[发明专利]一种机械性能好的固态铝电解电容器及其制备方法

说明书

一种机械性能好的固态铝电解电容器，包括芯包、外壳和橡胶塞，芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内；芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕而成，阳极箔和阴极箔之间形成有PEDOT导电聚合物，PEDOT导电聚合物上嫁接有聚乙烯。在本发明中，由于在PEDOT导电聚合上掺杂有聚乙烯，聚乙烯的存在能够降低PEDOT的脆性，进而提高固态铝电解电容器的机械性能。但是由于聚乙烯是不导电的，所以聚乙烯的引入不可避免的会降低导电聚合的电导率，所以在本发明中加入一定量的石墨烯进而使得导电高分子聚合物的电导率符合要求。

技术领域

本发明涉及一种铝电解电容器，尤其涉及一种机械性能好的固态铝电解电容器及其制备方法。

背景技术

固态铝电解电容器开发的目的之一是为了解决液态铝电解电容器的所谓漏液或爆浆问题。由于固态铝电解电容器是采用固态的有机半导体材料或导电聚合物材料为电解质，其固态电解质的电导率远远高于液态电解质的电导率，因此，固态铝电解电容器具有较液态铝电解电容器更低的等效串联电阻(ESR)和更好的耐热稳定性，从而具有更高的可靠性。

然而固态铝电解电容器由于其内部具有一层导电高分子聚合物，而这层导电聚合物的的脆性很高，所以电容器在收到碰撞的情况下非常容易破坏其内部的结构，导致电容器的损坏，严重的时候会发生爆炸。

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，提供一种机械性能好的固态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：一种机械性能好的固态铝电解电容器，包括芯包、外壳和橡胶塞，所述芯包通过橡胶塞密封设置在外壳内；所述芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕而成，所述阳极箔和阴极箔之间形成有PEDOT导电聚合物，所述PEDOT导电聚合物上嫁接有聚乙烯。

上述的机械性能好的固态铝电解电容器，优选的，所述PEDOT导电聚合物的三维网络结构内混杂有石墨烯。

上述的机械性能好的固态铝电解电容器，优选的，所述石墨烯和聚乙烯的重量比在1:10-1:2之间。

上述的机械性能好的固态铝电解电容器，优选的，所述聚乙烯的重量占导电聚合物重量的1％-3％。

一种机械性能好的固态铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤，

1)将阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕成芯包；

2)对阳极箔进行化成，并且清洗；

3)含浸单体，

①将EDOT单体和乙烯超声混合均匀后待用，

②芯包进行单体的含浸，将芯包浸入到步骤①的混合溶液中，进行加压含浸或者负压含浸后进行干燥；

③含浸氧化剂，将芯包含浸在氧化剂溶液中；采用的是加压含浸或者负压含浸；

4)聚合，在40-90℃的温度下进行聚合反应；

5)组立形成电容器。

上述的机械性能好的固态铝电解电容器的制备方法，优选的，所述氧化剂包括过氧化氢、过硫酸铵中的一种或者两种。

上述的机械性能好的固态铝电解电容器的制备方法，优选的，在所述单体和乙烯的混合溶液中加入石墨烯，所述石墨烯的重量为乙烯重量的十分之一到二分之一。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在本发明中，由于在PEDOT导电聚合上掺杂有聚乙烯，聚乙烯的存在能够降低PEDOT的脆性，进而提高固态铝电解电容器的机械性能。但是由于聚乙烯是不导电的，所以聚乙烯的引入不可避免的会降低导电聚合的电导率，所以在本发明中加入一定量的石墨烯进而使得导电高分子聚合物的电导率符合要求。

具体实施方式