權(quán)利要求書: 1.一種鋁電解電容器,鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式卷繞型結(jié)構(gòu),其特征在于,包括陽極箔(1)、陰極箔(2)、電解紙(3)、引出條(4)、蓋板(5)、鋁殼(6)、套管(7)與電解液,所述電解紙(3)間隔設(shè)置在陽極箔(1)與陰極箔(2)間,陽極箔(1)與陰極箔(2)上分別設(shè)置有引出條(4);陽極箔的耐壓選定為1.2 1.3倍的工作電壓;
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所述電解液的配比成分為主溶劑59%、輔助溶劑15%、主溶質(zhì)25%與添加劑1%;主溶劑為乙二醇;主溶質(zhì)為十二雙酸銨;輔助溶劑為乙二醇甲醚;添加劑為對硝基苯甲醇;所述電解紙的厚度為通用厚度的70% 80%,電解紙的密度為通用密度的110% 115%。
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2.一種如權(quán)利要求1所述的鋁電解電容器的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括以下步驟:
1)切箔:將電容器紙、陽極箔、陰極箔、鋁引出條切成規(guī)定的尺寸,供下道工序使用;
2)卷繞:將引條或引線鉚在相應(yīng)的鋁箔上,并將鉚好的陽、陰極箔與電解紙卷成電容器芯子;
3)浸漬:芯子干燥后,以相應(yīng)工作電壓的電解液浸漬,作為陰極起修補氧化膜的作用;
4)裝配封口:將芯子與蓋板鉚接或焊接,引線產(chǎn)品:芯子兩引線插入皮頭兩孔壓緊,裝入外殼,并封口裝配成電容器;
5)老練:通過施加直流電壓,以修補鋁箔表面被破壞的氧化膜;
6)套管:將電容器型號、規(guī)格等印于PC套管上,將套管與墊片一起套于電容器上;
7)測試:測量電容器三參數(shù),剔除不良產(chǎn)品,使電容器符合客戶要求;
8)包裝:將合格產(chǎn)品裝入包裝盒,并封裝。
說明書: 一種鋁電解電容器及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及電容器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高電壓450?630的鋁電解電容器及其制造方法。
背景技術(shù)[0002] 電容器作為一種容納電荷的器件,是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一,廣泛應(yīng)用于電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制等方面。其中,具有
容量相對較大的優(yōu)點的鋁電解電容器在電子設(shè)備中廣受歡迎。
[0003] 目前,鋁電解電容器廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、鎮(zhèn)流器、汽車電子等產(chǎn)業(yè)。[0004] 隨著電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和使用需求的不斷增加,對鋁電解電容器的要求也逐漸增加,例如,應(yīng)用于攝影器材中的閃光燈、機頂燈、外拍燈等,由于這類燈具需要達到壽
命長、有害光輻射少、發(fā)熱量低、體積小等一些使用要求,因此,應(yīng)用于這類燈具中的鋁電解
電容器也相應(yīng)的需要滿足電壓高、體積小、容量大等要求,然而,現(xiàn)有的鋁電解電容器的電
壓通常只能達到330~360,而上述應(yīng)用于攝影器材中的燈具要求鋁電解電容器的電壓需
要達到450~630甚至更高,此時,則需要將兩個鋁電解電容器串聯(lián),如此會增加應(yīng)用于攝
影器材中的燈具的體積、重量,造成應(yīng)用于攝影器材中的燈具的使用不便。而即便是設(shè)計單
個的高電壓鋁電解電容器,在現(xiàn)有的高電壓鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,陽極箔的耐壓通
