專利名稱：復(fù)合絕緣紙鋁電解高分子電容器生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解高分子電容器的生產(chǎn)方法，特別涉及一種復(fù)合絕緣紙鋁電解高分子電容器生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
以前的鋁電解高分子電容器芯子的結(jié)構(gòu)如圖1所示，是在陽(yáng)極箔1和陰極箔2中間加入30～60μm厚的木質(zhì)纖維電解紙3，在內(nèi)側(cè)也加入同樣材質(zhì)的電解紙3，各一層，共加入二層的條件進(jìn)行卷繞(winding)，形成芯子。使用木質(zhì)纖維電解紙3的目的在于，防止陽(yáng)極和陰極在卷繞時(shí)由于機(jī)械設(shè)備的原因相互碰撞時(shí)發(fā)生短路(short circuit)和防止陽(yáng)極和陰極之間各自形成的眾多功能微細(xì)蝕孔結(jié)構(gòu)的AL2O3酸化皮膜不受損傷和破壞。但是，電容為了使高分子電容器卷繞的芯子形成導(dǎo)電性高分子固體電解質(zhì)層，卷繞好的芯子浸入導(dǎo)電性高分子溶液中使導(dǎo)電性高分子充分浸入兩個(gè)電極，在陽(yáng)極和陰極形成均勻的厚厚的導(dǎo)電性高分子層。然而，木質(zhì)纖維的電解紙3上面的木質(zhì)組織由于吸收了較大量的導(dǎo)電性高分子溶液，而在電極箔1、2上面卻有極少量的導(dǎo)電性高分子因而導(dǎo)致電容器的損耗與電阻特性具有明顯的下降。為了破壞木質(zhì)纖維電解紙3的纖維組織，有必要在約200～300℃條件下進(jìn)行約30～180分種的碳化熱處理過(guò)程。使用這種木質(zhì)纖維電解紙3的鋁電解高分子電容器，由于碳化后的纖維組織雖然受到破壞，但是其電解紙3狀態(tài)還保持原狀態(tài)，因此在陽(yáng)極與陰極有異材質(zhì)的結(jié)構(gòu)緊密的絕緣隔離帶存在著。即使導(dǎo)電性高分子被芯子吸收，且陽(yáng)極與陰極之間比碳化之前容易吸收，形成固體高分子電解層，相反地，由于電解紙3的吸收性能下降不能形成高分子層，這時(shí)，由于陽(yáng)極與陰極之間導(dǎo)電性高分子層不夠充足，陽(yáng)極與陰極間的接觸電阻和界面電阻偏高。這種現(xiàn)象能使電容器的耐壓性能上升而作為高分子電容器核心特性的等效串聯(lián)電阻(equivalent series resistanceESR)減少的缺點(diǎn)。明明知道木質(zhì)纖維具有這樣的耐電壓特性，為了提高電阻特性，電解紙3具備能夠在陽(yáng)極與陰極之間確實(shí)熔解黏著，起到能夠傳載導(dǎo)電高分子固體電解質(zhì)層的功能，能夠形成以電解紙3為中心的均勻厚度的高分子電解質(zhì)層。為了排除木質(zhì)纖維的這種本質(zhì)缺陷，正在研究能否使用壓克力纖維或者尼龍纖維等類似的合成纖維質(zhì)為電解紙3的技術(shù)。即便是研究出來(lái)了以后，由于仍然使用了有絕緣性能的不同材質(zhì)的電解紙3，即使耐電壓特性得到提高但從結(jié)果上面可想而知，其等效串聯(lián)電阻的下降仍在根本上受到限制。如圖1所示，其中芯子結(jié)構(gòu)具有(+)端子5、(-)端子6、耐高溫膠帶4。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決上述鋁電解電容器生產(chǎn)過(guò)程中在陽(yáng)極箔和陰極箔中間加入需碳化的木質(zhì)纖維電解紙，陽(yáng)極與陰極之間有異材質(zhì)絕緣隔離帶存在，導(dǎo)致陽(yáng)極與陰極間的接觸電阻和界面電阻偏高的問(wèn)題，而提供一種可克服上述缺點(diǎn)的復(fù)合絕緣紙鋁電解高分子電容器生產(chǎn)方法。
