本發(fā)明涉及一種鋁電解電容器的生產(chǎn)，具體地說(shuō)是一種鋁電解電容器芯包的卷繞方法及應(yīng)用和鋁電解電容器，特別是涉及一種鋁電解電容器在≥1.15倍額定電壓及≥1A的電流沖擊時(shí)，不出現(xiàn)鋁電解電容器內(nèi)部短路打火、爆炸的鋁電解電容器芯包的卷繞方法及應(yīng)用和鋁電解電容器。

背景技術(shù)：

鋁電解電容器的芯包一般為將釘鉚有正導(dǎo)針的陽(yáng)極箔和釘鉚有負(fù)導(dǎo)針的陰極箔夾著電解紙?jiān)卺斁頇C(jī)上卷繞而成，卷繞時(shí)，一般陰極箔較陽(yáng)極箔先卷，陽(yáng)極箔周邊切口邊緣被電解紙和陰極箔完全包住。此時(shí)，陽(yáng)極箔周邊切口邊緣的毛刺有可能部分刺破電解紙，從而使陽(yáng)極箔與陰極箔在超高電壓（大于額定值的1.15倍）、大電流（≥1A）的沖擊下出現(xiàn)短路打火甚至爆炸。

近年來(lái)，隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻器、焊機(jī)及UPS電源設(shè)備等對(duì)大型鋁電解電容器提出了小尺寸、耐超高電壓、大電流沖擊的要求，允許鋁電解電容器在超高電壓（大于額定值的1.7倍）、大電流（≥300A）沖擊下失效，但是不允許有火星從整機(jī)冒出，不出現(xiàn)鋁電解電容器內(nèi)部短路打火、爆炸。

為此，可采用一是提高電解液閃火電壓，二是提高鋁箔耐壓值，三是采用高密度，高厚度的電解紙等技術(shù)方案。但是，提高電解液閃火電壓，相應(yīng)會(huì)降低電解液的電導(dǎo)率，電容器初始電特性DF高。提高鋁箔耐壓，相應(yīng)會(huì)降低鋁箔比容，無(wú)法滿足小尺寸要求，同時(shí)，增加原材料成本。采用高密度、高厚度電解紙，在產(chǎn)品尺寸極限的情況下，電容器容量設(shè)計(jì)過低，無(wú)法滿足客戶要求。

經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鋁電解電容器在超高電壓、大電流沖擊下出現(xiàn)底部防爆閥異常打開，蓋板引腳端子打火甚至爆炸的主要原因是芯包出現(xiàn)不同程度的短路擊穿，特別是在芯包的箔邊位置處存在明顯打火痕跡，表明陽(yáng)極箔、陰極箔的箔邊毛刺在超高電壓、大電流沖擊下尖端放電造成短路擊穿。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鋁電解電容器在≥1.15倍額定電壓及≥1A的電流沖擊時(shí)，不出現(xiàn)鋁電解電容器內(nèi)部短路打火、爆炸的鋁電解電容器芯包的卷繞方法及應(yīng)用和鋁電解電容器。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的，增加陽(yáng)極箔與陰極箔箔邊之間的距離，降低陽(yáng)極箔與陰極箔毛刺在電場(chǎng)作用下尖端放電造成短路擊穿的概率，進(jìn)而避免鋁電解電容器因承受超高電壓、大電流發(fā)生短路打火、爆炸等缺陷的出現(xiàn)。

一種鋁電解電容器芯包的卷繞方法，它包括將釘鉚有正導(dǎo)針的陽(yáng)極箔和釘鉚有負(fù)導(dǎo)針的陰極箔夾著電解紙卷繞成芯包，卷繞時(shí)陽(yáng)極箔的寬度比陰極箔的寬度至少寬1.0㎜，即陽(yáng)極箔覆蓋陰極箔，陽(yáng)極箔與陰極箔相鄰兩邊之間的差值至少分別為0.5㎜。

