔離件13之間。另外，捲繞式電容器組件1與導電組件3電性連接。
導電組件3包括電性接觸捲繞式正極導電箔片11的第一導電接腳31以及電性接觸捲繞式負極導電箔片12的第二導電接腳32。舉例來說，第一導電接腳31具有被包覆在封裝組件2的內部的第一內埋部311以及裸露在封裝組件2的外部的第一裸露部312，並且第二導電接腳32具有被包覆在封裝組件2的內部的第二內埋部321以及裸露在封裝組件2的外部的第二裸露部322。
另外，如圖2所示，捲繞式電容器組件1經過封裝後可以形成捲繞型固態電解電容器封裝結構P。捲繞型固態電解電容器封裝結構P包括：捲繞式電容器組件1、封裝組件2以及導電組件3。如圖2所示，經過封裝步驟後，捲繞式電容器組件1會被包覆在封裝組件2的內部。舉例來說，封裝組件2包括電容器殼體結構21例如(鋁殼或其它金屬殼體)以及底端封閉結構22，電容器殼體結構21具有用於容置捲繞式電容器組件1的容置空間210，並且底端封閉結構22設置在電容器殼體結構21的底端以封閉容置空間210。此外，封裝組件2也可以是由任何絕緣材料所製成的封裝體。
請再次參閱圖1。捲繞式電容器組件1的正極導電箔片11與負極導電箔片12可以包括鈦(Ti)或是碳(C)。另外，固態電解質被填充於正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件13之間。具體來說，固態電解質可以被設置在捲繞式電容器組件1的表面及/或內部，並滲入捲繞式電容器組件1的表面微細孔內。
詳細而言，在本發明所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件中，正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件13之間都設置有導電高分子分散溶膠以及電解質填充物，導電高分
子分散溶膠以及電解質填充物共同形成固態電解質。
請配合圖3所示。圖3為圖1中III部分的放大示意圖。具體來說，導電高分子分散溶膠以及電解質填充物相互配合而形成複合型固態電解質，以使得相鄰的正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件13彼此之間產生網狀電性連結。
在現有技術中，固態電解電容器是僅使用導電高分子分散溶膠作為電容器的固態電解質。具體來說，設置在正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件13之間的導電高分子分散溶膠可以穿透或是滲入電解紙的孔隙，而在正極導電箔片11與負極導電箔片12之間形成絲狀的電性連結。
然而，由於導電高分子分散溶膠具有較低的固含量，且其絲狀的電性連結強度並非令人滿意，使得包括導電高分子分散溶膠的電容器素子，甚至是包括此電容器素子的電容器封裝結構的結構較為鬆散，因此，在受力時易發生變形。如此一來，需要反覆進行塗佈(設置)導電高分子分散溶膠層4的步驟來達成足夠的電性連結與結構強度。
針對此，在本發明中，是通過固含量較高的電解質填充物來將加強正極導電箔片11與負極導電箔片12之間的電性連結的強度，並提升電容器素子，甚至是電容器封裝結構整體的結構強度。
舉例而言，在本發明實施例中，導電高分子分散溶膠具有介於20至30%之間的固含量，且所述電解質填充物具有介於60至70%之間的固含量。因此，藉由併用可以良好地滲入電容器素子的微孔隙中但具有低固含量的導電高分子分散溶膠，以及具有高固含量的電解質填充物，本發明所提供的捲繞式電容器組件中是包括一種複合型固態電解質，藉此，可以具有經過改良的結構強度與電氣特性。
具體來說，在本發明的實施例中，導電高分子分散溶膠的一部分滲入正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件13四者
的至少其中之一的多個微細孔130中，而導電高分子分散溶膠的另一部分塗佈在正極導電箔片、負極導電箔片以及隔離件上而形成導電高分子分散溶膠層4。確保導電高分子分散溶膠的一部分滲透入在製程過程中所形成的微細孔130中可以提升導電高分子分散溶膠對捲繞式電容器組件1的含浸率。
導電高分子分散溶膠可以包括導電聚合物奈米粒子及分散劑，並可以視情況與一或多種添加劑併用。舉例而言，導電聚合物奈米粒子是奈米等級的導電高分子材料，且可以是苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚二氧乙基噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT：PSS)複合物或是其等的任意組合。分散劑可以是水或是其他有機溶劑，例如醇類。添加劑可以是選自於由導電助劑、pH調整劑、凝集劑、增稠劑、黏著劑以及交聯劑所組成的群組。除此之外，導電聚合物奈米粒子還可以經過乳化劑改質而提高其分散性與電氣特性。
在本發明中，通過導電高分子分散溶膠而形成在捲繞式固態電容器組件中的導電高分子分散溶膠層可以通過不同方法而形成。可以通過浸泡式塗佈、旋轉式塗佈、淋幕式塗佈或是噴霧式塗佈等方式而將導電高分子分散溶膠設置在捲繞式電容器組件內。舉例而言，可以將捲繞式電容器組件浸入承載有導電高分子分散溶膠的容器中。接著，將設置有導電高分子分散溶膠的捲繞式電容器組件烘乾以去除殘餘的分散劑。如此一來，可以在捲繞式電容器組件的正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件之間13之間形成導電高分子分散溶膠層4。
接下來，如前所述，電解質填充物必須與導電高分子分散溶膠併用以提升電容器封裝結構的整體封裝強度與電氣特性。事實上，假使在捲繞式電容器組件中僅僅使用電解質填充物來作為固態電解質，由此所製成的電容器封裝結構會具有較高的漏電流(LC)效果。一般而言，為了改善漏電流的問題，必須在工作電壓與正極導電箔片11的耐壓之間取得平衡。然而，在克服漏電流問題的
同時會犧牲電容器的電容值。
