CN106601483B - 一种固态铝电解电容器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态铝电解电容器的制造方法，其包括如下步骤：A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行充电处理；B.烘烤：对芯包进行烘烤处理；C.浸渍：将烘烤后的芯包进行浸渍处理；D.干燥：芯包进行干燥处理；E.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过碳化处理的芯包进行化成修复；F.清洗：化成后放在纯水中，施加电压进行清洗；G.干燥：对芯包进行干燥处理。采用本发明所描述的制造方法，可以得到低ESR，高容量、低漏电流的固态电解电容器，具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于电容器制造工艺技术领域，特别是涉及了一种固态铝电解电容器的制造方法。
背景技术
铝电解电容器在电子线路中的基本作用一般概括为：通交流、阻直流，具有滤波、旁路、耦合和快速充放电的功能，并具有体积小、储存电量大、性价比高的特性。随着现代科技的进步与电容器性能的不断提高，铝电解电容器已广泛应用于消费电子产品、通信产品、电脑及周边产品、新能源、自动化控制、汽车工业、光电产品、高速铁路与航空及军事装备等。
由于液态电解电容器是使用电解液作为电解质，随着使用时间的推移，以及使用温度的升高，液态电解电容器的电解液逐渐挥发，从而使其容量降低，阻抗增大。固态电解电容器是由液态电解电容器发展而来的一种新型电解电容器，它将液态电容器中的电解液替换为高分子导电聚合物，解决了一些困扰着液态电解电容器的难题，特别是寿命短、耐高温、低温性能差以及稳定性差的问题，在高温环境下，其容量变化的速度远远小于液态电解。但固态电解电容器相较于液态电解电容器，也有着明显的劣势，主要劣势表现为：漏电大，通常漏电在 100uA-300uA 范围，而液态电解电容器的漏电通常在 1uA 以下，二者相差较大。其次由于导电聚合物本身虽具有高导电性，但是没有液态电解质的自我修复能力，这对电容容量和ESR也会有较大的负面影响。因此，现有工艺制造出的固态铝电解电容器，其ESR、漏电流等方面的性能仍存在一定的改进空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种固态铝电解电容器的制造方法，使生产出的固态铝电解电容器具有更低的ESR、更小的漏电流、更大电容量和更长的使用寿命。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理；
B.烘烤：对芯包进行烘烤处理；
C.浸渍：将烘烤后的芯包进行浸渍处理；
D.干燥：芯包进行干燥处理；
E.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复；
F.清洗：化成后放在纯水中，施加电压进行清洗；
G.干燥：对芯包进行干燥处理。
进一步地，步骤E至G至少重复一次。
进一步地，步骤E至少重复一次后，再依据作业顺序重复步骤F至G至少一次。
进一步地，步骤A至B至少重复一次。
进一步地，所述化成液为磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸铵系化成液。
进一步地，步骤D中，干燥温度150-350℃，干燥时间12-25分钟。
进一步地，步骤E中，化成温度为 50-80℃，化成时间为30-48分钟，化成电压为5-1000V，化成初始电流为4.5-10mA/pcs。
进一步地，步骤F中，清洗时间为5-10分钟，且电压值与化成处理的电压值一致。
进一步地，步骤G中，干燥温度为50-200℃，干燥时间5 -200分钟。
进一步地，步骤C中，所述浸渍工艺为：将芯包浸入导电高分子单体和氧化剂的混合溶液，进行反应形成导电聚合物。
作为进一步改进，步骤C中，所述浸渍工艺为：将处理后的芯包浸入浓度为 0.2-1％的树脂溶液，浸渍0.5-20min后取出，并让树脂固化，再将芯包浸入导电高分子单体和氧化剂的混合溶液，进行反应形成导电聚合物。将芯包先浸渍于树脂溶液中，在表面形成一层保护层之后，再进行化学合成导电层，有助于减少漏电流。
本发明具有如下有益效果：
（1）本发明清洗工序中施加电压，会加快产品内部分子快速移动，并会释放热量，使内部化学品残留物清洗更彻底；且能修复被化学品残留物覆盖的氧化膜和前面未能修补好的氧化膜。
