本发明属于铝电解电容器
技术领域：
，具体涉及一种降低pedot固体铝电解电容器芯子损耗的方法。
背景技术：
：传统的液体铝电解电容器，由于使用离子导电的电解质溶液作为阴极引出，电容器体系的电阻率较高，导致电容器的等效串联电阻(esr)较大、损耗较高。而导电高分子材料由于是电子性导体，电导率通常比电解液高2～3个数量级，且电导率受温度影响较小。例如，聚3,4-乙烯二氧噻吩(pedot)就是目前常用的导电高分子材料，其具有电导率高、热稳定性好、可配制成稳定的水分散液易于使用等优点，所以可被用作固体铝电解电容器的阴极材料，用来取代电解液。用pedot制作的固体铝电解电容器能够持续在高温环境中正常工作，不会出现诸如液体铝电解电容器因电解液受热汽化造成的泄露、电容器外壳变形、甚至爆裂的危险情况，安全性和可靠性大大提高。目前，固体铝电解电容器在高速高频化的电子线路中有着重要的应用价值。目前制作pedot固体铝电解电容器的工艺主要有两种：一种是将电容器芯子分别浸泡3,4-乙烯二氧噻吩(edot)单体与氧化剂溶液再加热处理，使单体在电容器芯子内原位聚合。这种工艺使用的氧化剂一般为铁的有机酸盐的醇溶液，聚合后的导电高分子中存在的大量铁离子、亚铁离子以及有机酸等杂质，对阳极氧化铝薄膜有破坏作用，需要清洗电容器芯子，故这种工艺制成的电容器漏电流较大，工艺复杂。另一种是将导电高分子pedot与pss(聚苯乙烯磺酸)组合，配制成均匀体系的pedot：pss水分散液，电容器芯子直接浸泡pedot：pss水分散液，通过高温干燥去除水后就能在氧化膜与阴极箔之间形成无杂质的固体pedot，从而得到pedot固体铝电解电容器，整个制备流程比较简单，制成的电容器的漏电流也较低，是目前生产pedot固体铝电解电容器的主流工艺。但由pedot：pss水分散液所制备的pedot固体膜的电导率通常约为10s/cm；而由edot单体与氧化剂反应原位聚合得到的pedot固体膜的电导率稍大约为100s/cm，但这与已报道的pedot膜的电导率(4380s/cm)仍有相当大的差距(n.kimetal.,adv.mater.2014,26,2268–2272)。因此，无论哪种工艺制备的pedot固体铝电解电容器的esr值仍偏大，损耗的降低不理想。如何进一步提高pedot固体膜的电导率，进而提高pedot固体铝电解电容器的高频性能，成为迫切需要解决的问题。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种降低pedot固体铝电解电容器芯子损耗的简便方法，通过非质子性溶剂γ-丁内酯蒸汽的处理，利用γ-丁内酯对pedot的二次掺杂作用提高pedot的电导率，从而得到损耗更低的pedot固体铝电解电容器，使其更好地满足高频化的电子线路中的应用。实现本发明目的的技术解决方案为：一种降低pedot固体铝电解电容器芯子损耗的方法，包括以下步骤：将附有pedot膜的电容器芯子，在封闭环境下置于γ-丁内酯蒸汽中热处理一定时间。较佳的，附有pedot膜的电容器芯子通过如下步骤制备：(1)将电容器芯子浸入己二酸铵电解液中，取出对其进行老化处理；(2)将老化处理后的电容器芯子烘干后，制备pedot膜。具体的，己二酸铵电解液的浓度为5wt％，含浸时间为30min，老化处理是指在常温下于29v电压下通电1h。较佳的，电容器芯子由高比容低压赋能阳极铝箔、高比容阴极箔和电解纸卷绕而成。较佳的，热处理温度为120℃-200℃，时间为5min以上，优选10min以上。与现有技术相比，本发明的突出优点在于：(1)γ-丁内酯处理后得到的电容器损耗大大降低，极大提高和扩展了固态铝电解电容器的电气性能和使用范围；(2)γ-丁内酯稳定性好，使用安全，原料易得，热处理方法简单，能耗低；(3)由于只需要γ-丁内酯蒸汽处理即可，所以不会产生大量的原料消耗，使得原料的利用率提高、成本降低。具体实施方式下面通过实施例进一步说明本发明。实施例1将规格为25v1200μf的电容器芯子在5wt％己二酸铵电解液含浸30min，取出，然后在29v下常温通电老化处理1h修补氧化膜。将老化处理后的电容器芯子先在120℃鼓风干燥烘箱中烘干10min，再在90℃真空烘箱中烘干10min。