本發明的申請人發現，同時使用導電高分子分散溶膠以及電解質填充物作為複合型固態電解質，事實上可以同時克服單獨使用導電高分子分散溶膠的缺點與單獨使用電解質填充物的缺點。承上所述，在形成導電高分子分散溶膠層4之後，可以將電解質填充物填充於導電高分子分散溶膠層4與正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件之間13之間的縫隙。藉此，可以將原先由導電高分子分散溶膠所形成的絲狀電性連結轉化為網狀、面狀且密度較高的電性連結。
舉例而言，在本發明中，電解質填充物是選自於由化學聚合法所合成的導電組成物以及樹脂摻混導電顆粒兩者的至少一種。由化學聚合法所合成的導電聚合物可以是衍生自至少兩種導電聚合物單體、一氧化劑以及一助劑。舉例而言，導電聚合物單體可以是3,4-二氧乙基噻吩(EDOT)以及聚苯乙烯磺酸(PSS)，而氧化劑可以是過硫酸鈉。另外，助劑可以是對苯二酚。
事實上，作為本發明中所使用的電解質填充物，由化學聚合法所合成的導電組成物與導電高分子分散溶膠層4可以是由相同的組成所形成。然而，需要注意的是，為了達到通過電解質填充物而強化電容器的結構的效果，作為電解質填充物的導電組成物中不同組份的配比需要加以調整。舉例而言，在本發明的實施例中，至少兩種導電聚合物單體、氧化劑以及助劑的莫耳比為1：0.7~1.4：0.5~2。在一個實施例中，可以採用共1莫耳的EDOT與PSS作為導電聚合物單體，採用0.7莫耳的過硫酸鈉作為氧化劑，以及採用0.8莫耳的對苯二酚作為助劑。
如上所述，電介質填充物還可以是樹脂摻混導電顆粒。樹脂摻混導電顆粒包括樹脂材料以及金屬複合導電顆粒。舉例而言，樹脂摻混導電顆粒中的樹脂材料可以是環氧樹脂、丙烯酸樹脂以及甲基丙烯酸樹脂的至少一種，而金屬複合導電顆粒可以是銅(Cu)
和銀(Ag)的複合顆粒。除此之外，樹脂摻混導電顆粒還可以與添加劑，例如分散劑併用，用以改良樹脂材料與金屬複合導電顆粒的分散性。
在本發明的實施例中，樹脂摻混導電顆粒中的樹脂材料的含量是介於90至98莫耳%之間，金屬複合導電顆粒的含量是介於0.2至0.8莫耳%之間，且樹脂摻混導電顆粒還包括餘量的添加劑。
將電解質填充物設置於正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件13之間的方式可以依據電解質填充物的種類加以調整。舉例而言，電解質填充物可以通過浸泡式塗佈、旋轉式塗佈、淋幕式塗佈或是噴霧式塗佈等方式而設置在捲繞式電容器組件1內，用以形成填充層5。
接下來，請參閱圖4。本發明還提供一種用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法。上述製造方法是用以製造先前所說明的捲繞式電容器組件1。如圖4所示，本發明所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法包括：將導電高分子分散溶膠設置於捲繞式組件的正極導電箔片、負極導電箔片以及隔離件之間(步驟S100)，以及將電解質填充物填充於正極導電箔片、負極導電箔片以及隔離件之間(步驟S102)。
通過上述步驟，可以使得導電高分子分散溶膠以及電解質填充物相互配合而形成複合型固態電解質，以使得相鄰的正極導電箔片11、負極導電箔片12以及隔離件13彼此之間產生網狀電性連結。
值得注意的是，用於本發明所提供的製造方法的捲繞式電容器組件、導電高分子分散溶膠以及電解質填充物的結構或是具體種類與反應配比都是如先前至針對用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的說明中所述，再此不再次敘述。
在本發明的實施例中，在設置導電高分子分散溶膠的步驟(步
驟S100)中，還可以進一步包括：使得導電高分子分散溶膠的一部分滲入正極導電箔片、負極導電箔片以及隔離件四者的至少其中之一的多個微細孔中，而導電高分子分散溶膠的另一部分塗佈在正極導電箔片、負極導電箔片以及隔離件上而形成導電高分子分散溶膠層4。
以下將通過實施例來例示本發明所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法。
在下列實施例中，都是使用PEDOT：PSS複合物作為導電高分子分散溶膠中的導電高分子材料，並使使用水作為導電高分子分散溶膠的溶劑。接下來，在下表中分別列出使用不同的電解質填充物來形成填充層4，以及電容器封裝結構的相關電氣特性測試結果。具體來說，在表1中，是使用由化學聚合法所合成的導電組成物作為電解質填充物，而在表2中則是使用樹脂摻混導電顆粒作為電解質填充物。
值得一提的是，在下列表格中，是使用3,4-乙烯二氧噻吩(3,4-Ethylenedioxythiophene，EDOT)與聚苯乙烯磺酸鹽(PSS，poly(styrenesulfonate)作為單體，使用對甲苯磺酸鐵作為氧化劑，使用咪唑(imidazole)作為助劑，使用環氧樹脂作為樹脂材料，使用銅-銀(Cu-Ag)複合顆粒作為導電顆粒，以及使用分散劑作為添加劑。分散劑為具有分支的長碳鏈醇類，且其中具有不飽和鍵(如三鍵)。
表2
由上列表1及表2可知，同時使用導電高分子分散溶膠形成導電高分子分散溶膠層4與使用電解質填充物形成填充層5作為固態電解質，確實可以賦予捲繞型固態電解電容器封裝結構P優異的電氣特性。
本發明的有益效果在於，本發明技術方案所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法，其能通過“所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間都設置有一導電高分子分散溶膠以及一電解質填充物”以及“將一導電高分子分散溶膠設置於所述捲繞式組件的所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間；以及將一電解質填充物填充於所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間”的技術特徵，以提升捲繞式電容器組件的整體結構強度並改良其電性特性。
