專利名稱：改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電解電容器的制造方法，具體的說，涉及改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法。
背景技術：
固體電解電容器相比較普通的液體電解電容器，其電性能很突出，具有低等效串聯(lián)電阻(ESR)，高耐紋波電流，使用壽命長，性能穩(wěn)定等優(yōu)點。隨著電子產品的不斷升級換代，其功能及性能的不斷提高，對電容器的高頻特性要求也越來越高，人們通過各種不同途徑降低固體電解電容器的ESR，以滿足電容器的高頻特性。固體電解質鋁電解電容器在制造中，因聚合物生成要經(jīng)過一系列的反應，這種反應不同程度上對已修復好的氧化膜進行破壞，這種破壞超過一定的限度，制作成成品的電容器，沒有辦法通過老化試驗將其修復，因而會產生較大的漏電流。特別地，在相對較高電壓的產品中表現(xiàn)更為突出，因此業(yè)界，對較高電壓產品做起來非常困難，且合格率極低。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的缺點，經(jīng)過反復的試驗與研究，提供了一種改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，可以提高固態(tài)鋁電解電容器的耐壓，同時可以做出相對較高電壓的產品，且可獲得較好的產品一致性、較低漏電流的產品以及較高的產品合格率。為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，包括以下步驟，I)在陽極化成鋁箔和陰極箔之間介入電解紙卷繞成芯包，且陰極箔朝外且包住電解紙，再用高溫膠帶環(huán)繞粘緊固定，將密封用的膠蓋安裝于芯包上；2)芯包浸入化成液中進行化成修復處理，將化成修復處理后的芯包碳化處理，將本步驟重復2-10次；3)芯包再次浸入化成液中進行化成修復處理；4)將化成碳化后的芯包浸入氧化膜保護液，并在50-150°C進行干燥； 5)芯包分別放入單體、氧化劑中進行含浸，加熱聚合，裝入鋁殼，封口，老化處理制成產品。進一步，所述步驟2的芯包浸入化成液中進行化成修復處理包括將電源的正極接入一架臺，架臺與一鐵條相連,芯包的正極與鐵條相連，電源負極與化成液相連，加電后陽極化成鋁箔在化成液中進行修復。進一步，所述芯包的正極與鐵條相連采用的方式為將裝有膠蓋的芯包陽極導針焊接于鐵條上，膠蓋為丁基膠耐高溫膠蓋。進一步，所述碳化處理為放入烘箱中或置于加熱面板上進行熱處理。進一步，所述化成液為磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸銨系化成液。進一步，所述氧化膜保護液為甘露醇、聚乙二醇、丙三醇、二甘醇一種或多種混合于水溶中，并加以硅烷耦聯(lián)劑、檸檬酸、次亞磷酸加入水中配制成2-5%的水溶液。進一步，所述2-5 %的水溶液中，醇類I. 5-3. O %，硅烷耦聯(lián)劑O. 2_1. O %，檸檬酸 O. 15-0. 5%，次亞磷酸O. 15-0. 5%，其中醇類是聚乙二醇和丙三醇的組合。進一步，所述水溶中的溶劑水為去離子水，且水的電阻率應大于2ΜΩ · m0進一步，所述化成碳化后的芯包浸入氧化膜保護液后的干燥溫度為100°C -150°C。進一步，所述單體為噻吩類物質，所述氧化劑為對甲苯磺酸及其鹽。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是通過本發(fā)明的工藝生產固態(tài)電容，芯包卷取后陰極朝外，減少電解紙的用量，從而減少了電解紙?zhí)蓟笪镔|散出后芯包變松，高溫膠帶耐溫性很好，溫度的膨脹系數(shù)也小，確保了芯包處理后松脫和過松的現(xiàn)象，確保產品的一致性。另外將芯包焊接于鐵條上，化成時可以精準控制化成液液面的高度和它們一致性，從而確保修復效果的一致性，同時也確保單體與氧化劑含浸時的液面能夠準確的控制， 提高芯包含浸的一致性。再次，將碳化、化成處理好的芯包浸于氧化膜包護液中，經(jīng)加熱干燥后，使正極箔表面覆蓋一層保護膜，這種保護膜減輕了在聚合物形成過程中對氧化膜的傷害，同時這種膜很薄，不會影響聚合物的導電性及電容器的電性能。用本工藝生產的聚合物固態(tài)電容具有較高的耐壓性，漏電流較小，同時也有比較高的合格率。