一种功能性片式铝电解电容器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电解电容器技术领域，公开了一种功能性片式铝电解电容器及其制备方法，该铝电解电容器包括铝箔、电解纸、胶带、电解液、丁基橡胶密封塞和铝外壳，其中丁基橡胶密封塞是以丁基橡胶、改性凹凸棒土、相容剂、氧化锌、硫磺和炭黑为原料制备而成，通过对凹凸棒土和马来酸酐接枝聚丙烯进行改性，使得丁基橡胶密封塞具有优异的耐老化和耐高温性能，从而提高电解电容器内部的密封性，延长电解电容器的使用寿命。寿命。寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种功能性片式铝电解电容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电解电容器
，具体涉及一种功能性片式铝电解电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]电解电容器作为一种基础的电子元件，在各种电子设备和电气线路中起着隔直通交、低频滤波、储存能量、耦合等作用，广泛应用于通讯设备、数码产品、汽车电子、家用电器和工业变频等领域。
[0003]其中，铝电解电容器具有体积小、重量轻、电容量大、成本低等特点，符合信息产品低价化的发展趋势，从而受到人们的青睐，随着自动化技术和电子设备小型化的飞速发展，传统引线型铝电解电容器不能适应快速表面贴装技术的要求，铝电解电容器向片式化迅速发展，其能满足高速自动化贴装，减少劳动力成本，因此，片式铝电解电容器的需求量越来越大。
[0004]申请号为CN202110092048.X的专利技术专利公开了一种片式高压小型化长寿命铝电解电容器及其制作方法，所制备的铝电解电容器通过增强胶粒与铝壳间的连接强度，使得胶粒不易受外力影响而从铝壳脱落，进而使电解液不易从铝壳泄露，从而保证电解电容器耐用性，但是，片式铝电解电容器应用在高温工作环境的情况越来越多，且常被用于结构简单、功能不完善的设备上，这些设备产热较高、散热性较差，在使用过程中，电解电容器中插装于铝外壳端部的密封塞因工作环境温度高，极易发生老化现象，产生形变，影响电解电容器内部的密封性，使芯包所浸渍的电解液中的有机溶剂蒸发，导致电性能劣化，从而缩短电解电容器的使用寿命。基于此，本专利技术提供了一种功能性片式铝电解电容器，通过对电解电容器中的密封塞进行改性，使其具有优异的耐老化和耐高温性能，从而延长电解电容器的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种功能性片式铝电解电容器及其制备方法，通过制备具有耐老化和耐高温性能的密封塞，提高电解电容器内部的密封性，延长电解电容器的使用寿命。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种功能性片式铝电解电容器，包括铝箔、电解纸、胶带、电解液、丁基橡胶密封塞和铝外壳；所述丁基橡胶密封塞包括以下重量份的组分：80
‑
100份丁基橡胶、5
‑
10份改性凹凸棒土、10
‑
15份相容剂、4
‑
6份氧化锌、0.5
‑
1份硫磺和3
‑
5份炭黑。
[0007]进一步地，所述电解液包括溶质和溶剂；所述溶质为磷酸铵、草酸铵、甲酸铵中的任意一种；所述溶剂为乙二醇；所述溶质和溶剂的质量比为1:6
‑
7。
[0008]进一步地，所述改性凹凸棒土的制备方法包括以下步骤：A：将凹凸棒土和甲苯混合，超声分散0.5
‑
1h，再加入六亚甲基二异氰酸酯，搅拌均
匀，通氮气保护，在80
‑
90℃下反应2
‑
3h，反应完成后，离心分离出固体物料，洗涤、真空干燥，得到异氰酸酯基改性凹凸棒土；B：将异氰酸酯基改性凹凸棒土分散在甲苯中，超声分散0.5
‑
1h，升高温度至80
‑
90℃，加入3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄醇和催化剂，搅拌反应10
‑
12h，反应完成后，离心分离出固体物料，洗涤、真空干燥，得到改性凹凸棒土。
[0009]进一步地，步骤B中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0010]通过上述技术方案，六亚甲基二异氰酸酯结构中含有活性极高的异氰酸酯基团，可以和凹凸棒土表面的羟基发生反应，将异氰酸酯基团修饰到凹凸棒土表面，在催化剂的作用下，3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄醇结构中的羟基可以和凹凸棒土表面的异氰酸酯基团发生反应，将具有耐老化性能的受阻酚结构接枝到凹凸棒土的结构中，得到改性凹凸棒土。
[0011]进一步地，所述相容剂的制备方法具体为：将马来酸酐接枝聚丙烯和二甲苯混合，升高温度至80
‑
90℃，搅拌至完全溶解，再加入杂氮硅三环乙二醇，通氮气保护，反应8
‑
10h，反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，洗涤、真空干燥，获得相容剂。