本發(fā)明陽(yáng)極箔與陰極箔相鄰兩邊之間的差值分別為0.5㎜～0.75㎜。

為避免陽(yáng)極箔起卷部位出現(xiàn)折痕，減小卷芯處鋁箔毛刺刺入電解紙的距離，本發(fā)明所述陽(yáng)極箔卷繞時(shí)的起卷直徑至少為5.2㎜。

本發(fā)明陽(yáng)極箔卷繞時(shí)的起卷直徑為5.8㎜～7㎜。

為增加卷芯處陽(yáng)極箔與陰極箔上毛刺之間的距離，本發(fā)明所述陽(yáng)極箔的長(zhǎng)度比陰極箔的長(zhǎng)度至少長(zhǎng)4.0㎜，即陽(yáng)極箔卷繞時(shí)的起卷位置與負(fù)極箔卷繞時(shí)的起卷位置之間的差值至少為2.0㎜。

本發(fā)明陽(yáng)極箔卷繞時(shí)的起卷位置與負(fù)極箔卷繞時(shí)的起卷位置之間的差值為2.0㎜～3.0㎜。

一種如上所述鋁電解電容器芯包的卷繞方法在鋁電解電容器生產(chǎn)中的應(yīng)用。

一種如上所述鋁電解電容器芯包的卷繞方法生產(chǎn)的鋁電解電容器，所述鋁電解電容器在≥1.15倍額定電壓及≥1A的電流沖擊時(shí)，允許鋁電解電容器防爆閥正常開啟，不出現(xiàn)鋁電解電容器內(nèi)部短路打火、爆炸。

一種如上所述鋁電解電容器芯包的卷繞方法生產(chǎn)的鋁電解電容器，所述鋁電解電容器在≥1.7倍額定電壓及≥300A的電流沖擊時(shí)，允許鋁電解電容器防爆閥正常開啟，不出現(xiàn)鋁電解電容器內(nèi)部短路打火、爆炸。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明較好的實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的，方法可行，實(shí)施簡(jiǎn)單、方便，所制備的鋁電解電容器在≥1.15倍額定電壓及≥1A的電流沖擊時(shí)，防爆閥正常開啟，未出現(xiàn)內(nèi)部短路及爆炸現(xiàn)象，可滿足變頻器、焊機(jī)、UPS電源設(shè)備對(duì)鋁電解電容器的技術(shù)要求。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)箔邊的毛刺結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明箔邊的毛刺的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

近年來(lái)，隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻器、焊機(jī)及UPS電源設(shè)備等對(duì)大型鋁電解電容器提出了小尺寸、耐超高電壓、大電流沖擊的要求，允許鋁電解電容器在超高電壓（大于額定值的1.7倍）、大電流（≥300A）沖擊下失效，但是不允許有火星從整機(jī)冒出。但是，現(xiàn)有技術(shù)制備的鋁電解電容器在如此超高電壓、大電流沖擊下，大多出現(xiàn)短路打火甚至爆炸。

究其原因，鋁電解電容器的芯包在卷繞時(shí)，陽(yáng)極箔與陰極箔一般為等寬，而陽(yáng)極箔與陰極箔在分切的過程中，其箔邊會(huì)留下極其微小的毛刺，有可能部分刺破電解紙，由圖1可知，由于陽(yáng)極箔毛刺4與陰極箔毛刺5之間的距離縮短，這樣，大大降低了電解紙3的絕緣效果，提高了毛刺在電場(chǎng)作用下尖端放電造成短路擊穿的概率。

實(shí)施例1：

由圖2可知，一種鋁電解電容器芯包的卷繞方法，它包括將釘鉚有正導(dǎo)針的陽(yáng)極箔1和釘鉚有負(fù)導(dǎo)針的陰極箔2夾著電解紙3卷繞成芯包，卷繞時(shí)陽(yáng)極箔1的寬度比陰極箔2的寬度至少寬1.0㎜，即陽(yáng)極箔1覆蓋陰極箔2，陽(yáng)極箔1與陰極箔2相鄰兩邊之間的差值至少分別為0.5㎜。

