化成箔后處理方法、電極箔和電容器的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種化成箔的后處理方法、電極箔，以及采用該電極箔制備的電容器。本申請(qǐng)的化成箔后處理方法包括，在化成箔的金屬氧化層表面涂覆電解質(zhì)膠液，形成電解質(zhì)層；電解質(zhì)膠液中含有導(dǎo)電聚合物、水性樹脂、硅烷偶聯(lián)劑。由該方法制備的電極箔，在用于制備電容器時(shí)，不僅可有效簡(jiǎn)化電容器生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率；而且，與現(xiàn)有的工藝相比，避免了EDOT單體和氧化劑聚合所帶來(lái)的不確定性，以及由此造成的對(duì)電容器質(zhì)量的影響。本申請(qǐng)的電極箔，其電解質(zhì)層結(jié)構(gòu)致密，附著牢固穩(wěn)定，具有良好的導(dǎo)電性且與金屬氧化層接觸良好，并且在保持固體電解電容器優(yōu)良特性的同時(shí)，提高了其高頻性能。
【專利說(shuō)明】化成箔后處理方法、電極箔和電容器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及電容器及其電極材料領(lǐng)域，特別是涉及一種化成箔的后處理方法，由 此制備的電極箔，以及采用該電極箔的電容器。

【背景技術(shù)】
[0002] 電解電容器是電子產(chǎn)品中不可缺少的元器件之一，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子整 機(jī)的組裝密度和集成化程度進(jìn)一步增大。鋁電解電容器作業(yè)中關(guān)鍵不可集成的分立元件， 正向著小體積、大容量、低成本、高頻低阻抗方向發(fā)展。鋁電解電容器具有性能優(yōu)良、大容 量、價(jià)格低廉、易于加工、使用便捷等特點(diǎn)，因此廣泛用于信息電子設(shè)備、儀器、機(jī)電、家電等 電子整機(jī)產(chǎn)品中。而作為鋁電電解電容器家庭中的新成員，固態(tài)鋁電解電容器，其電極材料 電導(dǎo)率高，可達(dá)l〇〇S/cm，相對(duì)普通液態(tài)電解液電導(dǎo)率0. OlS/cm，兩者電導(dǎo)率相差10000倍， 因此，制備出的電容器有更為優(yōu)良的電性能，尤其是在等效串聯(lián)電阻（簡(jiǎn)稱ESR值）方面， 有更為出色的表現(xiàn)。由于電極材料為固態(tài)高分子化合物，無(wú)電容器爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)電高聚物 的穩(wěn)定性高，所制備出的電容器的壽命，較液態(tài)鋁電解電容器也有更為良好的表現(xiàn)?；谏?述原因，鋁固態(tài)電解電容器深受廣大整機(jī)廠商和用戶的歡迎。
[0003] 目前固態(tài)鋁電解電容器用鋁箔制備工藝大致包括：光箔-前處理_ 一級(jí)腐蝕-二 級(jí)腐蝕_后處理_ 一級(jí)化成-二級(jí)化成。經(jīng)過(guò)以上處理后，得到固態(tài)的用于鋁電解電容器 的低壓鋁箔。下游廠家獲得經(jīng)過(guò)兩級(jí)化成的低壓鋁箔，即化成箔后，還需要進(jìn)行很長(zhǎng)的工藝 路線才能制備成完整的電容器。大致路線包括：開箔-鉚接-卷繞-前處理-碳化-含浸 單體-含浸氧化劑-聚合-封口 -化成。從工藝路線中可以看出，采用現(xiàn)有的化成箔，其電 容器制備工藝工序較多、比較復(fù)雜；并且，ED0T單體（即3, 4-乙烯二氧噻吩）與氧化劑的 聚合反應(yīng)存在較多的不確定性，影響電容器的性能，甚至影響電容器的合格率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)的目的是提供一種改進(jìn)的化成箔的后處理方法，該后處理方法制備的電極 箔，以及采用該電極箔制備的電容器。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用了以下技術(shù)方案：