常選擇為1.3~1.4倍的工作電壓,勢必造成陽極箔的長度較長,進而造成陽極箔的卷繞圈
數(shù)增加,而電解紙的厚度則選用為通用厚度和通用密度,即工作電壓對應(yīng)有電解紙的通用
厚度和通用密度,而為了防止電解紙容易被擊穿,在常規(guī)的通用密度下,電解紙的通用厚度
通常設(shè)定較厚,因而勢必造成電解紙在卷繞完成后所占用的空間較大,也依然會增加應(yīng)用
于攝影器材中的燈具的體積、重量,造成應(yīng)用于攝影器材中的燈具的使用不便。
發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的在于為了解決現(xiàn)有的高電壓鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計中電解紙的通用厚度通常設(shè)定較厚,造成電解紙在卷繞完成后所占用的空間較大,也依然會增加應(yīng)用
于攝影器材中的燈具的體積、重量,造成應(yīng)用于攝影器材中的燈具的使用不便的缺陷而提
供一種降低鋁電解電容器的體積,提高鋁電解電容器的容量、降低鋁電解容器的漏電流,降
低鋁電解電容器的擊穿率與提高氧化效率的鋁電解電容器。
[0006] 本發(fā)明還提供了該鋁電解電容器的制造方法。[0007] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:[0008] 一種鋁電解電容器,鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式卷繞型結(jié)構(gòu),包括陽極箔(1)、陰極箔(2)、電解紙(3)、引出條(4)、蓋板(5)、鋁殼(6)、套管(7)與電解液,所述電解紙
(3)間隔設(shè)置在陽極箔(1)與陰極箔(2)間,陽極箔(1)與陰極箔(2)上分別設(shè)置有引出條
(4)。在本技術(shù)方案中,本發(fā)明提供一種鋁電解電容器,鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式卷
繞型結(jié)構(gòu),是由經(jīng)過腐蝕化成形成氧化膜的陽極箔,經(jīng)過腐蝕的陰極箔,在中間隔電解紙,
然后卷繞成芯包,芯包再浸電解液,然后鉚上蓋板,密封在鋁殼中而制成。
[0009] 鋁電解電容器的構(gòu)成及作用:陽極箔:作陽極,經(jīng)腐蝕、賦能形成氧化膜作工作介質(zhì);陰極箔:起陰極引出作用,為腐蝕箔;電解紙:貯存電解液,起隔離陽極箔與陰極箔作用,
且增加耐壓;引出條:起連接引出作用;電解液:為實際陰極,起修補氧化膜的作用;蓋板:起
密封、安裝作用;鋁殼:保護芯子且固定作用;PC熱縮套管和絕緣墊片:起絕緣作用,同時使
外觀美觀、整潔。
[0010] 作為優(yōu)選,陽極箔的耐壓選定為1.2~1.3倍的工作電壓。[0011] 在本技術(shù)方案中,在本發(fā)明提供的鋁電解電容器中,陽極箔的耐壓選定為1.2~1.3倍的工作電壓,如此,在相同的工作電壓的情形下,與現(xiàn)有技術(shù)相比,可以選用比容較高
的陽極箔,通常,陽極箔的比容可以提升10%~15%,根據(jù)陽極箔的計算公式(A×D×L=C,
其中A為陽極箔的比容,D為陽極箔的寬度,L為陽極箔的長度),可以得知,陽極箔的長度降
低,當卷繞完成后,鋁電解電容器的卷繞圈數(shù)可以減少,從而可以減小鋁電解電容器的體
積。
[0012] 另外,陽極箔的耐壓選定為1.2~1.3倍的工作電壓,當在相同的體積的情形下,與現(xiàn)有技術(shù)相比,可以選用比容較高的陽極箔,根據(jù)陽極箔的計算公式(A×D×L=C,其中A為
陽極箔的比容,D為陽極箔的寬度,L為陽極箔的長度),可以得知,可以提高鋁電解電容器的
容量。
[0013] 再者,本發(fā)明提供的鋁電解電容器中,陽極箔的耐壓相比于通用耐壓低,因此,可以降低陽極箔的成本,進而降低鋁電解電容器的成本。
[0014] 作為優(yōu)選,電解紙的厚度為通用厚度的70%~80%,電解紙的密度為通用密度的110%~115%。
[0015] 在本技術(shù)方案中,在本發(fā)明提供的鋁電解電容器中,電解紙的厚度為通用厚度的70%~80%,電解紙的密度為通用密度的110%~115%,如此,在電解紙的長度相同的情形
