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低阻抗低功耗导电聚合物固态电容器

成果基本信息
关键词: 导电聚合物;固态电容器;固态铝
成果类别: 技术成熟度:
体现形式(基础理论类): 体现形式(应用技术类):
成果登记号: 肇科成登字2016024 资源采集日期: 2016-11-20
研究情况
单位名称: 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 技术水平:
评价证书号: 2013B011202010 评价单位: 肇庆市科学技术局
评价日期: 2015.12.18 评价证书号: 2013B011202010
转化情况
转让范围: 推广形式:
已转让企业数(个): 0
联系方式
联系人(平台): 玉女士 联系人(平台)电话: 0771-5885053
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成果简介
一、成果的技术发展趋势 国内固态铝电解电容器的生产基本上还处于起步阶段。目前国内可批量生产的厂家,只有两到三家,技术引进日本,产品系列1~2个。受技术限制,系列产品的技术水平与日本的水平相差甚远,并且产品性能一致性较差,产品合格率低(在70%左右),产品质量成本高。国外产品性能优越,产品价格贵,但是交期长,成本和交期严重制约着国内企业的发展。 导电聚合物固态电容器广泛应用电子计算机、智能手机电源、LED照明驱动电源、LED-TV电源、太阳能、风能发电、新能源汽车、等新能源高端电子设备中。这些电子设备对固态电容器的要求越来越高,因此针对固态电容,各个厂家都展开大量的研究工作,研究的重点是如何降低阻抗、损耗和漏电流,这些指标的降低与优化,将大大提升产品的使用性能,最主要是提高整机的的能量利用率,降低能耗,特别是可以降低整机的待机功率,提高电子整机的使用寿命。 二、项目成果的技术方案 1、降低损耗角(DF)和等效串联电阻(ESR)的技术方案:损耗和ESR大主要原因是聚合物的导电能力不够强,且存在于正负箔的电解纸之间导电就能力更加弱,这个弱的导电能力直接导致电容的损耗增大。因此降低损耗的两个途径,一是增强聚合物的导电能力,二是减小电解纸含浸聚合物后的电阻。前者主要是优化单体与氧化剂的浓度,控制其反应速度以及掺杂度来控制,后者主要是改善电解纸的结构,不但能提高对聚合物的吸收能力,同时也能降低固态电容的电阻值。 2、产品的漏电流主要来源于两个方面,一是铝箔之间的漏电流,二是导针之间因聚合物附着而形成的漏电流。铝箔之间的漏电流主要是在聚合过程中,氧化剂的酸性对已形成的氧化膜的破坏,破坏的氧化膜在聚合物形成之后不能进行修复,因而造成产品漏电流增大。因此解决这个技术方案是在铝箔的表面形成一层及薄的保护层,阻止氧化剂的影响,这个保护层不能增加聚合物形成后的电阻。同是减小氧化剂酸度,增大PH值。通过这个技术方案,可以解决铝箔之间的漏电流问题;导针之间的聚合物附着形成的漏电流,主要是由于导针化成时导针的亲水性不足,化成工序中不能将其聚合物附着部位很好化成并形成氧化膜,因此聚合物附着后将形成漏电流,本技术方案是改善化成液的表面张力,使在化成时将聚合物附着的部位形成致密的氧化膜,从而降低导针之间聚合物附着而形成的漏电流。 三、项目成果的技术指标 1、阻抗比Z(-55℃)/Z(+20℃) ≤1.25 2、损耗角正切值:≤3% 3、100KHZ等效串联电阻ESR:2.5~16V产品ESR≤5mΩ,35~100V产品ESR值≤20 mΩ 4、使用寿命达到:125℃2000小时 5、容量偏差:-20%~ +20% 6、漏电流:Lc≤0.03CV(uA) 四、项目成果的技术创新点 1、导电聚合物的改进:采用对甲苯磺酸铁作为聚合物形成的催化剂与掺杂剂,通过化学反应生成导电能力最高,耐温性最好的聚噻吩电解质,达到项目产品的超低的ESR特性,改进后产品ESR较常规品低20%,达到耐125℃高温2000H寿命; 2、化成液的改进:通过改变化成液的表面张力,提高与导针的附着性,完善地修复聚合物附着于导针部位的氧化膜来降低漏电流,改进后产品漏电电流较常规品低1倍以上; 3、电解纸选用:采用亲水性良好的低密度电解纸卷绕,电解纸密度较常规品低20%,降低介质间的损耗,从而降低电容器损耗角; 4、阴极箔的选用:采用纳米级碳箔作负极电容箔,提升电容容量引出率,大大降低固态电容ESR值,达到项目例定的技术参数; 5、含浸工艺:采用程序控制真空含浸,提升含浸透彻度,降低电容损耗角正切值; 6、聚合工艺:采用程序控制聚合反应烘箱,进行阶段的升温控制,提升聚合效果,降低电容损耗角及ESR值,达到项目技术的指标。 