一种导电银浆、片式聚合物叠层铝电容器及其制备方法与流程

本发明属于电容器，具体涉及一种导电银浆、片式聚合物叠层铝电容器及其制备方法。

背景技术：

1、导电银浆具有优异的导电性、耐高温、易加工和性能稳定的特点，在快销电子品、太阳能电池、叠层电容器等商业领域的应用，具有不可替代的功效。对于一个高性能的导电浆料来说，配方中树脂粘结剂和银粉的结构、性能和配比调控了导电银浆的固化温度、流变性、附着力、成膜性和稳定性等，影响着银浆固化过程中导电通道的构建。进一步，决定了应用导电银浆的电容器的电气性能，如漏电流、串联电阻和回流焊等性能。

2、聚丙烯酸树脂通过其固化温度、弯折性能、粘度和印刷性等可以有效的粘结导电银粉，有助于构建导电通道，已经被证实是高性能导电浆料的固化剂。聚丙烯酸树脂作为导电银浆的组织骨架，对浆料中导电相银粉的稳定分散、固化特性和构建导电通道起到重要作用。导电银浆中的银粉是实现电子传输的功能材料，其形貌特征和在银浆中的占比影响了浆料的稳定性和加工特性，最后决定应用导电银浆器件的电气性能。

3、现有的导电银浆需要在高温下固化，存在生产能耗大的问题，同时，高温固化过程对于电子储能元器件中的其他结构，如电解质性能，存在一定的不利影响，另外，现有导电银浆与其他结构的粘结性不足，影响电子储能器件的制备良率，导致接触阻抗增大的问题，难以满足一些电子储能元器件的导电要求。

技术实现思路

1、针对现有导电银浆存在固化温度高和阻抗大的问题，本发明提供了一种导电银浆、片式聚合物叠层铝电容器及其制备方法。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供了一种导电银浆，包括银粉、溶剂和低温固化有机树脂；

4、所述低温固化有机树脂由所述组分a和所述组分b缩聚得到：

5、组分a：包括三烷氧基硅烷单元、二烷氧基硅烷单元和功能硅氧烷单元；所述功能硅氧烷单元选自带有γ-缩水甘油醚氧丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基中的一种或多种的硅氧烷单元；

6、组分b：包括羟基丙烯酸树脂，所述羟基丙烯酸树脂的分子量大于1000，羟基含量为0.3-0.6wt％。

7、可选的，所述组分a和所述组分b的质量比为5～35：65～95。

8、可选的，所述组分a中，所述三烷氧基硅烷单元的摩尔百分比为25％～45％，所述二烷氧基硅烷单元的摩尔百分比为50％～70％，所述功能硅氧烷单元的摩尔百分比为5％～15％。

9、可选的，所述组分a具有如下结构式：

10、(r1sio3/2)a(r2r3sio2/2)b(r4sio3/2)d(r5r6sio2/2)e

11、其中，0.3≤a≤0.5，0.5≤b≤0.7，0＜d+e≤0.2，a+b+d+e＝1；

12、r1、r2和r3各自独立地选自甲基、苯基、c2～c13的氟代烷基中的一种或多种；r4选自γ-缩水甘油醚氧丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基的一种或多种；r5和r6各自独立地选自甲基、苯基、c2～c13的氟代烷基、γ-缩水甘油醚氧丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基中的一种或多种，且r5和r6中至少有一个选自γ-缩水甘油醚氧丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基中的一种或多种。

13、可选的，所述导电银浆包括以下重量组分：

14、片形银粉30～60份，低温固化有机树脂2～15份，溶剂15～50份。

15、可选的，所述导电银浆还包括0.1～20份的球形银粉，所述片形银粉的粒径范围为1-10um，所述球形银粉的粒径范围为0.5-3um。

16、可选的，所述溶剂包括10-30份的第一溶剂和5～20份的第二溶剂，所述第一溶剂的沸点小于200℃，所述第二溶剂的沸点在200-300℃之间。

17、另一方面，本发明提供了一种片式聚合物叠层铝电容器，包括电容芯子，所述电容芯子包括多个电容单片，所述电容单片的外层为导电银层，多个所述电容单片由所述导电银层相互连接结合，所述导电银层由如上所述的导电银浆固化得到。