下,與現(xiàn)有技術(shù)中電解紙選用通用厚度和通用密度的電解紙相比,卷繞完成后,可以降低卷
繞形成鋁電解電容器的體積。
[0016] 作為優(yōu)選,電解液采用兩種或兩種以上的溶劑混合使用,電解液配比成分:主溶劑:55%?70%、輔助溶劑:8.5%?15%、主溶質(zhì):20%?35%與添加劑:0.5%?1.5%。
[0017] 在本技術(shù)方案中,在本發(fā)明提供的鋁電解電容器中,電解液是電容器的陰極,高閃火電壓與高氧化效率的電解液能降低漏電流。在本發(fā)明中,電解液采用兩種或兩種以上的
溶劑混合使用,它比單獨使用一種溶劑時更具有較低的粘度,穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性。同時在
溶劑、溶質(zhì)的前提下,添加了消氫劑,漏電流抑制劑,降低漏電流,提升閃火等的添加劑。
[0018] 作為優(yōu)選,主溶劑為乙二醇;[0019] 輔助溶劑為聚乙二醇400、聚乙二醇600、乙二醇甲醚、N,N?二甲基甲酰胺、N?甲基吡咯烷酮的一種或多種混合;
[0020] 主溶質(zhì)為癸二酸銨、異癸二酸銨、壬二酸氫銨、十二雙酸銨、PA?16、HR?01的一種或多種混合;
[0021] 添加劑為間二硝基苯、間硝基乙酰苯、對硝基苯甲醇、對硝基苯甲酸、鄰硝基苯甲醚、XP?08、XP?05的一種或多種混合。
[0022] 在本技術(shù)方案中,上述電解液,通過溶劑、溶質(zhì)以及消氫劑、漏電流抑制劑等的配合使用,配置出高閃火電壓、高氧化效率的電解液,降低鋁電解電容器的擊穿率,同時可以
減少陽極箔在氧化時的氧化時長,提高效率,降低成本。
[0023] 一種鋁電解電容器的制造方法,所述制造方法包括以下步驟:[0024] 1)切箔:將電容器紙、陽極箔、陰極箔、鋁引出條切成規(guī)定的尺寸,供下道工序使用;
[0025] 2)卷繞:將引條或引線鉚在相應(yīng)的鋁箔上,并將鉚好的陽、陰極箔與電解紙卷成電容器芯子;
[0026] 3)浸漬:芯子干燥后,以相應(yīng)工作電壓的電解液浸漬,作為陰極起修補氧化膜的作用;
[0027] 4)裝配封口:將芯子與蓋板鉚接或焊接,引線產(chǎn)品:芯子兩引線插入皮頭兩孔壓緊,裝入外殼,并封口裝配成電容器;
[0028] 5)老練:通過施加直流電壓,以修補鋁箔表面被破壞的氧化膜;[0029] 6)套管:將電容器型號、規(guī)格等印于PC套管上,將套管與墊片一起套于電容器上;[0030] 7)測試:測量電容器三參數(shù),剔除不良產(chǎn)品,使電容器符合客戶要求;[0031] 8)包裝:將合格產(chǎn)品裝入包裝盒,并封裝。[0032] 作為優(yōu)選,步驟3)中電解液采用兩種或兩種以上的溶劑混合使用,電解液配比成分:主溶劑:55%?70%、輔助溶劑:8.5%?15%、主溶質(zhì):20%?35%與添加劑:0.5%?1.5%。
[0033] 作為優(yōu)選,主溶劑為乙二醇;主溶質(zhì)為癸二酸銨、異癸二酸銨、壬二酸氫銨、十二雙酸銨、PA?16、HR?01的一種或多種混合。
[0034] 作為優(yōu)選,輔助溶劑為聚乙二醇400、聚乙二醇600、乙二醇甲醚、N,N?二甲基甲酰胺、N?甲基吡咯烷酮的一種或多種混合。
[0035] 作為優(yōu)選,添加劑為間二硝基苯、間硝基乙酰苯、對硝基苯甲醇、對硝基苯甲酸、鄰硝基苯甲醚、XP?08、XP?05的一種或多種混合。
[0036] 本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明陽極箔的長度降低,當卷繞完成后,鋁電解電容器的卷繞圈數(shù)可以減少,從而可以減小鋁電解電容器的體積;與現(xiàn)有技術(shù)中電解紙選用通用厚
度和通用密度的電解紙相比,卷繞完成后,可以降低卷繞形成鋁電解電容器的體積;降低鋁
電解電容器的擊穿率,同時可以減少陽極箔在氧化時的氧化時長,提高效率,降低成本。
