高可靠性固态电解电容器的制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种电解电容器的制造方法， 尤其是指一种固态电解电容器的制造方法。 背景技术 相 比 于 液 态 电 解 电 容 器，固 态 电 解 电 容 器 具 有 低 等 效 串 联 电 阻 (EquivalentSeries Resistance ； ESR)、 高低温性能稳定、 高耐纹波等诸多优点， 而越来越 为广泛地应用于诸如计算机、 投影机等之类的电子产品上。
常见的固态电解电容器的制造方法如图 1 所示， 于阳极箔和阴极箔之间介入电解 纸， 并卷绕成芯包 ( 步骤 S11)， 将卷绕成的芯包进行碳化处理 ( 步骤 S12)， 再将经过碳化处 理的芯包置入氧化剂和单体溶液中浸渍 ( 步骤 S13)， 随后， 对芯包进行加热聚合反应 ( 步骤 S14)， 最后进行封装、 老化和分拣 ( 步骤 S15) 而制成。
使用上述工艺制造出的固态电解电容器， 其 ESR、 漏电流、 可靠性等方面的性能仍 存在一定的改进空间。
发明内容 本发明所要解决的技术问题为提供一种固态电解电容器的制造方法， 使生产出的 固态电解电容器具有更低的 ESR、 更小的漏电流和更高的可靠性。
为解决上述技术问题， 本发明采用如下所述的技术方案。一种高可靠性固态电解 电容器的制造方法， 包括有如下步骤 ： 1) 于阳极箔和阴极箔之间介入电解纸， 并卷绕成芯 包； 2) 于温度为 280 ～ 320 ℃的条件下进行碳化处理 30 ～ 60 分钟 ； 3) 将芯包置入化成 液中， 施加电压对经过碳化处理的芯包进行化成修复， 化成温度为 60 ～ 80℃， 化成时间为 50 ～ 70 分钟 ； 4) 在温度为 20 ～ 30 ℃的单体溶液中浸渍芯包 1 ～ 15 分钟 ； 5) 在温度为 25 ～ 35℃的氧化剂溶液中浸渍芯包 10 ～ 30 分钟 ； 6) 将经过浸渍氧化剂处理后的芯包在 温度为 20 ～ 100℃的条件下进行聚合反应， 聚合时间为 0.5 ～ 10 小时 ； 7) 将芯包浸渍于温 度为 30 ～ 80℃的单体溶液， 浸渍时间为 10 ～ 30 分钟 ； 8) 芯包在温度为 120 ～ 250℃的条 件下进行聚合反应， 聚合时间为 0.5 ～ 6 小时 ； 9) 对完成步骤 8) 的芯包进行封装、 老化和 分选。
上述制造方法中， 所述步骤 3) 所采用的化成液为磷酸系化成液、 硼酸系化成液或 己二酸铵系化成液。
上述制造方法中， 所述步骤 4) 中所采用的单体溶液为 3， 4- 乙撑二氧噻吩溶液。
上述制造方法中， 所述步骤 4) 浸渍单体溶液的处理在常压下进行。
上述制造方法中， 所述步骤 5) 中所采用的溶液为浓度为 50 ～ 60％对甲基苯磺酸 铁的醇溶液。
上述制造方法中， 所述步骤 5) 中的浸渍氧化剂溶液为负压浸渍。
上述制造方法中， 所述步骤 9) 中的老化处理为在温度为 85 ～ 150℃的条件下顺次
施加电容标称电压的 0.8 倍、 1 倍、 1.2 倍的电压进行老化处理， 处理时间为 0.5 ～ 4 小时。
上述制造方法中， 所述阳极箔和阴极箔为金属铝制备。
上述制造方法中， 所述电解纸为含有马尼拉麻纤维的电解纸， 其密度为 0.2 ～ 2 0.6g/cm ， 厚度处于 30 ～ 60μm 之间。
