本發明涉及電容器領域,具體涉及一種制備薄型聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的方法。
背景技術:
近年來,隨著電子整機往小型化發展,對電解電容器的市場需求也逐步趨向薄型化。聚合物片式疊層固體鋁電解電容器以導電高分子作為電解質,與傳統液體鋁電解電容器相比,具有體積更小、性能更好、寬溫、長壽命、高可靠性和高環保等諸多優點。目前聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的制備工藝主要是通過化學聚合或電解聚合方法在鋁箔陰極區表面形成導電聚合物膜,之后在導電聚合物膜上依次涂覆石墨和銀漿,形成電容器單元;多個單元間經過疊層粘接在引線框上,分別引出陽極和陰極,用環氧樹脂進行封裝。
現有技術雖然可以制備出較傳統液體鋁電解電容器厚度更薄的聚合物固體鋁電解電容器,但因受到鋁箔自身厚度、比容、石墨及銀漿層厚度限制,難以在維持各項電性能參數的基礎上進一步減薄電容器的厚度。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題,在于提供一種制備薄型聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的方法,以解決在維持各項電性能參數的基礎上難以進一步減薄電容器厚度的問題。
本發明是這樣實現的:
一種制備薄型聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的方法,包括以下步驟;(1)對鋁箔進行裁切;(2)涂覆阻隔膠劃分陰極區和陽極區;(3)在陰極區表面上形成導電聚合物固體電解質層;(4)在導電聚合物固體電解質層外表面形成含碳陰極層;(5)在含碳陰極層外表面形成含銀陰極層,制得單片電容器元件;(6)將所述單片電容器元件經過疊層粘接在引線框上;(7)采用模具進行封裝,制得固體電解電容器;在所述步驟(6)中,引線框具有陰極折彎結構;所述步驟(7)中,模具的上半部與下半部的深度不同。
較佳的,所述陰極折彎結構的深度為0.1mm~0.2 mm。
較佳的,所述模具的上半部與下半部的深度比范圍為0.3~0.5。
較佳的,在所述步驟(4)中,形成含碳陰極層的方法為浸漬后吹干,具體為:將鋁箔陰極區浸入導電石墨漿料中10s,后緩慢提拉取出,使第二固體電解質層外表面粘附上導電石墨;采用氣槍吹去多余的導電石墨,自然晾干10min,后烘干,得到含碳陰極層。
較佳的,在所述步驟(5)中,形成含銀陰極層的方法為浸漬后甩干,具體為:將鋁箔陰極區浸入導電銀漿中10s,后緩慢提拉取出,使含碳陰極層外表面粘附上導電銀漿;使用離心甩干方式去除多余的導電銀漿,自然晾干10min,后烘干,得到含銀陰極層。
有益效果:在維持同等電性能參數的基礎上,可以使聚合物片式疊層固體鋁電解電容器結構更加緊湊,厚度更薄,滿足市場對更薄厚度固體電解電容器的需求,制備工藝可操作性強,具有顯著的經濟效益和社會效益。
【附圖說明】
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為體現引線框陰極折彎結構以及封裝模具上半部與下半部不同深度的電容器結構示意圖。
圖中:1、陰極引腳;2、陽極引腳;3、電容器外殼;h1、模具上半部深度;h2、模具下半部深度;d、陰極折彎結構深度。
【具體實施方式】
為了易于進一步理解本發明,以下將結合附圖和實施例對本發明作進一步的闡述,引線框陰極折彎結構以及封裝模具上半部與下半部不同深度的設計如圖1所示。以下是本發明的較佳實施例,但本發明不僅限于此。
