專利名稱：一種采用高含水電解液的鋁電解電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁電解電容器，尤其是一種采用高含水電解液的鋁電解電容器及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來電子設(shè)備越來越小型化，電容器作為濾波元件被裝配在狹小密封的空間里，使用溫度非常高，又由于高頻電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對電容器的頻率特性要求越來越高，而改善電容器的頻率特性，往往在驅(qū)動電解液中添加大量溶質(zhì)或添加大量的水。由于添加大量溶質(zhì)在高溫下，因此容易與溶劑反應(yīng)產(chǎn)生大量的水，溶質(zhì)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后會失去離子活性，使內(nèi)阻增大，而生成的大量水又會與鋁箔發(fā)生水合反應(yīng)造成電容早期失效，另外，添加大量水也會造成同樣水合反應(yīng)失效?，F(xiàn)有高壓鋁電解電容器用電解液含水量不超過4%， 是因?yàn)闊o法解決高溫下水合反應(yīng)及在高溫高壓電場下正負(fù)導(dǎo)針因毛刺引起的短路。在公開號為CN 1595564A的中國專利中，公開了一種鋁電解電容器及其制造方法，它包括由刺鉚有正極導(dǎo)針的正箔、刺鉚有負(fù)極導(dǎo)針的負(fù)箔，之間隔有電解紙卷繞、含浸后置于一帶底管狀鋁殼中，用橡膠粒密封鋁殼開口，其方法包括分切-刺鉚-包卷-含浸-裝配-老化-測試步驟，在包卷前，在負(fù)極導(dǎo)針的舌部覆蓋鋁質(zhì)薄片。其缺點(diǎn)是，由于在負(fù)極導(dǎo)針的舌部覆蓋的是普通鋁質(zhì)薄片，該普通鋁質(zhì)薄片在高含水的電解液中無法克服高溫水合問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種產(chǎn)品耐熱性好、頻率特性好，能夠克服高溫水合問題，適合在100°c以上的高溫使用的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器及其制造方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，電容器本體由與正導(dǎo)針連接的正極箔、與負(fù)導(dǎo)針連接的負(fù)極箔、以及設(shè)置于所述正極箔與所述負(fù)極箔之間的電解紙構(gòu)成，所述負(fù)極箔均經(jīng)電壓處理后在其表面形成氧化膜，在所述負(fù)導(dǎo)針中舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，所述薄片為與所述負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片。所述薄片為電解紙。所述薄片為無紡布。所述薄片的寬度大于或等于所述舌部位置的寬度，所述薄片的長度大于或等于所述舌部位置的長度。所述薄片的下端邊緣與所述舌部位置的下端邊緣以及負(fù)極箔的下端邊緣在同一水平線上。所述在加壓負(fù)極箔薄片的表面設(shè)有氧化膜。本發(fā)明同時還提供一種采用高含水電解液的鋁電解電容器的制造方法，由裁切、釘接、卷繞、烘烤、含浸、組立、套管、充電與測試九個步驟制成，在實(shí)施卷繞步驟前，還需要在所述負(fù)導(dǎo)針的舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，所述薄片為與所述負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片；將完成卷繞步驟后的電容器本體含浸在含水率在 5% -25%的電解液。將含浸后的所述電容器本體通過鋁殼及橡膠迫緊，并通過束腰封口將芯包密閉。所述電容器本體中電解液的含水率為5^-25 ^與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供一種采用高含水電解液的鋁電解電容器及其制造方法，電容器本體由與正導(dǎo)針連接的正極箔、與負(fù)導(dǎo)針連接的負(fù)極箔、以及設(shè)置于正極箔與負(fù)極箔之間的電解紙構(gòu)成，電容器本體卷繞成芯包，在負(fù)導(dǎo)針中舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，薄片為與負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片，在其表面設(shè)有氧化膜。