上述制造方法中， 所述步骤 2) 中， 碳化温度为 300℃， 碳化时间为 45 分钟 ； 所述步 骤 3) 中， 化成温度为 70℃， 化成时间为 60 分钟 ； 所述步骤 4) 中， 单体溶液为 25℃， 浸渍芯 包 10 分钟 ； 所述步骤 5) 中， 氧化剂溶液为 30℃， 浸渍芯包 20 分钟 ； 所述步骤 6) 中， 聚合温 度为 60℃， 聚合时间为 3 小时 ； 所述步骤 7) 中， 单体溶液温度为 60℃， 浸渍时间为 20 分钟 ； 所述步骤 8) 中， 聚合温度为 180℃， 聚合时间为 3 小时。
本发明的有益技术效果在于 ： 采用二次浸渍单体和二次聚合的方法， 第二次聚合 反应可修复第一次聚合反应中不完全紧密的分子结构， 从而可生产出高可靠性、 低 ESR 和 低漏电流的固态电解电容器。 附图说明
图 1 是现有的高可靠性固态电解电容器的制造方法的流程图。 图 2 是本发明高可靠性固态电解电容器的制造方法的流程图。 图 3 是本发明高可靠性固态电解电容器的制造方法的另一实施例的流程图。 图 4 是本发明高可靠性固态电解电容器的制造方法的再一实施例的流程图。具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、 技术方案和优点， 以 下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
参考图 2 所示， 本发明所公开的固态电解电容器的制造方法包括有如下的步骤。
步骤 S21 ： 首先， 于阳极箔和阴极箔之间介入电解纸， 并卷绕成芯包。可使用芯包 卷绕机将阳极箔、 阴极箔和电解纸卷绕成芯包， 该电解纸介于阳极箔与阴极箔之间， 且其长 度大于阳极箔和阴极箔两者重叠部分的长度。一般地， 该阳极箔和阴极箔均采用金属铝制 成， 而电解纸则优选选用含有马尼拉麻纤维的电解纸， 其密度为 0.2 ～ 0.6g/cm2， 厚度处于 30 ～ 60μm 之间。
步骤 S22 ： 对芯包进行碳化处理， 在此步骤中， 碳化处理的温度为 300℃， 处理时间 为 45 分钟。
步骤 S23 ： 对经过碳化处理后的芯包进行化成修复。将芯包置入化成液中， 施加电 压对芯包进行化成修复， 化成液可选用磷酸系化成液、 硼酸系化成液或己二酸铵系化成液， 化成温度为 70℃， 化成时间为 60 分钟。
步骤 S24 ： 对芯包浸渍单体溶液， 在浸渍温度为 25℃的条件下， 将芯包置入 3， 4- 乙 撑二氧噻吩溶液进行常压浸渍 10 分钟。本领域普通技术人员可以明白， 此浸渍单体溶液的 步骤也可选择负压浸渍， 或者选用其他类型的单体溶液。
步骤 S25 ： 芯包浸渍氧化剂， 则将芯包置入温度为 30℃的浓度为 60％对甲基苯磺 酸铁的醇溶液中进行浸渍氧化剂处理， 浸渍时间为 20 分钟。优选地， 此处理步骤为负压浸 渍， 当然， 也可采用常压浸渍。步骤 S26 ： 将经过浸渍氧化剂处理后的芯包在温度为 60 ℃的环境下进行聚合反 应， 聚合时间为 3 小时。
步骤 S27 ： 待步骤 S26 的聚合反应完成后， 将芯包再次浸渍单体。 浸渍温度为 60℃， 浸渍时间为 20 分钟。
步骤 S28 ： 完成步骤 S27 的浸渍单体操作后， 芯包进行加热聚合， 芯包在聚合温度 为 180℃的条件下进行聚合反应， 时间为 3 小时。
步骤 S29 ： 对完成步骤 S28 的芯包进行封装、 老化和分选。优选地， 将芯包封装后， 在温度为 110℃的条件下， 顺次分别施加电容标称电压的 0.8 倍、 1 倍、 1.2 倍的电压进行分 段老化处理 2 小时， 并进行分选而得制成产品。
结合图 3 所示， 以说明本发明的另一实施例， 其包括有如下的步骤。