（2）本发明在浸渍、干燥工序后进行化成、清洗、干燥步骤，化成、清洗、干燥步骤可重复多次进行，促进阳极箔氧化皮膜缺陷部的修复作用，能够抑制短路情况的发生，制备而成的固态铝电解电容器产品具有高容量、低等效串联电阻、低漏电流的优良电气特性，与此同时，使用寿命可达30000小时，较之传统的固态铝电解电容器，漏电流降低了至少两倍，使用寿命增加了至少两倍。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
实施例1
一种固态铝电解电容器的制造方法，包括如下步骤：
A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理，所述化成液为磷酸系化成液；
B.烘烤：对芯包进行烘烤处理；
C.浸渍：将干燥后的芯包进行浸渍处理，具体为：将芯包浸入导电高分子单体和氧化剂的混合溶液，进行反应形成导电聚合物；
D.干燥：芯包进行干燥处理，干燥温度260℃，干燥时间20分钟；
E.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复，所述化成液为磷酸系化成液；化成温度为 70℃，化成时间为40分钟，化成电压为500V，化成初始电流为8mA/pcs；
F.清洗：化成后放在水中，施加电压进行清洗，清洗时间为8分钟，且电压值与化成处理的电压值一致；
G.干燥：干燥温度为120℃，干燥时间100分钟；
H. 胶盖装到芯包上，装入铝壳，封口，老化制成产品。
实施例2
一种固态铝电解电容器的制造方法，包括如下步骤：
A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理，所述化成液为硼酸系化成液；
B. 烘烤：对芯包进行烘烤处理；
C. 浸渍：将干燥后的芯包进行浸渍处理，具体为：将芯包浸入导电高分子单体和氧化剂的混合溶液，进行反应形成导电聚合物；
D. 干燥：芯包进行干燥处理，干燥温度230℃，干燥时间12分钟；
E.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复，所述化成液为硼酸系化成液；化成温度为 50℃，化成时间为30分钟，化成电压为5V，化成初始电流为4.5mA/pcs；
F.清洗：化成后放在水中，施加电压进行清洗，清洗时间为5分钟，且电压值与化成处理的电压值一致；
G.干燥，干燥温度为100℃，干燥时间30分钟；
H.化成：将芯包再次置入化成液中，所述化成液为磷酸系化成液，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复，化成温度为 50℃，化成时间为30分钟，化成电压为5V，化成初始电流为4.5mA/pcs；
I.清洗：化成后放在水中，施加电压进行清洗，清洗时间为5分钟，且电压值与化成处理的电压值一致；
J.干燥：干燥温度为100℃，干燥时间30分钟；
K. 胶盖装到芯包上，装入铝壳，封口，老化制成产品。
实施例3
一种固态铝电解电容器的制造方法，包括如下步骤：
A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理，所述化成液为己二酸铵系化成液；
B. 烘烤：对芯包进行烘烤处理；
C. 浸渍：将干燥后的芯包进行浸渍处理，具体为：将芯包浸入导电高分子单体和氧化剂的混合溶液，进行反应形成导电聚合物；
D. 干燥：芯包进行干燥处理，干燥温度350℃，干燥时间25分钟；
E.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复，所述化成液为己二酸铵系化成液；化成温度为 80℃，化成时间为45分钟，化成电压为1000V，化成初始电流为10mA/pcs；
F.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过碳化处理的芯包进行化成修复，所述化成液为磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸铵系化成液；化成温度为80℃，化成时间为45分钟，化成电压为1000V，化成初始电流为10mA/pcs；
G.清洗：化成后放在水中，施加电压进行清洗，清洗时间为10分钟，且电压值与化成处理的电压值一致；
H.干燥：干燥温度为200℃，干燥时间200分钟；
