一种固体电解质铝电解电容器及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电解电容器的制备技术领域，具体涉及一种固体电解质铅电解电容器 及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在各种片式电子元件中，铅电解电容器片式化的难度最大，同时也是技术含量最 高的。且铅电解电容器具有电容量大、体积小、价格便宜等优点。而一般传统的液体铅电解 电容器由于采用工作电解液作阴极，极易干涧、泄漏，因此可靠性低，工作寿命短且不易实 现片式化，同时阻抗频率特性较差，不能满足现代电子系统中电子元件表面组装化，数字电 路高速化及开关电源高频化发展。
[0003] 现行的固态电容通常有两种，一种是采用在电容器芯包内进行聚合反应生成所需 要的导电聚合物，一种是将导电聚合物分散在溶剂中，通过含浸的方式，将导电聚合物放入 芯包中作成电容。该两种制得的固体电解质铅电解电容器能够获得较好的性能特性，特别 是串联等效电阻也比较低，能够满足现代电子产品的要求，但在串联等效电阻极低的场合， 现行工艺做出的产品，还不能完全满足要求。
【发明内容】
[0004] 为了克服了现有技术中的缺点，本发明提供了一种具有优异ESR性能的固体电解 质铅电解电容器，其固体电解质为通过单体、氧化剂及导电碳材料加热聚合生成，将芯包聚 合物没有形成之前，加入导电碳材料，聚合后与导电碳材料形成一种复合材料，增加电解质 的导电能力，从而降低产品的ESR。本发明还提供了该固体电解质铅电解电容器的制造方 法，该种制造方法可W获得一致性好、漏电流较小并且具有较高耐压的固体电解质铅电解 电容器，同时可提高产品的合格率。
[0005] 本发明所要解决的技术问题通过W下技术方案予W实现： 一种固体电解质铅电解电容器，包括铅壳及设置在所述铅壳内的芯包，所述芯包连接 正负极端子，所述正负极端子外表面锻有锻银层；所述芯包外部设置有胶盖或橡胶塞。所述 芯包包括阳极化成铅铅、阴极铅、介于所述阳极化成铅铅与阴极铅之间的电解纸和固体电 解质，所述固体电解质为通过单体、氧化剂及导电碳材料加热聚合生成。
[0006] 优选但不限定，所述单体为喔吩类物质，所述氧化剂为对甲苯賴酸或对甲苯賴酸 盐。喔吩类物质为3, 4-二撑基双氧喔吩，对甲苯賴酸盐为对甲苯賴酸铁。
[0007] 1.优选但不限定，所述导电碳材料为碳纳米材料或碳纳米复合材料，所述导电碳 材料的尺寸优选，石墨帰粒径为小于200nm，碳纳米管长度为2~200nm。
[0008] 所述碳纳米材料为碳纳米管或石墨帰；所述碳纳米复合材料中的活性材料为如下 材料中的一种或多种：导电聚合物、金属氧化物、导电聚合物之间的混合物、导电聚合物和 金属氧化物之间的混合物、金属氧化物之间的混合物、导电聚合物之间的复合物、导电聚合 物和金属氧化物之间的复合物、金属氧化物之间的复合物。
[0009] 优选但不限定，将己醇溶液放入高速剪切机中，剪切速度为2. 0万转/min,将石黑 帰或碳纳米管或碳纳米复合材料慢慢加入揽拌中的酒精溶液中，揽拌时间控制在30min W 上，配制成含导电碳材料的分散液。该含导电碳材料酒精分散液的浓度控制在0.5~5% (重 量百分比)之间，还可适量加些分散剂，如十二烷基硫酸轴（SDS)，十二烷基苯賴酸轴（SDBS) 等。
[0010] 优选但不限定，将己醇溶液放入高速剪切机中，剪切速度为2.0万转/min,将石 黑帰或碳纳米管或碳纳米复合材料慢慢加入揽拌中的酒精溶液中，导电碳材料浓度控制在 0.5~5% (重量百分比）之间，随后加入单体，单体浓度可控制在15~30% (重量百分比）之间， 揽拌时间控制在30min W上，配制成含导电碳材料和单体的分散液，还可适量加些分散剂， 如十二烷基硫酸轴（SDS)，十二烷基苯賴酸轴（SDBS)等。
