一種導(dǎo)電聚合物固態(tài)電容的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于固態(tài)電容器生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及導(dǎo)電聚合物固態(tài)電容的生產(chǎn)方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)電聚合物固態(tài)電容，具有優(yōu)秀的高頻低阻特性，在各類應(yīng)用領(lǐng)域中應(yīng)用越來(lái)越 廣泛，隨著成本的降低，又逐步取代原有液態(tài)電解電容的趨勢(shì)。但是在優(yōu)越的阻抗特性和壽 命特性下，固態(tài)電容相較于液體電解電容，也有著明顯的劣勢(shì)，主要劣勢(shì)表現(xiàn)為：漏電大，通 常漏電在100uA_300uA范圍，而液體電解電容的漏電通常在IuA以下，二者相差$父大。這是 一些對(duì)漏電要求嚴(yán)格的應(yīng)用領(lǐng)域，目前固態(tài)電容還不能完全取代液態(tài)電容的主要原因。其 次由于導(dǎo)電聚合物本身雖具有高導(dǎo)電性，但是沒(méi)有液態(tài)電解質(zhì)的自我修復(fù)能力，老化降低 漏電是純粹通過(guò)局部大電流燒結(jié)局部聚合物來(lái)達(dá)成效果，這對(duì)電容容量和ESR也會(huì)有較大 的負(fù)面影響，而且老化最終的效果也不如液體電解質(zhì)存在下的老化效果。
[0003] 由于固體電解質(zhì)不具備液體電解質(zhì)這種加電下的自我修復(fù)，對(duì)氧化膜進(jìn)行化學(xué)形 成的功能，現(xiàn)有固態(tài)電容在制程上與液態(tài)電容有著明顯的區(qū)別。固態(tài)電容在釘卷芯子后，要 通過(guò)多道化成、炭化和清洗，使得鋁箱的切口，釘卷處和卷繞過(guò)程對(duì)鋁箱氧化膜機(jī)械損傷后 的破損處，經(jīng)過(guò)己二酸銨溶液化學(xué)形成，形成完整的氧化膜后，才能含浸導(dǎo)電聚合物。在導(dǎo) 電聚合物形成過(guò)程中，由于酸性氧化劑對(duì)氧化膜的有一定腐蝕作用，進(jìn)而會(huì)影響氧化膜的 性能，導(dǎo)致漏電升高。而且，后續(xù)的封口，切角，捺印，清洗這些過(guò)程，不可避免存在對(duì)電容芯 子進(jìn)行夾持和振動(dòng)，從而會(huì)進(jìn)一步影響到電容漏電。因此，現(xiàn)有固態(tài)電容生產(chǎn)工藝條件下， 普遍存在漏電較高，良品率不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電聚合 物固態(tài)電容的生產(chǎn)方法，大大提高了導(dǎo)電聚合物固態(tài)電容器的良品率，降低漏電情形。
[0005] 技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種導(dǎo)電聚合物 固態(tài)電容的生產(chǎn)方法，經(jīng)過(guò)化成、碳化后的電容芯子半成品再經(jīng)過(guò)含浸/聚合，從而形成高 分子導(dǎo)電聚合物，所述含浸/聚合工藝采用以下三種方法： 方法一：以有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂作為含浸液，將電容芯子半成品浸入，然后在60~85°C下?lián)]發(fā)驅(qū)除溶劑，在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層，接著再浸入含有聚合單 體和氧化劑的溶液，進(jìn)行反應(yīng)形成導(dǎo)電聚合物； 方法二、直接在聚合單體和氧化劑的溶液中加入有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂得到含浸 液，然后將電容芯子浸入進(jìn)行原位反應(yīng)后，形成導(dǎo)電聚合物和有機(jī)硅樹(shù)脂的復(fù)合物； 方法三、以有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂作為含浸液，將電容芯子浸入，然后在高溫60~85°C下?lián)]發(fā)溶劑從而在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層；接著在含有聚合單體和氧化劑 的溶液中同樣添加有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂，并將電容芯子繼續(xù)浸入，進(jìn)行聚合反應(yīng)形成 導(dǎo)電聚合物。
[0006] 作為優(yōu)選，所述聚合單體為聚乙烯二氧噻吩，所述氧化劑為甲苯磺酸鐵正丁醇溶 液。
[0007] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述有機(jī)娃改性的醇溶性樹(shù)脂是將有機(jī)娃單體或/和硅烷偶聯(lián)劑引 入醇溶性樹(shù)脂混合反應(yīng)而成，所述醇溶性樹(shù)脂是環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂或聚酯 樹(shù)脂。
