CN107039184B - 一种固态铝电解电容器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种固态铝电解电容器，包括阳极箔、阴极箔和位于阳极箔阴极箔之间的电解纸，阳极箔、阴极箔和电解纸共同卷绕城芯包，芯包上含浸有单体和氧化剂，单体和氧化剂在芯包内形成导电聚合物，导电聚合物内含有十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇；单体为EDOT，氧化剂为对甲苯黄酸铁；十二烷基磺酸钠在导电聚合物中的质量百分数为0.01%‑1%，聚乙烯醇在导电聚合物中的质量百分数为0.01%‑2%。本发明的固态铝电解电容器中的实际阴极热稳定好，静态容量高并且电阻率小，这就使得生产出来的电容器等效串联电阻小。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝电解电容器，尤其涉及一种固态铝电解电容器及其制备方法。
背景技术
随着电子设备电源的高频化，轻薄短小化及表面贴装技术发展的需求，铝电解电容器逐步向着小型化、大容量、低等效串联电阻和高可靠性发展。由于液体电解质铝电解电容器难以承受高温回流焊接热，更重要的是液体电解液电导率低，使得电容器的频率特性差，难以适应电子设备向高频化发展的趋势。随着技术的发展，固体铝电解电容器制造技术日益成熟，解决了铝电解电容器小型化、大容量的问题，但是固态电容器中实际阴极PEDT薄膜的电阻率高，容易从阳极箔上脱离。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种PEDT薄膜电阻率低并且不易从阳极箔脱离的固态铝电解电容器及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种固态铝电解电容器，包括阳极箔、阴极箔和位于阳极箔阴极箔之间的电解纸，阳极箔、阴极箔和电解纸共同卷绕城芯包，所述芯包上含浸有单体和氧化剂，所述单体和氧化剂在芯包内形成导电聚合物，所述导电聚合物内含有十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇；所述单体为EDOT，所述氧化剂为对甲苯黄酸铁；所述十二烷基磺酸钠在导电聚合物中的质量百分数为0.01%-1%，所述聚乙烯醇在导电聚合物中的质量百分数为0.01%-2%。
2、根据权利要求1所述的固态铝电解电容器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将芯包含浸单体溶液，1.1）制备单体，将EDOT单体加入到无水乙醇中，EDOT单体与无水乙醇的摩尔比为1：10，用超声波振荡均匀；1.2）加入十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇，并且用超声波振荡均匀，所述十二烷基磺酸钠在混合溶液中浓度为0-0.02mol/L,所述聚乙烯醇在溶液中的质量分数为1%-4%；1.3）将芯包含浸在单体溶液中，含浸时间为10-20分钟；
2）干燥；
3）含浸氧化剂，含浸时间为5-10分钟；
4）聚合，聚合工艺分为两个阶段第一阶段温度60～65℃，聚合25～30min，第二阶段温度165～170℃，聚合30～35min。
本发明中，作为阴离子表面活性剂的十二烷基磺酸钠溶解于水后，PH值为7-8，呈碱性状态。适当的加入阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠后，不仅可以改善溶液的表面张力，提高溶液浸润和分散性，而且不会影响到电化学溶液的PH值；加入非离子性表面活性剂PVA后，它在电化学溶液中不仅可提高溶液浸润性和改善溶液的表面张力，改善PEDT膜与阳极箔之间的接触，使得电阻率减小；而且含有1%-4%PVA的电化学溶液可以渗透到阳极箔的孔洞中，使得电聚合过程中能够让单体在孔洞中聚合，从而提高产品的静态容量。
由于PEDT膜的热膨胀系数与电介质三氧化二铝不同，使得PEDT模和介质膜之间存在应力。随着产品两端电压的增加，电容器的内部发热量加大，它们之间的应力变大，因此可能导致三氧化二铝绝缘体产生裂缝或破裂，甚至导致PEDT膜从阳极箔上产生脱离现象，从而导致电容器失效。加入PVA后可提高PEDT膜的韧性，大大减小了机械应力对三氧化二模即电介质的破坏。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的固态铝电解电容器中的实际阴极热稳定好，静态容量高并且电阻率小，这就使得生产出来的电容器等效串联电阻小。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
实施例
一种固态铝电解电容器，包括阳极箔、阴极箔和位于阳极箔阴极箔之间的电解纸，阳极箔、阴极箔和电解纸共同卷绕城芯包，芯包上含浸有单体和氧化剂，单体和氧化剂在芯包内形成导电聚合物，导电聚合物内含有十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇；单体为EDOT，氧化剂为对甲苯黄酸铁；十二烷基磺酸钠在导电聚合物中的质量百分数为0.01%-1%，聚乙烯醇在导电聚合物中的质量百分数为0.01%-2%。
本实施例的固态铝电解电容器的制作方法，包括以下步骤：1）将芯包含浸单体溶液，1.1）制备单体，将EDOT单体加入到无水乙醇中，EDOT单体与无水乙醇的摩尔比为1：10，用超声波振荡均匀；1.2）加入十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇，并且用超声波振荡均匀，十二烷基磺酸钠在混合溶液中浓度为0.02mol/L,聚乙烯醇在溶液中的质量分数为4%；1.3）将芯包含浸在单体溶液中，含浸时间为20分钟；
2）干燥；
3）含浸氧化剂，含浸时间为10分钟；
4）聚合，聚合工艺分为两个阶段第一阶段温度65℃，聚合30min，第二阶段温度165℃，聚合30min。
本实施例的固态铝电解电容器中的实际阴极热稳定好，静态容量高并且电阻率小，这就使得生产出来的电容器等效串联电阻小。
Claims (1)
1.一种固态铝电解电容器，包括阳极箔、阴极箔和位于阳极箔阴极箔之间的电解纸，阳极箔、阴极箔和电解纸共同卷绕成芯包，其特征在于：所述芯包上含浸有单体和氧化剂，所述单体和氧化剂在芯包内形成导电聚合物，所述导电聚合物内含有十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇；所述单体为EDOT，所述氧化剂为对甲苯磺酸铁；所述十二烷基磺酸钠在导电聚合物中的质量百分数为0.01％-1％，所述聚乙烯醇在导电聚合物中的质量百分数为0.01％-2％；
其制备方法，包括以下步骤：
1) 将芯包含浸单体溶液，
1.1) 制备单体，将EDOT单体加入到无水乙醇中，EDOT单体与无水乙醇的摩尔比为1：10，用超声波振荡均匀；
1.2) 加入十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇，并且用超声波振荡均匀，所述十二烷基磺酸钠在混合溶液中浓度为0.02mol/L,所述聚乙烯醇在溶液中的质量分数为1％-4％；
1.3)将芯包含浸在单体溶液中，含浸时间为10-20分钟；
2)干燥；
3)含浸氧化剂，含浸时间为5-10分钟；
4)聚合，聚合工艺分为两个阶段第一阶段温度60～65℃，聚合25～30min，第二阶段温度165～170℃，聚合30～35min。
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