專利名稱：一種長(zhǎng)壽命鋁電解電容器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電解電容器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種長(zhǎng)壽命鋁電解電容器及其制作方法。
背景技術(shù)：
目前行業(yè)中，鋁電解電容器的壽命普遍較短，一般中高壓產(chǎn)品105°C壽命8000小時(shí)的為多數(shù)，少數(shù)使用壽命在10000或12000小時(shí)，目前電容器行業(yè)領(lǐng)先的日本企業(yè)公布的最好也只有15000小時(shí)使用壽命，不能滿足終端客戶對(duì)電子產(chǎn)品的壽命期望。鋁電解電容器在壽命方面的失效模式主要為產(chǎn)品在高溫負(fù)荷壽命期內(nèi)，容量下降，下降率超出標(biāo)準(zhǔn)范圍；或產(chǎn)品損耗角正切值增大，超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。原因分析(1)陰極箔在高溫或電應(yīng)力下易與電解液發(fā)生水合作用，氧化膜增厚，造成陰極箔容量下降；(2)電解液的化學(xué)穩(wěn)定性差，在高溫環(huán)境下發(fā)生各類化學(xué)反應(yīng)，如酯化反應(yīng)、醇氧化反應(yīng)、水解、熱解等。使電解液變劣。并且在反應(yīng)中生成水，極易使電容器因水蒸氣導(dǎo)致內(nèi)壓力增大，電容器漏液或防爆閥打開；(3)電容器密封性差，電解液在高溫通過封口膠粒和封口邊緣向外逸出，并隨時(shí)間的增加而逐漸干涸。為使電容器達(dá)到較長(zhǎng)壽命(20000小時(shí)或以上)要求，研發(fā)一種滿足終端客戶對(duì)電子產(chǎn)品的壽命期望的長(zhǎng)壽命電容器迫在眉睫，其也能填補(bǔ)國(guó)內(nèi)在此項(xiàng)技術(shù)上的空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種長(zhǎng)壽命鋁電解電容器，該鋁電解電容器耐高溫性能強(qiáng)，高溫負(fù)荷壽命達(dá)到105°C、20000小時(shí)或以上，耐高紋波電流沖擊，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)鋁電解電容器存在的使用壽命短、穩(wěn)定性低以及耐穩(wěn)波電流能力差的難題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所述的一種長(zhǎng)壽命鋁電解電容器，包括鋁殼、正導(dǎo)針、陽(yáng)極箔、負(fù)導(dǎo)針、陰極箔及電解紙，所述正導(dǎo)針與陽(yáng)極箔釘接，負(fù)導(dǎo)針與陰極箔釘接，電解紙置于陽(yáng)極箔和陰極箔之間并與陽(yáng)極箔和陰極箔一起卷繞成芯包，芯包上套有蓋體并置于鋁殼內(nèi)，所述負(fù)導(dǎo)針與陰極箔的釘接處設(shè)有一貼箔，該貼箔覆蓋住陰極箔和負(fù)導(dǎo)針的釘接孔，所述陽(yáng)極箔為高耐壓低比容的陽(yáng)極箔，所述陰極箔為化成陰極箔，所述電解紙為低緊度、高厚度的電解紙，電解紙的緊度低至0. 70g/m3、厚度為70 90 μ m。作為上述技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述陽(yáng)極箔為采用1. 8倍*電容額定電壓的化成耐壓鋁箔，通過選用高耐壓(1.8倍WV)低比容(為同等耐壓常規(guī)鋁箔的50 75%)優(yōu)質(zhì)陽(yáng)極箔，提升鋁箔耐電壓能力同時(shí)降低產(chǎn)品阻抗值(25 55% )；所述陰極箔采用化成陰極箔，通常情況下陰極箔的耐壓在1. 