一種車載充電器用固態電容器的製備方法與流程
2023-06-01 10:26:21
本發明涉及電容器技術領域，特別是涉及了一種車載充電器用固態電容器的製備方法。
背景技術：
電容器是最常見的電子元件之一，廣泛應用於各類電子產品之中，作為傳統的主流電容器，電解電容器都是使用鋁等具有閥金屬作用的陽極箔和陰極箔，在中間插入隔離層，使用電解液作為導電陰極，卷繞封裝在鋁殼中。與其他類型的電容器相比，成本低廉，生產工藝簡單，適合大規模生產，所以佔據了相當大的市場份額。
固態電解電容器是由液態電解電容器發展而來的一種新型電容器，相對於液態電解電容器來說，它具有高頻低阻抗、溫度特性優良、耐紋波能力強等優點，因此，它具有更高的使用價值。
目前固態電容器主要應用於車載充電器的輸出端，應用於輸入端需要承受多次的30v以上電壓衝擊，而現有技術的固態電容器在多次電壓衝擊後存在容量衰減大、損耗角和阻抗增大現象，無法滿足應用需求。故需要開發一種適用於車載充電器輸入端用的固態電容器。
技術實現要素：
為了彌補已有技術的缺陷，本發明提供一種車載充電器用固態電容器的製備方法。
本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：
一種車載充電器用固態電容器製備方法，包括下列步驟：
步驟1：在由閥金屬製成，且表面有氧化膜的陽極箔和陰極箔之間介入電解紙並卷繞成芯包；
步驟2：將芯包浸入化成液中進行化成修復處理；
步驟3：將芯包進行加熱乾燥處理；
步驟4：將加熱乾燥處理後的芯包浸漬於含浸液中進行含浸處理；
步驟5：在含浸處理結束後0~1小時內，將芯包進行加熱乾燥處理；
步驟6：在加熱乾燥處理結束後將芯包用電解液進行含浸處理；
步驟7：將芯包進行乾燥處理10~60分鐘；
步驟8：將芯包裝入鋁殼，用橡膠塞封口，並進行老化處理，製成成品。
進一步地，所述化成修復處理僅進行一次。
進一步地，所述化成液為己二酸銨系化成液，化成修復處理時間為10～60分鐘。
進一步地，步驟3中的加熱乾燥處理溫度為125～200℃，時間為10~60分鐘。
進一步地，步驟4中的含浸處理為在-20kpa~-100kpa負壓下含浸5~60分鐘。
進一步地，所述含浸液為聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物。
進一步地，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物由聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液、乙二醇和純水按體積比4:5:91複合而成，其中，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液為聚3,4-乙烯基二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽按5:5質量比混合而成。
進一步地，在步驟5中，所述加熱乾燥處理具體為第一步為乾燥溫度85℃，乾燥時間18~35分鐘；第二步為乾燥溫度150℃，乾燥時間15~90分鐘。
進一步地，所述步驟4至步驟5至少循環1次。
進一步地，步驟6中，所述含浸處理採用真空含浸，真空度為-30kpa~-95kpa，含浸時間5~60分鐘。
進一步地，在步驟6中所述電解液包括如下重量百分比的成分：乙二醇85%~91%、己二酸銨7%~10%、γ-丁內酯0.5%~1.5%、磷酸氫二銨1%~3%、對硝基苯甲醇0.45%~0.65%。
本發明具有如下有益效果：
本發明通過獨特的工藝操作、工作參數等的協同組合與選擇，所製得的固態電容器在多次施加額定工作電壓衝擊後，容量衰減率在20%以內，損耗角和阻抗變化率在標準值的2倍以內，可應用於車載充電器輸入端。
需要說明的是本發明的技術效果是各個步驟技術特徵協同作用的總和，各步驟之間具有一定的內在相關性，並非單個技術特徵效果的簡單疊加。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明進行詳細的說明，實施例僅是本發明的優選實施方式，不是對本發明的限定。
實施例1
一種車載充電器輸入端用固態電容器製備方法，其步驟如下：
步驟1：在由閥金屬（鋁）製成，且表面有氧化膜的陽極箔和陰極箔之間介入電解紙並卷繞成芯包；
步驟2：將芯包浸入化成液中進行化成修復處理，所述化成液為己二酸銨系化成液，化成修復處理時間為35分鐘，其中所述化成修復處理僅進行一次；
步驟3：將芯包在160℃下進行加熱乾燥處理35分鐘；
步驟4：將上述加熱乾燥處理後的芯包在-60kpa負壓下浸漬於含浸液中進行含浸處理35分鐘，其中所述含浸液為聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物由聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液、乙二醇和純水按體積比4:5:91複合而成，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液為聚3,4-乙烯基二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽按5:5質量比混合而成；
步驟5：在含浸處理結束後0.5小時內，將芯包進行加熱乾燥處理，所述加熱乾燥處理具體為第一步為乾燥溫度85℃，乾燥時間25分鐘；第二步為乾燥溫度150℃，乾燥時間60分鐘；
其中，所述步驟4至步驟5循環2次；
