阅读说明：本技术 一种铝电解电容器用Al/C复合箔的制备方法 (Preparation method of Al/C composite foil for aluminum electrolytic capacitor ) 是由 陈晨 颜鹤 颜倩 潘振炎 周艳艳 于 2019-08-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种铝电解电容器用Al/C复合箔的制备方法,包括以下步骤：将鳞片石墨、分散剂、有机粘结剂、有机树脂和表面活性剂按重量配比70-90∶5-25∶5-25∶8-28∶1-2加入到无水乙醇中搅拌均匀,利用超声波分散得到碳浆料；将所述碳浆料通过丝网印刷法印制在经过预处理的铝箔表面得到Al/C复合箔预制品；将所述Al/C复合箔预制品卷绕在一起进行热处理,升温速度为4℃/min,热处理温度为400-600℃,时间为2-12h,得到Al/C复合箔。本发明的优点是工艺简单,制备过程安全环保,成本低,所制备固态铝电解电容器用用Al/C复合箔比电容高。(The invention discloses a preparation method of an Al/C composite foil for an aluminum electrolytic capacitor, which comprises the following steps: adding the crystalline flake graphite, a dispersing agent, an organic binder, organic resin and a surfactant into absolute ethyl alcohol according to the weight ratio of 70-90: 5-25: 8-28: 1-2, uniformly stirring, and dispersing by using ultrasonic waves to obtain carbon slurry; printing the carbon slurry on the surface of the pretreated aluminum foil through a screen printing method to obtain an Al/C composite foil prefabricated product; and winding the Al/C composite foil prefabricated product together for heat treatment, wherein the heating rate is 4 ℃/min, the heat treatment temperature is 400 ℃ and 600 ℃, and the time is 2-12h, so as to obtain the Al/C composite foil. The method has the advantages of simple process, safe and environment-friendly preparation process, low cost and high specific capacitance of the prepared Al/C composite foil for the solid-state aluminum electrolytic capacitor.)

一种铝电解电容器用Al/C复合箔的制备方法

技术领域

本发明涉及铝电解电容器领域，尤其涉及一种铝电解电容器用Al/C复合箔的制备方法。

背景技术

传统的铝电解电容器由于使用液体电解质而在低电阻、片式化方面以及高频、高低温区域应用方面存在较大的障碍，难以应对电子技术对电容器小型化、片式化的需求，使得传统铝电解电容器产业倍感压力。采用导电高分子作实际阴极的固体高分子铝电解电容器很好地克服了上述缺点，由于采用具有高导电度及热稳定度佳的导电高分子材料作为电解质，使固体高分子铝电解电容器不仅具有液体铝电解电容器所有特性，且克服了液体铝电解电容器的多项固有缺陷，综合性能远远高于液体铝电解电容器，具有可靠性佳、使用寿命长、高频低阻抗、耐特大纹波电流等特性，从近几年的发展趋势来看，固体高分子铝电解电容器将逐步替代液体铝电解电容器。

铝箔是铝电解电容器电极材料，也是超级电容器和锂离子电池等储能器件集流体的重要材料，对器件的性能有重要影响，对其进行涂层改性是提升器件性能的重要途径。固态铝电解电容器的温度特性、内阻、损耗因子、频率特性、寿命等多方面性能明显优于传统铝电解电容器，是铝电解电容器重要的发展方向。近年研究发现铝表面复合碳层形成A1/C复合箔，能有效降低铝与活性材料界面电阻，提高亲合力和表面积，大幅度提高器件性能。特别是Al/C复合箔己成为固体高分子铝电解电容器的不可或缺的关键材料，对固体高分子铝电解电容器产业的发展意义重大。已有的技术采用化学气相沉积工艺在铝箔上形成碳层，但该工艺存在设备复杂、成本高等问题。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种铝电解电容器用Al/C复合箔的制备方法，采用较为简单的工艺设备，降低成本。

技术方案：

一种铝电解电容器用Al/C复合箔的制备方法，包括以下步骤：

将鳞片石墨、分散剂、有机粘结剂、有机树脂和表面活性剂按重量配比70-90∶5-25∶ 5-25∶8-28∶1-2加入到无水乙醇中搅拌均匀，利用超声波分散得到碳浆料；