本發(fā)明之方法是把合成纖維電解紙加入陽(yáng)極箔與陰極箔中間，同時(shí)木質(zhì)纖維電解紙加入芯子的內(nèi)側(cè)后進(jìn)行卷繞，再碳化，熔解熱黏著陽(yáng)極箔與陰極箔中間的合成纖維電解質(zhì)使陽(yáng)極與陰極的接觸性能夠最大化，使用高分子導(dǎo)電液傳導(dǎo)熱熔解的電解紙，不只陽(yáng)極箔與陰極的微細(xì)蝕孔的內(nèi)部構(gòu)造，連熱熔解的電解紙都充分形成高分子導(dǎo)電體固態(tài)電解質(zhì)層，從而降低電容器的等效串聯(lián)電阻，而芯子內(nèi)側(cè)的木質(zhì)纖維電解紙?zhí)蓟箅m然纖維組織受到了破壞，但由于仍然保持其形狀，從結(jié)果看出，能夠遏制陽(yáng)極與陰極發(fā)生的短路的同時(shí)，也因此能夠保持電容器的較高的耐電壓特性。
本發(fā)明之方法維持了電容器的耐電壓特性，又能提高等效串聯(lián)電阻特性。
本發(fā)明的有益效果如若只選用木質(zhì)纖維的電解紙或者合成纖維的電解紙時(shí)，木質(zhì)纖維雖然價(jià)格低廉但必須有碳化工藝，但選用合成纖維時(shí)雖然價(jià)格貴一些，但是不需要有碳化工藝的長(zhǎng)處，但這兩種材料在降低等效串聯(lián)電阻方面均有局限性。所以，陽(yáng)極箔與陰極箔之間加入尼龍或壓克力材質(zhì)的合成纖維，芯子的內(nèi)側(cè)加入木質(zhì)纖維電解紙經(jīng)過(guò)碳化過(guò)程來(lái)提高高分子導(dǎo)體的電解質(zhì)，通過(guò)合成纖維碳化后再經(jīng)熱熔解黏著來(lái)發(fā)揮來(lái)電解紙的高分子導(dǎo)體作用來(lái)完成高分子聚合的核功能。以此為基礎(chǔ)，不僅在眾多微細(xì)蝕孔結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極與陰極，在電解紙上也會(huì)形成充分的高分子導(dǎo)電電解質(zhì)層。由于陽(yáng)極與陰極間形成厚厚的均勻的導(dǎo)電體路徑，陽(yáng)極與陰極之間的接觸阻抗(contactresistance)與表面阻抗(interfacial resistance)得到明顯下降，所以電容器的等效串聯(lián)電阻也得到下降。另外，由于電阻降低，所以損耗特性得到了提高。況且，內(nèi)側(cè)使用了木質(zhì)纖維電解紙，可形成具有絕緣功能的分離板，使用合成纖維時(shí)會(huì)發(fā)生耐電壓下降的現(xiàn)象，而由于使用了木質(zhì)纖維，因此能獲得與只使用木質(zhì)纖維電解紙時(shí)一樣的電壓。


圖1為以前鋁電解高分子電容器卷繞的芯子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明之方法生產(chǎn)流程示意圖。
圖3為本發(fā)明之鋁電解高分子電容器卷繞的芯子結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為碳化后的木質(zhì)纖維電解紙表面放大100倍的照片。
圖5為合成纖維材質(zhì)電解紙表面放大100倍的照片。
具體實(shí)施例方式
如圖3所示，本發(fā)明是在陽(yáng)極箔1和陰極箔2之間加入30～60μm厚度的合成纖維材質(zhì)的電解紙7如壓克力纖維或尼龍纖維等，芯子內(nèi)側(cè)加入30～60μm同樣厚度的木質(zhì)纖維的電解紙3重迭卷繞而成。然后，按圖2所示工藝過(guò)程繼續(xù)執(zhí)行后面工序。碳化工藝在200～300℃的溫度下做30～180分鐘的熱處理來(lái)完成。加入陽(yáng)極箔1與陰極箔2之間的合成纖維電解紙7熱熔解后黏著到各電極箔1、2上面導(dǎo)致陽(yáng)極箔1與陰極箔2更緊密地粘貼，而內(nèi)側(cè)的木質(zhì)纖維經(jīng)過(guò)碳化后仍然保持受到破壞后的纖維組織。高分子導(dǎo)電液碳化后的芯子浸漬使高分子導(dǎo)電液能夠充分地被吸收后100～200℃溫度條件下固化，揮發(fā)高分子導(dǎo)電液的溶媒，使其重迭便于形成高分子導(dǎo)體的固態(tài)電解質(zhì)層。