步驟6：在上述加熱乾燥處理結束後將芯包用電解液進行含浸處理；所述含浸處理採用真空含浸，真空度為-65pa，含浸時間35分鐘；所述電解液包括如下重量百分比的成分：乙二醇85%~91%、己二酸銨7%~10%、γ-丁內酯0.5%~1.5%、磷酸氫二銨1%~3%、對硝基苯甲醇0.45%~0.65%。
步驟7：將芯包在115℃進行乾燥處理80分鐘；
步驟8：將芯包裝入鋁殼，用橡膠塞封口，並進行老化處理，製成成品。
實施例2
一種車載充電器輸入端用固態電容器製備方法，其步驟如下：
步驟1：在由閥金屬（鉭）製成，且表面有氧化膜的陽極箔和陰極箔之間介入電解紙並卷繞成芯包；
步驟2：將芯包浸入化成液中進行化成修復處理，所述化成液為己二酸銨系化成液，化成修復處理時間為10分鐘，化成修復處理僅進行一次；
步驟3：將芯包在125℃下進行加熱乾燥處理60分鐘；
步驟4：將上述加熱乾燥處理後的芯包在-20kpa負壓下浸漬於含浸液中進行含浸處理60分鐘，其中所述含浸液為聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物由聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液、乙二醇和純水按體積比4:5:91複合而成，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液為聚3,4-乙烯基二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽按5:5質量比混合而成；
步驟5：在含浸處理結束後立即將芯包進行加熱乾燥處理，所述加熱乾燥處理具體為第一步為乾燥溫度85℃，乾燥時間18分鐘；第二步為乾燥溫度150℃，乾燥時間15分鐘；
其中，所述步驟4至步驟5循環1次；
步驟6：在上述加熱乾燥處理結束後將芯包用電解液進行含浸處理；所述含浸處理採用真空含浸，真空度為-30kpa，含浸時間5分鐘；所述電解液包括如下重量百分比的成分：乙二醇85%~91%、己二酸銨7%~10%、γ-丁內酯0.5%~1.5%、磷酸氫二銨1%~3%、對硝基苯甲醇0.45%~0.65%。
步驟7：將芯包在115℃下進行乾燥處理60分鐘；
步驟8：將芯包裝入鋁殼，用橡膠塞封口，並進行老化處理，製成成品。
實施例3
一種車載充電器輸入端用固態電容器製備方法，其步驟如下：
步驟1：在由閥金屬（鈮）製成，且表面有氧化膜的陽極箔和陰極箔之間介入電解紙並卷繞成芯包；
步驟2：將芯包浸入化成液中進行化成修復處理，所述化成液為己二酸銨系化成液，化成修復處理時間為60分鐘，化成修復處理僅進行一次；
步驟3：將芯包在200℃下進行加熱乾燥處理10分鐘；
步驟4：將上述加熱乾燥處理後的芯包在-100kpa負壓下浸漬於含浸液中進行含浸處理5分鐘，其中所述含浸液為聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物由聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液、乙二醇和純水按體積比4:5:91複合而成，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液為聚3,4-乙烯基二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽按5:5質量比混合而成；
步驟5：在含浸處理結束後1小時內，將芯包進行加熱乾燥處理，所述加熱乾燥處理具體為第一步為乾燥溫度85℃，乾燥時間35分鐘；第二步為乾燥溫度150℃，乾燥時間90分鐘；
其中，所述步驟4至步驟5循環3次；
步驟6：在上述加熱乾燥處理結束後將芯包用電解液進行含浸處理；所述含浸處理採用真空含浸，真空度為-95kpa，含浸時間60分鐘；所述電解液包括如下重量百分比的成分：乙二醇85%~91%、己二酸銨7%~10%、γ-丁內酯0.5%~1.5%、磷酸氫二銨1%~3%、對硝基苯甲醇0.45%~0.65%。
步驟7：將芯包在115℃下進行乾燥處理100分鐘；
步驟8：將芯包裝入鋁殼，用橡膠塞封口，並進行老化處理，製成成品。
對比例1
基於實施例1，不同之處僅在於：本對比例省略步驟6至步驟7。
對比例2
基於實施例1，不同之處僅在於：本對比例的步驟2中，所述化成液為硼酸系化成液，化成修復處理時間為300分鐘。
對比例3
基於實施例1，不同之處僅在於：本對比例的步驟4中所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽的水性復配物由聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸鹽溶液、乙二醇和純水按體積比3:4:93複合而成，所述聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚乙烯苯磺酸鹽溶液為聚3,4-乙烯基二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸鹽按6:4質量比混合而成。
試驗例
分別製造20個實施例1-3的電容器、分別製造20個對比例1-3的電容器，測定所製得的電容器120hz頻率下的電容、損耗、在100khz頻率下的esr(esr為等效串聯電阻的英文縮寫)和通過額定電壓2分鐘後的漏電流，並記錄電容器的上述初始特性，以及電容器在連續施加額定電壓衝擊5000~10000次後的特性，具體結果參見表1，表1中示出的各個值是它們的平均值。
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制，但凡採用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術方案，均應落在本發明的保護範圍之內。