一种高压叠层片式固态铝电解电容器的制造方法与流程

1.本发明属于固态铝电解电容器的技术领域，具体涉及一种高压叠层片式固态铝电解电容器的制造方法。


背景技术：

2.目前市场对于智能产品小型化、便携性、高可用性等方面提出了更高的要求，从而使得其中元件也需要不断地改进，以适应其轻量化的要求，电容器也是如此，如今也越来越需要往小型化发展。叠层片式固态铝电解电容器的出现和发展正是适应了这样的市场需求。叠层片式固态铝电解电容器是一种是使用高分子导电聚合物作电容器阴极的新型电子元件，其具有一系列有点：高频低阻抗，优异的温度和频率特性，能耐很高的纹波电流；由于电解质为固体，所以储存或使用过程中不会出现漏液，燃烧，符合环保安全要求。
3.但是目前行业内的叠层片式固态铝电解电容器制造工艺还比较复杂，特别是高压技术工艺方面还存在较大的问题。比如使用化学聚合工艺制作高压叠层电容器(额定工作电压》16v的产品)时往往会漏电流合格率很低，并且做信赖性试验时经常出现漏电流不良，甚至短路的状况发生；而使用可溶性高分子溶液含浸聚合工艺时，由于氧化膜的孔径太小往往会导致可溶性高分子溶液不能很好地渗透进去，从而导致容量很小。因此，研究出一种耐压能力高且容量引出率高的叠层片式固态铝电解电容器制造方法，是从业人员所迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