其制造方法為裁切、釘接、卷繞、烘烤、含浸、組立、套管、充電與測試九個步驟，在卷繞前，還需要在負(fù)導(dǎo)針的舌部位置的上側(cè)表面覆蓋與負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片，將完成卷繞步驟后的電容器本體含浸在含水率在5% -25%的電解液。本發(fā)明克服了高溫水合問題，又解決了在高溫、高電場下容易發(fā)生毛刺短路的問題，提高了產(chǎn)品高溫穩(wěn)定性與頻率特性，在高溫條件下改善抗水合性及抗酸堿性，提高驅(qū)動電解液的穩(wěn)定性；另外，由于采用高純度加壓負(fù)極箔薄片，因純度高和有氧化膜保護(hù)，使抗水合性增強(qiáng)，確保驅(qū)動電解液的穩(wěn)定性，延長使用壽命；本發(fā)明適合在100°C以上的高溫使用，尤其適用于120°C以上環(huán)境使用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中加壓負(fù)極箔薄片覆蓋在舌部位置的示意圖；圖3為圖2的另一實(shí)施例示意圖；圖4為圖2的又一實(shí)施例示意圖；圖5為圖2的再一實(shí)施例示意圖；圖6為本發(fā)明中加壓負(fù)極箔薄片覆蓋在舌部位置的另一實(shí)施示意圖；圖7圖6的另一實(shí)施例示意圖；圖8本發(fā)明中加壓負(fù)極箔薄片覆蓋在舌部位置的又一實(shí)施示意圖。主要元件符號說明如下1正導(dǎo)針 2正極箔 3負(fù)導(dǎo)針4負(fù)極箔 5電解紙 6加壓負(fù)極箔薄片7舌部位置8電容器本體
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一如圖1與圖7所示，本發(fā)明提供一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，電容器本體8由與正導(dǎo)針1釘接的正極箔2、與負(fù)導(dǎo)針3釘接的負(fù)極箔4、以及設(shè)置于正極箔2與負(fù)極箔4之間的電解紙5構(gòu)成，負(fù)極箔4經(jīng)電壓處理后，在其表面形成氧化膜，電解紙5用于隔離正極箔2與負(fù)極箔4，電解紙5可分別設(shè)置于正極箔2與負(fù)極箔4的后側(cè)表面。在負(fù)導(dǎo)針3中舌部位置7的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，該薄片為與負(fù)極箔4材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片6，在其表面也設(shè)有氧化膜。其中，加壓負(fù)極箔薄片6的寬度K可大于或等于舌部位置7的寬度a，加壓負(fù)極箔薄片6的長度c可大于或等于舌部位置7的長度 b。由于舌部位置7的下端邊緣與負(fù)極箔4的下端邊緣在同一水平線上，因此，加壓負(fù)極箔薄片6的下端邊緣也與舌部位置7的下端邊緣以及負(fù)極箔4的下端邊緣在同一水平線上。如果加壓負(fù)極箔薄片6的寬度K大于舌部位置7的寬度a，加壓負(fù)極箔薄片6的長度c等于舌部位置7的長度b，那么加壓負(fù)極箔薄片6只能向舌部位置7的上端延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，加壓負(fù)極箔薄片6的寬度K可小于或等于負(fù)極箔的寬度k ；如果加壓負(fù)極箔薄片6的長度K大于舌部位置7的長度b，加壓負(fù)極箔薄片6的寬度K等于舌部位置7的寬度a，那么加壓負(fù)極箔薄片6的左端、右端中的任意一項(xiàng)均可進(jìn)行延伸，或者加壓負(fù)極箔薄片6的左、右兩端雙方向進(jìn)行延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，加壓負(fù)極箔薄片6的長度必須小于負(fù)極箔的長度；如果加壓負(fù)極箔薄片6的長度K大于舌部位置7的長度b，加壓負(fù)極箔薄片6的寬度K也大于舌部位置7的寬度a， 那么加壓負(fù)極箔薄片6的上端可向舌部位置7的上端延伸，其寬度K可小于或等于負(fù)極箔的寬度k，而加壓負(fù)極箔薄片6的左端、右端中的任意一項(xiàng)也可進(jìn)行延伸，或者加壓負(fù)極箔薄片6的左、右兩端雙方向進(jìn)行延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，加壓負(fù)極箔薄片6的長度必須小于負(fù)極箔的長度。