[0012]通过上述技术方案，在高温条件下，马来酸酐接枝聚丙烯结构中的马来酸酐可以和杂氮硅三环乙二醇结构中的羟基发生开环酯化反应，从而在马来酸酐接枝聚丙烯结构中引入氮硅杂环刚性结构和因开环酯化反应产生的活性羧基，得到相容剂。
[0013]进一步地，所述丁基橡胶密封塞的制备方法包括以下步骤：S1：将丁基橡胶、改性凹凸棒土、相容剂、氧化锌、硫磺和炭黑加入密炼机中，在80
‑
100℃下混炼10
‑
15min，再投入开炼机中进行开炼，得到混炼胶；S2：将冷却后的混炼胶投入挤出机中，挤出温度为80
‑
90℃，挤出胶料经压延机压延后冷却、裁片；S3：将裁切好的半成品胶片放入硫化机的模具中进行硫化；S4：将硫化后的胶片脱模，修剪边角料，清洗、烘干、消毒，得到丁基橡胶密封塞。
[0014]进一步地，步骤S3中，所述硫化机的硫化温度为190
‑
200℃，硫化时间为4
‑
6min，硫化压力为15
‑
20MPa。
[0015]一种功能性片式铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将铝箔和电解纸按照由内向外分布为铝箔、电解纸、铝箔、电解纸的方式将两张铝箔和两张电解纸层叠排列，形成电容器的内芯，并卷绕成芯包；步骤二：将芯包浸入电解液中进行含浸处理；步骤三：将胶带卷绕于外层电解纸的外表面，并粘接牢固；步骤四：将含浸处理后的芯包插入铝外壳中，并将丁基橡胶密封塞插装于铝外壳端部，进行封装组立，制得电容器；步骤五：对电容器进行吸湿和老化处理。
[0016]进一步地，步骤五中，所述吸湿处理的温度为80
‑
100℃，湿度为60
‑
80%，时间为24
‑
48h；所述老化处理的温度为100
‑
120℃，时间为8
‑
10h。
[0017]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术通过制备改性凹凸棒土，将具有耐老化性能的受阻酚结构接枝到凹凸棒土的结构中，凹凸棒土本身具有独特的链层状结构，添加到丁基橡胶密封塞的制备过程
中，可以形成稳定的物理阻隔层，有效缓解电解液的腐蚀，进而提高密封塞的耐酸性能，避免密封塞因腐蚀发生形变，提高电解电容器内部的密封性，将凹凸棒土表面改性后，可以在凹凸棒土表面形成有机表层，一定程度上能够提高凹凸棒土与丁基橡胶基体之间的界面亲和性，避免因界面问题导致丁基橡胶基体力学性能发生下降。此外，凹凸棒土表面接枝的3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄醇中的受阻酚结构可以提高密封塞的耐老化性能，减缓密封塞的老化速度，使密封塞不因氧化而产生形变，从而避免电解电容器内部密封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能性片式铝电解电容器，其特征在于，包括铝箔、电解纸、胶带、电解液、丁基橡胶密封塞和铝外壳；所述丁基橡胶密封塞包括以下重量份的组分：80
‑
100份丁基橡胶、5
‑
10份改性凹凸棒土、10
‑
15份相容剂、4
‑
6份氧化锌、0.5
‑
1份硫磺和3
‑
5份炭黑。2.根据权利要求1所述的一种功能性片式铝电解电容器，其特征在于，所述电解液包括溶质和溶剂；所述溶质为磷酸铵、草酸铵、甲酸铵中的任意一种；所述溶剂为乙二醇；所述溶质和溶剂的质量比为1:6
‑
7。3.根据权利要求1所述的一种功能性片式铝电解电容器，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制备方法包括以下步骤：A：将凹凸棒土和甲苯混合，超声分散0.5
‑
1h，再加入六亚甲基二异氰酸酯，搅拌均匀，通氮气保护，在80
‑
90℃下反应2
‑
3h，反应完成后，离心分离出固体物料，洗涤、真空干燥，得到异氰酸酯基改性凹凸棒土；B：将异氰酸酯基改性凹凸棒土分散在甲苯中，超声分散0.5
‑
1h，升高温度至80
‑
90℃，加入3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄醇和催化剂，搅拌反应10
‑
12h，反应完成后，离心分离出固体物料，洗涤、真空干燥，得到改性凹凸棒土。4.根据权利要求3所述的一种功能性片式铝电解电容器，其特征在于，步骤B中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。5.根据权利要求1所述的一种功能性片式铝电解电容器，其特征在于，所述相容剂的制备方法具体为：将马来酸酐接枝聚丙烯和二甲苯混合，升高温度至80
‑
90℃，搅拌至完全溶解，再加入杂氮硅三环乙二醇，通氮气保护，反应8
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【专利技术属性】
技术研发人员：王德全，王志雄，罗志刚，江奕，王江涛，
申请(专利权)人：深圳市新中元电子有限公司，
类型：发明
国别省市：