一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電容器制備領域，具體是一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子產(chǎn)品向薄型、小型化發(fā)展，電子電路向多層板發(fā)展，電子元器件也急速向小型化、表面安裝方式快速發(fā)展，因此片式元器件包括片式鋁電解仍將進一步發(fā)展。傳統(tǒng)的適合回流焊接的貼裝型鋁電解電容器帶有引出線，內(nèi)部鋁箔和電解紙卷繞為圓筒狀結(jié)構并使用膠帶粘結(jié)為一體，含浸耐高溫電解液后使用膠塞和外殼進行封裝，而此類鋁電解電容器通過較高的無鉛回流焊接爐溫時，由于高溫作用會導致卷繞芯包的膠帶熔解斷裂，內(nèi)部芯包出現(xiàn)松散，膠帶脫落等情況，導致電性能劣化，產(chǎn)品可靠度降低。傳統(tǒng)的電容器，其膠帶主要使用聚丙烯(PP)或聚亞苯基硫化物(PPS)等單一材料制得，如日本日東公司的3703F和320A產(chǎn)品，PP材質(zhì)耐溫很差，主要使用于有鉛焊接和插件產(chǎn)品，PPS在200度以上會出現(xiàn)明顯收縮和基材變軟，所以使用在產(chǎn)品上，通過高溫無鉛回流焊時，會發(fā)生芯包松散，產(chǎn)品可靠度降低，膠帶脫落等情況。其他目前已知的高溫膠帶還有PET材質(zhì)和PI聚酰亞胺，雖然其理論耐溫可達300°C，但實際在200°C就會出現(xiàn)軟化抗拉力下降的情況，更為嚴重的是其與GBL在高溫下有明顯反應，因此會出現(xiàn)龜裂老化等不良現(xiàn)象，導致產(chǎn)品可靠性能無法滿足設計要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明旨在提供一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法。
[0004]為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
[0005]一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，包括電容器外殼和電容芯體，所述電容器外殼包括絕緣層和散熱層，所述電容芯體與絕緣層緊密貼合，所述絕緣層為聚氨酯薄膜，絕緣層與散熱層緊密貼合，所述的散熱層為外表面是金屬，內(nèi)部填充有散熱液體。
[0006]一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，包括在陽極塊表面制備介質(zhì)氧化膜、電解質(zhì)配制、電容器組裝，包括以下步驟:
[0007](1)陽極塊表面制備介質(zhì)氧化膜:將陽極鉭塊浸入70?90°C、體積百分濃度為0.1?1%的磷酸中進行第一次電化學處理，將經(jīng)過第一次電化學處理的陽極鉭塊洗凈、烘干，放入真空度為2x10 3Torr以上、溫度為320?380°C的真空爐中熱處理30?60分鐘，將經(jīng)過熱處理的陽極鉭塊置于質(zhì)量百分比濃度為38%的硫酸中浸泡30分鐘，再將經(jīng)過硫酸浸泡的陽極鉭塊浸入溫度為160?180°C、由磷酸和乙二醇混合而成的電解液中進行第二次電化學處理1?2小時，施加電壓為電容器額定電壓的1.1?1.4倍，將經(jīng)過第二次電化學處理的陽極鉭塊洗凈，烘干備用；
[0008](2)電解質(zhì)配制:將去離子水與質(zhì)量百分比濃度為98%以上的硫酸配制成質(zhì)量濃度為25% -38%的硫酸水溶液，向所述硫酸水溶液中加入總量5% -15%的高于140°C沸點的有機改性溶劑，配制成混合溶液；在使用該有機改性溶劑的同時需要加入其1?2倍體積的無水乙醇混合使用，經(jīng)超聲振蕩均勻制得工作電解質(zhì)；
[0009](3)電容器組裝:所述的電容器組裝包括以下步驟:
[0010]a、將所述表面形成有介質(zhì)氧化膜的電容器陽極芯塊浸漬于所配制的工作電解質(zhì)溶液中，浸漬時間為20min-60min，然后取出，堅直放置于玻璃表面皿中待用；
