综合型高分子铝电解电容器用助碳剂及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种综合型高分子铝电解电容器用助碳剂的使用方法，该助碳剂是乙烯基甲醚在综合型高分子铝电解电容器用助碳剂领域中的应用，其以乙烯基甲醚的乙醇饱和溶液或者是乙烯基甲醚、双氧水、磷酸、苦味酸、硫酸亚铁一种或几种组成催化混合物作为活性成分，以低级醇、甲苯和水为混合溶剂制备，使用时加水调制，并直接对铝电解电容素子进行含浸，然后通过120～210℃时间10～30min加热与电解纸中杂质反应完成留下工序需要之纸纤维。本发明专利技术的电解纸助碳剂成本低，使用方法简单，可以直接加入到电容素子中，不需额外增加工艺及工序；能有效降低能耗，减少一氧化碳尾气排放量。

【技术实现步骤摘要】
综合型高分子铝电解电容器用助碳剂及其使用方法
本专利技术涉及铝电解电容器制备
，具体涉及一种综合型高分子铝电解电容器用助碳剂及其使用方法。
技术介绍
在现有技术中，固态铝电容多采用导电高分子作为电解质，而卷绕式固态铝电容的结构与卷绕式液态铝电容相同的结构。不同于液态的是固态电容的电解纸上附着的是导电高分子，而液态电容电解纸上吸附的是电解液。对于液态电容而言，电解纸是电解液的载体，电解液吸附在电解纸上后电解液内的离子仍然可以自由穿梭通过电解纸层，故不会影响液态电容工作。而固态电容中的电解纸虽然也作为固态电解纸的载体，但由于传统电解纸一般是采用的双层复合结构设计，一层则是吸液层，另一层则是离子阻挡层，一般而言吸液层是疏松多孔层，而离子阻挡层则是致密层；固态电容素子之所以要进行碳化，主要为了将电解纸中的致密层碳化成疏松多孔层。其一侧的致密性结构以及不导电的性质会导致固态电解质难以进入电容器内的同时，也会导致固态电解质导电性大幅降低，从而使得固态电容电性能参数恶化。为了避免电解纸性质导致的一系列问题，目前采用素子碳化工艺来解决。素子经过高温碳化后，电解纸会被碳化，一方面使得电解纸变得疏松多孔，另一方面碳化的电解纸本身具有一定的导电性，这样就能解决电解纸对固态电容带来的不利影响。但这种碳化工艺虽然能有效解决电解纸带来的不利影响，但同时也会带来一系列的问题，首先是成本的增加，碳化需要在250℃～270℃左右的温度对素子进行长时间(20～120min)的碳化处理，这需要人员、设备、电力等多方面成本投入。另外，碳化会严重破坏阴、阳极箔的结构，尤其是对阳极箔，会使得阳极箔上的氧化膜产生很多缺陷，这就导致产品的性能极不稳定，尤其是漏电流容易超标。除此之外，高温作业环境会导致车间环境恶劣，作业员作业强度增大，人员流失率高。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种综合型高分子铝电解电容器用助碳剂及其使用方法，可用以解决现有技术的高分子铝电解电容器生产工艺碳化过程中需要持续保持高温所带来的高耗能问题。具体的，本专利技术提供了乙烯基甲醚作为综合型高分子铝电解电容器用助碳剂领域中的应用。进一步的，本专利技术公开了以乙烯基甲醚作为原料制备的两类综合型高分子铝电解电容器用助碳剂：a、乙烯基甲醚的乙醇饱和溶液。b、乙烯基甲醚与双氧水、磷酸、苦味酸、硫酸亚铁中的一种或几种的任意比例组合作为活性成分，并以该活性成分作为溶质，以低级醇、甲苯、纯水中的一种或者几种的任意比例组合为溶剂制备的饱和混合溶剂。使用所述综合型高分子铝电解电容器用助碳剂进行碳化的原料为：铝电解电容用电解纸及其铝电解电容铝箔。使用所述综合型高分子铝电解电容器用助碳剂进行碳化的具体操作步骤为：将综合型高分子铝电解电容器用助碳剂按照(1～30)：100的体积比加入纯水中调配成水溶液，将所述水溶液作为含浸液对到已经经过化成的铝电解电容素子进行含浸，含浸时间为30～120秒，然后将含浸完成的铝电解电容素子放置于恒温烤箱或隧道炉中，在120～210℃的温度条件下碳化10～30min，使其充分与电解纸中杂质反应完成留下工序需要之纸纤维。