耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固態(tài)電解電容器，具體地說是一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容 器及生產(chǎn)方法，特別是涉及一種電容器額定紋波電流較之同規(guī)格產(chǎn)品提高20 %~30 %的 耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器及生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紋波電流是電流中的高次諧波成分，會帶來電流或電壓幅值變化，電流幅值增加 造成電容器內(nèi)部溫升提高，降低電容器使用壽命；電壓幅值增加，嚴(yán)重時，會造成電容器擊 穿。因此，提升電容器的耐紋波性能可提高電容器的可靠性，相應(yīng)地也會提升下游整機(jī)的可 靠性。目前，固態(tài)電解電容器仍存在漏電流大、散熱不良、等效串聯(lián)電阻較高等缺點(diǎn)，遏止了 固態(tài)電解電容器耐紋波能力的進(jìn)一步提升。
[0003] 文獻(xiàn)1 :申請?zhí)枮?01320137287. 3,發(fā)明名稱為耐紋波的鋁電解電容器的專利公 開了一種在正極箔、負(fù)極箔的表面均鍍有氧化鈦薄膜層，增大了其靜電容量，改善了其漏電 特性，在使用時該電容器可承受較大的紋波電流，不易失效。存在的問題是使用氧化鈦鍍 層，成本較高，且裁切、釘卷時毛刺較多，易造成漏電流增大或短路。
[0004] 文獻(xiàn)2 :申請?zhí)枮?01410045688. 5,發(fā)明名稱為一種散熱鋁電解電容器的專利申 請公開了一種在電容芯體周圍設(shè)置有緊密貼合的聚氨酯薄膜作為絕緣層，既有良好的絕緣 效果又具有很好的傳熱性能，外圍設(shè)置有散熱層，由于都是緊密貼合，因此散熱效果佳。存 在的問題是因為要求素子緊密貼著鋁殼，給組立工序帶來一定的難度，若不緊密貼著鋁殼， 空氣的導(dǎo)熱能力有限，降低了短時間的散熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種電容器額定紋波電流較之同規(guī)格產(chǎn)品提高20 %~30 % 的耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器及生產(chǎn)方法。
[0006]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，一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電 容器生產(chǎn)方法，它包括以下步驟： ⑴制備素子：將釘鉚有正導(dǎo)針的陽極鋁箔和釘鉚有負(fù)導(dǎo)針的陰極鋁箔夾著電解紙卷繞 成芯子，芯子經(jīng)化成、碳化、前處理、含浸單體、含浸氧化劑、高溫聚合后制得素子； 所述陽極鋁箔采用1. 8倍電容器額定電壓的陽極箔，其未生成氧化膜的鋁基體厚度為 25ym~30ym;釘鉚時，在釘鉚處有4層電解紙；含浸氧化劑時，氧化劑中加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1 %~5 %的添加劑，所述添加劑為四氫呋喃或山梨醇或混合山梨醇中的一種或組合； ⑵組立：通過組立機(jī)將步驟⑴制備的素子組立于鋁殼中，在素子上套入橡膠塞、束腰之 前向鋁殼中添加導(dǎo)熱膠； ⑶老化：在105°C~130°C下，分電壓段老化100~150min，即制得卷繞型固體電解電 容器。
[0007]本發(fā)明在步驟⑴中，所述陰極鋁箔為附碳箔；所述電解紙為密度大于0.50g/cm 3的電解紙，且碳化后電解紙厚度為原厚度的（50±1) % ;所述正導(dǎo)針、負(fù)導(dǎo)針為化成后導(dǎo) 針，舌部鋁純度大于99. 9 %，其CP線中銅含量為40 %~50 %。
[0008] 本發(fā)明在步驟⑴中，化成時，碳化前進(jìn)行一次，碳化后進(jìn)行一次，化成溫度50°C~ 80°C，化成時間為IOmin~30min，化成液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 %~5 %的己二酸銨水溶液，化成液 的性能主要性能參數(shù)為：pH為7±0. 5,電導(dǎo)率為10±Imp/cm。
[0009] 本發(fā)明在步驟⑴中，碳化溫度為200 °C~280 °C，碳化時間為2h~4h。
[0010] 本發(fā)明在步驟⑵中，添加導(dǎo)熱膠的體積為鋁殼容量的〇. 15 %~0. 5 %。
[0011] 本發(fā)明在步驟⑵中，所述的導(dǎo)熱膠固化前后體積變化< 1.0 %，固化后，絕緣電阻 > 100MQ，邵氏硬度：73~91，導(dǎo)熱率>lW/mK，耐熱溫度大于150°C。
