一種片式電解電容器及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及電解電容器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種片式電解電容器及其制備方法，其中，片式電解電容器用電解液包括以下原料：溶劑、溶質(zhì)、防水合劑、消氫劑、功能性添加劑，本發(fā)明專利技術(shù)通過硅烷偶聯(lián)劑對二氧化硅進(jìn)行改性，再利用靜電作用，依次在經(jīng)改性的二氧化硅表面吸附磺酸基團(tuán)和苯胺基團(tuán)，通過原位聚合，在納米二氧化硅表面修飾聚苯胺制得功能性添加劑，提升電解液的耐高溫與自修復(fù)的性能，降低電解電容器的漏電流性，利用納米粒子提高電解液的閃火電壓對電解電容器起到保護(hù)作用，提升電解電容器的使用壽命，帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種片式電解電容器及其制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及電解電容器
，具體涉及一種片式電解電容器及其制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]電解電容器是指在鋁、鉭、鈮、鈦等金屬表面采用陽極氧化法生成一種薄層氧化物作為電介質(zhì)，以其作為陰極而構(gòu)成的電容器，電容器作為一種基礎(chǔ)的電子元件，在兩個靠近的導(dǎo)體中間，加上一層不導(dǎo)電的絕緣材料，在外加電壓的情況下，能夠起到儲存電荷的作用，傳統(tǒng)的電容器被廣泛應(yīng)用在電子電路中，起到隔直通交、濾波、退耦、調(diào)諧回路、轉(zhuǎn)換能量等作用。隨著各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诋a(chǎn)品輕量化的追求，鋁電解電容器由于其具有優(yōu)異的單位體積電容量、體積小、重量輕以及價格低廉的特點，被廣泛應(yīng)用于電子玩具、家用電器、開關(guān)照明、通信設(shè)備等領(lǐng)域，如今電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的十分迅速，對于電解電容器的要求也越來越高，鋁電解電容器作為應(yīng)用最為廣泛的電容器之一，對其進(jìn)行改進(jìn)研究無可厚非的成為了人們夜以繼日的工作目標(biāo)，其中，電解液作為電容器中最為核心的內(nèi)容，對它的改進(jìn)是目前研究最多的方向。
[0003]鋁電解電容器在使用過程中有著許多需要注意的地方，除了需要較高的導(dǎo)電率之外，應(yīng)用于路由器、充電器、服務(wù)器等電子設(shè)備時，還需要具有能承受較高瞬間電壓與電流沖擊的性能，這就要求鋁電解電容器需要有高的閃火電壓，同時，為了提升鋁電解電容器的使用壽命，帶來經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，就需要提高電解液的修復(fù)性，減少漏電流的性能。公開號為CN113593908B的專利公開了一種鋁電解電容器電解液、其制備方法及鋁電解電容器，該鋁電解電容器通過在電解液制備過程中，添加含氮的胺類或者酰胺類的緩蝕劑，利用極性基團(tuán)間的吸附作用，改變金屬表面的電荷狀態(tài)以及界面性質(zhì)，能夠在非極性基團(tuán)的分子表面形成一層保護(hù)膜提高工作電解液的耐腐蝕性能，進(jìn)一步提高電解電容器的使用壽命，但是該電解電容器在漏電流以及提高閃火電壓的性能上稍有欠缺。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]本專利技術(shù)的目的在于提供一種片式電解電容器，解決了以下幾點技術(shù)問題：（1）鋁電解電容器閃火電壓不高的問題。（2）鋁電解電容器漏電流修復(fù)性差漏電流的問題。（3）鋁電解電容器使用時導(dǎo)電率不高的問題。
[0005]本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種片式電解電容器的制備方法，包括以下制備步驟：步驟一、將陽極鋁箔、第一電解紙、陰極鋁箔、第二電解紙按照需求裁切成指定寬度，將陽極導(dǎo)針與陽極鋁箔鉚接，陰極導(dǎo)針與陰極鋁箔鉚接后，將陽極鋁箔、第一電解紙、陰極鋁箔、第二電解紙依次平鋪層疊卷繞成芯子；步驟二、將芯子在0.25
?
