一种稳定性好的固态铝电解电容器及其制备方法技术

一种稳定性好的固态铝电解电容器，包括外壳和芯包，芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内，芯包包括阳极箔、电解纸和阴极箔，阳极箔和阴极箔之间形成有导电高分子聚合物，导电高分子聚合物包括苝酰亚胺或者苝二酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS薄膜。在本发明专利技术中，通过苝酰亚胺或者苝二酰亚胺对PEDOT:PSS高分子聚合物掺杂，使得芯包内形成的掺杂PEDOT:PSS薄膜电导率较高，同时苝酰亚胺或者苝二酰亚胺能够在一定程度上防止PEDOT:PSS薄膜被氧气氧化，从而提高固态铝电解电容器的稳定性。固态铝电解电容器的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种稳定性好的固态铝电解电容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种固态铝电解电容器，尤其涉及一种稳定性好的固态铝电解电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前固态铝电解电容器的芯包内的导电高分子聚合物主要是PEDOT薄膜或者PEDOT:PSS薄膜，其中在芯包上形成PEDOT薄膜的时候会对阳极箔表面的氧化膜产生损伤；故现在很多固态铝电解电容器的生产厂商采用的是直接含浸PEDOT:PSS分散液烘干后，在芯包上获得PEDOT:PSS薄膜；然而在PEDOT:PSS的电导率低，同时PEDOT:PSS分散液、芯包以及形成有PEDOT:PSS薄膜的芯包在生产的过程中，不可避免的会接触到空气中的水汽。芯包内部的含有水汽后，在固态铝电解电容器充放电循环的过程中会出现电解水的反应，从而产生氧气，通常情况下氧气会氧化PEDOT:PSS从而使得PEDOT:PSS薄膜从阳极箔上剥离从而出现电容下降的情况。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种稳定性好的固态铝电解电容器及其制备方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种稳定性好的固态铝电解电容器，包括外壳和芯包，所述芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内，所述芯包包括阳极箔、电解纸和阴极箔，所述阳极箔和阴极箔之间形成有导电高分子聚合物，所述导电高分子聚合物包括苝酰亚胺或者苝二酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS薄膜。
[0005]上述的稳定性好的固态铝电解电容器，优选的，所述苝酰亚胺或者苝二酰亚胺为PEDOT:PSS重量的3%
‑
10%。
[0006]上述的稳定性好的固态铝电解电容器，优选的，所述芯包含浸有多次导电高分子聚合物的分散液，芯包第一次含浸的导电高分子聚合物的分散液为PEDOT:PSS分散液；第N+1次含浸的导电高分子聚合物的分散液为苝酰亚胺或者苝二酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS分散液， N大于或者等于1小于4。
[0007]一种稳定性好的固态铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤：1）将苝酰亚胺或者苝二酰亚胺分散均匀在溶剂中；2）将PEDOT:PSS加入到步骤1）中的分散液中，PEDOT:PSS在分散液中的重量浓度不超过8%；苝酰亚胺或者苝二酰亚胺的重量为PEDOT:PSS重量的3%
‑
10%；3）芯包含浸步骤2）的分散液，烘干在芯包内形成导电高分子聚合物薄膜；4）将芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内形成固态铝电解电容器。
[0008]上述的稳定性好的固态铝电解电容器的制备方法，优选的，所述芯包含浸有多次步骤2）的分散液。
[0009]上述的稳定性好的固态铝电解电容器的制备方法，优选的，所述步骤3）之前芯包
含浸有PEDOT:PSS分散液，烘干并且形成有一层PEDOT:PSS薄膜。
[0010]上述的稳定性好的固态铝电解电容器的制备方法，优选的，所述溶剂包括DMSO、乙二醇、甘油、NMP、树脂、PVDF、二甲苯、甲醇一种或多种。
[0011]上述的稳定性好的固态铝电解电容器的制备方法，优选的，所述步骤1）中的苝酰亚胺或者苝二酰亚胺在加入到溶剂中之前进行纯化，纯化步骤包括将苝酰亚胺或者苝二酰亚胺粉末在超声搅拌下溶解在浓硫酸中；在步骤中加入去离子水，析出沉淀物；收集步骤的沉淀物后，用去离子水清洗，知道清洗的去离子水呈中性；烘干得到纯化后的苝酰亚胺或者苝二酰亚胺粉末。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在本专利技术中，通过苝酰亚胺或者苝二酰亚胺对PEDOT:PSS高分子聚合物掺杂，使得芯包内形成的掺杂PEDOT:PSS薄膜电导率较高，同时苝酰亚胺或者苝二酰亚胺能够在一定程度上防止PEDOT:PSS薄膜被氧气氧化，从而提高固态铝电解电容器的稳定性。
具体实施方式