附圖說明[0037] 圖1是本發(fā)明鋁電解電容器的展開結(jié)構(gòu)示意圖。[0038] 圖2是本發(fā)明鋁電解電容器的結(jié)構(gòu)示意圖。[0039] 圖中,1、陽極箔;2、陰極箔;3、電解紙;4、引出條;5、蓋板;6、鋁殼;7、套管。具體實施方式[0040] 以下結(jié)合具體實施例與附圖,對本發(fā)明做進一步的說明。[0041] 本發(fā)明中所用的原料與試劑均可從市場購得。[0042] 參照圖1與圖2,一種鋁電解電容器,鋁電解電容器的基本結(jié)構(gòu)是箔式卷繞型結(jié)構(gòu),包括陽極箔1、陰極箔2、電解紙3、引出條4、蓋板5、鋁殼6、套管7與電解液,所述電解紙(3)間
隔設(shè)置在陽極箔1與陰極箔2間,陽極箔1與陰極箔2上分別設(shè)置有引出條4。
[0043] 鋁電解電容器的構(gòu)成及作用:陽極箔:作陽極,經(jīng)腐蝕、賦能形成氧化膜作工作介質(zhì);陰極箔:起陰極引出作用,為腐蝕箔;電解紙:貯存電解液,起隔離陽極箔與陰極箔作用,
且增加耐壓;引出條:起連接引出作用;電解液:為實際陰極,起修補氧化膜的作用;蓋板:起
密封、安裝作用;鋁殼:保護芯子且固定作用;PC熱縮套管和絕緣墊片:起絕緣作用,同時使
外觀美觀、整潔。
[0044] 實施例1[0045] 一種鋁電解電容器的制造方法,所述制造方法包括以下步驟:[0046] 1)切箔:將電容器紙、陽極箔、陰極箔、鋁引出條切成規(guī)定的尺寸,供下道工序使用;陽極箔的耐壓選定為1.2倍的工作電壓;
[0047] 2)卷繞:將引條或引線鉚在相應(yīng)的鋁箔上,并將鉚好的陽、陰極箔與電解紙卷成電容器芯子;電解紙的厚度為通用厚度的70%,電解紙的密度為通用密度的110%;
[0048] 3)浸漬:芯子干燥后,以相應(yīng)工作電壓的電解液浸漬,作為陰極起修補氧化膜的作用;
[0049] 4)裝配封口:將芯子與蓋板鉚接或焊接,引線產(chǎn)品:芯子兩引線插入皮頭兩孔壓緊,裝入外殼,并封口裝配成電容器;
[0050] 5)老練:通過施加直流電壓,以修補鋁箔表面被破壞的氧化膜;[0051] 6)套管:將電容器型號、規(guī)格等印于PC套管上,將套管與墊片一起套于電容器上;[0052] 7)測試:測量電容器三參數(shù),剔除不良產(chǎn)品,使電容器符合客戶要求;[0053] 8)包裝:將合格產(chǎn)品裝入包裝盒,并封裝。[0054] 步驟3)中電解液采用兩種或兩種以上的溶劑混合使用,電解液配比成分:主溶劑:55%、輔助溶劑:9.5%、主溶質(zhì):35%與添加劑:0.5%。
[0055] 主溶劑為乙二醇;主溶質(zhì)為癸二酸銨與異癸二酸銨按質(zhì)量比1∶1混合的混合物。[0056] 輔助溶劑為聚乙二醇400、聚乙二醇600按體積比1∶1混合的混合溶劑。[0057] 添加劑為間二硝基苯、間硝基乙酰苯按質(zhì)量比為1∶2混合的混合物。[0058] 實施例2[0059] 一種鋁電解電容器的制造方法,所述制造方法包括以下步驟:[0060] 1)切箔:將電容器紙、陽極箔、陰極箔、鋁引出條切成規(guī)定的尺寸,供下道工序使用;陽極箔的耐壓選定為1.25倍的工作電壓;
[0061] 2)卷繞:將引條或引線鉚在相應(yīng)的鋁箔上,并將鉚好的陽、陰極箔與電解紙卷成電容器芯子;電解紙的厚度為通用厚度的75%,電解紙的密度為通用密度的112%;
[0062] 3)浸漬:芯子干燥后,以相應(yīng)工作電壓的電解液浸漬,作為陰極起修補氧化膜的作用;
[0063] 4)裝配封口:將芯子與蓋板鉚接或焊接,引線產(chǎn)品:芯子兩引線插入皮頭兩孔壓緊,裝入外殼,并封口裝配成電容器;
[0064] 5)老練:通過施加直流電壓,以修補鋁箔表面被破壞的氧化膜;[0065] 6)套管:將電容器型號、規(guī)格等印于PC套管上,將套管與墊片一起套于電容器上;[0066] 7)測試:測量電容器三參數(shù),剔除不良產(chǎn)品,使電容器符合客戶要求;[0067] 8)包裝:將合格產(chǎn)品裝入包裝盒,并封裝。[0068] 步驟3)中電解液采用兩種或兩種以上的溶劑混合使用,電解液配比成分:主溶劑:59%、輔助溶劑:15%、主溶質(zhì):25%與添加劑:1%。
[0069] 主溶劑為乙二醇;主溶質(zhì)為十二雙酸銨。[0070] 輔助溶劑為乙二醇甲醚。[0071] 添加劑為對硝基苯甲醇。[0072] 實施例3[0073] 一種鋁電解電容器的制造方法,所述制造方法包括以下步驟:[0074] 1)切箔:將電容器紙、陽極箔、陰極箔、鋁引出條切成規(guī)定的尺寸,供下道工序使用;陽極箔的耐壓選定為1.3倍的工作電壓;
