[发明专利]一种具备自我修复功能的固态铝电解电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种具备自我修复功能的固态铝电解电容器，其特征在于：包括外壳和芯包，所述芯包密封设置在外壳内，所述芯包包括阳极箔、阴极箔、电解纸，所述阳极箔、电解纸和阴极箔依次层叠并且卷绕成芯包，所述电解纸碳化后在阳极箔和阴极箔之间形成有一层固态导电聚合物层，所述固态导电聚合物层上形成有凝胶状的修复体，所述修复体包括凝胶网架和修复电解液，所述修复液附着在凝胶网架上；所述修复液包括硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、五硼酸铵、苯二酸、对苯二酸、柠檬酸的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的具备自我修复功能的固态铝电解电容器，其特征在于：所述凝胶网架是由聚合单体、PVA、交联剂以及热引发剂发生聚合反应而形成的，所述聚合单体包括丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸乙酯的一种或多种；所述交联剂包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯和甲基丙烯酸甲酯的一种或多种；所述热引发剂包括过氧化氢、过硫酸盐和氢过氧化物的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的具备自我修复功能的固态铝电解电容器，其特征在于：所述修复体内还含有消氢剂，所述消氢剂包括对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵的一种或多种。

4.一种权利要求1-3任一项所述的具备自我修复功能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）将正极引线和负极引线通过铆接的方式分别连接在阳极箔和阴极箔上；

2）在铆接有正极引线的阳极箔和铆接有负极引线的阴极箔之间垫一层电解纸；并在卷绕机上卷绕成芯包；

3）对芯包做以下处理，第一次化成，化成工艺包括低压产品化成工艺和高压产品化成工艺，所述低压产品化成工艺的化成液为磷酸，化成液电导率为2.2～2.6 mS/cm，化成液PH值为2.9～3.3，化成时间为30～33min，化成温度为60～70℃，化成电压为9.5～10.3V，化成初始电流为4.5～5mA/pcs；所述高压产品化成工艺的化成液是己二酸铵溶液，化成液电导率9～11mS/cm，化成液PH 为6.5～7.5，化成时间50～60min，化成温度45～55℃，化成电压为20V—40V—60V—73V逐步上升，20V、40V、60V电压段化成时间10min，73V电压段化成时间20min，化成初始电流为5～5.5mA/pcs；

清洗，用纯水清洗30～40min；

碳化，将芯包放入到碳化烤箱内进行碳化；

第二次化成，化成工艺包括低压产品化成工艺和高压产品化成工艺，所述低压产品化成工艺的化成液为磷酸，化成液电导率为2.2～2.6 mS/cm，化成液PH值为2.9～3.3，化成时间为30～33min，化成温度为60～70℃，化成电压为9.5～10.3V，化成初始电流为4.5～5mA/pcs；所述高压产品化成工艺的化成液是己二酸铵溶液，化成液电导率9～11mS/cm，化成液PH 为6.5～7.5，化成时间50～60min，化成温度45～55℃，化成电压为20V—40V—60V—73V逐步上升，20V、40V、60V电压段化成时间10min，73V电压段化成时间20min，化成初始电流为5～5.5mA/pcs；

芯包前处理，用真空含浸的方式使得芯包含浸交联聚二甲基硅氧烷，含浸完成后，将芯包放入烤箱内烘干，烤箱内温度为85℃-110℃，时间为30-40min；

含浸单体，含浸时所用单体为EDOT及其衍生物、吡咯、苯胺中的一种或多种，含浸液为单体：无水甲醇或无水乙醇或无水丁醇=1：10～1：1；

干燥，

含浸氧化剂，含浸氧化剂的时间约5～10min；所述氧化剂为对甲苯磺酸铁、过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸铵、氯化铁中的一种或多种；

聚合，聚合工艺分为两个阶段第一阶段温度60～65℃，聚合25～30min，第二阶段温度165～170℃，聚合30～35min；

干燥；

4）修复体的形成，、将凝胶单体、PVA、去离子水以及交联剂混合，在95℃下搅拌20-200min，

、在的混合溶液中加入热引发剂，常温继续搅拌30-40min；

、在步骤的混合溶液中加入步骤溶液体积20%-30%的修复液，并且混合均匀；

、将步骤3）的芯包用真空含浸的方式含浸步骤的混合溶液；

、用微波加热的方式将步骤5）的芯包加热聚合30min-5h，所述微波加热的温度为70-100℃；

5）组立；

6）清洗；

7）老化。