具體來說，通過同時在捲繞式電容器組件中使用導電高分子分散溶膠以及電解質填充物作為複合型固態電解質，可以在正極導電箔片111、負極導電箔片12以及隔離件13之間建立傳導性良好(電阻低)且支撐性強的網狀實心連結。如此一來，本發明所提供的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件1可以應用於高壓、小尺寸的電容器產品，且具有優異的電氣特性。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及附圖
內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
Claims (14)
- 一種用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其包括：一正極導電箔片；一負極導電箔片；以及至少一隔離件，所述隔離件設置在所述正極導電箔片與所述負極導電箔片之間；其中，所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間都設置有一導電高分子分散溶膠以及一電解質填充物；所述導電高分子分散溶膠的一部分滲入所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件三者的至少其中之一的多個微細孔中，而所述導電高分子分散溶膠的另一部分塗佈在所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件上而形成一導電高分子分散溶膠層；其中，所述電解質填充物是選自於一由化學聚合法所合成的導電組成物以及一樹脂摻混導電顆粒兩者的至少一種。
- 如請求項1所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其中，所述導電高分子分散溶膠以及所述電解質填充物相互配合而形成一複合型固態電解質，以使得相鄰的所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件彼此之間產生電性連結。
- 如請求項1所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其中，所述由化學聚合法所合成的導電組成物是衍生自至少兩種導電聚合物單體、一氧化劑以及一助劑。
- 如請求項3所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其中，至少兩種所述導電聚合物單體、所述氧化劑以及所述助劑的莫耳比為1：0.7~1.4：0.5~2。
- 如請求項1所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其 中，所述樹脂摻混導電顆粒包括一樹脂材料以及一金屬複合導電顆粒。
- 如請求項5所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其中，所述樹脂摻混導電顆粒中的所述樹脂材料的含量是介於90至98莫耳%之間，所述金屬複合導電顆粒的含量是介於0.2至0.8莫耳%之間，且所述樹脂摻混導電顆粒還包括餘量的一添加劑。
- 如請求項1所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件，其中，所述導電高分子分散溶膠具有介於20至30%之間的固含量，且所述電解質填充物具有介於60至70%之間的固含量。
- 一種用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，所述捲繞式電容器組件包括一正極導電箔片、一負極導電箔片以及至少一隔離件，所述隔離件設置在所述正極導電箔片與所述負極導電箔片之間，所述製造方法包括：將一導電高分子分散溶膠設置於所述捲繞式組件的所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間；使得所述導電高分子分散溶膠的一部分滲入所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件三者的至少其中之一的多個微細孔中，而所述導電高分子分散溶膠的另一部塗佈在所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件上而形成一導電高分子分散溶膠層；以及將一電解質填充物填充於所述正極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件之間；其中，所述電解質填充物是選自於一由化學聚合法所合成的導電組成物以及一樹脂摻混導電顆粒兩者的至少一種。
- 如請求項8所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，其中，所述導電高分子分散溶膠以及所述電解質填充物相互配合而形成一複合型固態電解質，以使得相鄰的所述正 極導電箔片、所述負極導電箔片以及所述隔離件彼此之間產生電性連結。
- 如請求項8所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，其中，所述由化學聚合法所合成的導電組成物是衍生自至少兩種導電聚合物單體以及一氧化劑以及一助劑。
- 如請求項10所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，其中，至少兩種所述導電聚合物單體、所述氧化劑以及所述助劑的莫耳比為1：0.7~1.4：0.5~2。
- 如請求項8所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，其中，所述樹脂摻混導電顆粒包括一樹脂材料以及一金屬複合導電顆粒。
- 如請求項12所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，其中，所述樹脂摻混導電顆粒中的所述樹脂材料的含量是介於90至98莫耳%之間，所述金屬複合導電顆粒的含量是介於0.2至0.8莫耳%之間，且所述樹脂摻混導電顆粒還包括餘量的一添加劑。