步骤 S31 ： 首先， 于阳极箔和阴极箔之间介入电解纸， 并卷绕成芯包。
步骤 S32 ： 对芯包进行碳化处理。 在此步骤中， 碳化处理的温度为 280℃， 处理时间 为 60 分钟。
步骤 S33 ： 对经过碳化处理后的芯包进行化成修复， 将芯包置入化成液中， 施加电 压对芯包进行化成修复， 化成液可选用磷酸系化成液、 硼酸系化成液或己二酸铵系化成液， 化成温度为 60℃， 化成时间为 70 分钟。 步骤 S34 ： 芯包浸渍单体溶液， 在浸渍温度为 20℃的条件下， 将芯包置入 3， 4- 乙撑 二氧噻吩溶液进行常压浸渍 15 分钟。
步骤 S35 ： 将芯包浸渍氧化剂， 将芯包置入温度为 25℃的 60％对甲基苯磺酸铁的 醇溶液中进行浸渍氧化剂处理， 浸渍时间为 30 分钟。
步骤 S36 ： 随后， 将经过浸渍氧化剂处理后的芯包在温度为 30℃的环境下进行聚 合反应， 聚合时间为 9 小时。
步骤 S37 ： 待步骤 S36 的聚合反应完成后， 将芯包再次浸渍单体。 浸渍温度为 35℃， 浸渍时间为 30 分钟。
步骤 S38 ： 完成步骤 S37 的浸渍单体步骤后， 芯包进行加热聚合， 在聚合温度为 130℃的条件下进行聚合反应， 时间为 5 小时。
步骤 S39 ： 对完成步骤 S38 的芯包进行封装、 老化和分选。优选地， 将芯包封装后， 在温度为 90℃的条件下， 顺次分别施加电容标称电压的 0.8 倍、 1 倍、 1.2 倍的电压进行分段 老化处理 3.5 小时， 并进行分选而得制成产品。
结合图 4 所示， 以说明本发明的再一实施例， 其包括有如下的步骤。
步骤 S41 ： 首先， 于阳极箔和阴极箔之间介入电解纸， 并卷绕成芯包。
步骤 S42 ： 随后， 对芯包进行碳化处理。在此步骤中， 碳化处理的温度为 320℃， 处 理时间为 30 分钟。
步骤 S43 ： 对经过碳化处理后的芯包进行化成修复， 将芯包置入化成液中， 施加电 压对芯包进行化成修复， 化成液可选用磷酸系化成液、 硼酸系化成液或己二酸铵系化成液， 化成温度为 80℃， 化成时间为 50 分钟。
步骤 S44 ： 芯包浸渍单体溶液， 在浸渍温度为 30℃的条件下， 将芯包置入 3， 4- 乙撑 二氧噻吩溶液进行常压浸渍 5 分钟。
步骤 S45 ： 将芯包浸渍氧化剂， 将芯包置入温度为 35℃的 50％对甲苯磺酸铁的醇
溶液中进行浸渍氧化剂处理， 浸渍时间为 10 分钟。
步骤 S46 ： 随后， 将经过浸渍氧化剂处理后的芯包在温度为 90℃的环境下进行聚 合反应， 聚合时间为 1 小时。
步骤 S47 ： 待步骤 S46 的聚合反应完成后， 将芯包再次浸渍单体。 浸渍温度为 75℃， 浸渍时间为 10 分钟。
步骤 S48 ： 完成步骤 S47 的浸渍单体步骤后， 芯包进行加热聚合， 在聚合温度为 230℃的条件下进行聚合反应， 时间为 1 小时。
步骤 S49 ： 对完成步骤 S48 的芯包进行封装、 老化和分选。优选地， 将芯包封装后， 在温度为 140℃的条件下， 顺次分别施加电容标称电压的 0.8 倍、 1 倍、 1.2 倍的电压进行分 段老化处理 1 小时， 并进行分选而得制成产品。
以上所述仅为本发明的优选实施例， 而非对本发明做任何形式上的限制。本领域 的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进， 凡在权利要求范围内所 做的等同变化或修饰， 均应落入本发明的保护范围之内。