阅读说明：本技术 一种铝电解电容器的制备方法 (Preparation method of aluminum electrolytic capacitor ) 是由 徐�明 徐嘉诚 夏恩培 徐娟 于 2019-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明所提供一种铝电解电容器的制备方法,它包括有以嵌入型化合物LiMn_2O_4或LiCoO_2与活性炭的混合物为正极材料,正极材料制备成正极片,将正极片放入KMnO4溶液内,得到复合正极片；用氨络合沉积法合成纳米级的氢氧化镍,将其烧结得到纳米级的氧化镍,采用氧化镍制备成负极片；在负极片表面涂覆负极浆料,形成复合负极片；再用氧化铝膜制备隔膜；将隔膜、正极片、隔膜、负极片依次层叠,再卷绕形成电容芯。本方案巡查的工艺简单,容易制造和造作,安全性和稳定性好,可实现工业化生产。(The invention provides a preparation method of an aluminum electrolytic capacitor, which comprises the steps of taking an embedded compound LiMn _2O _4 or a mixture of LiCoO _2 and activated carbon as a positive electrode material, preparing the positive electrode material into a positive electrode sheet, and putting the positive electrode sheet into a KMnO4 solution to obtain a composite positive electrode sheet; synthesizing nano-grade nickel hydroxide by an ammonia complexing deposition method, sintering the nano-grade nickel hydroxide to obtain nano-grade nickel oxide, and preparing a negative plate by adopting the nickel oxide; coating negative electrode slurry on the surface of the negative electrode plate to form a composite negative electrode plate; preparing a diaphragm by using an aluminum oxide film; and sequentially laminating the diaphragm, the positive plate, the diaphragm and the negative plate, and then winding to form the capacitor core. The scheme has simple inspection process, easy manufacture and fabrication, good safety and stability and can realize industrial production.)

一种铝电解电容器的制备方法

技术领域

本发明涉及电容技术领域，尤其是指一种铝电解电容器的制备方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，人类物质文化的逐步提高，人们对科技产品的需求也日益提高。而新一代信息技术产业的发展，直接依赖电容产业的技术进步和产品更新，其中电容产业为此创造了前所未有的巨大市场。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全性高、性能好的铝电解电容器的制备方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种铝电解电容器的制备方法，它包括有以下步骤：

1）、正极片的制作 ：以嵌入型化合物LiMn_2O_4或LiCoO_2与活性炭的混合物为正极材料，正极材料制备成正极片，将正极片放入KMnO4溶液内，得到复合正极片；

2）、负极片的制作 ：用氨络合沉积法合成纳米级的氢氧化镍，将其烧结得到纳米级的氧化镍，采用氧化镍制备成负极片；在负极片表面涂覆负极浆料，形成复合负极片；

3）、隔膜的制作 ：通过两步阳极氧化在0.5M硫酸和5gL草酸混合溶液中制得多孔氧化铝膜，经5wt%的磷酸扩孔处理得到具有孔径大小均一，排列有序，并具有一定厚度的氧化膜，以该氧化膜为模板制备隔膜；

4）、将隔膜、正极片、隔膜、负极片依次层叠，再卷绕形成电容芯，正极极耳和负极极耳分别与正、负极极片平焊在一起，用铝塑膜将电容芯、正、负极耳封装成电容，向电容内按照5~10g/Ah 注入，封装后浸润，然后对电容芯抽真空，在 50~100℃温度下烘烤 12~36h电解液成胶，化成后即得到电容。

所述第1）步骤是将正极片放入含量为0.1mol/L的KMnO4和0.1mol/L的HNO3混合溶液内，恒温反应，使正极片表面包覆MnO2层得到MnO2/CMSs复合材料，用H2C2O4洗涤MnO2/CMSs复合材料得到复合正极片。

本发明在采用上述方案后，采用LiMn_2O_4或LiCoO_2与活性炭混合制成的正极片可以增大正极活性物质的载量，使正负极活性物质质量比约为2：1，从而使电容性能达到最佳；氧化镍负极片在KOH溶液中，表现出良好的电容性质，其比容量可达110F／g，且经5000次循环后保持90％以上；采用本方案后的电容性能优异、安全性高。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：一种铝电解电容器的制备方法包括有以下步骤：