[0011]b、將鉭外殼用去離子水煮洗，在120°C環(huán)境中烘干后，垂直放置于組裝架上，注入工作電解質(zhì)溶液于室溫下浸漬20min-60min，然后用移液器將筒內(nèi)的電解質(zhì)溶液吸取干凈，待用；
[0012]c、將凝膠電解質(zhì)用移液器根據(jù)用量注入浸漬了工作電解液的鉭外殼中，然后在浸漬有工作電解液的陽極芯塊底部墊上聚四氟乙稀絕緣墊圈，將其垂直放入鉭外殼中，即獲得電容器組件；
[0013]d、將上述電容器組件經(jīng)測量相關性能參數(shù)后，進行滾槽、激光封口焊接、等離子陽極對焊等工序后，即制所需的電解電容器產(chǎn)品。
[0014]所述蓋板采用散熱蓋板，且由鋁制得。
[0015]所述電解液中磷酸的體積百分比濃度為1?15%、乙二醇溶液的體積百分比濃度為50?70%，其余為水。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的耐高溫鋁電解電容器能夠承受更高溫度，耐溫可達300°C以上，同時避免了在高溫下與GBL發(fā)生反應被溶蝕而導致龜裂老化的現(xiàn)象出現(xiàn)，電芯主體結(jié)構緊固，抗拉強度高，防熔斷，防松散，抗收縮，不易變形，具有耐高溫、環(huán)保、無臭無毒、導電性能好、低漏電、低損耗、長壽命、可靠度高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，包括電容器外殼2和電容芯體1，所述的電容芯體通過芯線7連接到正極接線端子5和負極接線端子6，所述電容器外殼2包括絕緣層4和散熱層3，所述電容芯體1與絕緣層4緊密貼合，所述絕緣層4為聚氨酯薄膜，絕緣層4與散熱層3緊密貼合，所述的散熱層3為外表面是金屬，內(nèi)部填充有散熱液體。
[0020]一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，包括在陽極塊表面制備介質(zhì)氧化膜、電解質(zhì)配制、電容器組裝，包括以下步驟:
[0021](1)陽極塊表面制備介質(zhì)氧化膜:將陽極鉭塊浸入70?90°C、體積百分濃度為0.1?1%的磷酸中進行第一次電化學處理，將經(jīng)過第一次電化學處理的陽極鉭塊洗凈、烘干，放入真空度為2x10 3Torr以上、溫度為320?380°C的真空爐中熱處理30?60分鐘，將經(jīng)過熱處理的陽極鉭塊置于質(zhì)量百分比濃度為38%的硫酸中浸泡30分鐘，再將經(jīng)過硫酸浸泡的陽極鉭塊浸入溫度為160?180°C、由磷酸和乙二醇混合而成的電解液中進行第二次電化學處理1?2小時，施加電壓為電容器額定電壓的1.1?1.4倍，將經(jīng)過第二次電化學處理的陽極鉭塊洗凈，烘干備用；
[0022](2)電解質(zhì)配制:將去離子水與質(zhì)量百分比濃度為98%以上的硫酸配制成質(zhì)量濃度為25% -38%的硫酸水溶液，向所述硫酸水溶液中加入總量5% -15%的高于140°C沸點的有機改性溶劑，配制成混合溶液；在使用該有機改性溶劑的同時需要加入其1?2倍體積的無水乙醇混合使用，經(jīng)超聲振蕩均勻制得工作電解質(zhì)；
[0023](3)電容器組裝:所述的電容器組裝包括以下步驟:
[0024]a、將所述表面形成有介質(zhì)氧化膜的電容器陽極芯塊浸漬于所配制的工作電解質(zhì)溶液中，浸漬時間為20min-60min，然后取出，堅直放置于玻璃表面皿中待用；
[0025]b、將鉭外殼用去離子水煮洗，在120°C環(huán)境中烘干后，垂直放置于組裝架上，注入工作電解質(zhì)溶液于室溫下浸漬20min-60min，然后用移液器將筒內(nèi)的電解質(zhì)溶液吸取干凈，待用；
[0026]c、將凝膠電解質(zhì)用移液器根據(jù)用量注入浸漬了工作電解液的鉭外殼中，然后在浸漬有工作電解液的陽極芯塊底部墊上聚四氟乙稀絕緣墊圈，將其垂直放入鉭外殼中，即獲得電容器組件；
[0027]d、將上述電容器組件經(jīng)測量相關性能參數(shù)后，進行滾槽、激光封口焊接、等離子陽極對焊等工序后，即制所需的電解電容器產(chǎn)品。
[0028]所述蓋板采用散熱蓋板，且由鋁制得。
[0029]所述電解液中磷酸的體積百分比濃度為1?15%、乙二醇溶液的體積百分比濃度為50?70%，其余為水。
【主權項】
