本發(fā)明涉及電容器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的制備方法。

背景技術(shù)：

聚合物片式疊層固體鋁電解電容器以導(dǎo)電高分子作為電解質(zhì)，與傳統(tǒng)液體鋁電解電容器相比，具有體積更小、性能更好、寬溫、長壽命、高可靠性和高環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的制備工藝主要是通過再化成工藝修復(fù)鋁箔陰極區(qū)側(cè)面形成氧化層，化學(xué)聚合或電解聚合方法在鋁箔陰極區(qū)表面形成導(dǎo)電聚合物膜，之后在導(dǎo)電聚合物膜上依次涂覆石墨和銀漿，形成電容器單元；多個(gè)單元間經(jīng)過疊層粘接在引線框上，分別引出陽極和陰極，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝。

現(xiàn)有技術(shù)制作工藝流程如圖1所示，通過該制作工藝，雖然可以制備性能較優(yōu)的聚合物片式疊層固體鋁電解電容器，但因現(xiàn)有鋁箔再化成工藝修復(fù)形成的氧化鋁層厚度3~5μm，與原鋁箔氧化層厚度10~50μm存在較大差異，且修復(fù)形成的氧化鋁層致密度也難以達(dá)到原鋁箔氧化層的水平。鋁箔修復(fù)效果不良導(dǎo)致產(chǎn)品漏電流偏大，其成品性能穩(wěn)定性特別是耐壓能力方面一直存在較大隱患，產(chǎn)業(yè)化成品率偏低，影響了該類產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的制備方法，以解決聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的鋁箔側(cè)面修復(fù)效果不良導(dǎo)致產(chǎn)品漏電流偏大，耐壓能力較差的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的制備方法，所述方法包括如下步驟：

（1）裁切：選取鋁箔進(jìn)行裁切；

（2）陰陽極分區(qū)：在裁切好的鋁箔上涂覆阻隔膠劃分陰極和陽極；

（3）再化成：將鋁箔的陰極區(qū)浸入化成溶液中，施加電壓進(jìn)行鋁箔側(cè)面氧化膜的修復(fù)；

（4）制備第一陰極層：在步驟（3）制得的鋁箔陰極區(qū)上采用化學(xué)聚合工藝制備第一陰極層；

（5）制備第二陰極層：在第一陰極層上采用電解聚合工藝制備第二陰極層；

（6）制備邊緣高介電層:在步驟（5）得到的鋁箔陰極區(qū)側(cè)面邊緣覆蓋上一層高介電層；

（7）制備第三陰極層：在步驟（6）得到的鋁箔陰極區(qū)涂覆石墨和銀漿制備第三陰極層;

（8）后處理：利用處理后的單元，采用常規(guī)工藝制備形成聚合物片式疊層固體鋁電解電容器。

優(yōu)選的，所述步驟（6）中，所述邊緣高介電層材料可以是Al₂O₃、TiO₂、Si₃N₄、SiO₂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚氨酯中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述步驟（6）中，制備所述邊緣高介電層的方法可以是掩膜法、印刷法、浸漬法、涂敷法中的一種。

優(yōu)選的，所述步驟（6）中，所述邊緣高介電層厚度范圍在10μm~50μm。

有益效果：在現(xiàn)有聚合物片式疊層固體鋁電解電容器工藝的基礎(chǔ)上，在鋁箔側(cè)面邊緣的導(dǎo)電聚合物膜與石墨層之間增加高介電層進(jìn)行隔離，可以降低漏電流，提升耐壓能力，使產(chǎn)品性能更穩(wěn)定，滿足市場對(duì)固體電解電容器的需求，制備工藝可操作性強(qiáng)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中制備的制備工藝流程圖；

圖2是使用本發(fā)明的方法制備形成的電容器單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、氧化鋁；2、聚合物膜；3、邊緣高介電層；4、石墨層；5、銀漿層；6、鋁。

