專利名稱：一種長壽命鋁電解電容器及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電解電容器技術領域，特別涉及一種長壽命鋁電解電容器及其制作方法。
背景技術：
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小時的為多數(shù)，少數(shù)使用壽命在10000或12000小時，目前電容器行業(yè)領先的日本企業(yè)公布的最好也只有15000小時使用壽命，不能滿足終端客戶對電子產(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)品在高溫負荷壽命期內(nèi)，容量下降，下降率超出標準范圍；或產(chǎn)品損耗角正切值增大，超出標準范圍。原因分析(1)陰極箔在高溫或電應力下易與電解液發(fā)生水合作用，氧化膜增厚，造成陰極箔容量下降；(2)電解液的化學穩(wěn)定性差，在高溫環(huán)境下發(fā)生各類化學反應，如酯化反應、醇氧化反應、水解、熱解等。使電解液變劣。并且在反應中生成水，極易使電容器因水蒸氣導致內(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，并隨時間的增加而逐漸干涸。為使電容器達到較長壽命(20000小時或以上)要求，研發(fā)一種滿足終端客戶對電子產(chǎn)品的壽命期望的長壽命電容器迫在眉睫，其也能填補國內(nèi)在此項技術上的空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種長壽命鋁電解電容器，該鋁電解電容器耐高溫性能強，高溫負荷壽命達到105°C、20000小時或以上，耐高紋波電流沖擊，有效地解決現(xiàn)有技術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。為了解決上述技術問題，本發(fā)明是按以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明所述的一種長壽命鋁電解電容器，包括鋁殼、正導針、陽極箔、負導針、陰極箔及電解紙，所述正導針與陽極箔釘接，負導針與陰極箔釘接，電解紙置于陽極箔和陰極箔之間并與陽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)，所述負導針與陰極箔的釘接處設有一貼箔，該貼箔覆蓋住陰極箔和負導針的釘接孔，所述陽極箔為高耐壓低比容的陽極箔，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。作為上述技術的進一步改進，所述陽極箔為采用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)陽極箔，提升鋁箔耐電壓能力同時降低產(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)，采用陽極箔是化成過的，而陰極箔是沒有化成的?；墒菫殇X箔表面處理，使其表面形成氧化膜，這個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極箔，選用低緊度高厚度的電解紙，選用化成陰極箔，并對陽極箔、陰極箔和電解紙進行裁切；(2)釘繞在陰極箔與負導針釘接前進行沖孔并沖走鋁屑的預處理，然后再在陰極箔與負導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. )的高機械強度陰極箔作為貼箔；(3)循環(huán)式抽真空、加壓含浸將芯包浸入電解液，周期性對其加載負壓和正壓， 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)特性測試。作為上述技術的更進一步改進，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% 對硝基苯酚、對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)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的長壽命鋁電解電容器，其結構設計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，延長產(chǎn)品使用壽命。具體是產(chǎn)品高溫負荷壽命達到105°C、20000小時或以上；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135°C。有效地解決現(xiàn)有技術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。


下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做詳細的說明圖1本發(fā)明所述的長壽命鋁電解電容器結構示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所述的LED驅動電源電源專用電解電容器，包括包括鋁殼2、正導針3、陽極箔8、負導針4、陰極箔9及電解紙6，所述正導針3與陽極箔8釘接，負導針4與陰極箔9釘接，電解紙6置于陽極箔8和陰極箔9之間并與陽極箔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)，所述負導針4與陰極箔9的釘接處設有一貼箔7，該貼箔9 覆蓋住陰極箔9與負導針4的釘接孔，所述陽極箔8為高耐壓低比容的陽極箔，該陽極箔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)陽極箔，能有效提升鋁箔耐電壓能力同時降低產(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)品阻抗值得到進一步優(yōu)化(降低15 30) %，使其抵御紋波電流的能力提高30%。 因為目前在行業(yè)內(nèi)，采用陽極箔是化成過的，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 70 90 μ m0以下分三個實施例對本發(fā)明所述的長壽命鋁電解電容器的制作方法進行具體說明，上述長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極箔，選用低緊度高厚度的電解紙，選用化成陰極箔，并對陽極箔、陰極箔和電解紙進行裁切；(2)釘繞在陰極箔與負導針釘接前進行沖孔并沖走鋁屑的預處理，然后在陰極箔與負導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，周期性對其加載負壓和正壓， 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)消氫劑對硝基苯酚、對硝基苯甲醇中一種或兩種；對硝基苯酚、對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極氧化膜脫落，有較強的氧化能力，能降低漏電流，有效延長產(chǎn)品使用壽命；苦味酸銨的添加能抑制氯離子腐蝕，延長產(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實施例，具體見下表
權利要求
1.一種長壽命鋁電解電容器，包括鋁殼、正導針、陽極箔、負導針、陰極箔及電解紙，所述正導針與陽極箔釘接，負導針與陰極箔釘接，電解紙置于陽極箔和陰極箔之間并與陽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)，其特征在于所述負導針與陰極箔的釘接處設有一貼箔，該貼箔覆蓋住陰極箔和負導針的釘接孔，所述陽極箔為高耐壓低比容的陽極箔，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)權利要求1所述的長壽命鋁電解電容器，其特征在于所述陽極箔為采用1.8 倍電容額定電壓的化成耐壓鋁箔。
3.根據(jù)權利要求1所述的長壽命鋁電解電容器，其特征在于所述化成陰極箔的耐壓為3V 5V。
4.根據(jù)權利要求1所述的長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極箔，選用低緊度高厚度的電解紙，選用化成陰極箔，并對陽極箔、陰極箔和電解紙進行裁切；(2)釘繞在陰極箔與負導針釘接前進行沖孔并沖走鋁屑的預處理，然后在陰極箔與負導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，周期性對其加載負壓和正壓，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)特性測試。
5.很據(jù)權利要求4所述的長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% 對硝基苯酚、對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)權利要求4所述的長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領域。具體公開一種長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、正導針、陽極箔、負導針、陰極箔及電解紙，電解紙置于陽極箔和陰極箔之間并與陽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)，所述負導針與陰極箔的釘接處設有一貼箔，該貼箔覆蓋住陰極箔和負導針的釘接孔，所述陽極箔為高耐壓低比容的陽極箔，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，高溫負荷壽命達到105℃、20000小時或以上，耐高紋波電流沖擊，有效地解決現(xiàn)有技術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H01G9/055GK102222569SQ201110079940
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權日2011年3月31日
發(fā)明者劉泳澎, 包厚華, 張暉源, 陳國燕 申請人:肇慶綠寶石電子有限公司