烘干后的芯子在真空条件下，放入固含量为16％的pedot:pss分散液中含浸10min。将芯子取出先在120℃鼓风干燥烘箱中烘干10min，再在90℃真空烘箱中烘干10min。在相同条件下再含浸一次分散液并烘干，得到附有pedot的电容器芯子，命名为附有pedot的电容器芯子a。实施例2将规格为25v1200μf的电容器芯子在5wt％己二酸铵电解液含浸30min，取出，然后在29v下常温通电老化处理1h修补氧化膜。将老化处理后的电容器芯子先在120℃鼓风干燥烘箱中烘干10min，再在90℃真空烘箱中烘干10min。烘干后的芯子在质量分数为4％的edot单体溶液中含浸2min，取出放入60℃的烘箱中进行干燥；然后取出在质量分数为10％的对甲苯磺酸铁溶液中含浸3min后，取出放入90℃的恒温干燥箱中进行氧化聚合处理，聚合反应时间5h。将聚合处理后的电容器芯子用去离子水浸泡清洗并烘干。氧化聚合步骤需要重复4-5次，以便得到符合要求的电容量引出率的附有pedot的电容器芯子，命名为附有pedot的电容器芯子b。实施例3在密闭空间里，将实施例1制备的电容器芯子置于120℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min。最后封装并在90℃下29v通电老化处理1h，得到pedot固体铝电解电容器a。实施例4除了在密闭空间里将实施例1制备的电容器芯子置于120℃的γ-丁内酯蒸汽中处理20min外，其他步骤与实施例3相同。实施例5除了在密闭空间里将实施例1制备的电容器芯子置于160℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min外，其他步骤与实施例3相同。实施例6除了在密闭空间里将实施例1制备的电容器芯子置于200℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min外，其他步骤与实施例3相同。实施例7在密闭空间里，将实施例2制备的电容器芯子置于120℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min。最后封装并在90℃下29v通电老化处理1h，得到pedot固体铝电解电容器b。实施例8除了在密闭空间里将实施例2制备的电容器芯子置于120℃的γ-丁内酯蒸汽中处理20min外，其他步骤与实施例7相同。实施例9除了在密闭空间里将实施例2制备的电容器芯子置于160℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min外，其他步骤与实施例7相同。实施例10除了在密闭空间里将实施例2制备的电容器芯子置于200℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min外，其他步骤与实施例7相同。比较例1除了在密闭空间里将实施例1制备的电容器芯子不置于120℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min外，其他步骤与实施例3相同。比较例2除了在密闭空间里将实施例2制备的电容器芯子不置于120℃的γ-丁内酯蒸汽中处理10min外，其他步骤与实施例7相同。上述实施例3-10和对比例1-2的主要性能对比见下表1：容量(μf)损耗角正切(d)100khzesr(mω)漏电流(μa)实施例312960.0547.541实施例413070.0496.940实施例512990.0517.237实施例613040.0487.839实施例712150.0417.175实施例812080.0396.477实施例911960.0436.571实施例1012210.0426.873比较例112320.10223.538比较例211890.08714.779从表中数据可见，无论是对于由pedot:pss分散液制备的电容器，还是由edot单体直接原位聚合制备的电容器，采用非质子性溶剂γ-丁内酯蒸汽热处理，均可使的导电高分子pedot固体铝电解电容器的损耗大大降低。当前第1页12