一種功能性片式鋁電解電容器及其制備方法技術

本發明專利技術涉及電解電容器技術領域，公開了一種功能性片式鋁電解電容器及其制備方法，該鋁電解電容器包括鋁箔、電解紙、膠帶、電解液、丁基橡膠密封塞和鋁外殼，其中丁基橡膠密封塞是以丁基橡膠、改性凹凸棒土、相容劑、氧化鋅、硫磺和炭黑為原料制備而成，通過對凹凸棒土和馬來酸酐接枝聚丙烯進行改性，使得丁基橡膠密封塞具有優異的耐老化和耐高溫性能，從而提高電解電容器內部的密封性，延長電解電容器的使用壽命。壽命。壽命。

【技術實現步驟摘要】
一種功能性片式鋁電解電容器及其制備方法


[0001]本專利技術涉及電解電容器
，具體涉及一種功能性片式鋁電解電容器及其制備方法。

技術介紹

[0002]電解電容器作為一種基礎的電子元件，在各種電子設備和電氣線路中起著隔直通交、低頻濾波、儲存能量、耦合等作用，廣泛應用于通訊設備、數碼產品、汽車電子、家用電器和工業變頻等領域。
[0003]其中，鋁電解電容器具有體積小、重量輕、電容量大、成本低等特點，符合信息產品低價化的發展趨勢，從而受到人們的青睞，隨著自動化技術和電子設備小型化的飛速發展，傳統引線型鋁電解電容器不能適應快速表面貼裝技術的要求，鋁電解電容器向片式化迅速發展，其能滿足高速自動化貼裝，減少勞動力成本，因此，片式鋁電解電容器的需求量越來越大。
[0004]申請號為CN202110092048.X的專利技術專利公開了一種片式高壓小型化長壽命鋁電解電容器及其制作方法，所制備的鋁電解電容器通過增強膠粒與鋁殼間的連接強度，使得膠粒不易受外力影響而從鋁殼脫落，進而使電解液不易從鋁殼泄露，從而保證電解電容器耐用性，但是，片式鋁電解電容器應用在高溫工作環境的情況越來越多，且常被用于結構簡單、功能不完善的設備上，這些設備產熱較高、散熱性較差，在使用過程中，電解電容器中插裝于鋁外殼端部的密封塞因工作環境溫度高，極易發生老化現象，產生形變，影響電解電容器內部的密封性，使芯包所浸漬的電解液中的有機溶劑蒸發，導致電性能劣化，從而縮短電解電容器的使用壽命。基于此，本專利技術提供了一種功能性片式鋁電解電容器，通過對電解電容器中的密封塞進行改性，使其具有優異的耐老化和耐高溫性能，從而延長電解電容器的使用壽命。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于提供一種功能性片式鋁電解電容器及其制備方法，通過制備具有耐老化和耐高溫性能的密封塞，提高電解電容器內部的密封性，延長電解電容器的使用壽命。
[0006]本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：一種功能性片式鋁電解電容器，包括鋁箔、電解紙、膠帶、電解液、丁基橡膠密封塞和鋁外殼；所述丁基橡膠密封塞包括以下重量份的組分：80
?
100份丁基橡膠、5
?
10份改性凹凸棒土、10
?
15份相容劑、4
?
6份氧化鋅、0.5
?
1份硫磺和3
?
5份炭黑。
[0007]進一步地，所述電解液包括溶質和溶劑；所述溶質為磷酸銨、草酸銨、甲酸銨中的任意一種；所述溶劑為乙二醇；所述溶質和溶劑的質量比為1:6
?
7。
[0008]進一步地，所述改性凹凸棒土的制備方法包括以下步驟：A：將凹凸棒土和甲苯混合，超聲分散0.5
?
1h，再加入六亞甲基二異氰酸酯，攪拌均
勻，通氮氣保護，在80
?
90℃下反應2
?
3h，反應完成后，離心分離出固體物料，洗滌、真空干燥，得到異氰酸酯基改性凹凸棒土；B：將異氰酸酯基改性凹凸棒土分散在甲苯中，超聲分散0.5
?
1h，升高溫度至80
?
90℃，加入3,5
?
二叔丁基
?4?
羥基芐醇和催化劑，攪拌反應10
?
12h，反應完成后，離心分離出固體物料，洗滌、真空干燥，得到改性凹凸棒土。
[0009]進一步地，步驟B中，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫。
[0010]通過上述技術方案，六亞甲基二異氰酸酯結構中含有活性極高的異氰酸酯基團，可以和凹凸棒土表面的羥基發生反應，將異氰酸酯基團修飾到凹凸棒土表面，在催化劑的作用下，3,5
?
二叔丁基
?4?
羥基芐醇結構中的羥基可以和凹凸棒土表面的異氰酸酯基團發生反應，將具有耐老化性能的受阻酚結構接枝到凹凸棒土的結構中，得到改性凹凸棒土。
[0011]進一步地，所述相容劑的制備方法具體為：將馬來酸酐接枝聚丙烯和二甲苯混合，升高溫度至80
?
90℃，攪拌至完全溶解，再加入雜氮硅三環乙二醇，通氮氣保護，反應8
?
10h，反應完成后，減壓蒸餾除去溶劑，洗滌、真空干燥，獲得相容劑。
