本发明专利技术提供一种含高容量的铝电解电容器用电极构造体及其制造方法。包含有机氧化物(铝粉及铝合金粉末和阀金属构成)、有机结合剂以及有机溶剂的涂层在铝基材上形成后，经干燥、加热烧结工程生成烧结层，再进行还原加热工程，之后、再进行正极氧化，这样可以制造出可以适用于铝电解电容器用高容量正极及负箔的电极构造体。
For the electrode structure and aluminum electrolytic capacitor aluminum electrolytic capacitor
The present invention provides an electrode structure for aluminum electrolytic capacitor with high capacity and its manufacturing method. Contains organic (aluminum oxide and Aluminum Alloy powder and metal valve), organic binder and organic solvent coating formed on the aluminum substrate, after drying and sintering engineering is heated to produce sintered layer and reducing heating engineering, and then, after the cathode oxidation, which can produce can be used with high electrode structure the positive and negative capacity foil in aluminum electrolytic capacitor.
【技术实现步骤摘要】
用于铝电解电容器的电极构造体及铝电解电容器
本专利技术是关于铝电解电容器的电极材料使用的电极构造体的制造方法、电极构造体以及具备此电极构造体的铝电解电容器。技术背景电容器有两个电极，也就是正极和负极。电容器的正极材料是在可以在表面生成绝缘氧化膜的铝、钽等阀金属。在这里，所谓的阀金属通过正极氧化、被氧化皮膜覆盖的金属，例如：有铝、钽、铌、钛、铪等。负极材料用的是电解液、无机半导体、有机导电性物质或金属薄膜之类的。负极材料为电解液的场合，负极端子使用被扩大了表面积的铝箔的情况较多。为了增加电容器的静电容量，以前也提出了几个方法。例如、日本专利P2004-259932A(专利文献1)中记载、作为扩大正极以及负极端子表面积的方法：将含Pb的结晶性氧化物在铝箔表面均一的分布形成，通过抑制腐蚀时的表面溶解，腐蚀后得到被扩大了的表面积。还有、在日本专利特开平11－317331号公报(特许文献2)中记载、作为扩大电解电容器用电极箔的表面积的方法：在约10-3torr～约10-2torr压力下的不活性氛围中配置基材，然后、为了使基材有表面构造体，让基材在不活性气体中蒸着阀金属。但是、在实施通过蒸着形成含阀金属的诱电体层的方法时，不仅要保持高真空，还要工业化的生成均一厚度的诱电体层，这是很难的。可是、使用sol-gel法的话，和蒸着法相比，生成含阀金属的诱电体层容易，能工业化的生成均一厚度的诱电体层。不过、通过sol-gel法得到的诱电体层在加热诱电体前驱物质、生成诱电体层的工程中因为容易产生裂缝缺陷等情况，所以与基材铝的密着性较弱，并且、在诱电体层和铝基材之间形成诱电体皮膜氧化铝会发生使容量下降、与基材剥落等问题。为了解决以上问题，日本国特许国际公开WO02/062569(专利文献3)中提出，内容所述的是在基体上生成含氧化物层的构造体的制造方法。这个方法有以下几个工程：调配氧化物层用涂料的涂料调制工程；给基材表面做前处理、得到经过处理的基材的基材表面前处理工程；给经过前处理的基材涂抹涂料、得到涂布基体的涂布工程；将涂布基体烧结、在基体上形成氧化物层的烧结工程。基体表面前处理工程是在基体表面生成有立体状结构的面、含第一处理的方法。不过、即使是通过这个方法，想要得到密着性优、且高容量的电极构造体，还是很难。因此、为了改善基材铝和诱电体层间的密着性，在铝基材表面形成含阀金属的诱电体前驱物质后，通过在氧化碳气体中加热、在铝基材表面形成含阀金属的诱电体层，和在铝基材和诱电体层之间形成含铝和碳的介在层，从而提高铝基材和诱电体层的密着性，其方法记载与日本专利国际公开WO2007/055121(专利文献4)中。日本专利国际公开WO2007/055121(特许文献4)中记载的形成诱电体层方法建议采用胶体、凝胶法。不过、为了提高静电容量而想要增厚诱电体层的厚度的话，会产生裂缝等缺陷，铝基材和诱电体层之间的密着性、或是诱电体层间的密着性大幅度下降。因此，上述方法中说在铝基材上可能生成的厚度是有限制的，结果得到容量值也是有界限的。并且、通过这个方法施加电压的场合，因会在基材铝和诱电体层间生成诱电体皮膜、而导致出现剥落现象，所以被限定只作为导电高分子固态铝电解电容器负极使用。因此、本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供能得到比以前更高容量的电极构造体及其制造方法，即使增厚诱电体层，基材铝和诱电体层间的密着性以及诱电体层间的密着性也良好。【先行技术文献】【特许文献】【特许文献1】日本国特许P2004－259932【特许文献2】日本国特许特开平11－317331【特许文献3】日本国特许国际公开WO02/062569【特许文献4】日本国特许国际公开WO2007/055121