I.清洗：芯包再次放在水中，施加电压进行清洗，清洗时间为10分钟，且电压值与化成处理的电压值一致；
J.干燥，干燥温度为200℃，干燥时间200分钟；
K. 胶盖装到芯包上，装入铝壳，封口，老化制成产品。
实施例4
一种固态铝电解电容器的制造方法，包括如下步骤：
A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理，所述化成液为磷酸系化成液；
B.烘烤：对芯包进行烘烤处理；
C.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理，所述化成液为磷酸系化成液；
D.烘烤：对芯包进行烘烤处理；
E.浸渍：将干燥后的芯包进行浸渍处理，具体为：将芯包浸入导电高分子单体和氧化剂的混合溶液，进行反应形成导电聚合物；
F.干燥：芯包进行干燥处理，干燥温度300℃，干燥时间18分钟；
G.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复，所述化成液为磷酸系化成液；化成温度为 75℃，化成时间为45分钟，化成电压为800V，化成初始电流为6mA/pcs；
H.清洗：化成后放在水中，施加电压进行清洗，清洗时间为8分钟，且电压值与化成处理的电压值一致；
I.干燥：干燥温度为120℃，干燥时间100分钟；
J. 胶盖装到芯包上，装入铝壳，封口，老化制成产品。
实施例5
一种固态铝电解电容器的制造方法，包括如下步骤：
A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理，所述化成液为磷酸系化成液；
B.烘烤：对芯包进行烘烤处理；
C.浸渍：将干燥后的芯包进行浸渍处理，所述浸渍工艺为：将处理后的芯包浸入浓度为 0.5％的树脂溶液，浸渍10min后取出，并让树脂固化，再将芯包浸入导电高分子单体和氧化剂的混合溶液，进行反应形成导电聚合物；
D.干燥：芯包进行干燥处理，干燥温度260℃，干燥时间20分钟；
E.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复，所述化成液为磷酸系化成液；化成温度为 70℃，化成时间为40分钟，化成电压为500V，化成初始电流为8mA/pcs；
F.清洗：化成后放在水中，施加电压进行清洗，清洗时间为8分钟，且电压值与化成处理的电压值一致；
G.干燥：干燥温度为120℃，干燥时间100分钟；
H. 胶盖装到芯包上，装入铝壳，封口，老化制成产品。
对比例1：
制备方法类似实施例1，不同之处仅在于：清洗工艺为：化成后放在水中，清洗时间为8分钟。
对比例2：
制备方法类似实施例1，不同之处仅在于：去除步骤E至G。
对实施例1-5、对比例1-2中的产品进行性能测试（为20个的平均值），在 120Hz 频率下的电容量、在 100KHz 频率下的 ESR 的测定值，施加 6.3V 电压测量漏电流的测试结果如表1所示：
从实施例以及比较例的比较结果可以看出，采用本发明所描述的制造方法，可以得到低 ESR，高容量、低漏电流的固态电解电容器，具有很高的实用价值。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.化成：将电容器的芯包浸入化成液中进行处理；
B.烘烤：对芯包进行烘烤处理；
C.浸渍：将烘烤后的芯包进行浸渍处理；
D.干燥：芯包进行干燥处理；
E.化成：将芯包再次置入化成液中，施加电压对经过干燥处理的芯包进行化成修复；
F.清洗：化成后放在纯水中，施加电压进行清洗；
G.干燥：对芯包进行干燥处理。
2.如权利要求1所述的固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，步骤E至G至少重复一次。
3.如权利要求1所述的固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，步骤E至少重复一次后，再依据作业顺序重复步骤F至G至少一次。
4.如权利要求1所述的固态铝电解电容器的制造方法，其特征在于，步骤A至B至少重复一次。
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| GR01 | Patent grant | ||
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