一種導電聚合物固態電容的生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于固態電容器生產技術領域，具體涉及導電聚合物固態電容的生產方 法。
【背景技術】
[0002] 導電聚合物固態電容，具有優秀的高頻低阻特性，在各類應用領域中應用越來越 廣泛，隨著成本的降低，又逐步取代原有液態電解電容的趨勢。但是在優越的阻抗特性和壽 命特性下，固態電容相較于液體電解電容，也有著明顯的劣勢，主要劣勢表現為：漏電大，通 常漏電在100uA_300uA范圍，而液體電解電容的漏電通常在IuA以下，二者相差$父大。這是 一些對漏電要求嚴格的應用領域，目前固態電容還不能完全取代液態電容的主要原因。其 次由于導電聚合物本身雖具有高導電性，但是沒有液態電解質的自我修復能力，老化降低 漏電是純粹通過局部大電流燒結局部聚合物來達成效果，這對電容容量和ESR也會有較大 的負面影響，而且老化最終的效果也不如液體電解質存在下的老化效果。
[0003] 由于固體電解質不具備液體電解質這種加電下的自我修復，對氧化膜進行化學形 成的功能，現有固態電容在制程上與液態電容有著明顯的區別。固態電容在釘卷芯子后，要 通過多道化成、炭化和清洗，使得鋁箱的切口，釘卷處和卷繞過程對鋁箱氧化膜機械損傷后 的破損處，經過己二酸銨溶液化學形成，形成完整的氧化膜后，才能含浸導電聚合物。在導 電聚合物形成過程中，由于酸性氧化劑對氧化膜的有一定腐蝕作用，進而會影響氧化膜的 性能，導致漏電升高。而且，后續的封口，切角，捺印，清洗這些過程，不可避免存在對電容芯 子進行夾持和振動，從而會進一步影響到電容漏電。因此，現有固態電容生產工藝條件下， 普遍存在漏電較高，良品率不穩定。
【發明內容】
[0004] 發明目的：針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種導電聚合 物固態電容的生產方法，大大提高了導電聚合物固態電容器的良品率，降低漏電情形。
[0005] 技術方案：為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種導電聚合物 固態電容的生產方法，經過化成、碳化后的電容芯子半成品再經過含浸/聚合，從而形成高 分子導電聚合物，所述含浸/聚合工藝采用以下三種方法： 方法一：以有機硅改性的醇溶性樹脂作為含浸液，將電容芯子半成品浸入，然后在60~85°C下揮發驅除溶劑，在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層，接著再浸入含有聚合單 體和氧化劑的溶液，進行反應形成導電聚合物； 方法二、直接在聚合單體和氧化劑的溶液中加入有機硅改性的醇溶性樹脂得到含浸 液，然后將電容芯子浸入進行原位反應后，形成導電聚合物和有機硅樹脂的復合物； 方法三、以有機硅改性的醇溶性樹脂作為含浸液，將電容芯子浸入，然后在高溫60~85°C下揮發溶劑從而在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層；接著在含有聚合單體和氧化劑 的溶液中同樣添加有機硅改性的醇溶性樹脂，并將電容芯子繼續浸入，進行聚合反應形成 導電聚合物。
[0006] 作為優選，所述聚合單體為聚乙烯二氧噻吩，所述氧化劑為甲苯磺酸鐵正丁醇溶 液。
[0007] 進一步改進，所述有機娃改性的醇溶性樹脂是將有機娃單體或/和硅烷偶聯劑引 入醇溶性樹脂混合反應而成，所述醇溶性樹脂是環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂或聚酯 樹脂。
[0008] 進一步改進，所述有機硅單體或/和硅烷偶聯劑在醇溶性樹脂合成之初添加，或 者是在醇溶性樹脂合成完之后添加。
