一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法技术

本发明专利技术型涉及一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：将钛烷氧化合物和铌烷氧化合物或钽烷氧化合物混合制成诱电体前驱体溶液；其中钛前驱体溶液和铌前驱体溶液或钽前驱体溶液以钛：铌=60～80：20～40mole的比例调成最终的诱电体前驱体溶液；将诱电体前驱体溶液涂布在厚度为15um～100um的正电极构造体上；进行干燥后分阶段加温烧结，在还原性气体中实施分阶段加热处理,让形成了含氧化铌或氧化钽的氧化钛膜中产生低次氧化钛；得到锐钛矿型晶相涂层；进一步阳极氧化处理，获得在正电极构造体表面形成含铌或钽的氧化钛皮膜。具有良好的导电性,使用这种正箔得到漏电流小、容量高的铝电解电容器。解电容器。

【技术实现步骤摘要】
一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法


[0001]本专利技术属于电容器制造
，尤其是一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法。

技术介绍

[0002]电容器有两个电极，也就是阳极和负极，电解电容器中阳极材料使用的是在表面可以生成绝缘氧化膜的铝、钽等阀金属。这里的阀金属指的是通过阳极氧化、被生成的氧化膜覆盖的金属，比如铝、钽、铌、钛、铪等。负箔材料用的是电解液、无机半导体、有机导电性物质或是金属薄膜等任意一种。负极材料是电解液的场合，负极端子常用扩大了表面积的铝箔。
[0003]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、作为扩大阳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，腐蚀后得到被扩大后的表面积。
[0004]还有在日本专利特开平11
‑
317331号公报（专利文献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～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，使用的sol
‑
gel法和蒸着法相比，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。
[0005]因此，为了改善基材铝和诱电体层的密着性，将含阀金属的前驱物质在铝箔表面上形成后，通过在碳化氢环境中加热，在铝材表面上形成含阀金属诱电体层，和介在层（铝材与诱电体层间存在铝和碳的介在层），构成电极构造体。在电极构造体上提高铝材和诱电体层的密着性的方法记载于日本专利国际公开专利WO2007/055121（专利文献3）。
[0006]但是，日本专利国际公开专利WO2007/055121（专利文献3）中记载在的电极构造体方法因在碳化氢环境中加热而形成的含铝和碳的介在层，会发生漏电流增大，得到的电极构造体接触电解质的话，发生电气短路的问题。
[0007]还有，在碳化氢环境中加热，含阀金属的诱电体物质、粒子等表面或是整体会发生还原反应。通过这个被还原的部位可能会增大漏电流。为了解决这个问题，可以考虑将电极构造体进一步阳极氧化，在含阀金属的诱电体物质、粒子等表面形成氧化膜。但是，即使是将电极构造体进一步阳极氧化，形成了含铝和碳的介在层的部位也不能形成氧化膜，如果为了不让介在层露出了而过多氧化的话，会造成容量明显下降的结果。所以，要维持高容量、并防止上述所说的电气短路发生，很难抑制漏电流也有限。按照以上情况，用日本专利
国际专利WO2007/055121（专利文献3）中记载的方法制作得到的电极构造体只能做固态铝电解电容器负极使用，真正做阳极利用的话很困难。
[0008]因此，本专利技术的目的是为了解决上述问题，提供能抑制漏电流，具有高容量，接触电解质的场合防止电气短路的铝电解电容器用正箔及其制造方法，以及利用这种正箔的电容器。
[0009]先行技术文献专利文献１：日本专利P2004
‑
259932A专利文献２：日本专利特开平 11
‑
317331专利文献3：日本专利国际公开WO2007/055121。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法，通过整理研究结果显示，将混合了钛烷氧化合物和铌、或钽烷氧化合物的诱电体前驱体溶液在铝箔上涂布、烧结后，在还原气体环境中实施加热处理，发现形成了混合了铌或钽的氧化钛构成的皮膜。添加了铌或钽的氧化钛是低价的氧化钛化合物，具有高容量和良好的导电性。