[0075] 2)卷繞:將引條或引線鉚在相應(yīng)的鋁箔上,并將鉚好的陽、陰極箔與電解紙卷成電容器芯子;電解紙的厚度為通用厚度的80%,電解紙的密度為通用密度的115%;
[0076] 3)浸漬:芯子干燥后,以相應(yīng)工作電壓的電解液浸漬,作為陰極起修補氧化膜的作用;
[0077] 4)裝配封口:將芯子與蓋板鉚接或焊接,引線產(chǎn)品:芯子兩引線插入皮頭兩孔壓緊,裝入外殼,并封口裝配成電容器;
[0078] 5)老練:通過施加直流電壓,以修補鋁箔表面被破壞的氧化膜;[0079] 6)套管:將電容器型號、規(guī)格等印于PC套管上,將套管與墊片一起套于電容器上;[0080] 7)測試:測量電容器三參數(shù),剔除不良產(chǎn)品,使電容器符合客戶要求;[0081] 8)包裝:將合格產(chǎn)品裝入包裝盒,并封裝。[0082] 步驟3)中電解液采用兩種或兩種以上的溶劑混合使用,電解液配比成分:主溶劑:70%、輔助溶劑:8.5%、主溶質(zhì):20%與添加劑:1.5%。
[0083] 主溶劑為乙二醇;主溶質(zhì)為壬二酸氫銨、PA?16、HR?01按質(zhì)量比1∶1∶2混合的混合物。
[0084] 輔助溶劑為聚乙二醇600、乙二醇甲醚、N,N?二甲基甲酰胺按體積比1∶2∶1混合的混合溶劑。
[0085] 添加劑為間間硝基乙酰苯、XP?08、XP?05按質(zhì)量比1∶2∶3混合的混合物。[0086] 以前的設(shè)計方案:[0087] 產(chǎn)品投入500只,擊穿4只合格率:0%。全部產(chǎn)品容量偏小,記錄8只產(chǎn)品的參數(shù):[0088]序號 容量(μF) 損耗(%) 漏電流(μA)
1 948 12.2 910
2 950 12.2 920
3 947 12.3 912
4 947 12.3 918
5 948 12.1 922
6 950 12.3 916
7 948 12.5 920
8 949 12.3 915
平均值 948 12.3 917
[0089] 總結(jié):按通用設(shè)計容量根本達不到要求。[0090] 實施例4:[0091] 陽極箔的耐壓選定為1.2~1.3倍的工作電壓,電解紙的厚度為通用厚度的70%~80%,電解紙的密度為通用密度的110%~115%
[0092] 產(chǎn)品投入500只,擊穿20只合格率:0%。漏電流偏大,記錄8只產(chǎn)品的參數(shù):[0093]序號 容量(μF) 損耗(%) 漏電流(μA)
1 1275 12.7 1490
2 1266 12.6 1485
3 1268 12.7 1480
4 1269 12.6 1497
5 1275 12.8 1486
6 1273 12.7 1488
7 1277 12.7 1485
8 1274 12.7 1486
平均值 1272 12.7 1487
[0094] 總結(jié):改進后容量達到要求,漏電流明顯增加。[0095] 實施例5(在實施例4的基礎(chǔ)上進一步改進)[0096] 改進電解液配方:使用實施例2的電解液配方,閃火電壓提升到原來的(1.08?1.15)倍,電導率提升到原來的(1.2?1.3)倍,氧化效率提升到原來的(1.1?1.2)倍。
[0097] 產(chǎn)品投入500只,擊穿1只,合格率:99.8%。老化時間由原來的20h降至16h,記錄8只產(chǎn)品的參數(shù):
[0098] 序號 容量(μF) 損耗(%) 漏電流(μA)1 1277 7.8 790
2 1268 8.0 787
3. 1269 8.1 789
4 1282 7.9 802
5 1280 7.8 805
6 1270 8.0 795
7 1283 8.0 785
8 1274 7.8 790
平均值 1275 7.9 793
[0099] 總結(jié):通過電解液改進后,漏電流,損耗明顯下降,同時可縮短老化時間。
聲明:
“鋁電解電容器及其制造方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)