[发明专利]一种新型固态铝电解电容器及其制备方法

说明书

一种新型固态铝电解电容器，包括阳极箔、电解纸和阴极箔，阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕成芯包，在阳极箔和阴极箔之间形成有高分子导电聚合物，高分子导电聚合物上交联有聚烯丙基缩水甘油醚。在本发明中由于在含浸高分子导电聚合物的时候，聚烯丙基缩水甘油醚的加入使得高分子导电聚合物分散液的粘度降低，这样在芯包进行含浸的时候，高分子导电聚合物更加容易含浸到芯包的深处，从而增加固态铝电解电容器的容量。同时聚烯丙基缩水甘油醚与高分子导电聚合物相互交联，这样在固态铝电解电容器的充放电循环中可以有效的缓解高分子导电聚合物产生裂缝，从而提高固态铝电解电容器的充放电循环性能。

技术领域

本发明涉及一种固态铝电解电容器，尤其涉及一种容量高并且循环性能好的固态铝电解电容器及其制备方法。

背景技术

铝电解电容器的阳极是由铝金属组成，在阳极箔的表面形成有很多腐蚀坑，并且阳极箔的表面形成有电介质氧化膜，也就是氧化铝膜。与氧化膜接触的导电性电解质，在电解电容器中承担着真正阴极的角色。作为电容器真正的阴极，电解质的好坏极大的影响铝电解电容器的电气性能。

为了谋求铝电解电容器的大容量，在阳极箔和阴极箔之间夹入电解纸一起卷绕形成芯包；固态铝电解电容器在电解纸上吸附着具有导电性的高分子聚合物。

传统的固态铝电解电容器是在芯包上直接含浸导电高分子聚合物或者含浸单体和氧化剂，例如3，4-乙烯二氧噻吩和对甲苯磺酸铁，进行聚合反应形成导电高分子聚合物。形成高分子导电聚合物后，随着电容器充放电的进行，从导电高分子聚合物上脱掺杂的掺杂剂，以及由于掺杂剂分解的酸(例如从对甲苯磺酸产生的硫酸)会腐蚀氧化膜，导致电容器的电性能产生问题。

在固态铝电解电容器中在芯包上形成高分子导电聚合物有两种形式。一是芯包含浸高分子导电聚合物单体，然后在氧化剂的作用下进行聚合；这种方式会引入杂质使得杂质去除非常麻烦。二是，直接含浸高分子导电聚合物的分散液，但是一般高分子导电聚合物分散液的粘度较高，使得芯包不易含浸到芯包的深处，这就使得需要降低高分子导电聚合物分散液中的浓度，这样就使得含浸到芯包内部的高分子导电聚合物的量减少，从而导致芯包内部的高分子导电聚合物的孔洞过多，影响固态铝电解电容器的循环性能。

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，提供一种容量高、并且循环性能能够得到保证的新型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：一种新型固态铝电解电容器，包括阳极箔、电解纸和阴极箔，所述阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕成芯包，在阳极箔和阴极箔之间形成有高分子导电聚合物，所述高分子导电聚合物上交联有聚烯丙基缩水甘油醚。

上述的新型固态铝电解电容器，优选的，所述高分子导电聚合物为PEDOT，所述聚烯丙基缩水甘油醚作为PEDOT的稀释剂与PEDOT一起含浸到芯包上。

上述的新型固态铝电解电容器，优选的，所述聚烯丙基缩水甘油醚的分子量达到5.6kDa。

一种新型固态铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤：

1)含浸液的配置；

①将聚烯丙基缩水甘油醚溶解在溶剂中，所述溶剂包括水、丙酮或者醇类；

②将PEDOT粉末均匀的分散在步骤①的溶液中形成含浸液待用；所述PEDOT粉末占含浸液总重量的2％-10％；

2)将芯包含浸前处理剂，所述前处理剂包括步骤1)中的溶剂或者沸点低于步骤1)中溶剂的醇类；

3)将芯包含浸步骤1)制备的含浸液；

4)固化，将芯包放置在100-150摄氏度的温度下，干燥20-40分钟。