[发明专利]一种多层复合的固态、半固态电解电容器隔膜纸及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多层复合的固态、半固态电解电容器隔膜纸及其制备方法和应用，其中该隔膜纸包含耐热层，可以有效改善隔膜纸的耐热性，该层的纤维具有较高的熔点，实现了对隔膜整体耐热性的增强；通过对纤维的尺寸的限定，实现了对隔膜纸孔径的有效控制，同时也通过调整隔膜纸的孔隙结构，使导电高分子可以在隔膜中均匀形成，另外，还包含基底层，通过使用双组分粘结纤维来增加强度，为隔膜纸提供了必要的物理强度，该层纤维之间的孔径较大，孔隙率较高，保证了浸渍液的吸收量，可广泛应用于固态、半固态电解电容器中，具有低ESR性能。

技术领域

本发明涉及铝电解电容器隔膜纸技术领域，更具体地，涉及一种多层复合的固态、半固态电解电容器隔膜纸及其制备方法和应用。

背景技术

通用型的铝电解电容器的基本结构是箔式卷绕型的结构，阴极为铝金属箔，介质使用电化学方法在阳极金属箔表面上形成的阀金属氧化膜Al₂O₃，阴极则为多孔性电解纸所吸附的工作电解质。由于其体积较小，被广泛应用于电源电路或中频、低频电路中起电源滤波、退耦、信号耦合及时间常数设定、隔直流等作用。固态、半固态电解电容器通过卷绕型来满足更高的容量需求，即将阴极铝箔、阳极铝箔、隔膜纸卷绕成芯子，然后在真空作用下，浸渍导电高分子分散液或单体和氧化剂的混合液，将芯子密封在铝或合成树脂制成的壳体中制成固态、半固态电解电容器。

固态、半固态电解电容器具有宽工作温度范围、小尺寸、低等效串联电阻(以下称为“ESR特性”)和高纹波电流电阻等特性。因此，它适用于需要高速响应和高纹波电流的设备。固态、半固态电解电容器的生产要经过干燥、固化、回流焊等高温环节，温度高达近280℃，对电容器的耐热性提出了严格要求。因此，固态、半固态电解电容器在用作电路部件的设备中受到限制。在这种背景下，为了实现电气/电子设备的小型化和高性能，主要的问题是在保持固体电解电容器的低ESR的同时，提高其耐热(大于280℃)性能。

为了提升固态、半固态电解电容器耐高温的性能，就要相对应地提高其组成部件的耐热性，尤其是附着导电聚合物隔膜纸的耐热性。针对这个问题，可以通过选用熔点较高的纤维来替换低熔点纤维来实现，然而采用尺寸较大的耐热纤维，会导致隔膜的孔径较大，孔径分布不均匀。为了在提高隔膜耐热性的同时，可以将纤维原纤化，进而起到改善隔膜孔隙结构的作用，使隔膜的孔径分布均匀，因此，使用具有一定耐热性的超细纤维是改善隔膜纸的耐热性的有效方法，目前普遍的做法是将超细纤维混合PET、尼龙等纤维制成无纺布来克服这个问题并增强隔膜纸的耐热性，如中国专利CN108074744A公开了一种铝电解电容器用隔膜纸以及铝电解电容器，其中隔膜纸至少具有一层不织布层，所述不织布层含有20wt％以上的合成纤维，压缩保液率为130％以上，纤维长度为0.05mm以上且小于0.2mm的微细纤维的含有比例在0.1～8.0％的范围内。但这种隔膜纸基本都是单层，对隔膜纸的耐热性能改善效果不明显，即使直接复合多层使用，层与层之间的粘结性能也较差，仍然不能很好的改善隔膜纸的耐热性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有固态、半固态电解电容器隔膜纸耐热性较差的缺陷和不足，提供一种多层复合的固态、半固态电解电容器隔膜纸，隔膜纸至少包含耐热层和基底层，复合层间粘结好，且很好地改善了隔膜纸耐热性，纤维之间的孔径较大，孔隙率较高，保证了浸渍液的吸收量，隔膜纸吸液性较好。

本发明的又一目的是提供一种多层复合的固态、半固态电解电容器隔膜纸的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种多层复合的固态、半固态电解电容器隔膜纸的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：