0.45MPa下循環(huán)式加壓含浸4
?
8次，使電解液充分吸附于芯子上；步驟三、將含浸好的芯子脫液，使用橡膠塞密封，進(jìn)行束腰和卷邊封口，然后外接
電源進(jìn)行老練，修補(bǔ)電容內(nèi)部的氧化膜缺陷，老練完成后，得到片式電解電容器；步驟二中，所述電解液包括以下重量份原料：70
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100份溶劑、15
?
30份溶質(zhì)、防水合劑2
?
6份、消氫劑1
?
2份、功能性添加劑2
?
5份；所述功能性添加劑是通過硅烷偶聯(lián)劑對二氧化硅進(jìn)行改性，再利用靜電作用，依次在經(jīng)改性的二氧化硅表面吸附磺酸基團(tuán)和苯胺基團(tuán)，然后通過原位聚合，在納米二氧化硅表面修飾聚苯胺制得。
[0006]進(jìn)一步地，所述電解液的制備方法為：將重量份的溶劑加熱至130
?
150℃，保溫10
?
20min，攪拌均勻，降溫至115
?
120℃，加入重量份的溶質(zhì)，充分?jǐn)嚢柚寥芙猓芊獗?5
?
60min后，降溫至90
?
100℃，加入重量份的防水合劑、消氫劑以及功能性添加劑，密封，冷卻至室溫，得到片式電解電容器用電解液。
[0007]進(jìn)一步地，所述溶劑為乙二醇、γ
?
丁內(nèi)酯、丙三醇中的任意一種或多種；所述溶質(zhì)為己二酸銨、庚二酸銨、壬二酸銨、壬二酸氫銨、癸二酸銨、十二雙酸銨、硼酸中的任意一種或多種。
[0008]進(jìn)一步地，所述防水合劑為磷酸、次亞磷酸、甘露糖醇、聚丙烯醇、己二酰二胺、山梨糖醇中的任意一種或多種。
[0009]進(jìn)一步地，所述消氫劑為硝基苯甲酸、對硝基苯酚、對硝基苯甲醇、苯甲酸銨、甘露醇中的任意一種或多種。
[0010]進(jìn)一步地，所述功能性添加劑包括以下制備步驟：S1：將KH550加入無水乙醇與去離子水中，攪拌，充分混合后，加入納米二氧化硅，繼續(xù)攪拌充分混合后，靜置2
?
4h，洗滌、干燥，得到氨基化二氧化硅；S2：將1
?
萘酚
?
3，6
?
二磺酸鈉加入去離子水中，超聲分散1
?
2h，得到分散液，加入氨基化二氧化硅，繼續(xù)超聲分散0.5
?
1h后攪拌2
?
6h，加入苯胺，攪拌1
?
5h后，過濾、洗滌、干燥，得到改性二氧化硅；S3：將改性二氧化硅加入去離子水中，超聲分散1
?
2h后，加入苯胺，滴加過硫酸銨與鹽酸的混合液，攪拌3
?
5h，冰浴反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥，得到功能性添加劑。
[0011]通過上述技術(shù)方案，利用KH550對納米二氧化硅進(jìn)行修飾，在納米二氧化硅表面引入氨基，氨基在水溶液中帶正電，利用帶有正電的氨基與帶有負(fù)電的磺酸基團(tuán)之間的靜電吸附作用，將1
?
萘酚
?
3，6
?
二磺酸鈉吸附在二氧化硅表面，苯胺在水溶液中帶正電，可以吸附在二氧化硅表面的磺酸基團(tuán)上，在酸性條件下，通過過硫酸銨的引發(fā)，苯胺進(jìn)行原位聚合反應(yīng)，最終在納米二氧化硅的表面形成帶有磺酸基團(tuán)的聚苯胺，得到功能性添加劑。
[0012]進(jìn)一步地，所述納米二氧化硅粒徑為20
?