0V，通過使用化成陰極箔將其耐壓提升到3V 5V等，使產(chǎn)品阻抗值得到進(jìn)一步優(yōu)化(降低15 30) %，使其抵御紋波電流的能力提高30%。目前在行業(yè)內(nèi)，采用陽(yáng)極箔是化成過的，而陰極箔是沒有化成的。化成是為鋁箔表面處理，使其表面形成氧化膜，這個(gè)就是電容的絕緣介質(zhì)。本發(fā)明中采用化成過的陰極箔，可使其可承受反向電奪3 5V，提高產(chǎn)品耐紋波性能。本發(fā)明還公開了上述長(zhǎng)壽命鋁電解電容器的制作方法，其具體步驟是(1)選材和裁切選用高耐壓低比容的陽(yáng)極箔，選用低緊度高厚度的電解紙，選用化成陰極箔，并對(duì)陽(yáng)極箔、陰極箔和電解紙進(jìn)行裁切；(2)釘繞在陰極箔與負(fù)導(dǎo)針釘接前進(jìn)行沖孔并沖走鋁屑的預(yù)處理，然后再在陰極箔與負(fù)導(dǎo)針的釘接處加貼有一片貼箔覆蓋住釘接孔處不平整的凸起部分，所述貼箔為高鋁純度的陰極箔，具體是選用鋁純度為98. 4% (含銅0. 1 0. 15%、鐵0. 2 0. 28%、錳 0. 95 1. )的高機(jī)械強(qiáng)度陰極箔作為貼箔；(3)循環(huán)式抽真空、加壓含浸將芯包浸入電解液，周期性對(duì)其加載負(fù)壓和正壓， 使電解液充分浸漬到電解紙上；(4)組裝將浸漬好的芯包與鋁殼和蓋體組成裸品電容器，此步驟中使用密封性、 耐高溫性能良好的丁基材質(zhì)作為密封材料，預(yù)防電解液在高溫通過封口膠粒和封口邊緣向外逸出；(5)套管將裸品電容器套上絕緣套管；(6)老化；(7)特性測(cè)試。作為上述技術(shù)的更進(jìn)一步改進(jìn)，上述步驟(3)中電解液按其重量配比組成如下(1)主溶劑46% 73% 所述主溶劑為乙二醇、(2)輔助溶劑17. 34. 5%:所述輔助溶劑為乙二醇甲醚、Y-丁內(nèi)酯、N，N-二甲基酰胺中的一種或任意多種；(3)溶質(zhì)5. 3% 12. 6% 癸二酸銨、癸烷二羧酸、乙醇胺中的一種或任意多種；(4)閃火電壓提升劑0. 3% 4. 5% 次亞磷酸、甘露醇、磷酸二氫銨的一種或任意多種；(5)消氫劑0. 1. 3% 對(duì)硝基苯酚、對(duì)硝基苯甲醇中一種或兩種；(6)添加劑0. 6% 2. 3% 硅鎢酸、苦味酸銨中一種或兩種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選材搭配能大幅度提高產(chǎn)品耐高電壓及大電流沖擊的能力，優(yōu)化產(chǎn)品高溫特性，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。具體是產(chǎn)品高溫負(fù)荷壽命達(dá)到105°C、20000小時(shí)或以上；其能耐高紋波電流沖擊；此外，其耐高溫性能好，其最高工作溫度可達(dá)135°C。有效地解決現(xiàn)有技術(shù)鋁電解電容器存在的使用壽命短、穩(wěn)定性低以及耐穩(wěn)波電流能力差的難題。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說明圖1本發(fā)明所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的LED驅(qū)動(dòng)電源電源專用電解電容器，包括包括鋁殼2、正導(dǎo)針3、陽(yáng)極箔8、負(fù)導(dǎo)針4、陰極箔9及電解紙6，所述正導(dǎo)針3與陽(yáng)極箔8釘接，負(fù)導(dǎo)針4與陰極箔9釘接，電解紙6置于陽(yáng)極箔8和陰極箔9之間并與陽(yáng)極箔8和陰極箔9 一起卷繞成芯包，芯包上套有蓋體5并置于鋁殼2內(nèi)，所述負(fù)導(dǎo)針4與陰極箔9的釘接處設(shè)有一貼箔7，該貼箔9 覆蓋住陰極箔9與負(fù)導(dǎo)針4的釘接孔，所述陽(yáng)極箔8為高耐壓低比容的陽(yáng)極箔，該陽(yáng)極箔8 是采用1. 