這時(shí)，熔解到陽(yáng)極箔1與陰極箔2之間的合成纖維材質(zhì)電解紙7作為高分子導(dǎo)體的導(dǎo)電發(fā)揮作用，高分子的重迭核心發(fā)揮作用，不只眾多微細(xì)蝕孔的陽(yáng)極與陰極，連電解紙7上面也形成了充足的高分子導(dǎo)電層，隨著陽(yáng)極與陰極間形成厚厚的均勻的導(dǎo)電層，因此陽(yáng)極與陰極間的接觸阻抗(contact resistance)與表面阻抗(interfacial resistance)得到明顯的降低從而降低電容器的等效串聯(lián)電阻。另外，由于電阻降低了，所以損耗特性得到了提高。況且，內(nèi)側(cè)使用了木質(zhì)纖維電解紙3，可形成具有絕緣功能的分離板，使用合成纖維時(shí)會(huì)發(fā)生耐電壓下降的現(xiàn)象，而由于使用了木質(zhì)纖維，因此能獲得與只使用木質(zhì)纖維電解紙時(shí)一樣的電壓。
碳化后的木質(zhì)纖維電解紙3與合成纖維材質(zhì)電解紙7表面放大100倍后的對(duì)比照片分別如圖4、圖5所示。
請(qǐng)參閱圖2所示，本發(fā)明之生產(chǎn)工序依序是卷繞、轉(zhuǎn)移、碳化、高分子導(dǎo)電體聚合、裝配、浸漬、插片與打印包裝。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合絕緣紙鋁電解高分子電容器生產(chǎn)方法，該方法是在電容器卷繞的芯子的陽(yáng)極箔和陰極箔之間加入合成纖維材質(zhì)電解紙，芯子內(nèi)側(cè)加入木質(zhì)纖維電解紙，或者，陽(yáng)極與陰極間加入木質(zhì)纖維電解紙，內(nèi)側(cè)加入合成纖維電解紙進(jìn)行復(fù)合卷繞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合絕緣紙鋁電解高分子電容器生產(chǎn)方法，其特征在于所述的合成纖維材質(zhì)電解紙是尼龍纖維電解紙或壓克力纖維電解紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合絕緣紙鋁電解高分子電容器生產(chǎn)方法，其特征在于所述的合成纖維材質(zhì)電解紙、木質(zhì)纖維電解紙復(fù)合卷繞鋁電解高分子電容器芯子后，在200～300℃溫度范圍內(nèi)加熱碳化30～180分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合絕緣紙鋁電解高分子電容器生產(chǎn)方法，該方法是把用于鋁電解高分子電容器芯子卷繞的電解紙的材質(zhì)和使用方法從以前的在陽(yáng)極和陰極之間和芯子內(nèi)側(cè)各加入一張共二張木質(zhì)纖維替換為陽(yáng)極和陰極之間加入合成纖維材質(zhì)電解紙，而芯子內(nèi)側(cè)加入以前使用的木質(zhì)纖維電解紙，或者按相反的構(gòu)造使用，通過(guò)這種使用不同材質(zhì)的電解紙的復(fù)合式使用方法來(lái)充分利用合成纖維和木質(zhì)纖維的長(zhǎng)處，這種情況下，在后面工序中對(duì)卷好的芯子炭化時(shí)不僅木質(zhì)纖維的抗高壓特性發(fā)揮出來(lái)，而且合成纖維熔解黏著在陽(yáng)極和陰極之間，以此為中心形成厚且緊密的導(dǎo)電高分子層，確保了陽(yáng)極和陰極間有良好的導(dǎo)電路徑，從而可以提高電容器的功率和得到良好的電阻特性。
文檔編號(hào)H01G13/02GK1897180SQ20061001694
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者林正吉, 溫悰惠 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春迪吉特兒-泰克電子有限公司