[0006] 本申請(qǐng)公開了一種化成箔的后處理方法，包括在化成箔的金屬氧化層表面涂覆電 解質(zhì)膠液，形成電解質(zhì)層；該電解質(zhì)膠液中含有導(dǎo)電聚合物、水性樹脂、硅烷偶聯(lián)劑和流平 劑。
[0007] 需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的關(guān)鍵在于，在原本的化成箔基礎(chǔ)上再進(jìn)行涂覆電解質(zhì)膠 液處理，形成電解質(zhì)層，從而制成電極箔；本申請(qǐng)的后處理方法獲得的電極箔，在用于后續(xù) 的電容器制備時(shí)，無(wú)需進(jìn)行前處理、碳化、含浸ED0T單體、含浸氧化劑和聚合等工序，從而 簡(jiǎn)化了電極箔制成電容器的工藝。另外，在現(xiàn)有工藝中，含浸ED0T單體、含浸氧化劑和聚合 這三個(gè)工序，實(shí)際上就是將聚合形成導(dǎo)電聚合物，并且附著在化成箔上，而本申請(qǐng)直接將導(dǎo) 電聚合物作為膠液涂覆在化成箔上，并且，為了增加導(dǎo)電聚合物的附著力還添加了出導(dǎo)電 聚合物以外的組分，如水性樹脂和硅烷偶聯(lián)劑；從而避免了 EDOT單體與氧化劑聚合反應(yīng)的 不確定性，提高了電容器的質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性。另外，為了使得導(dǎo)電聚合物涂層更加平整、 光滑，本申請(qǐng)還創(chuàng)造性的在電解質(zhì)膠液中添加了流平劑；對(duì)于涂布或類似的涂覆方式來(lái)說(shuō)， 流平劑可以使涂層平整、光滑，從而保障涂層和電極箔的外觀。
[0008] 還需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)中，化成箔可以采用現(xiàn)有的方法制備，在此不累述；電解 質(zhì)膠液的制備以及涂覆方式，可以參考常規(guī)的涂覆溶液的制備以及涂覆方式，在此不做具 體限定；電解質(zhì)層的厚度可以根據(jù)不同的需求自行選擇，本申請(qǐng)的優(yōu)選方案中，電解質(zhì)層厚 度為 1-100 U m。
[0009] 優(yōu)選的，還包括烘干工序，即對(duì)涂覆電解質(zhì)膠液的化成箔進(jìn)行烘干，獲得電極箔， 該電極箔直接用于后續(xù)的電容器制備。需要說(shuō)明的是，烘干的目的是使涂覆的電解質(zhì)膠液 形成電解質(zhì)層附著在化成箔表面，因此，其烘干條件以不損傷電極箔為前提，在本申請(qǐng)不做 具體限定；本申請(qǐng)優(yōu)選的供參考的烘干條件為烤箱在80-150°C下烤5-60min。
[0010] 優(yōu)選的，電解質(zhì)膠液中還含有乙二醇、蠟乳液、表面活性劑、消泡劑、膜形成劑、附 著力促進(jìn)劑和異丙醇中的至少一種。
[0011] 需要說(shuō)明的是，蠟乳液的作用是提高涂層的爽滑度、耐水、耐磨和抗粘連性，可以 根據(jù)電極箔或電容器的具體要求選擇添加；表面活性劑可以提高涂層的表面活性，可以根 據(jù)需求選擇添加，不過(guò)，一般都會(huì)添加；消泡劑的作用是消除電解質(zhì)膠液中的泡沫，避免泡 沫對(duì)涂層造成影響；膜形成劑的作用是提高成膜性，可以根據(jù)需求選擇添加；附著力促進(jìn) 劑的作用是進(jìn)一步提高涂層與化成箔之間的附著力，在已經(jīng)有水性樹脂增加附著力的基礎(chǔ) 上，可以根據(jù)需求選擇添加附著力促進(jìn)劑；異丙醇的作用是降低表面張力，提高各組分的相 容性，還有稀釋的作用，可以根據(jù)需求選擇添加，不過(guò)一般都會(huì)添加；乙二醇的作用是提高 電導(dǎo)，可以根據(jù)需求選擇添加；此外，為了對(duì)電解質(zhì)膠液進(jìn)行稀釋，還可以添加適量的去離 子水，在此不做具體限定。