本發(fā)明陽(yáng)極箔1與陰極箔2相鄰兩邊之間的差值分別為0.5㎜～0.75㎜。本實(shí)施例為0.5㎜，即圖2中所示的D值為0.5㎜。

一種如上所述鋁電解電容器芯包的卷繞方法在鋁電解電容器生產(chǎn)中的應(yīng)用。

一種如上所述鋁電解電容器芯包的卷繞方法生產(chǎn)的鋁電解電容器，所述鋁電解電容器在≥1.15倍額定電壓及≥1A的電流沖擊時(shí)，允許鋁電解電容器防爆閥正常開啟，不出現(xiàn)鋁電解電容器內(nèi)部短路打火、爆炸。

一種如上所述鋁電解電容器芯包的卷繞方法生產(chǎn)的鋁電解電容器，所述鋁電解電容器在≥1.7倍額定電壓及≥300A的電流沖擊時(shí)，允許鋁電解電容器防爆閥正常開啟，不出現(xiàn)鋁電解電容器內(nèi)部短路打火、爆炸。

本實(shí)施例以制備420V390 30×45規(guī)格的鋁電解電容器為例，將按要求制備的芯包經(jīng)浸漬-鉚蓋-組立-老化-套管-檢驗(yàn)等步驟，卷繞時(shí)，調(diào)節(jié)螺母或鈕柄，使陽(yáng)極箔1上、下箔邊與陰極箔2上、下箔邊的距離分別為0.5㎜，最后用膠帶將芯包固定。選取合格的10個(gè)鋁電解電容器在電壓值485Vdc、電流值1A和720Vdc、電流值300A條件下分別測(cè)試，結(jié)果芯包內(nèi)部正常，無(wú)短路打火痕跡及爆炸現(xiàn)象，也無(wú)外部端子短路打火、爆炸。

由圖2可知，由于卷繞時(shí)，陽(yáng)極箔1的寬度比陰極箔2的寬度要寬，增大了箔邊陽(yáng)極箔毛刺4與陰極箔毛刺5之間的距離，這樣，大大降低了毛刺在電場(chǎng)作用下尖端放電造成短路擊穿的概率。所制備的鋁電解電容器可滿足變頻器、焊機(jī)、UPS電源設(shè)備對(duì)鋁電解電容器的技術(shù)要求。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例選取合格的500V330 30×50規(guī)格的鋁電解電容器10個(gè)，在電壓值575Vdc、電流值1A和850Vdc、電流值300A條件下分別測(cè)試，結(jié)果芯包內(nèi)部正常，無(wú)短路打火痕跡及爆炸現(xiàn)象，也無(wú)外部端子短路打火、爆炸。

余同實(shí)施例1。

實(shí)施例3：

為避免陽(yáng)極箔1起卷部位出現(xiàn)折痕，減小卷芯處鋁箔毛刺刺入電解紙3的距離，本發(fā)明所述陽(yáng)極箔1卷繞時(shí)的起卷直徑至少為5.2㎜。

本發(fā)明陽(yáng)極箔1卷繞時(shí)的起卷直徑為5.8㎜～7㎜。本實(shí)施例為5.8㎜。

本實(shí)施例以制備420V390 30×45規(guī)格的鋁電解電容器為例，將按要求制備的芯包經(jīng)浸漬-鉚蓋-組立-老化-套管-檢驗(yàn)等步驟，卷繞時(shí)，增加電解紙3的首卷長(zhǎng)度，使鋁箔起卷直徑為5.8㎜。選取合格的10個(gè)鋁電解電容器在電壓值485Vdc、電流值1A和720Vdc、電流值300A條件下分別測(cè)試，結(jié)果芯包內(nèi)部正常，無(wú)短路打火痕跡及爆炸現(xiàn)象，也無(wú)外部端子短路打火、爆炸。

