一種固體電解質鋁電解電容器及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電解電容器的制備技術領域，具體涉及一種固體電解質鉛電解電容器 及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 在各種片式電子元件中，鉛電解電容器片式化的難度最大，同時也是技術含量最 高的。且鉛電解電容器具有電容量大、體積小、價格便宜等優點。而一般傳統的液體鉛電解 電容器由于采用工作電解液作陰極，極易干澗、泄漏，因此可靠性低，工作壽命短且不易實 現片式化，同時阻抗頻率特性較差，不能滿足現代電子系統中電子元件表面組裝化，數字電 路高速化及開關電源高頻化發展。
[0003] 現行的固態電容通常有兩種，一種是采用在電容器芯包內進行聚合反應生成所需 要的導電聚合物，一種是將導電聚合物分散在溶劑中，通過含浸的方式，將導電聚合物放入 芯包中作成電容。該兩種制得的固體電解質鉛電解電容器能夠獲得較好的性能特性，特別 是串聯等效電阻也比較低，能夠滿足現代電子產品的要求，但在串聯等效電阻極低的場合， 現行工藝做出的產品，還不能完全滿足要求。
【發明內容】
[0004] 為了克服了現有技術中的缺點，本發明提供了一種具有優異ESR性能的固體電解 質鉛電解電容器，其固體電解質為通過單體、氧化劑及導電碳材料加熱聚合生成，將芯包聚 合物沒有形成之前，加入導電碳材料，聚合后與導電碳材料形成一種復合材料，增加電解質 的導電能力，從而降低產品的ESR。本發明還提供了該固體電解質鉛電解電容器的制造方 法，該種制造方法可W獲得一致性好、漏電流較小并且具有較高耐壓的固體電解質鉛電解 電容器，同時可提高產品的合格率。
[0005] 本發明所要解決的技術問題通過W下技術方案予W實現： 一種固體電解質鉛電解電容器，包括鉛殼及設置在所述鉛殼內的芯包，所述芯包連接 正負極端子，所述正負極端子外表面鍛有鍛銀層；所述芯包外部設置有膠蓋或橡膠塞。所述 芯包包括陽極化成鉛鉛、陰極鉛、介于所述陽極化成鉛鉛與陰極鉛之間的電解紙和固體電 解質，所述固體電解質為通過單體、氧化劑及導電碳材料加熱聚合生成。
[0006] 優選但不限定，所述單體為喔吩類物質，所述氧化劑為對甲苯賴酸或對甲苯賴酸 鹽。喔吩類物質為3, 4-二撐基雙氧喔吩，對甲苯賴酸鹽為對甲苯賴酸鐵。
[0007] 1.優選但不限定，所述導電碳材料為碳納米材料或碳納米復合材料，所述導電碳 材料的尺寸優選，石墨帰粒徑為小于200nm，碳納米管長度為2~200nm。
[0008] 所述碳納米材料為碳納米管或石墨帰；所述碳納米復合材料中的活性材料為如下 材料中的一種或多種：導電聚合物、金屬氧化物、導電聚合物之間的混合物、導電聚合物和 金屬氧化物之間的混合物、金屬氧化物之間的混合物、導電聚合物之間的復合物、導電聚合 物和金屬氧化物之間的復合物、金屬氧化物之間的復合物。
[0009] 優選但不限定，將己醇溶液放入高速剪切機中，剪切速度為2. 0萬轉/min,將石黑 帰或碳納米管或碳納米復合材料慢慢加入攬拌中的酒精溶液中，攬拌時間控制在30min W 上，配制成含導電碳材料的分散液。該含導電碳材料酒精分散液的濃度控制在0.5~5% (重 量百分比)之間，還可適量加些分散劑，如十二烷基硫酸軸（SDS)，十二烷基苯賴酸軸（SDBS) 等。
[0010] 優選但不限定，將己醇溶液放入高速剪切機中，剪切速度為2.0萬轉/min,將石 黑帰或碳納米管或碳納米復合材料慢慢加入攬拌中的酒精溶液中，導電碳材料濃度控制在 0.5~5% (重量百分比）之間，隨后加入單體，單體濃度可控制在15~30% (重量百分比）之間， 攬拌時間控制在30min W上，配制成含導電碳材料和單體的分散液，還可適量加些分散劑， 如十二烷基硫酸軸（SDS)，十二烷基苯賴酸軸（SDBS)等。