技术实现思路
本专利技术为了解决一直以来都存在的技术问题点，总结出的研究结果发现：铝箔(由铝粉末过铝金属合金粉末和有机阀金属化合物和有机结合剂构成的诱电体遮盖层)用特定条件加热烧结、通过还原加热达成上述目的，可能能研发出所希望的电极构造体。按照本专利技术中的电极构造体(电极箔)制造方法：将涂料(由铝粉末或是铝金属合金粉末和有机阀金属化合物和有机结合剂构成)涂抹干燥(涂布干燥工程)在铝基材(例如铝箔)的表面形成涂层，然后、形成涂层的铝基材在真空环境或不活性气体氛围中加热(加热烧结工程)，之后、再在还原性氛围中加热。根据本专利技术中制造方法：真空氛围为1torr以下比较好。不活性气体为氮、氩气体比较好。还原性氛围为含氢气的氛围比较好。还有、根据本专利技术中制造方法：建议工程中需要的真空环境或不活性气体环境温度在450℃～640℃之间。还原性气体的加热条件建议设定550℃～640℃之间。根据本专利技术中制造方法：还原加热工程后将铝基材正极氧化，进行正极氧化工程。建议做负极使用的场合正极氧化电压设置在5V以内，做正极使用的场合电压设置在5V以上、在使用电压的范围内可任意设定。本专利技术中的电极构造体是铝粉末和铝金属合金粉末(在铝基材和基材表面上生成的含阀金属)的烧结体。本专利技术中电极构造体：铝箔表面要至少一部分是铝基材和铝粉末(或是铝金属合金粉末)被烧结，铝基材和遮盖层的密着性良好。并且、通过还原加热工程，能提升烧结体层和铝基材的导电性，形成被扩大表面积的构造体。还原加热工程后进行正极氧化工程，可能能生成含阀金属氧化物的氧化铝诱电体皮膜，因表面积和介电常数的上升能制造出高容量的铝电解电容器用电极构造体。本专利技术中电极构造体中的阀金属从介电常数、阀金属有机化合物的取材等方面考虑，建议选择钛。通过本专利技术中制造方法，可以得到有高容量的电极构造体。并且、因进行了正极氧化工程使其具备耐电压的构造，所以作为铝电解电容器正极、负极都可能使用。具体实施方法电极构造体的制造方法本专利技术的制造方法如以下工程：将涂料(由铝粉末或是铝金属合金粉末和有机阀金属化合物和有机结合剂构成)涂抹、干燥在铝基材的表面形成涂层(生成涂层工程)，然后、形成涂层的铝箔在真空环境或不活性气体氛围中加热(加热烧结工程)，之后、再在还原性氛围中加热。下面是本专利技术的制造方法的具体说明。形成涂层工程本专利技术的制造方法是：首先将涂布料(由铝粉末或是铝金属合金粉末和有机阀金属化合物和有机结合剂构成)涂抹、干燥，在铝基材上形成涂层(生成涂层工程)。铝箔为铝基材，在铝箔表面上涂抹混合涂布液(由铝粉末或是铝金属合金粉末和有机阀金属化合物和有机结合剂构成)再干燥、形成涂层的方法没有特别限制，不过、铝粉末或是铝金属合金粉末和有机阀金属化合物可以使用钛系列烷氧化合物或是钛系列螯合化合物。例如：钛酸四异丙酯(CAS：564-68-9)、钛酸四丁酯(CAS：5593-70-4)、四(2-乙基-1,3-己二醇)钛(CAS：5575-43-9)、甲醇钛(CAS：992-92-7)、四(2,4-戊二酮)合钛(IV)(CAS：17501-79-0)等都可以选择。有机结合剂也没有限制，可以选择聚醋酸乙烯树脂、丙烯系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂等销售商品。这些材料和溶剂中可以放入乙醇类，酮类，酯类，炭化氢类，二元醇类等销售商品的任意一种、或是多种混合溶剂，再利用分散机打散制成涂料，再抹在铝箔表面上，形成后进行干燥工程。干燥工程是在100℃以上的温度或环境中使溶剂挥发掉。希望双面都形成的场合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝电解电容器用电极构造体的制备方法，包括将由铝粉末或铝金属合金粉末和有机阀金属化合物和有机结合剂构成的涂料涂抹在铝基材的表面，并进行干燥以形成涂层，然后将形成涂层的铝基材在真空环境或不活性气体氛围中加热，然后再在还原性氛围中进行加热以获得所述电极构造体。
【技术特征摘要】
1.一种铝电解电容器用电极构造体的制备方法，包括将由铝粉末或铝金属合金粉末和有机阀金属化合物和有机结合剂构成的涂料涂抹在铝基材的表面，并进行干燥以形成涂层，然后将形成涂层的铝基材在真空环境或不活性气体氛围中加热，然后再在还原性氛围中进行加热以获得所述电极构造体。2.一种铝电解电容器用电极构造体，包括：铝基材和在铝基材表面上涂布形成的涂层，其特征在于，在铝基材和涂层之间、铝基材的表面至少有一部分是由铝以及铝合金粉末通过烧结工程构成的烧结体层，并将变成了烧结体层的铝材置于还原环境中加热，进行还原加热工程后获得的。3.如权利要求2所述的电极构造体，其特征在于：涂层中除铝以外还含有阀金属钛。4.如权利要求2-...
【专利技术属性】
技术研发人员：王润申，林金村，
申请(专利权)人：丰宾电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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