[0012] 本申請(qǐng)的另一面公開了一種電極箔，該電極箔包括金屬層、位于金屬層表面的金 屬氧化層，以及位于金屬氧化層表面的電解質(zhì)層；金屬層的材質(zhì)為鉭、鈮、鋁、鈦、鋯、鉿、釩 或者這些金屬的合金或化合物中的至少一種；金屬氧化層為由金屬層化成后，在其表面形 成的氧化層；電解質(zhì)層由電解質(zhì)膠液涂覆于金屬氧化層表面而形成，電解質(zhì)膠液中含有導(dǎo) 電聚合物、水性樹脂、硅烷偶聯(lián)劑和流平劑。
[0013] 優(yōu)選的，導(dǎo)電聚合物為具有通式（I )或（II )的重復(fù)單元的聚合物，或者通式 (I )和（II)的重復(fù)單元的聚合物；
[0014]
[0015] 其中，

【權(quán)利要求】
1. 一種化成箔的后處理方法，其特征在于：包括在化成箔的金屬氧化層表面涂覆電解 質(zhì)膠液，形成電解質(zhì)層；所述電解質(zhì)膠液中含有導(dǎo)電聚合物、水性樹脂、硅烷偶聯(lián)劑和流平 劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后處理方法，其特征在于：還包括烘干工序，即對(duì)涂覆電解質(zhì) 膠液的化成箔進(jìn)行烘干，獲得電極箔，所述電極箔直接用于后續(xù)的電容器制備。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后處理方法，其特征在于：所述電解質(zhì)膠液中還含有乙二醇、 蠟乳液、表面活性劑、消泡劑、膜形成劑、附著力促進(jìn)劑和異丙醇中的至少一種。
4. 一種電極箔，其特征在于：包括金屬層、位于金屬層表面的金屬氧化層，以及位于金 屬氧化層表面的電解質(zhì)層； 所述金屬層的材質(zhì)為鉭、鈮、鋁、鈦、鋯、鉿、釩或者這些金屬的合金或化合物中的至少 一種； 所述金屬氧化層為由所述金屬層化成后，在其表面形成的氧化層； 所述電解質(zhì)層由電解質(zhì)膠液涂覆于所述金屬氧化層表面而形成，所述電解質(zhì)膠液中含 有導(dǎo)電聚合物、水性樹脂、硅烷偶聯(lián)劑和流平劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極箔，其特征在于：所述導(dǎo)電聚合物為具有通式（I)或 (II)的重復(fù)單元的聚合物，或者通式（I)和（II)的重復(fù)單元的聚合物；
其中， A表示任選取代的C1-C5亞烷基； R表示任選取代的直鏈或支鏈C1-C18烷基、任選取代的C5-C12環(huán)烷基、任選取代的C6-C14芳基、任選取代的C7-C18芳烷基、任選取代的C1-C4羥基烷基或羥基中的至少一 種； X取值為0-8中的整數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電極箔，其特征在于：所述導(dǎo)電聚合物為聚噻吩，優(yōu)選為，聚 (3，4-亞乙基二氧噻吩）。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極箔，其特征在于：所述電解質(zhì)膠液中還含有乙二醇。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極箔，其特征在于：所述電解質(zhì)膠液中還含有蠟乳液、表面 活性劑、消泡劑、膜形成劑、附著力促進(jìn)劑和異丙醇中的至少一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4-8任一項(xiàng)所述的電極箔，其特征在于：所述電極箔采用權(quán)利要求1-3 任一項(xiàng)所述的后處理方法制備。
10. -種采用權(quán)利要求4-9任一項(xiàng)所述的電極箔制備的電容器。
【文檔編號(hào)】H01G9/042GK104409212SQ201410635759
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】趙大成, 曹勇飛 申請(qǐng)人:深圳新宙邦科技股份有限公司