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明， 并不構成對本發(fā)明的限制，在附圖中圖I是本發(fā)明的芯包焊接于鐵條上的示意圖。其中，I——芯包；2——鐵條。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例I :參閱圖1，本發(fā)明所述改進的聚合物固體電解質鋁電解電容器，規(guī)格為25V47UF， 生產數(shù)量為4500只，其制作的步驟如下I、通過芯包卷繞機將VF值為62V陽極化成鋁箔、陰極箔、電解紙卷繞成芯包1，電解紙介于陽極化成鋁箔及陰極箔之間，卷繞后陰極箔包住芯包1，再用高溫膠帶環(huán)繞粘緊固定，高溫膠帶為聚苯硫醚或聚酰亞氨膠帶；2、將膠蓋裝到芯包I上，且將芯包I的陽極導針點焊于鐵條2上，要確保焊接高度的一致性，將電源的正極接入一架臺，架臺與鐵條2相連，電源負極與芯包I負極相連，架臺的材質為導電的材料，可以是不銹鋼，鐵質，或銅質等；3、將卷繞好的芯包I放入化成液中浸潰10分鐘，化成電壓為25V,化成液為己二酸銨化成液，芯包I化成是對鋁箔表面的氧化膜層進行修復；4、將芯包I置于溫度為280°C的高溫烘箱中進行碳化處理，碳化處理的時間為10分鐘，碳化處理是將芯包I中的電解紙進行碳化；5、重復步聚3與步驟4，重復5次后對芯包I進行化成處理；6、芯包I浸于聚乙二醇O. 5%,丙三醇1.5%,娃燒稱聯(lián)劑O. 7%,朽1檬酸O. 3%,次亞磷酸O. 2%，的水溶液中10分鐘；7、將浸好保護液的芯包I置于125°C的干燥箱中，恒溫干燥45分鐘，取出冷卻至常溫;8、將芯包I分別放入氧化劑和單體中進行含浸，含浸后進行聚合反應，在電容器芯包I內生成導電聚合物，單體為3、4 二撐基雙氧噻吩，氧化劑為對甲苯磺酸鐵；9、將聚合反應后的芯包I裝入鋁殼中，卷邊后封口，與外界環(huán)境隔絕，防止產品吸濕或受污染后性能變壞；10、對封裝好的產品用25V進行老化處理，老化完回復2小后測試。表I為上述實施例在120Hz頻率下的電容量、損耗、在IOOKHz頻率下的ESR的測定值，施加25V電壓測量漏電流。測試結果如下
序號容量(Uf)損耗(100% )ESR (πιΩ)漏電流(uA/1分鐘)規(guī)格-15% —18%12. O12. O235. OI50.2I. 259. 511. O250.8I. 239. 69.0351. 2I. 389. 310. O449. 9I. 319.48.5550. 2I. 339. 311. O650. II. 349. 512.0751. II. 369. 511.8850. 9I. 359.612.3950. 8I. 329.715.21051. 2I. 329.613. I最大值51. 2I. 389.715.2最小值49. 9I. 239.38. 5平均值50. 64I. 3199. 511. 39
表I 25V47 μ F聚合物固體電解質鋁電解電容器的任選10只的測定值其中生產成品數(shù)為4502分選后的良品率為98. 25%。實施例2 一種聚合物固體電解質鋁電解電容器，規(guī)格為35V33UF，生產數(shù)量為5000只，其制作的步驟如下I、通過芯包卷繞機將VF值為82V陽極化成鋁箔、陰極箔、電解紙卷繞成芯包1，電解紙介于陽極化成鋁箔及陰極鋁箔之間，卷繞后陰極箔包住芯包I ;2、將膠蓋裝到芯包I上，且將芯包I的陽極導針點焊于鐵條2上，要確保焊接高度的一致性，將電源的正極接入一架臺，架臺與鐵條2相連，電源負極與芯包I負極相連，架臺的材質為導電的材料，可以是不銹鋼，鐵質，或銅質等；3、將卷繞好的芯包I放入化成液中浸潰10分鐘，化成電壓為35V，化成液為己二酸銨化成液，芯包I化成是對鋁箔表面的氧化膜層進行修復；4、將芯包I置于溫度為280°C的高溫烘箱中進行碳化處理，碳化處理的時間為10 分鐘，碳化處理是將芯包I中的電解紙進行碳化；5、重復步聚3與步驟4，重復5次后對芯包I進行化成處理；6、芯包I浸于聚乙二醇O. 5%,丙三醇1.5%,娃燒稱聯(lián)劑O. 7%,朽1檬酸O. 3%,次亞磷酸O. 2%，的水溶液中10分鐘；7、將浸好保護液的芯包I置于125°C的干燥箱中，恒溫干燥45分鐘，取出冷卻至常溫;8、將芯包I分別放入氧化劑與單體中進行含浸，含浸后進行聚合反應，在電容器芯包I內生成導電聚合物，單體為3、4 二撐基雙氧噻吩，氧化劑為對甲苯磺酸鐵；9、將聚合反應后的芯包I裝入鋁殼中，卷邊后封口，與外界環(huán)境隔絕，防止產品吸濕或受污染后性能變壞；10、對封裝好的產品用25V進行老化處理，老化完回復2小后測試。表2為上述實施例在120Hz頻率下的電容量、損耗、在IOOKHz頻率下的ESR的測定值以及漏電流測定值。測試結果如下