8倍*電容額定電壓的化成耐壓鋁箔，通過選用高耐壓(1. 8倍WV)低比容(為同等耐壓常規(guī)鋁箔的50 75%)優(yōu)質(zhì)陽(yáng)極箔，能有效提升鋁箔耐電壓能力同時(shí)降低產(chǎn)品阻抗值(25 55% )；所述陰極箔9為化成陰極箔，通過使用化成陰極箔將其耐壓提升到3V、5V 等，使產(chǎn)品阻抗值得到進(jìn)一步優(yōu)化(降低15 30) %，使其抵御紋波電流的能力提高30%。 因?yàn)槟壳霸谛袠I(yè)內(nèi)，采用陽(yáng)極箔是化成過的，而陰極箔是沒有化成的，化成是為鋁箔表面處理，使其表面形成氧化膜，這個(gè)就是電容的絕緣介質(zhì)。本發(fā)明中采用化成過的陰極箔，可使其可承受反向電奪3 5V，提高產(chǎn)品耐紋波性能。所述電解紙6為低緊度、高厚度的電解紙，電解紙6的緊度低至0. 70g/m3、厚度高達(dá) 70 90 μ m0以下分三個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器的制作方法進(jìn)行具體說明，上述長(zhǎng)壽命鋁電解電容器的制作方法，其具體制作步驟是(1)選材和裁切選用高耐壓低比容的陽(yáng)極箔，選用低緊度高厚度的電解紙，選用化成陰極箔，并對(duì)陽(yáng)極箔、陰極箔和電解紙進(jìn)行裁切；(2)釘繞在陰極箔與負(fù)導(dǎo)針釘接前進(jìn)行沖孔并沖走鋁屑的預(yù)處理，然后在陰極箔與負(fù)導(dǎo)針的釘接處加貼有一片貼箔覆蓋住釘接孔處不平整的凸起部分，所述貼箔為高鋁純度的陰極箔；(3)循環(huán)式抽真空、加壓含浸將芯包浸入電解液，周期性對(duì)其加載負(fù)壓和正壓， 使電解液充分浸漬到電解紙上；(4)組裝將浸漬好的芯包與鋁殼和蓋體組成裸品電容器，該組裝過程中使用密封性、耐高溫性能良好的丁基材質(zhì)作為密封材料，預(yù)防電解液在高溫通過封口膠粒和封口邊緣向外逸出；(5)套管將裸品電容器套上絕緣套管；(6)老化；(7)特性測(cè)試。上述步驟(3)中電解液中組成如下(1)主溶劑所述主溶劑為乙二醇、(2)輔助溶劑所述輔助溶劑為乙二醇甲醚、Y-丁內(nèi)酯、N，N-二甲基酰胺中的一種或任意多種；(3)溶質(zhì)癸二酸銨、癸烷二羧酸、乙醇胺中的一種或任意多種；(4)閃火電壓提升劑次亞磷酸、甘露醇、磷酸二氫銨的一種或任意多種；添加次亞磷酸、甘露醇、磷酸二氫銨一種或幾種作為閃火電壓提升劑，能有效提高產(chǎn)品耐電壓能力；
(5)消氫劑對(duì)硝基苯酚、對(duì)硝基苯甲醇中一種或兩種；對(duì)硝基苯酚、對(duì)硝基苯甲醇的加入能起到消除工作電解液中釋放的氣體(主要是氫氣，其次是水蒸汽)，以降低電容器內(nèi)部的壓力的，防止產(chǎn)品出現(xiàn)高溫汽鼓現(xiàn)象，使產(chǎn)品最高耐溫可達(dá)145°C ；(6)添加劑硅鎢酸、苦味酸銨；硅鎢酸的加入能有效防止陽(yáng)極氧化膜脫落，有較強(qiáng)的氧化能力，能降低漏電流，有效延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命；苦味酸銨的添加能抑制氯離子腐蝕，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。上述各組分按其重量配比的不同可分為以下三個(gè)實(shí)施例，具體見下表
權(quán)利要求
