本發(fā)明屬于導(dǎo)電紙材料,具體涉及一種導(dǎo)電電解紙的制備方法。
背景技術(shù):
1、固態(tài)鋁電解電容器采用電導(dǎo)率高的導(dǎo)電聚合物作為電解質(zhì),與普通鋁電解電容器相比,它不但具有普通電解電容器的特性,且具有可靠性好、使用壽命長、高頻低阻抗、耐特大紋波電流等特性,可用于計(jì)算機(jī)、通信、軍事、工業(yè)控制等領(lǐng)域及照相機(jī)、錄像機(jī)、平板電視、游戲機(jī)等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的新一代高檔整機(jī)產(chǎn)品中,有利于電子產(chǎn)品的集成化和小型化。
2、目前固態(tài)鋁電解電容器制備工藝大致包括:開箔-鉚接-卷繞-化成-含浸-烘烤-封口-老化。從工藝路線中可以看出,鋁固態(tài)電解電容器制作過程復(fù)雜,工序繁瑣,控制點(diǎn)多,設(shè)備要求高,一直制約著整個(gè)鋁固態(tài)電解電容器行業(yè)的發(fā)展。從影響電容器最終性能的工藝看,含浸過程是一個(gè)較大的影響因素?,F(xiàn)有的固態(tài)電容器制備工藝為先制備電解紙,與正負(fù)箔卷繞后制備成電容器素子,再含浸導(dǎo)電聚合物溶液裝配后制成。但存在不同種類的電解紙對(duì)于導(dǎo)電聚合物溶液的浸潤性、吸液能力不一而導(dǎo)致吸液效果千差萬別,吸液厚度、均勻度不一,從而制備的電容器性能良莠不齊,不能完全滿足用戶的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)電電解紙的制備方法,有效解決了電解紙對(duì)于導(dǎo)電聚合物溶液的吸液效果差異導(dǎo)致的電容器性能不穩(wěn)定的問題,并且簡化了后續(xù)固態(tài)電解電容器的制備工藝。
2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
3、本發(fā)明的第一方面,提供了一種導(dǎo)電電解紙的制備方法,包括以下步驟:將紙漿與導(dǎo)電聚合物溶液混合均勻,然后再制備成電解紙;所述導(dǎo)電聚合物溶液包含以下質(zhì)量百分含量的組分:導(dǎo)電聚合物1%~10%、表面活性劑0.1%~5%、交聯(lián)劑0.1%~10%、電導(dǎo)提升劑1%~20%,余量為水。
4、在一些實(shí)施例中,所述所述導(dǎo)電聚合物溶液與紙漿的質(zhì)量比為1:10~1:100。
5、在一些實(shí)施例中,所述導(dǎo)電聚合物包括乙炔類及其衍生物、噻吩類及其衍生物、苯胺類及其衍生物、吡咯及其衍生物、苯并二呋喃二酮類及其衍生物中的至少一種。
6、在一些實(shí)施例中,所述表面活性劑包括聚乙烯吡咯烷酮、聚環(huán)氧乙烯月桂酸醚、聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、單硬脂酸甘油酯和聚山梨酯、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
7、在一些實(shí)施例中,所述交聯(lián)劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、g-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。
8、在一些實(shí)施例中,所述電導(dǎo)提升劑包括乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,4-丁二醇、丁三醇、二甲基亞砜中的至少一種。
9、在一些實(shí)施例中,所述紙漿包括牛皮紙紙漿、馬尼拉麻纖維紙漿、劍麻纖維紙漿、針葉木纖維紙漿、種毛纖維紙漿、韌皮纖維紙漿、pma紙漿中的至少一種。
10、本發(fā)明的第二方面,提供了如上所述方法制備獲得的導(dǎo)電電解紙。
11、本發(fā)明的第三方面,提供了一種固態(tài)電解電容器,所述固態(tài)電解電容器包含如上所述方法制備獲得的導(dǎo)電電解紙。
12、本發(fā)明提供了一種電解紙的制備方法,發(fā)明人巧妙地在電解紙抄紙過程中使用合適的導(dǎo)電聚合物溶液與紙漿進(jìn)行混抄,有效解決了現(xiàn)有電解紙對(duì)導(dǎo)電聚合物溶液的吸液效果差異導(dǎo)致的電容器性能不穩(wěn)定的問題,并且簡化了后續(xù)固態(tài)電解電容器的制備工藝。所述混抄可以使導(dǎo)電聚合物在電解紙內(nèi)分布更加均勻,提升了電解紙的密度、強(qiáng)度及韌性,在增強(qiáng)現(xiàn)有電解紙物理特性的基礎(chǔ)上賦予了導(dǎo)電性。并且電解紙因與導(dǎo)電聚合物鍵合而大幅降低其電阻率,在后續(xù)應(yīng)用中,能有效降低電容器元器件的等效串聯(lián)電阻。此外,因提前混抄進(jìn)了導(dǎo)電聚合物溶液,在后期芯包含浸陰極材料時(shí),可縮短制程工藝,并提升了工藝穩(wěn)定性。并且,得益于導(dǎo)電聚合物與電解紙纖維之間的化學(xué)鍵作用力,兩者結(jié)合更牢固,有利于提升電容器器件的綜合性能,包括高溫壽命壽命、回流焊、穩(wěn)定性等。
13、本發(fā)明與紙漿進(jìn)行混抄的導(dǎo)電聚合物溶液包含合適配比的導(dǎo)電聚合物、表面活性劑、交聯(lián)劑和電導(dǎo)提升劑,各組分之間相互配合,相輔相成。其中,交聯(lián)劑可以促進(jìn)導(dǎo)電聚合物與紙漿的結(jié)合力,并提升了制備獲得的導(dǎo)電電解紙的強(qiáng)度;復(fù)配使用的電導(dǎo)提升劑通過二次摻雜作用進(jìn)一步提升了導(dǎo)電聚合物溶液的導(dǎo)電性能,進(jìn)而提升其混抄的電解紙的導(dǎo)電性能。
1.一種導(dǎo)電電解紙的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:將紙漿與導(dǎo)電聚合物溶液混合均勻,然后再制備成電解紙;所述導(dǎo)電聚合物溶液包含以下質(zhì)量百分含量的組分:導(dǎo)電聚合物1%~10%、表面活性劑0.1%~5%、交聯(lián)劑0.1%~10%、電導(dǎo)提升劑1%~20%,余量為水。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述導(dǎo)電聚合物溶液與紙漿的質(zhì)量比為1:10~1:100。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述導(dǎo)電聚合物包括聚乙炔及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚苯并二呋喃二酮及其衍生物中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述表面活性劑包括聚乙烯吡咯烷酮、聚環(huán)氧乙烯月桂酸醚、聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、單硬脂酸甘油酯和聚山梨酯、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述交聯(lián)劑包括3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、g-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述電導(dǎo)提升劑包括乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,4-丁二醇、丁三醇、二甲基亞砜中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述紙漿包括牛皮紙紙漿、馬尼拉麻纖維紙漿、劍麻纖維紙漿、針葉木纖維紙漿、種毛纖維紙漿、韌皮纖維紙漿、pma紙漿中的至少一種。
8.如權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述方法制備獲得的導(dǎo)電電解紙。
9.一種固態(tài)電解電容器,其特征在于,所述固態(tài)電解電容器包含權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述方法制備獲得的導(dǎo)電電解紙。