[发明专利]一种循环性能好的固态铝电解电容器及其制备方法

说明书

一种循环性能好的固态铝电解电容器，包括外壳、橡胶塞和芯包，芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内；芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕而成，阳极箔上形成有阳极氧化膜，阳极箔和阴极箔之间形成有PEDOT导电聚合物，所述PEDOT上掺杂有纳米微晶纤维素，PEDOT将纳米微晶纤维素包裹。在本发明中，PEDOT将纳米微晶纤维素包裹。在固态铝电解电容器充电和放电的过程中纳米微晶纤维素可作为支撑的框架，防止PEDOT薄膜在长期的充电放电过程中严重变形，从而使得固态铝电解电容器的容量丧失。将本发明的固态铝电解电容器进行浪涌测试，在进行1000次循环后，电容量能够维持原始电容量的95％以上。

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器，尤其涉及一种循环性能好的固态铝电解电容器及其制备方法。

背景技术

固态铝电解电容器开发的目的之一是为了解决液态铝电解电容器的所谓漏液或爆浆问题。由于固态铝电解电容器是采用固态的有机半导体材料或导电聚合物材料为电解质，其固态电解质的电导率远远高于液态电解质的电导率，因此，固态铝电解电容器具有较液态铝电解电容器更低的等效串联电阻(ESR)和更好的耐热稳定性，从而具有更高的可靠性。

然而固态铝电解电容器由于其内部具有一层导电高分子聚合物，目前采用较多的有PEDOT，而这层导电聚合物在循环充电和放电的过程中会不断的膨胀和收缩，次数多了以后会导致导电聚合物PEDOT变形，从而使得电容器的容量丧失。

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，提供一种循环性能好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：一种循环性能好的固态铝电解电容器，包括外壳、橡胶塞和芯包，所述芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内；所述芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕而成，所述阳极箔上形成有阳极氧化膜，所述阳极箔和阴极箔之间形成有PEDOT导电聚合物，所述PEDOT上掺杂有纳米微晶纤维素，PEDOT将纳米微晶纤维素包裹。

上述的循环性能好的固态铝电解电容器，优选的，所述纳米微晶纤维素表面经过羟乙基化改性。

上述的循环性能好的固态铝电解电容器，优选的，所述纳米微晶纤维素表面经过羟乙基化改性的具体方法包括以下步骤：1)向10重量份中的纳米微晶纤维素粉末加入40-55重量份的异丙醇和1-2重量份的氢氧化钠，室温下搅拌1-2小时；

2)将步骤1)的溶液移入到2-5摄氏度的冰水浴中，冷却20-40分钟；加入环氧乙烷后在冰水浴中反应30分钟；

3)将步骤2)中的溶液升温到45-55摄氏度，恒温反应6小时以上；

4)将步骤3)的产物过滤，得到粉末，并且将粉末用蒸馏水清洗，直到蒸馏水的PH值变为7，然后将粉末烘干得到表面改性后的纳米微晶纤维素粉末。

上述的循环性能好的固态铝电解电容器，优选的，所述纳米微晶纤维素的重量占导电聚合物总重量的2-8％。

一种循环性能好的固态铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤：

1)将阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕成芯包；

2)对阳极箔进行化成，并且清洗；

3)含浸单体，

①将EDOT单体和纳米微晶纤维素粉末超声混合均匀待用；

②芯包进行单体的含浸，将芯包浸入到步骤①的混合溶液中，进行加压含浸或者负压含浸后进行干燥；

③含浸氧化剂，将芯包含浸在氧化剂溶液中；采用的是加压含浸或者负压含浸；

4)聚合，在40-90℃的温度下进行聚合反应；

5)组立形成电容器。