電容器本體在卷繞成芯包后，還需要含浸在高含水驅(qū)動電解液中，然后再使用鋁殼及橡膠迫緊，并通過束腰封口將芯包進(jìn)行密閉處理。本發(fā)明同時還提供一種采用高含水電解液的鋁電解電容器的制造方法，由裁切、 釘接、卷繞、烘烤、含浸、組立、套管、充電與測試九個步驟制成，其中，在實(shí)施卷繞步驟前，還需要在負(fù)導(dǎo)針的舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，該薄片為與負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片，其中，加壓負(fù)極箔薄片的寬度K大于舌部位置的寬度a，加壓負(fù)極箔薄片的長度c大于舌部位置的長度b。加壓負(fù)極箔薄片大于舌部位置的部分延伸并覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，加壓負(fù)極箔薄片的寬度K必須小于或等于負(fù)極箔的寬度k， 壓負(fù)極箔薄片的長度必須小于負(fù)極箔的長度。將完成卷繞步驟后的電容器本體含浸在含水率為5% -25%的電解液進(jìn)行浸泡，將含浸后的電容器本體通過鋁殼及橡膠迫緊，并通過束腰封口將芯包密閉，然后投入125°C恒溫箱加國標(biāo)額定紋波電流的150%疊加試驗(yàn)，試驗(yàn)開始后每500小時解剖一次產(chǎn)品，檢查鋁箔有無發(fā)生水合反應(yīng)(結(jié)果見表1)。實(shí)施例二如圖8所示，本發(fā)明提供一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，電容器本體8由與正導(dǎo)針1釘接的正極箔2、與負(fù)導(dǎo)針3釘接的負(fù)極箔4、以及設(shè)置于正極箔2與負(fù)極箔3 之間的電解紙5構(gòu)成。負(fù)極箔經(jīng)電壓處理后，在其表面形成氧化膜，電解紙用于隔離正極箔與負(fù)極箔，電解紙可分別設(shè)置于正極箔與負(fù)極箔的后側(cè)表面。在負(fù)導(dǎo)針中舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，該薄片為與負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片，在加壓負(fù)極箔薄片的表面形成氧化膜。其中，加壓負(fù)極箔薄片的寬度K等于舌部位置的寬度a， 加壓負(fù)極箔薄片的長度c等于舌部位置的長度b，加壓負(fù)極箔薄片6只需覆蓋在舌部位置7的上側(cè)表面既可。由于舌部位置7的下端邊緣與負(fù)極箔4的下端邊緣在同一水平線上，因此，加壓負(fù)極箔薄片6的下端邊緣也與舌部位置7的下端邊緣以及負(fù)極箔4的下端邊緣在同一水平線上。電容器本體在卷繞成芯包后，還需要含浸在高含水驅(qū)動電解液中，然后再使用鋁殼及橡膠迫緊，并通過束腰封口將芯包進(jìn)行密閉處理。本實(shí)施例的制造方法與實(shí)施例一中記載的制造方法相同，現(xiàn)概不復(fù)述。本發(fā)明為解決產(chǎn)品頻率特性采高含水的電解液，該高含水指的是含水量大于5% 的電解液。又為解決高溫水合反應(yīng)負(fù)極箔選用高純度且經(jīng)加電壓化成處理后的負(fù)極箔，同時在負(fù)導(dǎo)針的舌部位置覆蓋與負(fù)極箔相同材質(zhì)的、并且經(jīng)電壓處理過的加壓負(fù)極箔薄片， 該加壓負(fù)極箔薄片既能克服高溫水合問題，又解決了高溫高電場容易出現(xiàn)下毛刺短路的問題，并且還提高了產(chǎn)品高溫穩(wěn)定性。由于在加壓負(fù)箔薄片的表面形成氧化膜，在高溫條件下可改善抗水合性及抗酸堿性，提高驅(qū)動電解液的穩(wěn)定性，延長了使用壽命。又因電容工作的電流集中通過此釘接處， 此處溫度比其它點(diǎn)要高，如用普通負(fù)箔，易產(chǎn)生水合，而采用高純度的加壓負(fù)箔薄片，因純度高和有氧化膜保護(hù)，抗水合性強(qiáng)，可確保驅(qū)動電解液的穩(wěn)定性，延長使用壽命。另外，由于采用含水量大于5%的電解液，因此適合在100°C以上的高溫使用，尤其適用于120°C以上環(huán)境使用。