[发明专利]一种制备小尺寸聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法

说明书

本发明涉及电容器技术领域，具体涉及一种制备小尺寸聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法，使用含水溶性导电高分子材料的溶液制备第一导电聚合物固体电解质层，电解聚合制备第二导电聚合物固体电解质层。其优点在于：本发明可减小电容器单元的厚度，在维持同等电性能参数的基础上，可实现更小体积；在维持同等电容器尺寸参数的基础上，可实现更大容量，满足市场对小尺寸固体电解电容器的需求；可简化制备工艺，降低成本，并且有效降低产品漏电流。本发明制备工艺可操作性强，具有显著的经济效益和社会效益。

【技术领域】

本发明涉及电容器技术领域，具体涉及一种制备小尺寸聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法。

【背景技术】

近年来，随着电子整机往小型化发展，对电解电容器的市场需求也逐步趋向小体积。聚合物片式叠层固体铝电解电容器以导电聚合物作为电解质，与传统液体铝电解电容器相比，具有体积更小、性能更好、宽温、长寿命、高可靠性和高环保等诸多优点。目前叠层片式聚合物固体铝电解电容器的制备工艺主要是通过化学聚合或电解聚合方法在铝箔表面形成导电聚合物固体电解质，之后在阴极部分依次涂覆石墨和银浆，形成电容器单元；多个电容器单元经过叠层粘接在引线框上后，分别引出阳极和阴极，用环氧树脂进行封装。

现有技术虽然可以制备出较传统液体铝电解电容器尺寸更小的聚合物固体铝电解电容器，但因受到铝箔本身以及导电聚合物固体电解质层的厚度限制，难以在维持各项电性能参数的基础上，进一步减小电容器尺寸；同时，在维持同等电容器尺寸参数的基础上，也无法叠加更多层数以实现更大容量产品的制备。此外，采用化学聚合方法在铝箔表面形成导电聚合物固体电解质，需要在酸性溶液体系中进行，且需要将铝箔在导电聚合物单体溶液以及氧化剂溶液中进行多次循环浸液。该方法的不足之处在于耗时较长，工艺较为繁琐，并且对铝箔氧化膜介质会产生腐蚀作用，造成产品漏电流偏大。

【发明内容】

针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种制备小尺寸聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法。以解决在维持各项电性能参数的基础上，难以进一步减小电容器尺寸；在维持同等电容器尺寸参数的基础上，也无法叠加更多层数以实现更大容量产品的制备；化学聚合方法耗时较长及工艺繁琐；以及产品漏电流偏大的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种制备小尺寸聚合物片式叠层固体铝电解电容器的方法，包括如下步骤：（1）铝箔裁切；（2）在裁切后的铝箔表面涂覆阻隔胶，划分阴极区和阳极区；（3）在阴极区表面形成第一导电聚合物固体电解质层：（4）在第一导电聚合物固体电解质层表面形成第二导电聚合物固体电解质层；（5）在第二导电聚合物固体电解质层表面形成含碳阴极层；（6）在含碳阴极层表面形成含银阴极层；（7）制得电容器单元，将电容器单元经过叠层粘接在引线框上，并封装，制得固体电解电容器。使用含水溶性导电高分子材料的溶液制备步骤（3）中的第一导电聚合物固体电解质层，采用电解聚合工艺制备步骤（4）中的第二导电聚合物固体电解质层。

较佳的，所述水溶性导电高分子材料可以为聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩的衍生物其中的任何一种。

较佳的，所述的第一导电聚合物固体电解质层制备方法为浸渍-热稳定化处理法；所述浸渍-热稳定化处理法具体为：选取步骤（2）制得的铝箔阴极区浸入水溶性导电高分子材料溶液中一段时间，然后将其置于一定温度的烘箱内烘一段时间，最终在铝箔阴极区表面形成一定厚度的第一导电聚合物固体电解质层。

较佳的，所述的浸渍时间为5s ~ 50s。

较佳的，所述的热稳定化处理温度为50℃~ 250℃。

较佳的，所述的热稳定化处理时间为5min ~ 100min。

较佳的，所述的第一导电聚合物固体电解质层厚度为5μm~50μm。

较佳的，所述的第二导电聚合物固体电解质层厚度为5μm~50μm。