[0008] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述有機(jī)硅單體或/和硅烷偶聯(lián)劑在醇溶性樹(shù)脂合成之初添加，或 者是在醇溶性樹(shù)脂合成完之后添加。
[0009] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述氧化劑/單體的比例為4~6 ;所述有機(jī)硅單體或/和硅烷偶聯(lián) 劑的重量占氧化劑和單體總質(zhì)量的2~15%。
[0010] 進(jìn)一步改進(jìn)，經(jīng)過(guò)含浸/聚合后，還需依次經(jīng)過(guò)組立、清洗、捺印和老化步驟。
[0011] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)不同方式在單體/氧化劑中引入有機(jī)硅 改性的醇溶性樹(shù)脂，從而在芯子中形成絕緣隔離膜，進(jìn)而降低導(dǎo)電聚合物固態(tài)電容的漏電 量，提高了電容器的生產(chǎn)良品率。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等 價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0013] 本發(fā)明的導(dǎo)電聚合物固態(tài)電容的生產(chǎn)工藝方法，主要依次包括裁切、釘卷、焊接、 化成、碳化、含浸、聚合、組立、清洗、捺印、老化、外觀、剪腳/編帶、包裝。本發(fā)明的技術(shù)核心 在于含浸/聚合步驟，其中各步驟的目的如下： 裁切：把整卷箱/紙，依據(jù)設(shè)計(jì)需求分切成需要的寬度； 釘卷：正導(dǎo)針釘在陽(yáng)極箱上，負(fù)導(dǎo)針釘在陰極箱上，中間用電解紙隔離卷繞成芯包； 焊接：釘卷工序產(chǎn)出的芯包，套上絕緣膠蓋并與芯包密貼，并將正導(dǎo)針頂端點(diǎn)焊在鐵條 上； 化成：將焊接工序產(chǎn)出的半成品，浸泡在化成液中進(jìn)行通電，修復(fù)產(chǎn)品電性能； 碳化：將焊接工序產(chǎn)出的半成品，放在高溫板上烘烤，使芯包中的電解紙趨于碳化程 序； 含浸：將化成碳化后的半成品，浸入藥品中充分吸收藥液，以便形成高分子聚合物； 聚合：將含浸后的半成品，放入高溫箱中，在不同的溫度下按規(guī)定時(shí)間加溫烘烤，使芯 包中吸收的藥品在高溫下聚合形成高分子物； 組立：將聚合后的半成品裝入鋁殼中，經(jīng)過(guò)束腰封口后將芯包密封起來(lái)； 清洗：對(duì)組立后的半成品以及引線上的污垢進(jìn)行清洗，方便印字及美觀； 捺?。焊鶕?jù)設(shè)計(jì)的規(guī)格、需求，將產(chǎn)品容量、電壓、系列、周期等印字在鋁殼底部，便于識(shí) 別； 老化：根據(jù)工藝參數(shù)，將捺印后的半成品在高溫下通電，再次修復(fù)電性能并100%測(cè)試 電容各大特性參數(shù)，剔除電性能不合格品； 外觀：對(duì)老化后的成品，100%檢查電容外觀，剔除外觀不合格品； 剪腳/編帶：根據(jù)客戶需求，對(duì)電容引線進(jìn)行剪切，或編帶加工處理； 包裝：根據(jù)客戶需求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分裝、標(biāo)示、打包處理； 入庫(kù)/出貨：包裝后產(chǎn)品經(jīng)過(guò)QC檢查電氣特性、尺寸、外觀等，合格后做入庫(kù)/出貨處 理。
[0014] 以下通過(guò)實(shí)施方式重點(diǎn)敘述含浸/聚合工藝：所述有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂可以 先以一定的比例溶解于醇類溶劑，通過(guò)含浸引入芯子，然后高溫?fù)]發(fā)溶劑，使鋁箱表面形成 一薄層絕緣層，然后再含浸單體和氧化劑，反應(yīng)聚合形成導(dǎo)電聚合物。也可以直接將其加入 到單體溶液中或者氧化劑溶液中，經(jīng)過(guò)原位反應(yīng)后，形成導(dǎo)電聚合物和有機(jī)硅樹(shù)脂的復(fù)合 物。或者結(jié)合兩種方式，即先在鋁箱表面形成絕緣層，而后在單體或者氧化劑中添加。具體 而言： 方法一：以有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂作為含浸液，將電容芯子半成品浸入，然后在 60~85°C下?lián)]發(fā)驅(qū)除溶劑，在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層，接著再浸入含有聚合單 體和氧化劑的溶液，進(jìn)行反應(yīng)形成導(dǎo)電聚合物； 方法二、直接在聚合單體和氧化劑的溶液中加入有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂得到含浸 液，然后將電容芯子浸入進(jìn)行原位反應(yīng)后，形成導(dǎo)電聚合物和有機(jī)硅樹(shù)脂的復(fù)合物； 方法三、以有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂作為含浸液，將電容芯子浸入，然后在高溫60~ 85°C下?lián)]發(fā)溶劑從而在電容芯子的鋁箱上形成薄的絕緣層；接著在含有聚合單體和氧化劑 的溶液中同樣添加有機(jī)硅改性的醇溶性樹(shù)脂，并將電容芯子繼續(xù)浸入