[0011]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将钛烷氧化合物和铌烷氧化合物或钽烷氧化合物混合制成诱电体前驱体溶液；其中钛前驱体溶液和铌前驱体溶液或钽前驱体溶液以钛：铌=60～80：20～40mole的比例调成最终的诱电体前驱体溶液；S2、将诱电体前驱体溶液涂布在厚度为15um～100um的正电极构造体上；S3、进行干燥后分阶段加温烧结，在还原性气体中实施分阶段加热处理,让形成了含氧化铌或氧化钽的氧化钛膜中产生低次氧化钛；得到锐钛矿型晶相涂层；S4、进一步阳极氧化处理，获得在正电极构造体表面形成含铌或钽的氧化钛皮膜。
[0012]进一步的, 所述的铌或钽烷氧化合物的浓度按照最终氧化钛的比例决定，铌或钽氧化物的浓度控制在0.2mol%～15mol%。
[0013]进一步的, 所述的诱电体前驱体溶液的浓度作为固体形态残留时在10wt%以下。
[0014]进一步的，其特征在于：所述的烧结过程分阶段给其加温，加热温度设定在500～530℃，烧结时间为70～90min。
[0015]进一步的, 其特征在于：所述的在还原性气体中实施分阶段给其加热处理中，第一阶段，将温度升到400℃，并且保温20～30min；第二阶段，在10min内将温度缓慢升到500℃，并且保温10～25min。
[0016]进一步的, 所述的阳极氧化处理阳极氧化电压5～20V，得到漏电流小且容量高的铝电解电容器用在电极构造体。
[0017]进一步的，其特征在于：所述的铌烷氧化合物为乙醇铌、正丁醇铌中的至少一种。
[0018]进一步的, 其特征在于：步骤S4中所述的含铌或钽的氧化钛皮膜的厚度为0.2～2um。
[0019]进一步的, 其特征在于：所述的电极构造体为铝纯度为99.7wt%以上铝箔。
[0020]本专利技术优点和积极效果是：本专利技术一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法,与现有技术相比具有以下优点：1.通过整理研究结果显示，将混合了钛烷氧化合物和铌、或钽烷氧化合物的诱电体前驱体溶液在铝箔上涂布、烧结后，在还原气体环境中实施加热处理，发现形成了混合了铌或钽的氧化钛构成的皮膜。添加了铌或钽的氧化钛是低价的氧化钛化合物，具有高容量和良好的导电性。
[0021]2.可以得到漏电流小、且容量高的铝电解电容器用正电极构造体。提供能抑制漏电流，具有高容量，接触电解质的场合防止电气短路的铝电解电容器，使用这种正箔的铝电解电容器能满足小型、高容量化的产品要求。且具有很大的推广价值以及实用性。
具体实施方式
[0022]对本专利技术实施例做进一步详述：本专利技术所述的一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法，其特征在于，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将钛烷氧化合物和铌烷氧化合物或钽烷氧化合物混合制成诱电体前驱体溶液；其中钛前驱体溶液和铌前驱体溶液或钽前驱体溶液以钛：铌=60～80：20～40mole的比例调成最终的诱电体前驱体溶液；S2、将诱电体前驱体溶液涂布在厚度为15um～100um的正电极构造体上；S3、进行干燥后分阶段加温烧结，在还原性气体中实施分阶段加热处理,让形成了含氧化铌或氧化钽的氧化钛膜中产生低次氧化钛；得到锐钛矿型晶相涂层；S4、进一步阳极氧化处理，获得在正电极构造体表面形成含铌或钽的氧化钛皮膜。2.根据权利要求1所述的一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法，其特征在于：所述的铌或钽烷氧化合物的浓度按照最终氧化钛的比例决定，铌或钽氧化物的浓度控制在0.2mol%～15mol%。3.根据权利要求1所述的一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法，其特征在于：所述的诱电体前驱体溶液的浓度作为固体形态残留时在10wt%以下。4.根据权利要求1所述的一种高容量铝电解电容器及其正电极构造体的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王润申，林薏竹，张万红，邹润华，
申请(专利权)人：丰宾电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：