- 如請求項8所述的用於提升結構強度的捲繞式電容器組件的製造方法，其中，所述導電高分子分散溶膠具有介於20至30%之間的固含量，且所述電解質填充物具有介於60至70%之間的固含量。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107114869A TWI675389B (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法 |
| US16/399,440 US11424079B2 (en) | 2018-05-02 | 2019-04-30 | Winding type capacitor assembly with enhanced structural strength and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW107114869A TWI675389B (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI675389B true TWI675389B (zh) | 2019-10-21 |
| TW201947620A TW201947620A (zh) | 2019-12-16 |
Family
ID=68385163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW107114869A TWI675389B (zh) | 2018-05-02 | 2018-05-02 | 用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11424079B2 (zh) |
| TW (1) | TWI675389B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI718960B (zh) * | 2020-06-10 | 2021-02-11 | 鈺邦科技股份有限公司 | 捲繞型電容器封裝結構及其製作方法 |
| TWI719908B (zh) * | 2020-06-10 | 2021-02-21 | 鈺邦科技股份有限公司 | 捲繞型電容器封裝結構及其製作方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020057665A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサの製造方法及び電解コンデンサ |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWM396478U (en) * | 2010-08-20 | 2011-01-11 | Lelon Electronics Corp | High-voltage winding-type aluminum solid capacitor |
| TWI480907B (zh) * | 2012-07-25 | 2015-04-11 | Apaq Technology Co Ltd | 捲繞型固態電解電容器封裝結構 |
| TWI483275B (zh) * | 2012-07-26 | 2015-05-01 | Ind Tech Res Inst | 電解電容器用電解質混合物、用以合成導電高分子之組成物及使用此混合物之導電高分子固態電解電容器 |
| TWI598909B (zh) * | 2016-12-12 | 2017-09-11 | 鈺邦科技股份有限公司 | 低漏電之電解電容器 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001020625A1 (fr) * | 1999-09-10 | 2001-03-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Condensateur electrolytique solide, procede de production de celui-ci et solution d'agent oxydant de polymerisation de polymere conducteur |
| JP4329299B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2009-09-09 | パナソニック株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| AU2008305115B2 (en) * | 2007-09-26 | 2011-12-08 | Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. | Process for producing electroconductive polymer electrode and dye-sensitized solar cell comprising the electroconductive polymer electrode |
| TW201015595A (en) * | 2008-09-22 | 2010-04-16 | Sanyo Electric Co | Winding-type electrolytic capacitor and method of manufacturing the same |
| US20100193745A1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Conductive polymer film, conductive polymeric material and electronic device |
| JP2012191178A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-10-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 電解コンデンサおよび電解コンデンサの製造方法 |
