[发明专利]一种低漏电流固液混合电解电容器

说明书

本发明涉及一种低漏电流固液混合电解电容器，包括：由阴极和表面形成有氧化膜电介质的阳极进行卷绕而成的卷绕体，在所述卷绕体内原位聚合形成的导电高分子固体电解质层，以及将形成有导电高分子固体电解质层的卷绕体浸渍的电解液；通过对卷绕体进行分步含浸工艺，先浸入导电高分子单体的乙醇溶液中，干燥后，再浸入氧化剂的乙醇溶液中，再次干燥即发生单体的原位聚合反应，清洗去除多余氧化剂后，再重复以上步骤进行二次原位聚合，以形成更为致密的导电高分子固体电解质层；再配合本发明的电解液，使得本发明的固液混合电解电容器具有较高的电容量和非常低的漏电流。

技术领域

本发明涉及电解电容器制备领域，具体涉及一种低漏电流固液混合电解电容器。

背景技术

电解电容器通常是由金属箔作为正电极，金属箔的绝缘氧化层作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸、薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。由于均以电解质作为负电极，电解电容器因而得名。

电解电容器的电介质是在(如铝、钽、铌之类)阀金属表面上通过电解过程所生成的一层极薄的金属氧化膜，这层氧化膜介质完全与组成电容器的一端电极结合成一个整体，不能单独存在。电解电容器中生成氧化膜电介质的阀金属是电容器的一个电极称为阳极，也即在极性电解电容器中是接入电路中应用时的正极。电解电容器的另一极并不是金属，而是电解质，它可以是液体，也可以为糊状、凝胶状或者固体，这是使点解电容器能够承受极高的工作电场强度以及保持电容器可高工作的必要条件，这一极称为电容器的阴极。为了使阴极能与外界电路相连接，又以另一金属与电解质相接触，这是电解电容器接入电路式的负极，它仅能引出阴极的作用。为了防止电解电容器的阳极和阴极发生短路，有时需要在刘昂着之间添加电解电容器隔膜纸。电解电容器在工作过程中，它的阴极即电解质具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点的性能，使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏。然而氧化膜电介质并不是绝对绝缘的，当电解电容器两端加上直流电压时，便会产生漏电流，而漏电流是用来衡量电解电容器的绝缘质量。

电解电容器可以分为液态、固态和固液混合型。20世纪90年代以来，铝电解电容器采用固态导电高分子材料取代电解液作为阴极，取得了革新性发展。导电高分子材料的导电能力通常要比电解液高2～3个数量级，应用于铝电解电容器可以大大降低ESR、改善温度频率特性。但是固态电解电容器的漏电流较大，常用的如耐压6.3V电容量为200μF的固态电解电容器允许的漏电流范围为200μA～400μA。漏电流是对电解电容器损伤最大的问题之一。

发明内容

为了解决固态铝电解电容器存在漏电流大的技术问题，而提供一种低漏电流固液混合电解电容器。本发明方法能够大大降低电解电容器的漏电流，提高电容量。

为达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低漏电流固液混合电解电容器，包括：由阴极和表面形成有氧化膜电介质的阳极进行卷绕而成的卷绕体，在所述卷绕体内具有原位聚合形成的导电高分子固体电解质层，以及将形成有导电高分子固体电解质层的卷绕体浸渍的电解液；

所述导电高分子固体电解质层的形成方法，包括如下步骤：

(1)将所述卷绕体浸入含导电高分子单体的乙醇溶液中，于50℃～60℃下干燥(若温度较高单体容易形成二聚体，降低电容器的电容量)；然后浸入含氧化剂的乙醇溶液中，于120℃～130℃下干燥(高温下使乙醇溶剂挥发并提高单体聚合速度)，原位聚合形成具有导电高分子固体电解质层的卷绕体；清洗、干燥，清洗的目的是去除电解电容器中多余的氧化剂杂质，减少氧化剂对电极箔的腐蚀，可降低漏电流；

(2)重复步骤(1)，再次原位聚合形成具有导电高分子固体电解质层的卷绕体，再次原位聚合可有效形成多层聚合导电高分子层，使形成的导电高分子固体电解质层更致密；