五、成果的技术成熟程度 项目方案于2013年年初确立并积极展开研究开发,2013年8月完成产品总体技术路线和关键技术的设计、开发。2013年11月项目顺利制样成功并进入小试阶段,样品在用户中得到了应用,通过前期用户的反馈信息的搜集和汇总分析,进一步完善产品的各项技术性能,稳定提高产品的经济性和可靠性,完成中试,进入产业化生产技术研究,完善系统装置的标准化和规范化工作,直至产业化目标的实现。 2014年上半年进一步稳定完善产品的综合性能,扩大中试生产,并开拓销售渠道,2014年下半年进行产业化应用技术的研究,完善产品的标准化和规范化工作,进一步拓展市场销售,建立完善的销售网络体系。从2015年开始进入批量化生产推广阶段和批量化销售阶段,建立了一整套的完善项目实施、生产、销售和售后服务及技术支持的规范标准与管理体系。 六、项目成果应用情况 目前本产品成功推向市场,有莱福德、欣旭合、绿卓兴等多家客户,形成了良好的经济效益。项目成果验收时实现销售收入3101.96万元,累计缴税441万元,累计净利润606万元。
成果名称: 低阻抗低功耗导电聚合物固态电容器 关键词: 导电聚合物;固态电容器;固态铝
成果类别: 一级分类名称: 装备制造
二级分类名称: 能源工业装备制造 三级分类名称:
研究起止时间: 2013.05 至2015.05 成果体现形式(应用技术类):
成果属性: 成果体现形式(基础理论类):
技术成熟度: 技术水平:
研究形式: 学科分类1:
单位名称: 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 学科分类2:
中图分类号1: 所属高新技术类别:
中图分类号2: 课题来源:
应用行业: 课题立项名称:
国家科技计划子类别: 课题立项编号: 2013B011202010
经费实际投入额 (万元): 1500.00 评价单位: 肇庆市科学技术局
评价形式: 应用状态:
评价日期: 2015.12.18 转让范围:
评价证书号: 2013B011202010 推荐单位: 肇庆市端州区科学技术局
推广形式: 成果登记号: 肇科成登字2016024
成果简介: 一、成果的技术发展趋势 国内固态铝电解电容器的生产基本上还处于起步阶段。目前国内可批量生产的厂家,只有两到三家,技术引进日本,产品系列1~2个。受技术限制,系列产品的技术水平与日本的水平相差甚远,并且产品性能一致性较差,产品合格率低(在70%左右),产品质量成本高。国外产品性能优越,产品价格贵,但是交期长,成本和交期严重制约着国内企业的发展。 导电聚合物固态电容器广泛应用电子计算机、智能手机电源、LED照明驱动电源、LED-TV电源、太阳能、风能发电、新能源汽车、等新能源高端电子设备中。这些电子设备对固态电容器的要求越来越高,因此针对固态电容,各个厂家都展开大量的研究工作,研究的重点是如何降低阻抗、损耗和漏电流,这些指标的降低与优化,将大大提升产品的使用性能,最主要是提高整机的的能量利用率,降低能耗,特别是可以降低整机的待机功率,提高电子整机的使用寿命。 二、项目成果的技术方案 1、降低损耗角(DF)和等效串联电阻(ESR)的技术方案:损耗和ESR大主要原因是聚合物的导电能力不够强,且存在于正负箔的电解纸之间导电就能力更加弱,这个弱的导电能力直接导致电容的损耗增大。因此降低损耗的两个途径,一是增强聚合物的导电能力,二是减小电解纸含浸聚合物后的电阻。前者主要是优化单体与氧化剂的浓度,控制其反应速度以及掺杂度来控制,后者主要是改善电解纸的结构,不但能提高对聚合物的吸收能力,同时也能降低固态电容的电阻值。 