| WO2012132248A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | パナソニック株式会社 | 電解コンデンサの製造方法 |
| CN109417189B (zh) * | 2016-06-30 | 2021-11-09 | 罗伯特·博世有限公司 | 电解质 |
| WO2018221096A1 (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電解コンデンサおよびその製造方法 |
-
2018
- 2018-05-02 TW TW107114869A patent/TWI675389B/zh active
-
2019
- 2019-04-30 US US16/399,440 patent/US11424079B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWM396478U (en) * | 2010-08-20 | 2011-01-11 | Lelon Electronics Corp | High-voltage winding-type aluminum solid capacitor |
| TWI480907B (zh) * | 2012-07-25 | 2015-04-11 | Apaq Technology Co Ltd | 捲繞型固態電解電容器封裝結構 |
| TWI483275B (zh) * | 2012-07-26 | 2015-05-01 | Ind Tech Res Inst | 電解電容器用電解質混合物、用以合成導電高分子之組成物及使用此混合物之導電高分子固態電解電容器 |
| TWI598909B (zh) * | 2016-12-12 | 2017-09-11 | 鈺邦科技股份有限公司 | 低漏電之電解電容器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI718960B (zh) * | 2020-06-10 | 2021-02-11 | 鈺邦科技股份有限公司 | 捲繞型電容器封裝結構及其製作方法 |
| TWI719908B (zh) * | 2020-06-10 | 2021-02-21 | 鈺邦科技股份有限公司 | 捲繞型電容器封裝結構及其製作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201947620A (zh) | 2019-12-16 |
| US11424079B2 (en) | 2022-08-23 |
| US20190341197A1 (en) | 2019-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107533923B (zh) | 电解电容器 | |
| CN102522221B (zh) | 固体电解电容器及其制造方法 | |
| TWI675389B (zh) | 用於提升結構強度的捲繞式電容器組件及其製造方法 | |
| JP6603882B2 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JP6803519B2 (ja) | 電解コンデンサの製造方法 | |
| US9613757B2 (en) | Conductive polymer composite and preparation and use thereof | |
| JP5895136B2 (ja) | 電解コンデンサの製造方法 | |
| JP6528087B2 (ja) | 電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2014003322A (ja) | 電解コンデンサの製造方法 | |
| JP4914769B2 (ja) | 固体電解コンデンサ電極用導体ペーストおよび該導体ペーストを使用した固体電解コンデンサの電極の製造方法 | |
| US10600579B2 (en) | Electrolytic capacitor including hydroxy compound and manufacturing method therefor | |
| CN110444396B (zh) | 用于提升结构强度的卷绕式电容器组件及其制造方法 | |
| US20190198254A1 (en) | Capacitor package structure with functional coating | |
| TWI654266B (zh) | 用於電容器的可溶性奈米微粒溶液以及電容器封裝結構 | |
| TWI690960B (zh) | 電容器、電容器封裝結構及其製作方法 | |
| JP6450925B2 (ja) | 蓄電デバイスおよびその製造方法 | |
| JP7108811B2 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| CN106463264B (zh) | 固体电解电容器及其制造方法 | |
| TWI707012B (zh) | 抗突波電容器及其製造方法 | |
| CN111048314B (zh) | 抗突波电容器及其制造方法 | |
| JP7203309B2 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| WO2022185999A1 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| WO2022145452A1 (ja) | 電解コンデンサ | |
| JP2022131169A (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| WO2020137548A1 (ja) | 電解コンデンサおよびその製造方法 |