[发明专利]电极结构材料及制备电极结构材料的方法、电解电容器

说明书

本发明提出了电极结构材料及制备电极结构材料的方法、电解电容器。该电极结构材料包括：基材，所述基材是由金属形成的；纤维层，所述纤维层位于所述基材的表面上，所述纤维层由金属纤维构成，其中，形成所述基材和所述金属纤维的材料分别独立地为阀金属，所述金属纤维之间具有夹角。该电极结构材料具有适于作为电解电容的阳极箔的优点，制成的阳极箔比容量较高，折弯强度较高，可缓解电解液绕流进而有利于降低电解电容器的阻抗。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地，涉及电极结构材料及制备电极结构材料的方法、电解电容器。

背景技术

电解电容器以电解质为阴极的主要部分，并由于性能独特被广泛应用于消费类电子产品中。近年来为适应电子产品集成化的需求，小型化、高容量和低成本成为了电解电容器的主要发展方向。构成正极的阳极箔为电解电容器的关键性原料，为适应电解电容器的上述性能要求，要求阳极箔也需要具备较高的比容量。目前制备高比容阳极箔的方法主要有电化学腐蚀技术和粉末层积技术。总的来说，为获得性能优良的电解电容器要求阳极箔要具有一定的比容量同时能够保持较好的折弯强度。

然而，目前的电极结构材料及制备电极结构材料的方法、电解电容器仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识而做出的：

目前基于电化学腐蚀技术和粉末层积技术制成的阳极箔难以在比容量、折弯强度以及成本上保持较好的平衡，这主要是由于目前的阳极箔多是基于结构较为简单的平面电极结构材料而形成的。以电化学腐蚀技术为例，为了获得高比容腐蚀化成箔，则需要保持较薄的腐蚀夹心层，从而将降低化成箔的折弯强度，并且腐蚀箔的蚀孔孔径均匀性和孔分布均匀性等参数也难以控制。粉末层积技术是将金属粉末在涂布在金属载体上进行烧结而形成层积化成箔的，因此层积化成箔对原材料和烧结技术要求很高，且通常情况下层积化成箔的损耗较高，折弯强度较低，较适用于叠层电容器。总的来说，由于电化学腐蚀技术和粉末层积技术原理的限制，获得的阳极箔的表面形貌的均匀性均较难控制，且进一步提高目前基于电化学腐蚀技术和粉末层积技术的电极结构材料性能难度较大。因此，如能够开发一种新的能够保持高的折弯强度和高比容的化成箔电极结构，则将有利于缓解甚至解决上述问题。

本发明旨在至少一定程度上解决以上相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种电极结构材料。该电极结构材料包括：基材，所述基材是由金属形成的；纤维层，所述纤维层位于所述基材的表面上，所述纤维层由金属纤维构成，其中，形成所述基材和所述金属纤维的材料分别独立地为阀金属，所述金属纤维之间具有夹角。该电极结构材料具有适于作为电解电容的阳极箔的优点，制成的阳极箔比容量较高，折弯强度较高，可缓解电解液绕流进而有利于降低电解电容器的阻抗。

根据本发明的实施例，所述阀金属选自铝、钽、铌、钛、锆或铪。由此，可进一步提高该电极结构材料的应用范围。

根据本发明的实施例，所述基材的厚度为5-80微米。由此，可提高该电极结构材料的机械性能。

根据本发明的实施例，所述基材的厚度为10-50微米。由此，可进一步提高该电极结构材料的机械性能。

根据本发明的实施例，所述金属纤维的直径为0.1-20微米。由此，可较好地提高该电极结构材料的表面积，从而有利于提高利用该电极结构材料制备的阳极箔的比容量。

根据本发明的实施例，所述金属纤维的长径比大于20。由此，可保证该电极结构材料具有一定的折弯强度，从而有利于提高利用该电极结构材料制备的阳极箔的机械性能。

根据本发明的实施例，所述纤维层包括至少两个亚层，位于同一个亚层中相邻的两个所述金属纤维之间的间距为0.01-1000微米。由此，可进一步提高该电极结构材料的性能。