[发明专利]一种铝电解电容器及其制备方法

说明书

一种铝电解电容器，包括正极块、电解纸和负极箔，电解纸包覆在正极块的外面，负极箔包覆在电解纸的外面，正极块、电解纸和负极箔被密封在外壳中，正极块为球形铝粉烧结而成的多孔烧结体，烧结体内固定有0.5％‑1％重量的碳纳米管；多孔烧结体、电解纸和负极箔上含浸有电解液；正极块和负极箔上分别引出正极引线和负极引线。本发明的铝电解电容器采用球形铝烧结体作为正极，表面积大，从而使得电容器具有高比容量，电容器可以做的更小；同时本发明中作为正极的烧结体上形成的三氧化二铝膜的品质好，可以做成高压产品。

技术领域

本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种铝电解电容器及其制备方法。

背景技术

制作铝电解电容时，现有铝电解电容器使用的正极箔，一般采取对铝箔进行腐蚀的方式制成，即铝箔在强酸的作用下，腐蚀出微小孔洞，以增加铝箔表面的比表面积，但这种制备方式污染大、能耗高和成本高。同时，现有的铝电解电容器大多是卷绕式的，卷绕式的铝电解电容器电解纸和负极箔也和负极箔一起卷绕这样就造成卷绕式铝电解电容器的体积偏大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种正极箔制备污染小、正极箔表面积大的铝电解电容器及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种铝电解电容器，包括正极块、电解纸和负极箔，所述电解纸包覆在正极块的外面，所述负极箔包覆在电解纸的外面，正极块、电解纸和负极箔被密封在外壳中，所述正极块为球形铝粉烧结而成的多孔烧结体，所述烧结体内固定有0.5％-1％重量的碳纳米管；所述多孔烧结体、电解纸和负极箔上含浸有电解液；所述正极块和负极箔上分别引出正极引线和负极引线。本发明中，直接采用球形铝粉烧结而成的多孔烧结体作为正极，多孔烧结体的孔隙率高，达到40％-60％，吸水性好，在进行化成的时候生成的氧化膜非常均匀；这样作为正极的多孔烧结体的表面积非常大，能够有效的增加电容器的比容量；同时高质量的三氧化二铝，可以使得铝电解电容器的耐高压性能提高。在实验中，我们与同等大小的芯包作为比较，本发明的比容量比传统卷绕式的铝电解电容器高10％-30％，达到550uf(同体积同耐压下常规卷绕式电容一般为450uf)；本发明中，烧结体内固定的碳纳米管主要固定在烧结体的内部，越往中心位置，碳纳米管的含量就越高；在烧结体化成后，碳纳米管实际上成为电解液的一部分，这样就增加了电解液的电子导电率，方便负极的引出。我们知道在电容器中，电极液是电容器的实际阴极，负极箔主要起到的是从电解液中引出阴极的作用，故再烧结体中负极的引出没有传统卷绕式电容器那么方便，因为负极的引出路径增加了，故为了改善这一缺陷，在烧结体中固定碳纳米管是非常有必要的。

上述的铝电解电容器，优选的，所述球形铝粉的粒径为1μm-10μm，所述多孔烧结体的空隙率在40％-60％之间；所述多孔烧结体的横截面的形状可以是矩形、圆形或者三角形。在本发明中，球形铝粉的粒径为1μm-10μm，若球形铝粉的粒径过小，则在烧结后，烧结体化成形成氧化膜表面后，空隙过载而影响正极块的表面积，若粒径过大则使得比表面积小。

上述的铝电解电容器，优选的，电解液按质量百分比包括50％-80％的主溶剂、20％-50％的辅助溶剂、5％-20％的主溶质、2％-10％的辅助溶质、0.1％-1％的辅助添加剂和5％-15％的闪火添加剂；所述主溶质包括壬二酸、壬二酸氢铵、癸二酸铵、癸烷二羧酸、7,9-二甲基-7,9-二甲氧基羰基-1,11-十二烷二羧酸、7,8-二甲基-7,8-二甲氧基羰基-1，14-十四烷二羧酸的一种或多种；所述辅助溶质包括水杨酸铵、水杨酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、苯甲酸铵、马来酸铵、马来酸氢铵、己二酸铵，己二酸的一种或多种。

上述的铝电解电容器，优选的，所述主溶剂包括乙二醇，二甘醇、丙二醇、1、4-丁二醇、甘油、一缩二乙二醇的一种或多种；本发明的主溶剂具备以下的特征1、物理化学性能稳定；2、拥有较低的凝固点和较高的沸点；3、对所选用的溶质或添加剂有较高的溶解度；4、不和铝箔发生腐蚀等化学反应；5、价格相对低廉。