1）、正极片的制作 ：以嵌入型化合物LiMn_2O_4或LiCoO_2与活性炭的混合物为正极材料，正极材料制备成正极片，将正极片放入KMnO4溶液内，得到复合正极片；将正极片放入含量为0.1 mol/L的KMnO4和0.1 mol/L的HNO3混合溶液内，恒温反应，使正极片表面包覆MnO2层得到MnO2/CMSs复合材料，用H2C2O4洗涤MnO2/CMSs复合材料得到复合正极片；

活性炭电极在KOH溶液中，能够表现出较好的电容性质；电极的比容量随KOH溶液的浓度的增加而有明显提高，在30％的KOH溶液中，-1.0～0.0V(vs SCE)电位范围内，其性能达到最佳，比容量达200F／g。LiMn_2O_4或LiCoO_2与活性炭混合制成的正极片可以增大正极活性物质的载量，使正负极活性物质质量比约为2：1，从而使电容性能达到最佳；

随着活性炭量的增加比电容增大，当嵌入型化合物含量为25％时电容器的比电容较大，且LiCoO_2与活性炭混合材料组成的电容器的最高比电容为40.53F／g，LiMn_2O_4与活性炭混合材料的比电容相对较小；

2）、负极片的制作 ：用氨络合沉积法合成纳米级的氢氧化镍，将其烧结得到纳米级的氧化镍，采用氧化镍制备成负极片；在负极片表面涂覆负极浆料，形成复合负极片；

复合负极片是将负极活性物质、导电剂和粘结剂在负极制浆溶剂中混合成浆料，在负极集流体上涂覆，涂覆速度为 10~20m/min，然后在 80~150℃下干燥后，经辊压后形成厚度为 100~200μ 的负极片，负极片的压实密度为 1.0~2.0 g/cm3；负极活性物质为锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物；导电剂为导电炭黑、石墨导电剂或石墨烯，粘结剂为聚乙烯醇、聚四氟乙烯或聚胺酯，氧化镍负极片在KOH溶液中，表现出良好的电容性质，其比容量可达110F／g，且经5000次循环后保持90％以上；

3）、隔膜的制作 ：通过两步阳极氧化在0.5M硫酸和5gL草酸混合溶液中制得多孔氧化铝膜，经5wt%的磷酸扩孔处理得到具有孔径大小均一，排列有序，并具有一定厚度的氧化膜，以该氧化膜为模板制备隔膜；

本实施例通过两步阳极氧化在0.5M硫酸和5gL草酸混合溶液中制得多孔氧化铝膜,经5wt%的磷酸扩孔处理得到具有孔径大小均一，排列有序，并具有一定厚度的阳极氧化铝模板 (AAO) ,以该氧化膜为模板，用溶胶或凝胶法在其微孔内合成了MnO2纳米线。利用扫描电镜(SEM)对模板和纳米线材料的形貌进行了表征，发现氧化铝模板微孔直径为75±2nm ,MnO2 纳米线直径在70nm左右 ,长度为 500～700nm。通过X 射线衍射 (XRD)检测可知该纳米线为α MnO2。循环伏安 (CV)表明αMnO2 纳米线在 2.0mol L (NH4)2SO4 溶液中具有优良的电容行为 ,比电容达165Fg ；

4）、将隔膜、正极片、隔膜、负极片依次层叠，再卷绕形成电容芯，正极极耳和负极极耳分别与正、负极极片平焊在一起，用铝塑膜将电容芯、正、负极耳封装成电容，向电容内按照5~10g/Ah 注入，封装后浸润，然后对电容芯抽真空，在 50~100℃温度下烘烤 12~36h电解液成胶，化成后即得到电容。

按本方案制备的电容具有优异的安全可靠性，不易燃烧。由于采用，电容中没有液体存在，很难造成电芯短路，起火。工艺简单，容易制造和造作，安全性和稳定性好，可实现工业化生产。

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明的原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。