一种固态电容器负极箔及其制备方法和一种固态电容器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种固态电容器负极箔，包括腐蚀铝箔和导电高分子聚合物层，所述导电高分子聚合物层包覆于腐蚀铝箔表面。本发明专利技术在常规的腐蚀铝箔上包覆一层导电高分子聚合物层，得到结构简单的固态电容器负极箔，仅用常规的涂覆法即可制备，且使用该负极箔制备的固态电容器具有容量高、损耗低、ESR值低的优势。

A solid capacitor negative foil and its preparation method and a solid capacitor and its preparation method

The present invention provides a solid-state capacitor anode foil, which includes corroded aluminum foil and conductive polymer layer. The conductive polymer layer is coated on the surface of corroded aluminum foil. The invention coats a conductive polymer layer on a conventional corroded aluminum foil, and obtains a simple structure solid-state capacitor negative electrode foil, which can be prepared only by conventional coating method. The solid-state capacitor prepared by using the negative electrode foil has the advantages of high capacity, low loss and low ESR value.

【技术实现步骤摘要】
一种固态电容器负极箔及其制备方法和一种固态电容器及其制备方法
本专利技术涉及电容器领域，尤其涉及一种固态电容器负极箔及其制备方法和一种固态电容器及其制备方法。
技术介绍
电容器由两个电极及其间的介电材料构成，主要作为电荷存储，滤波，耦合，提供调谐及振荡之用。具体的，不同结构的电容器的特性、功能和应用也各不相同，其中以铝箔为基膜，表面复合石墨层得到的固态铝电解电容器负极碳箔具有电容量高的优势，得到了广泛的应用和推广。目前使用的固态铝电解电容器负极碳箔主要是采用磁控溅射的方法制备而成，为使石墨和铝箔结合紧密，先要在铝箔上面磁控溅射一层过渡金属，然后在过渡金属外层磁控溅射一层石墨。该结构的负极箔结构复杂，且含有一层过渡金属层，导致制备工艺也比较复杂，能耗高，且必须在特定的气体中进行热处理，存在安全及环保问题，不利于这种负极箔的工业推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种固态电容器负极箔及其制备方法和一种固态电容器及其制备方法，本专利技术提供的固态电容器负极箔的结构简单，相应的制备工艺也非常简单，具有绿色环保的优势。本专利技术提供了一种固态电容器负极箔，包括腐蚀铝箔和导电高分子聚合物层，所述导电高分子聚合物层包覆于腐蚀铝箔表面。优选的，所述导电高分子聚合物层的组分包括导电高分子聚合物和粘结剂，所述导电高分子聚合物为聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯-聚苯乙烯磺酸和聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺中的至少一种。优选的，所述导电高分子聚合物与粘结剂的质量之比为1:0.5～10。优选的，所述导电高分子聚合物层的厚度为0.2～4μm。优选的，所述腐蚀铝箔的厚度为20～125μm。本专利技术还提供一种上述技术方案所述的固态电容器负极箔的制备方法，包括如下步骤：将导电高分子聚合物分散液涂覆于腐蚀铝箔的上下表面，干燥后得到固态电容器负极箔。本专利技术还提供了一种固态电容器，包括正极箔、隔膜和负极箔，所述负极箔为上述技术方案所述的固态电容器负极箔或上述技术方案所述制备方法制备的固态电容器负极箔；所述隔膜为电解纸或无纺布。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的固态电容器的制备方法，包括如下步骤：(1)将负极箔、隔膜和正极铝箔层叠放置，卷绕成芯包；(2)将所述芯包在化成液中对正极铝箔的氧化膜进行化成修复，得到化成芯包；(3)将所述化成芯包含浸3,4-乙烯二氧噻吩和对甲苯磺酸铁，得到含浸芯包；(4)将所述含浸芯包进行聚合，得到电容器芯包；(5)将所述电容器芯包与铝壳、橡胶塞组立密封，得到固态电容器。优选的，所述3,4-乙烯二氧噻吩与对甲苯磺酸铁的的摩尔比为1:4～6。优选的，所述聚合包括一级聚合、二级聚合和三级聚合；所述一级聚合的温度为30～45℃，所述一级聚合的时间为1～2h；所述二级聚合的温度为50～80℃，所述二级聚合的时间为1.5～3h；所述三级聚合的温度为130～150℃，所述三级聚合的时间为1～2h。本专利技术提供了一种固态电容器负极箔，包括腐蚀铝箔和导电高分子聚合物层，所述导电高分子聚合物层包覆于腐蚀铝箔表面。本专利技术在常规的腐蚀铝箔上包覆一层导电高分子聚合物层，得到结构简单的固态电容器负极箔，仅用常规的涂覆法即可制备，且使用该负极箔制备的固态电容器具有容量高、损耗低、ESR值低的优势。根据实施例的结果可知，使用本专利技术所提供的固态电容器负极箔制备的固态电容器的容量为245～276μF，明显优于对比例的电容量239～241μF；损耗仅为4.2～6.5％，远远低于对比例的损耗26～28％；ESR值为9.1～10.1毫欧，低于对比例的ESR值12.8～14.2毫欧；1分钟的漏电流为26～31μA。具体实施方式本专利技术提供了一种固态电容器负极箔，包括腐蚀铝箔和导电高分子聚合物层，所述导电高分子聚合物层包覆于腐蚀铝箔表面。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物层能够更紧密的附着在腐蚀铝箔的表面，降低电容器的损耗。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物层的组分优选包括导电高分子聚合物和粘结剂。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物优选为聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯-聚苯乙烯磺酸和聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺中的至少一种。在本专利技术中，所述粘结剂优选为水性粘结剂；所述水性粘结剂优选为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水性聚氨酯、水性环氧树脂或酚醛树脂。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物与粘结剂的质量之比优选为1:0.5～10，更优选为1:1～7。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物层的厚度优选为0.2～4μm，更优选为0.5～2μm。在本专利技术中，所述腐蚀铝箔的厚度优选为20～125μm，更优选为30～60μm。本专利技术还提供了上述技术方案所述的固态电容器负极箔的制备方法，包括如下步骤：将导电高分子聚合物分散液涂覆于腐蚀铝箔的上下表面，经干燥，得到固态电容器负极箔。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物分散液的组成优选包括导电高分子聚合物、粘结剂和水。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物分散液中的导电高分子聚合物的浓度优选为0.5～10wt.％，更优选为1～5wt.％。在本专利技术中，所述导电高分子聚合物分散液中的粘结剂的浓度优选为0.5～10wt.％，更优选为1～7wt.％。在本专利技术中，所述粘结剂优选为水性粘结剂；所述水性粘结剂优选为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、水性聚氨酯、水性环氧树脂或酚醛树脂。本专利技术对导电高分子聚合物分散液的来源没有特殊限定，配制或采用市售的导电高分子聚合物分散液均可。在本专利技术中，所述腐蚀铝箔的比容优选为≥200μF/cm2。本专利技术对所述腐蚀铝箔的来源没有特殊限定，采用市售腐蚀铝箔即可。在本专利技术实施例中，所述腐蚀铝箔优选为冠业公司生产的型号为F545的腐蚀铝箔。在本专利技术中，所述涂覆的面密度优选为0.5～30g/m2，更优选为5～25g/m2，最优选为10～22g/m2。本专利技术对所述涂覆的方式没有特殊限定，能够得到均匀的导电层即可。在本专利技术中，所述涂覆优选为凹凸版涂布、刮涂、印刷、喷涂或打印。本专利技术对所述干燥的方式没有特殊限定，能够得到恒重的固态电容器负极箔即可。本专利技术还提供了一种固态电容器，包括正极箔、隔膜和负极箔，所述负极箔为以上述技术方案所述的固态电容器负极箔或上述技术方案所述制备方法制备的固态电容器负极箔；所述隔膜为电解纸或无纺布。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的固态电容器的制备方法，包括如下步骤：(1)将负极箔、隔膜和正极铝箔层叠放置，卷绕成芯包；(2)将所述芯包在化成液中对正极铝箔的氧化膜进行化成修复，得到化成芯包；(3)将所述化成芯包含浸3,4-乙烯二氧噻吩和对甲苯磺酸铁，得到含浸芯包；(4)将所述含浸芯包进行聚合，得到电容器芯包；(5)将所述电容器芯包与铝壳、橡胶塞组立密封，得到固态电容器。本专利技术将负极箔、隔膜和正极铝箔层叠放置，卷绕成芯包。本专利技术对所述正极铝箔的来源没有特殊限定，采用市售的正极铝箔即可。在本专利技术中，所述正极铝箔的化成电压优选≥10V；在本专利技术实施例中，所述正极铝箔优选为日本JCC公司正极箔化成电压为28V、比容为80μF/cm2的正极铝箔。本专利技术对所述卷绕的方式没有特殊限定，采用本领域常规的卷绕方式即可。在本专利技术实施例中，所述层叠放置的顺序从下到上，依次是隔膜、负极箔、隔膜和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态电容器负极箔，包括腐蚀铝箔和导电高分子聚合物层，所述导电高分子聚合物层包覆于腐蚀铝箔表面。