實施例1
將3VF鋁箔(陰極區面積3.6mm×4.9mm)用化學聚合工藝制備第一固體電解質層聚吡咯之后,再進行電解聚合工藝,制得第二固體電解質層聚吡咯;在第二固體電解質層外表面形成含碳陰極層,具體是將鋁箔陰極區浸入導電石墨漿料中10s,后緩慢提拉取出,使第二固體電解質層外表面粘附上導電石墨。采用氣槍吹去多余的導電石墨,自然晾干10min,后烘干,得到含碳陰極層;在含碳陰極層外表面形成含銀陰極層,具體是將鋁箔陰極區浸入導電銀漿中10s,后緩慢提拉取出,使含碳陰極層外表面粘附上導電銀漿。使用離心甩干方式去除多余的導電銀漿,自然晾干10min,后烘干,得到含銀陰極層,制得單片電容器元件;將單片電容器元件經過疊層粘接在陰極折彎結構深度為0.2mm的引線框上,具體是引線框陰極區凹陷處疊1層,凸起處疊2層。然后用環氧樹脂進行封裝,具體是疊1層面向上,疊2層面向下,采用上半部深度為0.30mm,下半部深度為1.00mm的模具,其上半部與下半部的深度比為0.3,制成上半部厚度為0.30mm,下半部厚度為1.00mm的聚合物片式疊層固體鋁電解電容器。
實施例2
與實施例1不同的是,將單片電容器元件經過疊層粘接在陰極折彎結構深度為0.15mm的引線框上。采用上半部深度為0.37mm,下半部深度為0.93mm的模具,其上半部與下半部的深度比為0.4,制成上半部厚度為0.37mm,下半部厚度為0.93mm的聚合物片式疊層固體鋁電解電容器。
實施例3
與實施例1不同的是,將單片電容器元件經過疊層粘接在陰極折彎結構深度為0.1mm的引線框上。采用上半部深度為0.43mm,下半部深度為0.86mm的模具,其上半部與下半部的深度比為0.5,制成上半部厚度為0.43mm,下半部厚度為0.86mm的聚合物片式疊層固體鋁電解電容器。
實施例4
與實施例1不同的是,在第二固體電解質層外表面形成含碳陰極層時,不使用氣槍吹。
實施例5
與實施例1不同的是,在含碳陰極層外形成含銀陰極層時,不使用離心甩干。
對比例1
與實施例1不同的是,在第二固體電解質層外表面形成含碳陰極層時,不使用氣槍吹;在含碳陰極層外形成含銀陰極層時,不使用離心甩干。將單片電容器元件疊層時,使用陰極區無折彎的引線框;用環氧樹脂進行封裝時,采用上半部與下半部的深度均為0.65mm,深度比為1的模具。
對比例2
與實施例1不同的是,在第二固體電解質層外表面形成含碳陰極層時,不使用氣槍吹;在含碳陰極層外形成含銀陰極層時,不使用離心甩干。將單片電容器元件疊層時,使用陰極區無折彎的引線框;用環氧樹脂進行封裝時,采用上半部與下半部的深度均為0.9mm,深度比為1的模具。
上述實施例制備成2V/330μF電容器,測試電容器的容量、損耗、ESR,漏電流值,數據如表1所示:
表1實施例與對比例的電容器電性能與尺寸比較
從上述電容器電性能與尺寸數據可以看出,實施例1-5與對比例1相比,采用具有陰極折彎結構的引線框,上半部與下半部不同深度的封裝模具,以及用于陰極引出的導電涂料的厚度控制涂敷工藝后,可以成功實現厚度為1.4mm的薄型聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的制備,各項電性能水平良好。實施例1-5與對比例2相比,在電性能水平相當的基礎上,厚度可以減薄0.5mm,滿足市場對更薄厚度固體電解電容器的需求。
雖然以上描述了本發明的具體實施方式,但是熟悉本技術領域的技術人員應當理解,我們所描述的具體的實施例只是說明性的,而不是用于對本發明的范圍的限定,熟悉本領域的技術人員在依照本發明的精神所作的等效的修飾以及變化,都應當涵蓋在本發明的權利要求所保護的范圍內。