[0011] 本发明提供了一种固体电解质铅电解电容器的制造方法，所述固体电解质为导电 聚合物和导电碳材料。该制造方法具体包括： (1) 在阳极化成铅铅和阴极铅之间介入电解纸，阳极化成铅铅、阴极铅和电解纸一起卷 绕成芯包，阴极铅朝外且包住电解纸，再用高温胶带环绕阴极铅粘紧固定；优选采用最低耐 300° C高温的胶带； (2) 将密封用的胶盖安装于芯包上，并将芯包的阳极导针焊接于铁条上并确保每个芯 包焊接局度一致； (3) 将芯包浸入化成液中进行化成修复处理；电源正极与铁条电连接，电源负极与化成 液电连接，加电后阳极化成铅铅在化成液中进行修复；然后将化成修复处理后的芯包碳化 处理； 将步骤（3)重复5次； (4) 将芯包再次浸入化成液中进行化成修复处理； (5 )将芯包置于去离子水中清洗，去离子水的电阻率不小于5M Q，水温为 20° C~100° C;然后干燥，干燥的温度为80。C~180° C，干燥的时间为20~120min; (6) 将芯包放入含单体和导电碳材料的分散液中进行含浸1~30min，40~65° C干燥 30~150min ； (7) 将芯包放入氧化剂中含浸1~30min，加热聚合，将芯包置于65~100。C干燥 20~60min，再将芯包置于135~165° C干燥20~60min ; (8 )装入铅壳，封口，老化处理制成产品。
[0012] 本发明还提供了另一种固体电解质铅电解电容器的制造方法，包括： (1) 在阳极化成铅铅和阴极铅之间介入电解纸，阳极化成铅铅、阴极铅和电解纸一起卷 绕成芯包，阴极铅朝外且包住电解纸，再用高温胶带环绕阴极铅粘紧固定；优选采用最低耐 300° C高温的胶带； (2) 将密封用的胶盖安装于芯包上，并将芯包的阳极导针焊接于铁条上并确保每个芯 包焊接局度一致； (3) 将芯包浸入化成液中进行化成修复处理；电源正极与铁条电连接，电源负极与化成 液电连接，加电后阳极化成铅铅在化成液中进行修复；然后将化成修复处理后的芯包碳化 处理； 将步骤（3)重复5次； (4)将芯包再次浸入化成液中进行化成修复处理； (5 )将芯包置于去离子水中清洗，去离子水的电阻率不小于5M Q，水温为 20° C~100° C;然后干燥，干燥的温度为80。0180° C,干燥的时间为20~120min; (6 )将芯包放入含导电碳材料的分散液中进行含浸]~30min，40~65 ° C干燥 30~150min ； (7)将芯包分别放入单体和氧化剂中进行含浸1~30min，含浸后加热聚合，将芯包置于 65~100。C干燥20~60min，再将芯包置于135~165° C干燥20~60min ; (8 )装入铅壳，封口，老化处理制成产品。
[0013] 优选但不限定，所述化成液为磯酸系化成液或测酸系化成液或己二酸馈系化成 液。
[0014] 优选但不限定，所述碳化处理具体为将芯包放入烘箱中或置于加热面板上进行热 处理，处理的温度为150° C~350° C ;优选处理的温度为200° C~300° C，最佳处理的温 度为260° C。
[0015] 优选但不限定，所述去离子水的电阻率不小于5MQ，水温为20。C~100° C ;优选 水温为40。C~80° C，最佳水温为60。C。
[001引优选但不限定，所述步骤（5)中干燥的温度为80° C~180° C，干燥的时间为 20~120min;优选干燥的温度为100° C~160° C，最佳干燥的温度为130° C，优选干燥的时 间为40~80min。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： (1) 本发明将芯包浸入含有导电碳材料、单体和氧化剂等分散液中，分散液中的电解质 能够更充分在铅的表面生成稳定的导电高分子层，导电高分子同时也贯穿隔离纸，形成负 极的通路，