有益效果：本专利技术电解纸助碳剂成本低，使用方法简单，可以通过含浸方式直接加入到电容素子中，不需额外增加工艺及工序；通过实验证明，其节省能耗16.7％～38.3％，减少一氧化碳尾气排放9.4％～21.2％，具有显著的社会价值和市场价值。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。在实施例一中，综合型高分子铝电解电容器用助碳剂采用乙烯基甲醚的乙醇饱和溶液，使用时，按20:100的体积比加入纯水中调配成水溶液，将上述水溶液作为含浸液对到已经经过化成的铝电解电容素子进行含浸，含浸时间为50～60秒，然后将含浸完成的铝电解电容素子放置于恒温烤箱中，在200℃的温度条件下碳化15min，使其充分与电解纸中杂质反应完成留下工序需要之纸纤维。此时将碳化后的铝电解电容素子制成高分子铝电解电容器，随机抽取合格品十四个进行参数测量。而作为对比组，不采用助碳剂，而是将与上述实施例相同工艺条件下制备的同批次高分子铝电解电容器的铝电解电容素子直接在恒温烤箱中用270℃的温度对素子进行50min的碳化处理以制成工序需要之纸纤维。此时将碳化后的铝电解电容素子制成高分子铝电解电容器，随机抽取合格品十四个进行参数测量与上述实施例进行参数对比，其结果如下表：表1：实施例一的工艺条件下制备的高分子铝电解电容器的参数对比表在实施例二中，综合型高分子铝电解电容器用助碳剂采用乙烯基甲醚与磷酸、苦味酸、硫酸亚铁的1:1:1:1的组合物作为活性成分和溶质，以甲苯为溶剂制备的饱和混合溶剂制备而成。使用时，按30:100的体积比加入纯水中调配成水溶液，将上述水溶液作为含浸液对到已经经过化成的铝电解电容素子进行含浸，含浸时间为70～80秒，然后将含浸完成的铝电解电容素子放置于恒温烤箱中，在180℃的温度条件下碳化20min，使其充分与电解纸中杂质反应完成留下工序需要之纸纤维。此时将碳化后的铝电解电容素子制成高分子铝电解电容器，随机抽取合格品十四个进行参数测量。而作为对比组，不采用助碳剂，而是将与上述实施例相同工艺条件下制备的同批次高分子铝电解电容器的铝电解电容素子直接在恒温烤箱中用260℃的温度对素子进行90min的碳化处理以制成工序需要之纸纤维。此时将碳化后的铝电解电容素子制成高分子铝电解电容器，随机抽取合格品十四个进行参数测量与上述实施例进行参数对比，其结果如下表：表2：实施例二的工艺条件下制备的高分子铝电解电容器的参数对比表根据表1、表2可以得出，本专利技术的综合型高分子铝电解电容器用助碳剂的优势在于生产出来的成品电容器CAP值大、ESR值小、LC值小，同时，能有效缩短传统工艺中不采用助碳剂直接碳化所需要的碳化时间，并降低需求的碳化温度，减少了一氧化碳的排出量，具有极佳的节能减排效果。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.乙烯基甲醚作为综合型高分子铝电解电容器用助碳剂领域中的应用。

【技术特征摘要】
1.乙烯基甲醚作为综合型高分子铝电解电容器用助碳剂领域中的应用。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所综合型高分子铝电解电容器用助碳剂是用于对铝电解电容用电解纸及其铝电解电容铝箔的碳化过程进行催化的高分子铝电解电容器。3.综合型高分子铝电解电容器用助碳剂，其特征在于，助碳剂为乙烯基甲醚的乙醇饱和溶液。4.综合型高分子铝电解电容器用助碳剂，其特征在于，助碳剂以乙烯基甲醚与双氧水、磷酸、苦味酸、硫酸亚铁中的一种或几种的任意比例组合作为活性成分，并以该活性成分作为溶质，以低级醇、甲苯、纯水中的一种或者几种的任意比...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡锦丰，彭小昕，夏静，黄小蓓，李胜，夏凯翔，张恒伟，张婉琪，夏浩午，
申请(专利权)人：益阳市万京源电子有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43