4.(1)要解决的技术问题
5.本发明的目的在于提供一种高压叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，该方法能够提高聚合物固态铝电解电容器的耐压能力，降低产品的漏电流，并且高温下性能更加稳定。
6.(2)技术方案
7.为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种高压叠层片式固态铝电解电容器的制造方法，该制造方法包括以下操作步骤：
8.(1)对铝箔进行裁切；
9.(2)将裁切好的铝箔上涂覆绝缘阻隔胶，划分阴极区和阳极区；
10.(3)将涂覆阻隔胶的铝箔浸入盛有化成溶液的化成槽中，施加直流电压对铝箔氧化膜进行修复；
11.(4)采用单体含浸、氧化剂含浸和清洗多次循环的化学聚合工艺在所述阴极区上形成第一导电性高分子层；
12.(5)采用多次含浸可溶性高分子溶液在第一导电性高分子层外形成第二导电性高分子层；
13.(6)在所述第二导电性高分子层表面形成导电石墨层；
14.(7)在所述导电石墨层表面形成银导电层，制成单片电容器元件；
15.(8)将所述单片电容器元件的阳极区焊接到引线框的阳极上；用导电银膏将电容器元件的阴极区粘接到引线框的阴极上，固化后形成电容器芯子；
16.(9)采用模具进行封装，从而形成固态电容器。
17.优选地，所述步骤(4)中，所述单体是具有噻吩骨架的化合物。
18.优选地，所述步骤(4)中，所述单体的浓度为10％-30％,溶剂为乙醇，丁醇或两者的混合溶剂。
19.优选地，所述步骤(4)中，所述氧化剂可以是过硫酸钠、过硫酸铵、对甲苯磺酸铁等。
20.优选地，所述步骤(4)中，所述清洗使用纯水、醇类溶剂或者两者混合溶剂进行清洗。
21.优选地，所述步骤(4)中，所述循环次数为4-15次。
22.优选地，所述步骤(5)中，所述可溶性高分子溶液为聚噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的水溶液。
23.优选地，所述步骤(5)中，所述可溶性高分子溶液的浓度为2％-8％。
24.所述步骤(5)中，所述可溶性高分子溶液含浸次数为2-10次。
25.(3)有益效果
26.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
27.本发明的固态铝电解电容器的制造方法，采用单体含浸、氧化剂含浸和聚合后清洗等步骤进行多次循环的化学聚合工艺，可以在铝箔氧化膜内部形成导电聚合物，可以大大提升叠层的电容器的容量引出率；然后采用多次含浸可溶性高分子溶液在第一导电性高分子层外部形成第二导电性高分子层，可以大大提升聚合物固态铝电解电容器的耐压能力，降低产品的漏电流。这样就能够制作出耐压能力高，漏电流小，性能稳定的高压叠层片式固态铝电解电容器。
附图说明
28.为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中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制作工艺流程图，对于本领域普通技术人员来说，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。
29.图1为本发明高压叠层片式固态铝电解电容器的制作工艺流程图。
具体实施方式
30.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。
31.实施例1
32.(1)选取50vf铝箔进行裁切，宽度为3.5mm,长度为11mm。
33.(2)在选好的化成铝箔表面上涂覆阻隔胶，该隔离胶将化成铝箔分成阴极区和阳
极区，阴极区高度为4.7mm，胶线宽度为0.7mm。
34.(3)将涂覆阻隔胶的铝箔浸入盛有化成溶液的化成槽中，施加51v的直流电压对铝箔氧化膜进行再化成；
35.(4)将完成化成的铝箔阴极区浸入到亚乙基二氧噻吩的20％乙醇(单体还原液)中，取出烘干，接着浸入过硫酸铵的30％的水溶液中(氧化液)，再取出烘干。然后将其浸入到纯水中5分钟，并在100℃的烤箱中干燥10分钟。重复进行上述操作8次，在化成箔内部形成第一导电性高分子层。
36.(5)将形成了第一导电性高分子层的电容器元件浸入到4％的pedot:pss水溶液中30秒，提起来然后在100℃的烤箱中干燥30分钟。重复进行上述操作4次，在化成箔外部形成第二导电性高分子层。
37.(6)将形成第二导电性高分子层的铝箔浸渍于石墨浆料30s后缓慢提拉取出，然后烘干。
38.(7)将石墨固化后的化成铝箔浸渍于银浆浆料60s缓慢提拉取出，然后烘干。
39.(8)将银层固化所得的电容器元件的阳极区焊接在引线框的阳极上，用导电银膏将电容器元件的阴极区粘连于引线框的阴极上，银膏固化后电容器元件就层叠在一起形成电容器芯子，共叠4层。
40.(9)将完成堆叠的电容器芯子放置于成型模具型腔中，通过加热加压将环氧树脂注入，保持120s完成封装。从而形成电容器。
41.实施例2
42.与实施例1不同的是单体浓度为30％，氧化剂为35％，循环次数为6次，其余步骤都一样。
43.实施例3
44.与实施例1不同的是单体浓度为18％，氧化剂为28％，循环次数为11次，其余步骤都一样。
45.实施例4
46.与实施例1不同的是将形成了第一导电性高分子聚合物层的电容器元件浸入到2％的pedot:pss水溶液6次，其余步骤都一样。
47.实施例5
48.与实施例1不同的是将形成了第一导电性高分子聚合物层的电容器元件浸入到6％的pedot:pss水溶液3次，其余步骤都一样。
49.对比例1
50.与实施例1不同的是取消步骤(5)，即不使用可溶性高分子溶液在铝箔外部形成第二导电层。而是将步骤(4)的循环次数增加到30次，在铝箔外部形成导电聚合物。
51.对比例2
52.与实施例1不同的是取消步骤(4)，直接通过含浸可溶性高分子溶液在铝箔表面形成导电聚合物。将步骤(5)的循环次数增加到8次。
53.上述实施1-5制造成25v22uf电容器。
54.为了验证本发明制造方法所制得的电容器优势，申请对上述各实施例及相应对比例制造所得的电容器进行相关参数的检测，数量为32个，初期特性测试120hz测试电容和损
耗、100khz测试esr、施加额定电压1分钟后的漏电流值为33μa(0.06℃v)以上的电容器作为不良品。耐热性试验是使该电容器在260℃的温度下通过10秒钟，重复3次，测试施加额定电压1分钟后的漏电流，然后将33μa(0.06℃v)以上的电容器作为不良品。具体检测结果如下表所示。
55.表1各实施例与对比例的检测结果
[0056][0057]
由表1可知，本发明制造方法各实施例与对比例1所制得的电容器相比，本发明制造方法可以明显提高电容器的耐压能力和降低电容器的漏电流；本发明制造方法各实施例与对比例2所制得的电容器相比，可以明显提高电容器的容量引出率。
[0058]
表2各实施例与对比例的检测结果
[0059][0060][0061]
备注：*总合格率为0,主要原因是容量达不到规格所致。
[0062]
由表2可知，本发明制造方法各实施例与对比例1所制得的电容器相比，不但可以提高叠层片式铝电解电容器的合格率；还可以提高叠层片式铝电解电容器的热稳定性。
[0063]
总之，通过本发明制造方法，能够制作出耐压能力高，漏电流小，性能稳定的叠层片式固态铝电解电容器。
[0064]
以上描述了本发明的具体实施方式,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0065]
此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。