【具體實(shí)施方式】

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

以下是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明不僅限于此。

實(shí)施例1

一種聚合物片式疊層固體鋁電解電容器的制備方法，包括如下步驟：

（1）裁切：選取3VF鋁箔進(jìn)行裁切，寬度3.6mm，長度12mm；

（2）陰陽極分區(qū)：使用涂覆阻隔膠在選好的鋁箔上劃分陰極區(qū)與陽極區(qū)，其中陰極區(qū)長度4.9mm；

（3）再化成：將步驟（2）中的鋁箔的陰極區(qū)浸入含3%己二酸銨的化成溶液中，施加3V直流電壓進(jìn)行鋁箔側(cè)面氧化膜的修復(fù)；

（4）制備第一陰極層：在步驟（3）制得的鋁箔陰極區(qū)上通過化學(xué)聚合方式制備導(dǎo)電聚吡咯，形成第一陰極層；

（5）制備第二陰極層：在步驟（4）制得的導(dǎo)電聚吡咯第一陰極層上采用電解聚合的方式形成導(dǎo)電聚吡咯第二陰極層。

（6）制備邊緣高介電層：通過掩膜法在步驟（5）制得的鋁箔陰極區(qū)側(cè)面邊緣覆蓋上一層Al₂O₃粉末凝膠，并在85℃烘箱中烘干10分鐘，制得厚度為10μm的邊緣高介電層。

（7）制備第三陰極層：將步驟（6）制得的鋁箔陰極區(qū)浸入導(dǎo)電石墨漿料中10s后緩慢提拉取出，自然晾干10min后在100℃烘箱中烘干10分鐘；再浸入導(dǎo)電銀漿中10s后緩慢提拉取出，自然晾干10min后在100℃烘箱中烘干10分鐘，制備第三陰極層。

（8）后處理：將步驟（7）制得的電容器單元經(jīng)過疊層粘接在引線框上，并用環(huán)氧樹脂封裝，在105℃下老化2小時(shí)，最后進(jìn)行引腳成型，制得聚合物片式疊層鋁電解電容器。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1不同的是，步驟（6）中鋁箔陰極區(qū)側(cè)面邊緣覆蓋的高介電材料為SiO₂粉末凝膠，邊緣高介電層厚度為30μm。

實(shí)施例3

與實(shí)施例1不同的是，步驟（6）中鋁箔陰極區(qū)側(cè)面邊緣覆蓋的高介電材料為聚酰亞胺粉末凝膠，邊緣高介電層厚度為50μm。

實(shí)施例4

與實(shí)施例1不同的是，步驟（6）中鋁箔陰極區(qū)側(cè)面邊緣覆蓋的高介電材料為Al₂O₃/聚酰亞胺復(fù)合凝膠。

實(shí)施例5

與實(shí)施例1不同的是，步驟（6）中鋁箔陰極區(qū)側(cè)面邊緣高介電層的制備方法為涂敷法。

實(shí)施例6

與實(shí)施例1不同的是，步驟（1）中選取的鋁箔為10VF鋁箔，步驟（3）中施加的直流電壓為10V，步驟（6）中鋁箔陰極區(qū)側(cè)面邊緣高介電層厚度為30μm。

對(duì)比例1

與實(shí)施例1不同的是，取消步驟(6)。

對(duì)比例2

與實(shí)施例6不同的是，取消步驟(6)。

上述實(shí)施例1-5制備成2V/330μF電容器，實(shí)施例6制備成6.3V/100μF電容器，測試電容器的容量、損耗、ESR，漏電流值，以及耐壓值，數(shù)據(jù)如表1所示：

表1為實(shí)施例與對(duì)比例的電容器電性能比較：

由上述實(shí)施例與對(duì)比例的電性能數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1~5的漏電流值均較對(duì)比例1顯著下降，同時(shí)耐壓能力均較對(duì)比例1顯著提升；實(shí)施例6的漏電流值較對(duì)比例2顯著下降，同時(shí)耐壓能力較對(duì)比例2顯著提升。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。