将所述碳浆料通过丝网印刷法印制在经过预处理的铝箔表面得到Al/C复合箔预制品；

将所述Al/C复合箔预制品卷绕在一起进行热处理，升温速度为4℃/min，热处理温度为400-600℃，时间为2-12h，得到Al/C复合箔；

将Al/C复合箔在空气或水蒸气气氛中300-500℃下活化处理2-8h，得到活化Al/C复合箔；

将所述活化Al/C复合箔进行化成处理，所述化成处理是在化成电解液中进行，所述化成电解液包括硼酸、磷酸、己二酸其中一种或多种，即得到所述铝电解电容器用 Al/C复合箔。

优选的，所述预处理是将所述铝箔在12％的NaOH溶液中于10～20℃条件下浸泡10～300秒，经清水冲洗后用无水乙醇或丙酮脱水，冷风吹干。

优选的，所述鳞片石墨、所述分散剂、所述有机粘结剂、所述有机树脂、所述表面优选的，活性剂加入到无水乙醇中进行搅拌的速度为600r/min。

优选的，所述有机粘结剂为聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、石蜡中的一种。

优选的，所述分散剂为炭黑用分散剂、三油酸甘油酯、钾盐分散剂中的一种。

优选的，所述超声波分散的时间为40-50min。

优选的，所述丝网印刷法采用的工具为手工丝网架和橡胶刮刀。

优选的，所述热处理的保护气氛为氩气。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是在制备该铝电解电容器用Al/C复合箔过程中，工艺简单，制备过程安全环保，成本低，所制备固态铝电解电容器用碳/铝复合阴极箔比电容高。与传统腐蚀铝箔相比，该A1/C复合箔起到了降低固体高分子铝电解电容器的内阻和损耗因子的作用。该A1/C复合箔代替腐蚀铝箔作为阴极箔对固体高分子铝电解电容器性能的优化来源于碳层对聚合在阴极箔上的聚合导电高分子层状态的改善作用。制各的固体高分子铝电解电容器145℃下的寿命测试时间达到250h时仍保持优良的电性能，证明研制的A1/C复合箔具有优异的经时稳定性。该A1/C复合箔的耐折弯次数过低会导致铆接后裂纹扩展严重，使卷绕时断箔现象严重，成品率降低。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

一种铝电解电容器用Al/C复合箔的制备方法，具体包括以下步骤：

将鳞片石墨、分散剂、有机粘结剂、有机树脂和表面活性剂按重量配比80∶18∶18∶15∶1.5加入到无水乙醇中搅拌均匀，利用超声波分散得到碳浆料；将碳浆料通过丝网印刷法印制在经过预处理的铝箔表面得到Al/C复合箔预制品；将Al/C复合箔预制品卷绕在一起进行热处理，升温速度为4℃/min，热处理温度为500℃，时间为8h，得到Al/C复合箔；将Al/C复合箔在空气或水蒸气气氛中400℃下活化处理5h，得到活化Al/C复合箔；将活化Al/C复合箔进行化成处理，化成处理是在化成电解液中进行，化成电解液包括硼酸，即得到铝电解电容器用Al/C复合箔。预处理是将铝箔在12％的 NaOH溶液中于15℃条件下浸泡200秒，经清水冲洗后用无水乙醇或丙酮脱水，冷风吹干。鳞片石墨、分散剂、有机粘结剂、有机树脂、表面活性剂加入到无水乙醇中搅拌的速度为600r/min。有机粘结剂选用聚乙烯醇，分散剂选用炭黑用分散剂。超声波分散的时间为40-50min。丝网印刷法采用的工具为手工丝网架和橡胶刮刀。热处理的保护气氛为氩气。

该A1/C复合箔代替腐蚀铝箔作为阴极箔对固体高分子铝电解电容器性能的优化来源于碳层对聚合在阴极箔上的聚合导电高分子层状态的改善作用。制各的固体高分子铝电解电容器145℃下的寿命测试时间达到250h时仍保持优良的电性能，证明研制的 A1/C复合箔具有优异的经时稳定性。该A1/C复合箔的耐折弯次数过低会导致铆接后裂纹扩展严重，使卷绕时断箔现象严重，成品率降低。