18、另一方面，本发明提供了如上所述的导电银浆的制备方法，包括以下操作步骤：

19、以三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷、带有γ-缩水甘油醚氧丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基中的一种或多种的硅烷和羟基丙烯酸树脂混合均匀；

20、加入酸催化剂和反应溶剂，缩聚得到低温固化有机树脂；

21、将低温固化有机树脂、银粉和溶剂混合得到导电银浆。

22、可选的，所述三烷氧基硅烷选自苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和三氟丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；

23、所述二烷氧基硅烷选自甲基苯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种；

24、所述带有γ-缩水甘油醚氧丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基中的一种或多种的硅烷选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

25、根据本发明提供的导电银浆，采用了低温固化有机树脂作为导电银浆中的树脂粘结剂，同时对低温固化有机树脂进行了改进，使用三烷氧基硅烷单元、二烷氧基硅烷单元、带有γ-缩水甘油醚氧丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基中的一种或多种的硅氧烷单元与羟基丙烯酸树脂进行水解缩合得到的低温固化有机树脂具有低温固化的特性，其固化温度低于200℃，能够降低生产过程的能耗，简化制备工序，更重要的是，该低温固化有机树脂固化后具有强粘结性和较低的阻抗，应用于片式聚合物叠层铝电容器时，能够提高不同电容单片之间的连接紧密性，进而降低电容的等效串联电阻和漏电流，提高片式聚合物叠层铝电容器的制备良率。

技术特征：

1.一种导电银浆，其特征在于，包括银粉、溶剂和低温固化有机树脂；

2.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在于，所述组分a和所述组分b的质量比为5～35：65～95。

3.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在于，所述组分a中，所述三烷氧基硅烷单元的摩尔百分比为25％～45％，所述二烷氧基硅烷单元的摩尔百分比为50％～70％，所述功能硅氧烷单元的摩尔百分比为5％～15％。

4.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在于，所述组分a具有如下结构式：

5.根据权利要求1所述的导电银浆，其特征在于，所述导电银浆包括以下重量组分：

6.根据权利要求5所述的导电银浆，其特征在于，所述导电银浆还包括0.1～20份的球形银粉，所述片形银粉的粒径范围为1-10um，所述球形银粉的粒径范围为0.5-3um。

7.根据权利要求5所述的导电银浆，其特征在于，所述溶剂包括10-30份的第一溶剂和5～20份的第二溶剂，所述第一溶剂的沸点小于200℃，所述第二溶剂的沸点在200-300℃之间。

8.一种片式聚合物叠层铝电容器，其特征在于，包括电容芯子，所述电容芯子包括多个电容单片，所述电容单片的外层为导电银层，多个所述电容单片由所述导电银层相互连接结合，所述导电银层由权利要求1～7任意一项所述的导电银浆固化得到。

9.如权利要求1～7任意一项所述的导电银浆的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

10.根据权利要求9所述的导电银浆的制备方法，其特征在于，所述三烷氧基硅烷选自苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷和三氟丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；

技术总结
为克服现有导电银浆存在固化温度高和阻抗大的问题，本发明提供了一种导电银浆，包括银粉、溶剂和低温固化有机树脂；所述低温固化有机树脂由所述组分A和所述组分B缩聚得到：组分A：包括三烷氧基硅烷单元、二烷氧基硅烷单元和功能硅氧烷单元；所述功能硅氧烷单元选自带有γ‑缩水甘油醚氧丙基和γ‑甲基丙烯酰氧基丙基中的一种或多种的硅氧烷单元；组分B：包括羟基丙烯酸树脂，所述羟基丙烯酸树脂的分子量大于1000，羟基含量为0.3‑0.6wt％。同时，本发明还公开了上述导电银浆制备得到的电容器以及上述导电银浆的制备方法。本发明提供的导电银浆具有低温固化的特性，其固化温度低于200℃，能够降低生产过程的能耗，且固化后具有较低的阻抗。

技术研发人员：姜希松,张燕,赵大成,彭良冠
受保护的技术使用者：深圳新宙邦科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15