實(shí)施例三本發(fā)明提供一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，電容器本體由與正導(dǎo)針釘接的正極箔、與負(fù)導(dǎo)針釘接的負(fù)極箔、以及設(shè)置于正極箔與負(fù)極箔之間的電解紙構(gòu)成，負(fù)極箔經(jīng)電壓處理后，在其表面形成氧化膜，電解紙用于隔離正極箔與負(fù)極箔，電解紙可分別設(shè)置于正極箔與負(fù)極箔的后側(cè)表面。其中，電解紙的寬度K可大于或等于舌部位置的寬度a，電解紙的長度c可大于或等于舌部位置的長度b。由于舌部位置的下端邊緣與負(fù)極箔的下端邊緣在同一水平線上，因此，電解紙的下端邊緣也與舌部位置的下端邊緣以及負(fù)極箔的下端邊緣在同一水平線上。如果電解紙的寬度K大于舌部位置的寬度a，電解紙的長度c等于舌部位置的長度b，那么電解紙只能向舌部位置的上端延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，電解紙的寬度K可小于或等于負(fù)極箔的寬度k ；如果電解紙的長度K大于舌部位置的長度b，電解紙的寬度K等于舌部位置的寬度a，那么電解紙的左端、右端中的任意一項(xiàng)均可進(jìn)行延伸，或者電解紙的左、 右兩端雙方向進(jìn)行延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，電解紙的長度必須小于負(fù)極箔的長度；如果電解紙的長度K大于舌部位置的長度b，電解紙的寬度K也大于舌部位置的寬度a，那么電解紙的上端可向舌部位置的上端延伸，其寬度K可小于或等于負(fù)極箔的寬度k，而電解紙的左端、右端中的任意一項(xiàng)也可進(jìn)行延伸，或者電解紙的左、右兩端雙方向進(jìn)行延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，電解紙的長度必須小于負(fù)極箔的長度。如果電解紙的寬度K等于舌部位置的寬度a，電解紙的長度c等于舌部位置的長度 b，電解紙只需覆蓋在舌部位置的上側(cè)表面既可。本實(shí)施例的制造方法與實(shí)施例一中記載的制造方法相同，現(xiàn)概不復(fù)述。實(shí)施例四本發(fā)明提供一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，電容器本體由與正導(dǎo)針釘接的正極箔、與負(fù)導(dǎo)針釘接的負(fù)極箔、以及設(shè)置于正極箔與負(fù)極箔之間的電解紙構(gòu)成，負(fù)極箔經(jīng)電壓處理后，在其表面形成氧化膜，電解紙用于隔離正極箔與負(fù)極箔，電解紙可分別設(shè)置于正極箔與負(fù)極箔的后側(cè)表面。其中，無紡布的寬度K可大于或等于舌部位置的寬度a，無紡布的長度c可大于或等于舌部位置的長度b。由于舌部位置的下端邊緣與負(fù)極箔的下端邊緣在同一水平線上，因此，無紡布的下端邊緣也與舌部位置的下端邊緣以及負(fù)極箔的下端邊緣在同一水平線上。如果無紡布的寬度K大于舌部位置的寬度a，無紡布的長度c等于舌部位置的長度b，那么無紡布只能向舌部位置的上端延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，無紡布的寬度K可小于或等于負(fù)極箔的寬度k ；如果無紡布的長度K大于舌部位置的長度b，無紡布的寬度K等于舌部位置的寬度a，那么無紡布的左端、右端中的任意一項(xiàng)均可進(jìn)行延伸，或者無紡布的左、 右兩端雙方向進(jìn)行延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，無紡布的長度必須小于負(fù)極箔的長度；如果無紡布的長度K大于舌部位置的長度b，無紡布的寬度K也大于舌部位置的寬度a，那么無紡布的上端可向舌部位置的上端延伸，其寬度K可小于或等于負(fù)極箔的寬度k，而無紡布的左端、右端中的任意一項(xiàng)也可進(jìn)行延伸，或者無紡布的左、右兩端雙方向進(jìn)行延伸，其延伸部分覆蓋至負(fù)極箔的上側(cè)表面，但是，無紡布的長度必須小于負(fù)極箔的長度。如果無紡布的寬度K等于舌部位置的寬度a，無紡布的長度c等于舌部位置的長度 b，無紡布只需覆蓋在舌部位置的上側(cè)表面既可。本實(shí)施例的制造方法與實(shí)施例一中記載的制造方法相同，現(xiàn)概不復(fù)述。對比例一電容器本體卷繞前在負(fù)導(dǎo)針的舌部位置沒有覆蓋加壓負(fù)箔薄片，并且采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)，并投入試驗(yàn)(其結(jié)果見表1)。對比例二電容器本體卷繞前在負(fù)導(dǎo)針的舌部位置覆蓋普通的負(fù)箔薄片，并且采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)，并投入試驗(yàn)(其結(jié)果見表1)。表 權(quán)利要求