[0012] 一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器，它包括素子、封裝鋁殼，所述素子與鋁殼之 間填充有導(dǎo)熱膠，導(dǎo)熱膠的體積為鋁殼容量的0. 15 %~0. 5 %，所制備的電容器在相同紋 波電流條件下，比同規(guī)格產(chǎn)品的溫升減少〇. 4°C~0. 8°C，額定紋波電流較之同規(guī)格產(chǎn)品提 高 20 % ~30 %。
[0013] 本發(fā)明所述的導(dǎo)熱膠固化前后體積變化<I. 0 %，固化后，絕緣電阻> 100MD，邵 氏硬度：73~91，導(dǎo)熱率>lW/mK，耐熱溫度大于150°C。
[0014] 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，一是在素子和鋁殼之間 加有導(dǎo)熱膠，加強(qiáng)了電容器內(nèi)部向外散熱，相同紋波電流條件下，比同規(guī)格產(chǎn)品的溫升少 0. 4°C~0. 8°C;二是在氧化劑含浸液中加入添加劑，電容器的等效串聯(lián)電阻較之前降低5 %~10 % ;三是所制備電容器紋波電流較之同規(guī)格耐紋波產(chǎn)品提高20 %~30 %。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明所制備的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017] 實(shí)施例1 : 一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器生產(chǎn)方法，它包括以下步驟： ⑴制備素子：將釘鉚有正導(dǎo)針7的陽極鋁箔和釘鉚有負(fù)導(dǎo)針8的陰極鋁箔夾著電解紙 卷繞成芯子，芯子經(jīng)化成、碳化、前處理、含浸單體、含浸氧化劑、高溫聚合后制得素子3; 所述陽極鋁箔采用1. 8倍電容器額定電壓的陽極箔，其未生成氧化膜的鋁基體厚度為 25ym~30ym;釘鉚時，在釘鉚處有4層電解紙；含浸氧化劑時，氧化劑中加有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1 %~5 %的添加劑，所述添加劑為四氫呋喃或山梨醇或混合山梨醇中的一種或組合； 本發(fā)明在步驟⑴中，所述陰極鋁箔為附碳箔；所述電解紙為密度大于〇. 50g/cm3的電 解紙，且碳化后電解紙厚度為原厚度的（50±1) % ;所述正導(dǎo)針7、負(fù)導(dǎo)針8為化成后導(dǎo)針， 舌部4鋁純度大于99. 9 %，其CP線6中銅含量為40 %~50 %。
[0018] 本發(fā)明在步驟⑴中，化成時，碳化前進(jìn)行一次，碳化后進(jìn)行一次，化成溫度50°C~ 80°C，化成時間為IOmin~30min，化成液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 %~5 %的己二酸銨水溶液，化成液 的性能主要性能參數(shù)為：pH為7±0. 5,電導(dǎo)率為10±Imp/cm。
[0019] 本發(fā)明在步驟⑴中，碳化溫度為200 °C~280 °C，碳化時間為2h~4h。
[0020] 本實(shí)施例制備16V560yF，尺寸為10X12Onm)的電解電容器，在按現(xiàn)有技 術(shù)制備時，其電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR)為10mQ@20°C，100kHz;額定紋波電流為 5250mArms/105〇C,IOOkHz〇
[0021 ] 在按本發(fā)明所述方法制備時，本實(shí)施例在步驟⑴中，含浸氧化劑時，氧化劑中添加 質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 %的山梨醇。
[0022] ⑵組立：通過組立機(jī)將步驟⑴制備的素子組立于鋁殼中，在素子3上套入橡膠塞 5、束腰之前向鋁殼1中添加導(dǎo)熱膠2 ; 本發(fā)明在步驟⑵中，添加導(dǎo)熱膠2的體積為鋁殼1容量的0. 15 %~0. 5 %。
[0023] 本發(fā)明在步驟⑵中，所述的導(dǎo)熱膠固化前后體積變化< 1.0 %，固化后，絕緣電阻 > 100MQ，邵氏硬度：73~91，導(dǎo)熱率>lW/mK，耐熱溫度大于150°C。
[0024] 本實(shí)施例導(dǎo)熱膠選用廣州市雅威貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的高導(dǎo)熱環(huán)氧灌封膠STYCAST 1495K。40°C加熱5min，然后滴入鋁殼中，導(dǎo)熱膠體積占鋁殼的0. 25 %，再將素子套上膠粒， 放入鋁殼中，然后束腰。
[0025] ⑶老化：在105°C~130°C下，分電壓段老化100~