權利要求
1.改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于包括以下步驟，D在陽極化成鋁箔和陰極箔之間介入電解紙卷繞成芯包，且陰極箔朝外且包住電解紙，再用高溫膠帶環(huán)繞粘緊固定，將密封用的膠蓋安裝于芯包上；2)芯包浸入化成液中進行化成修復處理，將化成修復處理后的芯包碳化處理，將本步驟重復2-10次；3)芯包再次浸入化成液中進行化成修復處理；4)將化成碳化后的芯包浸入氧化膜保護液，并在50-150°C進行干燥；5)芯包分別放入單體、氧化劑中進行含浸，加熱聚合，裝入鋁殼，封口，老化處理制成產品。
2.根據(jù)權利要求I所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述步驟2的芯包浸入化成液中進行化成修復處理包括將電源的正極接入一架臺，架臺與一鐵條相連，芯包的正極與鐵條相連，電源負極與化成液相連，加電后陽極化成鋁箔在化成液中進行修復。
3.根據(jù)權利要求2所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述芯包的正極與鐵條相連采用的方式為將裝有膠蓋的芯包陽極導針焊接于鐵條上。
4.根據(jù)權利要求I所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述碳化處理為放入烘箱中或置于加熱面板上進行熱處理。
5.根據(jù)權利要求I所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述化成液為磷酸系化成液、硼酸系化成液或己二酸銨系化成液。
6.根據(jù)權利要求I所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述氧化膜保護液為甘露醇、聚乙二醇、丙三醇、二甘醇一種或多種混合于水溶中，并加以硅烷耦聯(lián)劑、檸檬酸、次亞磷酸加入水中配制成2-5 %的水溶液。
7.根據(jù)權利要求6所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述2-5%的水溶液中，醇類I. 5-3. 0 %，硅烷耦聯(lián)劑0. 2-1. 0 %，檸檬酸0. 15-0. 5 %，次亞磷酸0. 15-0. 5%，其中醇類是聚乙二醇和丙三醇的組合。
8.根據(jù)權利要求6所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述水溶中的溶劑水為去離子水，且水的電阻率應大于2MQ m0
9.根據(jù)權利要求6所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述化成碳化后的芯包浸入氧化膜保護液后的干燥溫度為50°C _150°C，優(yōu)選為 IOO0C -150。。。
10.根據(jù)權利要求6所述的改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，其特征在于所述單體為噻吩類物質，所述氧化劑為對甲苯磺酸及其鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及改進的固體電解質鋁電解電容器制造方法，包括以下步驟，1)在陽極化成鋁箔和陰極箔之間介入電解紙卷繞成芯包，且陰極箔朝外且包住電解紙，再用高溫膠帶環(huán)繞粘緊固定，將密封用的膠蓋安裝于芯包上；2)芯包浸入化成液中進行化成修復處理，將化成修復處理后的芯包碳化處理，將該步驟重復2-10次；3)芯包再次浸入化成液中進行化成修復處理；4)將化成碳化后的芯包浸入氧化膜保護液，并在50-150℃進行干燥；5)芯包分別放入單體、氧化劑中進行含浸，加熱聚合，裝入鋁殼，封口，老化處理制成產品。
文檔編號H01G9/15GK102592848SQ201210087109
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權日2012年3月28日
發(fā)明者劉泳澎, 羅偉, 袁永, 陳國燕 申請人:肇慶綠寶石電子有限公司