[0011] 本發明提供了一種固體電解質鉛電解電容器的制造方法，所述固體電解質為導電 聚合物和導電碳材料。該制造方法具體包括： (1) 在陽極化成鉛鉛和陰極鉛之間介入電解紙，陽極化成鉛鉛、陰極鉛和電解紙一起卷 繞成芯包，陰極鉛朝外且包住電解紙，再用高溫膠帶環繞陰極鉛粘緊固定；優選采用最低耐 300° C高溫的膠帶； (2) 將密封用的膠蓋安裝于芯包上，并將芯包的陽極導針焊接于鐵條上并確保每個芯 包焊接局度一致； (3) 將芯包浸入化成液中進行化成修復處理；電源正極與鐵條電連接，電源負極與化成 液電連接，加電后陽極化成鉛鉛在化成液中進行修復；然后將化成修復處理后的芯包碳化 處理； 將步驟（3)重復5次； (4) 將芯包再次浸入化成液中進行化成修復處理； (5 )將芯包置于去離子水中清洗，去離子水的電阻率不小于5M Q，水溫為 20° C~100° C;然后干燥，干燥的溫度為80。C~180° C，干燥的時間為20~120min; (6) 將芯包放入含單體和導電碳材料的分散液中進行含浸1~30min，40~65° C干燥 30~150min ； (7) 將芯包放入氧化劑中含浸1~30min，加熱聚合，將芯包置于65~100。C干燥 20~60min，再將芯包置于135~165° C干燥20~60min ; (8 )裝入鉛殼，封口，老化處理制成產品。
[0012] 本發明還提供了另一種固體電解質鉛電解電容器的制造方法，包括： (1) 在陽極化成鉛鉛和陰極鉛之間介入電解紙，陽極化成鉛鉛、陰極鉛和電解紙一起卷 繞成芯包，陰極鉛朝外且包住電解紙，再用高溫膠帶環繞陰極鉛粘緊固定；優選采用最低耐 300° C高溫的膠帶； (2) 將密封用的膠蓋安裝于芯包上，并將芯包的陽極導針焊接于鐵條上并確保每個芯 包焊接局度一致； (3) 將芯包浸入化成液中進行化成修復處理；電源正極與鐵條電連接，電源負極與化成 液電連接，加電后陽極化成鉛鉛在化成液中進行修復；然后將化成修復處理后的芯包碳化 處理； 將步驟（3)重復5次； (4)將芯包再次浸入化成液中進行化成修復處理； (5 )將芯包置于去離子水中清洗，去離子水的電阻率不小于5M Q，水溫為 20° C~100° C;然后干燥，干燥的溫度為80。0180° C,干燥的時間為20~120min; (6 )將芯包放入含導電碳材料的分散液中進行含浸]~30min，40~65 ° C干燥 30~150min ； (7)將芯包分別放入單體和氧化劑中進行含浸1~30min，含浸后加熱聚合，將芯包置于 65~100。C干燥20~60min，再將芯包置于135~165° C干燥20~60min ; (8 )裝入鉛殼，封口，老化處理制成產品。
[0013] 優選但不限定，所述化成液為磯酸系化成液或測酸系化成液或己二酸饋系化成 液。
[0014] 優選但不限定，所述碳化處理具體為將芯包放入烘箱中或置于加熱面板上進行熱 處理，處理的溫度為150° C~350° C ;優選處理的溫度為200° C~300° C，最佳處理的溫 度為260° C。
[0015] 優選但不限定，所述去離子水的電阻率不小于5MQ，水溫為20。C~100° C ;優選 水溫為40。C~80° C，最佳水溫為60。C。
[001引優選但不限定，所述步驟（5)中干燥的溫度為80° C~180° C，干燥的時間為 20~120min;優選干燥的溫度為100° C~160° C，最佳干燥的溫度為130° C，優選干燥的時 間為40~80min。
[0017] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果： (1) 本發明將芯包浸入含有導電碳材料、單體和氧化劑等分散液中，分散液中的電解質 能夠更充分在鉛的表面生成穩定的導電高分子層，導電高分子同時也貫穿隔離紙，形成負 極的通路，