1.一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，包括電容器外殼和電容芯體，其特征在于，所述電容器外殼包括絕緣層和散熱層，所述電容芯體與絕緣層緊密貼合，所述絕緣層為聚氨酯薄膜，絕緣層與散熱層緊密貼合，所述的散熱層為外表面是金屬，內(nèi)部填充有散熱液體。2.—種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，包括在陽極塊表面制備介質(zhì)氧化膜、電解質(zhì)配制、電容器組裝，其特征在于，包括以下步驟: (1)陽極塊表面制備介質(zhì)氧化膜:將陽極鉭塊浸入70?90°C、體積百分濃度為0.1?1%的磷酸中進行第一次電化學處理，將經(jīng)過第一次電化學處理的陽極鉭塊洗凈、烘干，放入真空度為2x10 3Torr以上、溫度為320?380°C的真空爐中熱處理30?60分鐘，將經(jīng)過熱處理的陽極鉭塊置于質(zhì)量百分比濃度為38%的硫酸中浸泡30分鐘，再將經(jīng)過硫酸浸泡的陽極鉭塊浸入溫度為160?180°C、由磷酸和乙二醇混合而成的電解液中進行第二次電化學處理1?2小時，施加電壓為電容器額定電壓的1.1?1.4倍，將經(jīng)過第二次電化學處理的陽極鉭塊洗凈，烘干備用； (2)電解質(zhì)配制:將去離子水與質(zhì)量百分比濃度為98%以上的硫酸配制成質(zhì)量濃度為25% -38%的硫酸水溶液，向所述硫酸水溶液中加入總量5% -15%的高于140°C沸點的有機改性溶劑，配制成混合溶液；在使用該有機改性溶劑的同時需要加入其1?2倍體積的無水乙醇混合使用，經(jīng)超聲振蕩均勻制得工作電解質(zhì)； (3)電容器組裝:所述的電容器組裝包括以下步驟: a、將所述表面形成有介質(zhì)氧化膜的電容器陽極芯塊浸漬于所配制的工作電解質(zhì)溶液中，浸漬時間為20min-60min，然后取出，堅直放置于玻璃表面皿中待用； b、將鉭外殼用去離子水煮洗，在120°C環(huán)境中烘干后，垂直放置于組裝架上，注入工作電解質(zhì)溶液于室溫下浸漬20min-60min，然后用移液器將筒內(nèi)的電解質(zhì)溶液吸取干凈，待用； c、將凝膠電解質(zhì)用移液器根據(jù)用量注入浸漬了工作電解液的鉭外殼中，然后在浸漬有工作電解液的陽極芯塊底部墊上聚四氟乙稀絕緣墊圈，將其垂直放入鉭外殼中，即獲得電容器組件； d、將上述電容器組件經(jīng)測量相關性能參數(shù)后，進行滾槽、激光封口焊接、等離子陽極對焊等工序后，即制所需的電解電容器產(chǎn)品。3.根據(jù)權利要求1所述的一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，其特征在于:所述蓋板采用散熱蓋板，且由鋁制得。4.根據(jù)權利要求2所述的一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，其特征在于:所述電解液中磷酸的體積百分比濃度為1?15%、乙二醇溶液的體積百分比濃度為50?70%，其余為水。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫鋁電解電容器及制備方法，包括電容器外殼和電容芯體，其特征在于，所述電容器外殼包括絕緣層和散熱層，所述電容芯體與絕緣層緊密貼合，所述絕緣層為聚氨酯薄膜，絕緣層與散熱層緊密貼合，所述的散熱層為外表面是金屬，內(nèi)部填充有散熱液體。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的耐高溫鋁電解電容器能夠承受更高溫度，耐溫可達300℃以上，同時避免了在高溫下被溶蝕而導致龜裂老化的現(xiàn)象出現(xiàn)，電芯主體結(jié)構緊固，抗拉強度高，防熔斷，防松散，抗收縮，不易變形，具有耐高溫、環(huán)保、無臭無毒、導電性能好、低漏電、低損耗、長壽命、可靠度高的優(yōu)點。
【IPC分類】H01G9/08, H01G9/00
【公開號】CN105304330
【申請?zhí)枴緾N201510745302
【發(fā)明人】谷玉祥
【申請人】銅陵市科峰電子有限責任公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月3日