本實(shí)施例加大陽(yáng)極箔1卷繞時(shí)的起卷直徑，一方面減小了鋁箔毛刺刺入電解紙的距離，降低毛刺在電場(chǎng)作用下尖端放電造成短路擊穿的概率；另一方面，也避免了陽(yáng)極箔1起卷部位（約起卷0㎜開始至50㎜位置）出現(xiàn)光學(xué)顯微鏡下可觀察到的折痕，進(jìn)而避免電容器因承受高電壓、大電流在卷芯部位發(fā)生短路擊穿、爆炸等缺陷的出現(xiàn)。

余同實(shí)施例1。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例選取合格的500V330 30×50規(guī)格的鋁電解電容器10個(gè)，在電壓值575Vdc、電流值1A和850Vdc、電流值300A條件下分別測(cè)試，結(jié)果芯包內(nèi)部正常，無(wú)短路打火痕跡及爆炸現(xiàn)象，也無(wú)外部端子短路打火、爆炸。

余同實(shí)施例1、3。

實(shí)施例5：

為增加卷芯處陽(yáng)極箔與陰極箔上毛刺之間的距離，本發(fā)明所述陽(yáng)極箔的長(zhǎng)度比陰極箔的長(zhǎng)度至少長(zhǎng)4.0㎜，即陽(yáng)極箔卷繞時(shí)的起卷位置與負(fù)極箔卷繞時(shí)的起卷位置之間的差值至少為2.0㎜。

本發(fā)明陽(yáng)極箔1卷繞時(shí)的起卷位置與負(fù)極箔2卷繞時(shí)的起卷位置之間的差值為2.0㎜～3.0㎜。本實(shí)施例為2.0㎜。

本實(shí)施例以制備420V390 30×45規(guī)格的鋁電解電容器為例，將按要求制備的芯包經(jīng)浸漬-鉚蓋-組立-老化-套管-檢驗(yàn)等步驟，卷繞時(shí)，增加電解紙3的首卷長(zhǎng)度，使鋁箔起卷直徑為5.8㎜；在初卷階段通過調(diào)節(jié)馬達(dá)行程完成陽(yáng)極箔1與陰極箔2不相等的長(zhǎng)度，即陰陽(yáng)極箔1、陰極箔2送箔長(zhǎng)度不一致；在尾卷階段通過錯(cuò)開陽(yáng)極箔1切箔刀與陰極箔2切箔刀，使陽(yáng)極箔1與陰極箔2不在同一豎直位置剪斷；保證陽(yáng)極箔1的長(zhǎng)度比陰極箔2的長(zhǎng)度長(zhǎng)，最后用膠帶將芯包固定。選取合格的10個(gè)鋁電解電容器在電壓值485Vdc、電流值1A和720Vdc、電流值300A條件下分別測(cè)試，結(jié)果芯包內(nèi)部正常，無(wú)短路打火痕跡及爆炸現(xiàn)象，也無(wú)外部端子短路打火、爆炸。

本實(shí)施例陽(yáng)極箔1的長(zhǎng)度比陰極箔2的長(zhǎng)度長(zhǎng)，增大了芯包卷芯處陽(yáng)極箔毛刺4與陰極箔毛刺5之間的距離，這樣，也大大降低了毛刺在電場(chǎng)作用下尖端放電造成短路擊穿的概率。

實(shí)施例6：

本實(shí)施例選取合格的500V330 30×50規(guī)格的鋁電解電容器10個(gè)，在電壓值575Vdc、電流值1A和850Vdc、電流值300A條件下分別測(cè)試，結(jié)果芯包內(nèi)部正常，無(wú)短路打火痕跡及爆炸現(xiàn)象，也無(wú)外部端子短路打火、爆炸。

余同實(shí)施例1、5。