1.一種長(zhǎng)壽命鋁電解電容器，包括鋁殼、正導(dǎo)針、陽(yáng)極箔、負(fù)導(dǎo)針、陰極箔及電解紙，所述正導(dǎo)針與陽(yáng)極箔釘接，負(fù)導(dǎo)針與陰極箔釘接，電解紙置于陽(yáng)極箔和陰極箔之間并與陽(yáng)極箔和陰極箔一起卷繞成芯包，芯包上套有蓋體并置于鋁殼內(nèi)，其特征在于所述負(fù)導(dǎo)針與陰極箔的釘接處設(shè)有一貼箔，該貼箔覆蓋住陰極箔和負(fù)導(dǎo)針的釘接孔，所述陽(yáng)極箔為高耐壓低比容的陽(yáng)極箔，所述陰極箔為化成陰極箔，所述電解紙為低緊度、高厚度的電解紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器，其特征在于所述陽(yáng)極箔為采用1.8 倍電容額定電壓的化成耐壓鋁箔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器，其特征在于所述化成陰極箔的耐壓為3V 5V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器的制作方法，其具體步驟是(1)選材和裁切選用高耐壓低比容的陽(yáng)極箔，選用低緊度高厚度的電解紙，選用化成陰極箔，并對(duì)陽(yáng)極箔、陰極箔和電解紙進(jìn)行裁切；(2)釘繞在陰極箔與負(fù)導(dǎo)針釘接前進(jìn)行沖孔并沖走鋁屑的預(yù)處理，然后在陰極箔與負(fù)導(dǎo)針的釘接處加貼有一片貼箔覆蓋住釘接孔處不平整的凸起部分，所述貼箔為高鋁純度的陰極箔；(3)循環(huán)式抽真空、加壓含浸將芯包浸入電解液，周期性對(duì)其加載負(fù)壓和正壓，使電解液充分浸漬到電解紙上；(4)組裝將浸漬好的芯包與鋁殼和蓋體組成裸品電容器；(5)套管將裸品電容器套上絕緣套管；(6)老化；(7)特性測(cè)試。
5.很據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器的制作方法在上述步驟(3)中電解液組成如下(1)主溶劑46% 73%所述主溶劑為乙二醇、(2)輔助溶劑17. 34. 5%:所述輔助溶劑為乙二醇甲醚、γ-丁內(nèi)酯、N，N-二甲基酰胺中的一種或任意多種；(3)溶質(zhì)5.3% 12.6% 癸二酸銨、癸烷二羧酸、乙醇胺中的一種或任意多種；(4)閃火電壓提升劑0.3% 4.5% 次亞磷酸、甘露醇、磷酸二氫銨的一種或任意多種；(5)消氫劑0. 1. 3% 對(duì)硝基苯酚、對(duì)硝基苯甲醇中一種或兩種；(6)添加劑0.6% 2. 3% 硅鎢酸、苦味酸銨中一種或兩種。
6.很據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)壽命鋁電解電容器的制作方法在上述組裝過程中，采用密封性、耐高溫性能好的丁基材質(zhì)作為密封材料。
全文摘要
本發(fā)明屬于電解電容器技術(shù)領(lǐng)域。具體公開一種長(zhǎng)壽命鋁電解電容器及其制作方法，該鋁電解電容器包括鋁殼、正導(dǎo)針、陽(yáng)極箔、負(fù)導(dǎo)針、陰極箔及電解紙，電解紙置于陽(yáng)極箔和陰極箔之間并與陽(yáng)極箔和陰極箔一起卷繞成芯包，芯包上套有蓋體并置于鋁殼內(nèi)，所述負(fù)導(dǎo)針與陰極箔的釘接處設(shè)有一貼箔，該貼箔覆蓋住陰極箔和負(fù)導(dǎo)針的釘接孔，所述陽(yáng)極箔為高耐壓低比容的陽(yáng)極箔，所述陰極箔為化成陰極箔，所述電解紙為低緊度、高厚度的電解紙。該鋁電解電容器耐高溫性能強(qiáng)，高溫負(fù)荷壽命達(dá)到105℃、20000小時(shí)或以上，耐高紋波電流沖擊，有效地解決現(xiàn)有技術(shù)鋁電解電容器存在的使用壽命短、穩(wěn)定性低以及耐穩(wěn)波電流能力差的難題。
文檔編號(hào)H01G9/055GK102222569SQ201110079940
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者劉泳澎, 包厚華, 張暉源, 陳國(guó)燕 申請(qǐng)人:肇慶綠寶石電子有限公司