[0009] 進一步改進，所述氧化劑/單體的比例為4~6 ;所述有機硅單體或/和硅烷偶聯 劑的重量占氧化劑和單體總質量的2~15%。
[0010] 進一步改進，經過含浸/聚合后，還需依次經過組立、清洗、捺印和老化步驟。
[0011] 有益效果：與現有技術相比，本發明通過不同方式在單體/氧化劑中引入有機硅 改性的醇溶性樹脂，從而在芯子中形成絕緣隔離膜，進而降低導電聚合物固態電容的漏電 量，提高了電容器的生產良品率。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發 明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等 價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0013] 本發明的導電聚合物固態電容的生產工藝方法，主要依次包括裁切、釘卷、焊接、 化成、碳化、含浸、聚合、組立、清洗、捺印、老化、外觀、剪腳/編帶、包裝。本發明的技術核心 在于含浸/聚合步驟，其中各步驟的目的如下： 裁切：把整卷箱/紙，依據設計需求分切成需要的寬度； 釘卷：正導針釘在陽極箱上，負導針釘在陰極箱上，中間用電解紙隔離卷繞成芯包； 焊接：釘卷工序產出的芯包，套上絕緣膠蓋并與芯包密貼，并將正導針頂端點焊在鐵條 上； 化成：將焊接工序產出的半成品，浸泡在化成液中進行通電，修復產品電性能； 碳化：將焊接工序產出的半成品，放在高溫板上烘烤，使芯包中的電解紙趨于碳化程 序； 含浸：將化成碳化后的半成品，浸入藥品中充分吸收藥液，以便形成高分子聚合物； 聚合：將含浸后的半成品，放入高溫箱中，在不同的溫度下按規定時間加溫烘烤，使芯 包中吸收的藥品在高溫下聚合形成高分子物； 組立：將聚合后的半成品裝入鋁殼中，經過束腰封口后將芯包密封起來； 清洗：對組立后的半成品以及引線上的污垢進行清洗，方便印字及美觀； 捺印：根據設計的規格、需求，將產品容量、電壓、系列、周期等印字在鋁殼底部，便于識 別； 老化：根據工藝參數，將捺印后的半成品在高溫下通電，再次修復電性能并100%測試 電容各大特性參數，剔除電性能不合格品； 外觀：對老化后的成品，100%檢查電容外觀，剔除外觀不合格品； 剪腳/編帶：根據客戶需求，對電容引線進行剪切，或編帶加工處理； 包裝：根據客戶需求，對產品進行分裝、標示、打包處理； 入庫/出貨：包裝后產品經過QC檢查電氣特性、尺寸、外觀等，合格后做入庫/出貨處 理。
[0014] 以下通過實施方式重點敘述含浸/聚合工藝：所述有機硅改性的醇溶性樹脂可以 先以一定的比例溶解于醇類溶劑，通過含浸引入芯子，然后高溫揮發溶劑，使鋁箱表面形成 一薄層絕緣層，然后再含浸單體和氧化劑，反應聚合形成導電聚合物。也可以直接將其加入 到單體溶液中或者氧化劑溶液中，經過原位反應后，形成導電聚合物和有機硅樹脂的復合 物。或者結合兩種方式，即先在鋁箱表面形成絕緣層，而后在單體或者氧化劑中添加。具體 而言： 方法一：以有機硅改性的醇溶性樹脂作為含浸液，將電容芯子半成品浸入，然后在 60~85°C下揮發驅除溶劑，在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層，接著再浸入含有聚合單 體和氧化劑的溶液，進行反應形成導電聚合物； 方法二、直接在聚合單體和氧化劑的溶液中加入有機硅改性的醇溶性樹脂得到含浸 液，然后將電容芯子浸入進行原位反應后，形成導電聚合物和有機硅樹脂的復合物； 方法三、以有機硅改性的醇溶性樹脂作為含浸液，將電容芯子浸入，然后在高溫60~ 85°C下揮發溶劑從而在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層；接著在含有聚合單體和氧化劑 的溶液中同樣添加有機硅改性的醇溶性樹脂，并將電容芯子繼續浸入