【技术特征摘要】
1.一种固态电容器负极箔，包括腐蚀铝箔和导电高分子聚合物层，所述导电高分子聚合物层包覆于腐蚀铝箔表面。2.根据权利要求1所述的固态电容器负极箔，其特征在于，所述导电高分子聚合物层的组分包括导电高分子聚合物和粘结剂，所述导电高分子聚合物为聚3，4-乙烯二氧噻吩、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸、聚吡咯-聚苯乙烯磺酸和聚苯乙烯磺酸掺杂聚苯胺中的至少一种。3.根据权利要求2所述的固态电容器负极箔，其特征在于，所述导电高分子聚合物与粘结剂的质量之比为1:0.5～10。4.根据权利要求1～3任一项所述的固态电容器负极箔，其特征在于，所述导电高分子聚合物层的厚度为0.2～4μm。5.根据权利要求1～3任一项所述的固态电容器负极箔，其特征在于，所述腐蚀铝箔的厚度为20～125μm。6.一种权利要求1～5任一项所述的固态电容器负极箔的制备方法，包括如下步骤：将导电高分子聚合物分散液涂覆于腐蚀铝箔的上下表面，干燥后得到固态电容器负极箔。7.一种固态电容器，包括正极箔、隔膜和负极箔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴久，
申请(专利权)人：全椒金富康电子有限公司，王兴久，
类型：发明
国别省市：安徽,34