[0013]为了便于理解本专利技术，下文将结合较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0014]需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
[0015]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。
[0016]实施例1一种稳定性好的固态铝电解电容器，包括外壳和芯包，芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内，芯包包括阳极箔、电解纸和阴极箔，阳极箔和阴极箔之间形成有导电高分子聚合物，导电高分子聚合物中含有苝酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS薄膜。在本实施例中，芯包含浸有3次导电高分子聚合物的分散液，芯包第一次含浸的导电高分子聚合物的分散液为PEDOT:PSS分散液，没有进行任何的掺杂；第2次和第3次的时候含浸的导电高分子聚合物的分散液为苝酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS分散液。在苝酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS分散液中，苝酰亚胺的重量为PEDOT:PSS重量的8%。
[0017]在本实施例中，苝酰亚胺会使得PEDOT:PSS薄膜出现一定的团聚现象，团聚现象的产生会出现PEDOT:PSS薄膜电阻不均匀的现象，从而影响固态铝电解电容器的电性能。因为第二次和第三次含浸的苝酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS分散液，会使得苝酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS薄膜出现团聚导致电阻不均匀的现象；在本实施例中，芯包首先含浸没有掺杂的PEDOT:PSS分散液并且形成薄膜，能够有效的缓解这一现象。
[0018]在本实施例中，苝酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS薄膜的电导率比没有掺杂的PEDOT:PSS薄膜的电导率要高，能够有效的降低固态铝电解电容器的内阻。但是若苝酰亚胺掺杂的量
过大，例如超过PEDOT:PSS重量的10%反而会因为苝酰亚胺的团聚而使得电导率降低。
[0019]在本实施例中，当芯包在生产的过程中，空气中的水汽进入到芯包内部后，尤其是芯包含浸掺杂的PEDOT:PSS分散液烘干后，是很容易进入水汽的。芯包内的水汽，在固态电容器的充放电循环中，由于电解水产生的氧气会首先跟苝酰亚胺反应，从而保护PEDOT:PSS薄膜不被氧气氧化，从而从阳极箔上脱离，从而保证电容器的正常使用。
[0020]本实施例还提供一种一种稳定性好的固态铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤：1）将苝酰亚胺分散均匀在DMSO溶剂中，形成分散液。步骤1）中的苝酰亚胺为纯化后的苝酰亚胺粉末，纯化步骤包括将苝酰亚胺或者苝二酰亚胺粉末在超声搅拌下溶解在浓硫酸中；在步骤中加入去离子水，析出沉淀物；收集步骤的沉淀物后，用去离子水清洗，知道清洗的去离子水呈中性；烘干得到纯化后的苝酰亚胺或者苝二酰亚胺粉末。
[0021]2）将PEDOT:PSS加入到步骤1）中的分散液中，PEDOT:PSS在分散液中的重量浓度为4%；苝酰亚胺或者苝二酰亚胺的重量为PEDOT:PS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稳定性好的固态铝电解电容器，包括外壳和芯包，所述芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内，所述芯包包括阳极箔、电解纸和阴极箔，所述阳极箔和阴极箔之间形成有导电高分子聚合物，其特征在于：所述导电高分子聚合物包括苝酰亚胺或者苝二酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS薄膜。2.根据权利要求1所述的稳定性好的固态铝电解电容器，其特征在于：所述苝酰亚胺或者苝二酰亚胺为PEDOT:PSS重量的3%
‑
10%。3.根据权利要求1所述的稳定性好的固态铝电解电容器，其特征在于：所述芯包含浸有多次导电高分子聚合物的分散液，芯包第一次含浸的导电高分子聚合物的分散液为PEDOT:PSS分散液；第N+1次含浸的导电高分子聚合物的分散液为苝酰亚胺或者苝二酰亚胺掺杂的PEDOT:PSS分散液， N大于或者等于1小于4。4.一种稳定性好的固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将苝酰亚胺或者苝二酰亚胺分散均匀在溶剂中；2）将PEDOT:PSS加入到步骤1）中的分散液中，PEDOT:PSS在分散液中的重量浓度不超过8%；苝酰亚胺或者苝二酰亚胺的重量为PEDOT:...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新国，张超，刘尧虎，潘振炎，
申请(专利权)人：湖南城市学院，
类型：发明
国别省市：