2、产品的漏电流主要来源于两个方面,一是铝箔之间的漏电流,二是导针之间因聚合物附着而形成的漏电流。铝箔之间的漏电流主要是在聚合过程中,氧化剂的酸性对已形成的氧化膜的破坏,破坏的氧化膜在聚合物形成之后不能进行修复,因而造成产品漏电流增大。因此解决这个技术方案是在铝箔的表面形成一层及薄的保护层,阻止氧化剂的影响,这个保护层不能增加聚合物形成后的电阻。同是减小氧化剂酸度,增大PH值。通过这个技术方案,可以解决铝箔之间的漏电流问题;导针之间的聚合物附着形成的漏电流,主要是由于导针化成时导针的亲水性不足,化成工序中不能将其聚合物附着部位很好化成并形成氧化膜,因此聚合物附着后将形成漏电流,本技术方案是改善化成液的表面张力,使在化成时将聚合物附着的部位形成致密的氧化膜,从而降低导针之间聚合物附着而形成的漏电流。 三、项目成果的技术指标 1、阻抗比Z(-55℃)/Z(+20℃) ≤1.25 2、损耗角正切值:≤3% 3、100KHZ等效串联电阻ESR:2.5~16V产品ESR≤5mΩ,35~100V产品ESR值≤20 mΩ 4、使用寿命达到:125℃2000小时 5、容量偏差:-20%~ +20% 6、漏电流:Lc≤0.03CV(uA) 四、项目成果的技术创新点 1、导电聚合物的改进:采用对甲苯磺酸铁作为聚合物形成的催化剂与掺杂剂,通过化学反应生成导电能力最高,耐温性最好的聚噻吩电解质,达到项目产品的超低的ESR特性,改进后产品ESR较常规品低20%,达到耐125℃高温2000H寿命; 2、化成液的改进:通过改变化成液的表面张力,提高与导针的附着性,完善地修复聚合物附着于导针部位的氧化膜来降低漏电流,改进后产品漏电电流较常规品低1倍以上; 3、电解纸选用:采用亲水性良好的低密度电解纸卷绕,电解纸密度较常规品低20%,降低介质间的损耗,从而降低电容器损耗角; 4、阴极箔的选用:采用纳米级碳箔作负极电容箔,提升电容容量引出率,大大降低固态电容ESR值,达到项目例定的技术参数; 5、含浸工艺:采用程序控制真空含浸,提升含浸透彻度,降低电容损耗角正切值; 6、聚合工艺:采用程序控制聚合反应烘箱,进行阶段的升温控制,提升聚合效果,降低电容损耗角及ESR值,达到项目技术的指标。 五、成果的技术成熟程度 项目方案于2013年年初确立并积极展开研究开发,2013年8月完成产品总体技术路线和关键技术的设计、开发。2013年11月项目顺利制样成功并进入小试阶段,样品在用户中得到了应用,通过前期用户的反馈信息的搜集和汇总分析,进一步完善产品的各项技术性能,稳定提高产品的经济性和可靠性,完成中试,进入产业化生产技术研究,完善系统装置的标准化和规范化工作,直至产业化目标的实现。 2014年上半年进一步稳定完善产品的综合性能,扩大中试生产,并开拓销售渠道,2014年下半年进行产业化应用技术的研究,完善产品的标准化和规范化工作,进一步拓展市场销售,建立完善的销售网络体系。从2015年开始进入批量化生产推广阶段和批量化销售阶段,建立了一整套的完善项目实施、生产、销售和售后服务及技术支持的规范标准与管理体系。 六、项目成果应用情况 目前本产品成功推向市场,有莱福德、欣旭合、绿卓兴等多家客户,形成了良好的经济效益。项目成果验收时实现销售收入3101.96万元,累计缴税441万元,累计净利润606万元。
联系人: 廖琼 成果登记日期: 2016-05-05
联系人email: br28@zq-beryl.com 单位代码: 94407521
邮政编码222: 526020 联系人电话: 0758-2862871
单位传真: 0758-2862870 单位通讯地址: 广东省肇庆市端州区端州八路西侧厂区2区
单位所在省市: 单位电话: 0758-2862871
转让收入(万元): 0 单位属性:
合作完成单位: 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2016 知识产权形式:
成果完成人: 罗伟;刘泳澎;伍松;郑萍;廖琼;涂路明;张荣中;伍伟桥;吴棣荣 资源采集日期: 2016-11-20

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