[0012]通過上述技術方案，在高溫條件下，馬來酸酐接枝聚丙烯結構中的馬來酸酐可以和雜氮硅三環乙二醇結構中的羥基發生開環酯化反應，從而在馬來酸酐接枝聚丙烯結構中引入氮硅雜環剛性結構和因開環酯化反應產生的活性羧基，得到相容劑。
[0013]進一步地，所述丁基橡膠密封塞的制備方法包括以下步驟：S1：將丁基橡膠、改性凹凸棒土、相容劑、氧化鋅、硫磺和炭黑加入密煉機中，在80
?
100℃下混煉10
?
15min，再投入開煉機中進行開煉，得到混煉膠；S2：將冷卻后的混煉膠投入擠出機中，擠出溫度為80
?
90℃，擠出膠料經壓延機壓延后冷卻、裁片；S3：將裁切好的半成品膠片放入硫化機的模具中進行硫化；S4：將硫化后的膠片脫模，修剪邊角料，清洗、烘干、消毒，得到丁基橡膠密封塞。
[0014]進一步地，步驟S3中，所述硫化機的硫化溫度為190
?
200℃，硫化時間為4
?
6min，硫化壓力為15
?
20MPa。
[0015]一種功能性片式鋁電解電容器的制備方法，包括以下步驟：步驟一：將鋁箔和電解紙按照由內向外分布為鋁箔、電解紙、鋁箔、電解紙的方式將兩張鋁箔和兩張電解紙層疊排列，形成電容器的內芯，并卷繞成芯包；步驟二：將芯包浸入電解液中進行含浸處理；步驟三：將膠帶卷繞于外層電解紙的外表面，并粘接牢固；步驟四：將含浸處理后的芯包插入鋁外殼中，并將丁基橡膠密封塞插裝于鋁外殼端部，進行封裝組立，制得電容器；步驟五：對電容器進行吸濕和老化處理。
[0016]進一步地，步驟五中，所述吸濕處理的溫度為80
?
100℃，濕度為60
?
80%，時間為24
?
48h；所述老化處理的溫度為100
?
120℃，時間為8
?
10h。
[0017]本專利技術的有益效果：（1）本專利技術通過制備改性凹凸棒土，將具有耐老化性能的受阻酚結構接枝到凹凸棒土的結構中，凹凸棒土本身具有獨特的鏈層狀結構，添加到丁基橡膠密封塞的制備過程
中，可以形成穩定的物理阻隔層，有效緩解電解液的腐蝕，進而提高密封塞的耐酸性能，避免密封塞因腐蝕發生形變，提高電解電容器內部的密封性，將凹凸棒土表面改性后，可以在凹凸棒土表面形成有機表層，一定程度上能夠提高凹凸棒土與丁基橡膠基體之間的界面親和性，避免因界面問題導致丁基橡膠基體力學性能發生下降。此外，凹凸棒土表面接枝的3,5
?
二叔丁基
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羥基芐醇中的受阻酚結構可以提高密封塞的耐老化性能，減緩密封塞的老化速度，使密封塞不因氧化而產生形變，從而避免電解電容器內部密封本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種功能性片式鋁電解電容器，其特征在于，包括鋁箔、電解紙、膠帶、電解液、丁基橡膠密封塞和鋁外殼；所述丁基橡膠密封塞包括以下重量份的組分：80
?
100份丁基橡膠、5
?
10份改性凹凸棒土、10
?
15份相容劑、4
?
6份氧化鋅、0.5
?
1份硫磺和3
?
5份炭黑。2.根據權利要求1所述的一種功能性片式鋁電解電容器，其特征在于，所述電解液包括溶質和溶劑；所述溶質為磷酸銨、草酸銨、甲酸銨中的任意一種；所述溶劑為乙二醇；所述溶質和溶劑的質量比為1:6
?
7。3.根據權利要求1所述的一種功能性片式鋁電解電容器，其特征在于，所述改性凹凸棒土的制備方法包括以下步驟：A：將凹凸棒土和甲苯混合，超聲分散0.5
?
1h，再加入六亞甲基二異氰酸酯，攪拌均勻，通氮氣保護，在80
?
90℃下反應2
?
3h，反應完成后，離心分離出固體物料，洗滌、真空干燥，得到異氰酸酯基改性凹凸棒土；B：將異氰酸酯基改性凹凸棒土分散在甲苯中，超聲分散0.5
?
1h，升高溫度至80
?
90℃，加入3,5
?
二叔丁基
?4?
羥基芐醇和催化劑，攪拌反應10
?
12h，反應完成后，離心分離出固體物料，洗滌、真空干燥，得到改性凹凸棒土。4.根據權利要求3所述的一種功能性片式鋁電解電容器，其特征在于，步驟B中，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫。5.根據權利要求1所述的一種功能性片式鋁電解電容器，其特征在于，所述相容劑的制備方法具體為：將馬來酸酐接枝聚丙烯和二甲苯混合，升高溫度至80
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90℃，攪拌至完全溶解，再加入雜氮硅三環乙二醇，通氮氣保護，反應8
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王德全，王志雄，羅志剛，江奕，王江濤，
申請(專利權)人：深圳市新中元電子有限公司，
類型：發明
國別省市：