200nm。
[0013]進(jìn)一步地，步驟S3中，所述冰浴反應(yīng)溫度為0
?
5℃，時間為12
?
24h。
[0014]一種片式電解電容器，采用上述制備方法制得。
[0015]本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)通過制備功能性添加劑，該功能性添加劑由納米二氧化硅作為基體，經(jīng)過氨化后的二氧化硅表面產(chǎn)生了帶有正電的氨基，可以更好的與1
?
萘酚
?
3，6
?
二磺酸鈉中的磺酸基團(tuán)產(chǎn)生靜電吸附作用，使二者緊密結(jié)合，加入苯胺后，由于1
?
萘酚
?
3，6
?
二磺酸鈉具有優(yōu)異的親水性，其偶氮上的磺酸基團(tuán)能夠進(jìn)入苯胺分子中促進(jìn)它進(jìn)行結(jié)晶生成聚苯胺，通過聚苯胺具有優(yōu)良的耐高溫性與穩(wěn)定性，可以在電解電容器工作產(chǎn)生的高溫環(huán)境中提升
電解液的耐高溫性能，同時，經(jīng)過表面改性后的二氧化硅可以吸附在陽極氧化膜的孔洞中，能夠阻止水或者其他物質(zhì)對氧化鋁膜的接觸，可以有效的提高電解液的閃火電壓，對電解電容器起到保護(hù)作用，降低電解電容器本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種片式電解電容器的制備方法，其特征在于，包括以下制備步驟：步驟一、將陽極鋁箔、第一電解紙、陰極鋁箔、第二電解紙按照需求裁切成指定寬度，將陽極導(dǎo)針與陽極鋁箔鉚接，陰極導(dǎo)針與陰極鋁箔鉚接后，將陽極鋁箔、第一電解紙、陰極鋁箔、第二電解紙依次平鋪層疊卷繞成芯子；步驟二、將芯子在0.25
?
0.45MPa下循環(huán)式加壓含浸4
?
8次，使電解液充分吸附于芯子上；步驟三、將含浸好的芯子脫液，使用橡膠塞密封，進(jìn)行束腰和卷邊封口，然后外接電源進(jìn)行老練，修補(bǔ)電容內(nèi)部的氧化膜缺陷，老練完成后，得到片式電解電容器；步驟二中，所述電解液包括以下重量份原料：70
?
100份溶劑、15
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30份溶質(zhì)、防水合劑2
?
6份、消氫劑1
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2份、功能性添加劑2
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5份；所述功能性添加劑是通過硅烷偶聯(lián)劑對二氧化硅進(jìn)行改性，再利用靜電作用，依次在經(jīng)改性的二氧化硅表面吸附磺酸基團(tuán)和苯胺基團(tuán)，然后通過原位聚合，在納米二氧化硅表面修飾聚苯胺制得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種片式電解電容器的制備方法，其特征在于，所述電解液的制備方法為：將重量份的溶劑加熱至130
?
150℃，保溫10
?
20min，攪拌均勻，降溫至115
?
120℃，加入重量份的溶質(zhì)，充分?jǐn)嚢柚寥芙猓芊獗?5
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60min后，降溫至90
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100℃，加入重量份的防水合劑、消氫劑以及功能性添加劑，密封，冷卻至室溫，得到片式電解電容器用電解液。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種片式電解電容器的制備方法，其特征在于，所述溶劑為乙二醇、γ
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丁內(nèi)酯、丙三醇中的任意一種或多種；所述溶質(zhì)為己二酸銨、庚二酸銨、壬二酸銨、壬...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王志雄，王德全，羅志剛，李深廣，姚中鋒，
申請(專利權(quán))人：深圳市新中元電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：