[01202983]高性能固体叠层式铝电解电容器的研制及其产业化

本课题在教育部优秀青年教师教学科研奖励基金资助下，对聚吡咯薄膜的化学与电化学聚合形成机理进行了深入研究，发明了在复杂多孔表面均匀成膜且电导率高的聚吡咯薄膜生长技术，突破了覆盖有聚吡咯薄膜的铝阳极氧化膜的补形成以及漏电流阻断等关键技术，在国内率先研制出具有国际先进水平的高性能固体铝电解电容器；与福建国光电子科技股份有限公司合作进行中试研究，开发出适合于工业生产的成套生产设备和生产技术，实现了具有国际先进水平的高性能叠层片式固体铝电解电容器规模生产，成为继日本、美国之后第三个掌握该种产品规模生产技术的国家。高性能叠层片式固体铝电解电容器具有优良的频率特性、高温度稳定性、高可靠性和高安全性，广泛应用于通讯、娱乐、移动办公、工业控制、军事、航空航天等电子设备中，属于传统铝电解电容器和钽电解电容器的更新换代产品。该研究成果不仅打破了日美企业在该领域的产品垄断和技术封锁，提高了我国相关企业的国际竞争能力，加快了我国电容器的更新换代，而且为我国电子、通讯技术的快速发展提供了有力支撑。本项目攻克了以下关键技术：(1) 发明了在铝阳极体的复杂多孔表面化学与电化学原位生长高电导率聚吡咯技术；(2) 发明了第一阴极层制备技术，提高了其容量引出；(3) 发明了阳极铝箔边缘修补技术，降低了其漏电流、损耗因子和等效串联电阻；(4）开发了电容器芯子的多层迭片技术、开发了新型模塑封装技术；(5）开发了电化学自动聚合装置、布胶机、阴极涂银机、老练机、检测机、浆料搅拌机、加热加压固化机等一系列生产设备。本项目成果申请发明专利4项，其中授权发明专利1项，申请实用新型专利8项，其中授权实用新型专利6项，发表与项目相关研究论文20余篇。应用本项目成果获得的高性能片式铝固体电解电容器产品主要技术指标：电压（U）范围：4-16V；电容（C）范围：3.3-270μF；损耗角正切值：≤0.04；漏电流：≤0.04CU；等效串联电阻（ESR）：≤100 m。主要技术指标到达国际先进水平。项目成果在福建国光电子科技股份有限公司转化生产后已累计新增产值2000余万元，新增利税600余万元；由于本项目研究成果的生产应用，日美公司产品价格下降约50%，使我国电子产品制造商每年节约生产成本过亿元；因此，项目成果不仅取得了巨大的经济效益，而且还取得了显著的社会效益。