[发明专利]用于化成箔后处理的电解质胶液、电极箔和电容器

说明书

技术领域

本申请涉及电容器电极材料领域，特别是涉及一种用于化成箔后处理的电解质胶液，经过该电解质胶液处理获得的电极箔，以及采用该电极箔的电容器。

背景技术

电解电容器是电子产品中不可缺少的元器件之一，随着电子技术的发展，电子整机的组装密度和集成化程度进一步增大。铝电解电容器作业中关键不可集成的分立元件，正向着小体积、大容量、低成本、高频低阻抗方向发展。铝电解电容器具有性能优良、大容量、价格低廉、易于加工、使用便捷等特点，因此广泛用于信息电子设备、仪器、机电、家电等电子整机产品中。而作为铝电电解电容器家庭中的新成员，固态铝电解电容器，其电极材料电导率高，可达100S/cm，相对普通液态电解液电导率0.01S/cm，两者电导率相差10000倍，因此，制备出的电容器有更为优良的电性能，尤其是在等效串联电阻(简称ESR值)方面，有更为出色的表现。由于电极材料为固态高分子化合物，无电容器爆炸的风险，导电高聚物的稳定性高，所制备出的电容器的寿命，较液态铝电解电容器也有更为良好的表现。基于上述原因，铝固态电解电容器深受广大整机厂商和用户的欢迎。

目前固态铝电解电容器用铝箔制备工艺大致包括：光箔-前处理-一级腐蚀-二级腐蚀-后处理-一级化成-二级化成。经过以上处理后，得到固态的用于铝电解电容器的低压铝箔。下游厂家获得经过两级化成的低压铝箔，即化成箔后，还需要进行很长的工艺路线才能制备成完整的电容器。大致路线包括：开箔-铆接-卷绕-前处理-碳化-含浸单体-含浸氧化剂-聚合-封口-化成。从工艺路线中可以看出，采用现有的化成箔，其电容器制备工艺工序较多、比较复杂；并且，EDOT单体(即3,4-乙烯二氧噻吩)与氧化剂的聚合反应存在较多的不确定性，影响电容器的性能，甚至影响电容器的合格率。

发明内容

本申请的目的是针对一种改进的化成箔的后处理方法提供一种全新的电解质胶液，由该电解质胶液处理获得的电极箔，以及由该电极箔制备的电容器。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请公开了一种用于化成箔后处理的电解质胶液，该电解质胶液的主要活性成分包括25-99.5重量份的导电聚合物、0.5-40重量份的水性树脂、0.1-5重量份的硅烷偶联剂和0.1-5重量份的流平剂。

需要说明的是，本申请的电解质胶液是基于一种化成箔的后处理方法而提出的。该化成箔的后处理方法包括在化成箔的金属氧化层表面涂覆电解质胶液，形成电解质层；该后处理方法的关键在于，在原本的化成箔基础上再进行涂覆电解质胶液处理，形成电解质层，从而制成电极箔；经过该后处理方法获得的电极箔，在用于后续的电容器制备时，无需进行前处理、碳化、含浸EDOT单体、含浸氧化剂和聚合等工序；直接开箔、铆接、卷绕、含浸、封口即装配成固体铝电解电容器；从而简化了电极箔制成电容器的工艺。另外，在现有工艺中，含浸EDOT单体、含浸氧化剂和聚合这三个工序，实际上就是将聚合形成导电聚合物，并且附着在化成箔上，而本申请直接将导电聚合物作为胶液涂覆在化成箔上，并且，为了增加导电聚合物的附着力还添加了出导电聚合物以外的组分，如水性树脂和硅烷偶联剂；从而避免了EDOT单体与氧化剂聚合反应的不确定性，提高了电容器的质量和生产稳定性。另外，为了保障电解质胶液涂覆获得的涂层的平整、光滑，本申请还创造性的在电解质胶液中添加了流平剂，以保障涂层和电极箔的外观。

此外，本申请中，电解质胶液的制备，可以参考常规的涂覆溶液的制备，如加水或异丙醇稀释胶液搅拌混匀，在此不做具体限定，只要按照本申请的配方配制即可；至于将电解质胶液涂覆到化成箔表面的方式，也可以参照常规的涂覆溶液的涂覆，在此不做具体限定。

还需要说明的是，本申请中，导电聚合物、水性树脂、硅烷偶联剂和流平剂等都可以采用生产中常规使用的试剂，本申请的关键只是在于创造性的利用这些试剂配制成特殊的电解质胶液，从而实现本申请的用于涂覆制备电极箔的目的，而非发明一种新的试剂。但是，本申请的优选方案中，针对本申请的特殊使用需求，分别对导电聚合物、水性树脂、硅烷偶联剂和流平剂进行了限定。

优选的，导电聚合物为具有通式(Ⅰ)或(Ⅱ)的重复单元的聚合物，或者通式(Ⅰ)和(Ⅱ)的重复单元的聚合物；

其中，

A表示任选取代的C1-C5亚烷基；

R表示任选取代的直链或支链C1-C18烷基、任选取代的C5-C12环烷基、任选取代的C6-C14芳基、任选取代的C7-C18芳烷基、任选取代的C1-C4羟基烷基或羟基中的至少一种；

X取值为0-8中的整数。