1.一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，電容器本體由與正導(dǎo)針連接的正極箔、與負(fù)導(dǎo)針連接的負(fù)極箔、以及設(shè)置于所述正極箔與所述負(fù)極箔之間的電解紙構(gòu)成，所述負(fù)極箔均經(jīng)電壓處理后在其表面形成氧化膜，在所述負(fù)導(dǎo)針中舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，其特征在于，所述薄片為與所述負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，其特征在于，所述薄片為電解紙。
3.如權(quán)利要求1所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，其特征在于，所述薄片為無紡布。
4.如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，其特征在于，所述薄片的寬度(K)大于或等于所述舌部位置的寬度(a)，所述薄片的長度(c)大于或等于所述舌部位置的長度(b)。
5.如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，其特征在于，所述薄片的下端邊緣與所述舌部位置的下端邊緣以及負(fù)極箔的下端邊緣在同一水平線上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器，其特征在于，所述加壓負(fù)極箔薄片的表面設(shè)有氧化膜。
7.如權(quán)利要求1所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器的制造方法，由裁切、 釘接、卷繞、烘烤、含浸、組立、套管、充電與測試九個步驟制成，其特征在于，在實(shí)施卷繞步驟前，還需要在所述負(fù)導(dǎo)針的舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，所述薄片為與所述負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片；將完成卷繞步驟后的電容器本體含浸在含水率在5% -25%的電解液。
8.如權(quán)利要求7所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器的制造方法，其特征在于，將含浸后的所述電容器本體通過鋁殼及橡膠迫緊，并通過束腰封口將芯包密閉。
9.如權(quán)利要求7所述的一種采用高含水電解液的鋁電解電容器的制造方法，其特征在于，所述電容器本體中電解液的含水率為5% -25%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用高含水電解液的鋁電解電容器及其制造方法，電容器本體由與正導(dǎo)針連接的正極箔、與負(fù)導(dǎo)針連接的負(fù)極箔、以及設(shè)置于正極箔與負(fù)極箔之間的電解紙構(gòu)成，在負(fù)導(dǎo)針中舌部位置的上側(cè)表面覆蓋有一薄片，薄片為與負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片，在其表面設(shè)有氧化膜。其制造方法為裁切、釘接、卷繞、烘烤、含浸、組立、套管、充電與測試九個步驟，在卷繞前，還需要在負(fù)導(dǎo)針的舌部位置的上側(cè)表面覆蓋與負(fù)極箔材質(zhì)相同并經(jīng)過電壓處理的加壓負(fù)極箔薄片，將完成卷繞步驟后的電容器本體含浸在含水率在5％-25％的電解液。本發(fā)明提高了產(chǎn)品高溫穩(wěn)定性與頻率特性，適合在100℃以上的高溫使用。
文檔編號H01G9/145GK102237201SQ20101016381
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者王興久 申請人:王興久