[發明專利]一種長壽命鋁電解電容器及其制作方法

有效

• 申請號: 201110079940.0
• 申請日: 2011-03-31
• 公開（公告）號: CN102222569A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 劉泳澎;陳國燕;包厚華;張暉源
• 申請（專利權）人: 肇慶綠寶石電子有限公司
• 主分類號: H01G9/00
• 分類號: H01G9/00;H01G9/008;H01G9/04;H01G9/055;H01G9/07
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 華輝;曹愛紅

技術領域

本發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

目前行業中，鋁電解電容器的壽命普遍較短，一般中高壓產品105℃壽命8000小時的為多數，少數使用壽命在10000或12000小時，目前電容器行業領先的日本企業公布的最好也只有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品在高溫負荷壽命期內，容量下降，下降率超出標準范圍；或產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)電解液的化學穩定性差，在高溫環境下發生各類化學反應，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，研發一種滿足終端客戶對電子產品的壽命期望的長壽命電容器迫在眉睫，其也能填補國內在此項技術上的空白。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，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℃、20000小時或以上，耐高紋波電流沖擊，有效地解決現有技術鋁電解電容器存在的使用壽命短、穩定性低以及耐穩波電流能力差的難題。

為了解決上述技術問題，本發明是按以下技術方案實現的：

本發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，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70～90μm。

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(為同等耐壓常規鋁箔的50～75％)優質陽極箔，提升鋁箔耐電壓能力同時降低產品阻抗值(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，使產品阻抗值得到進一步優化(降低15～30)％，使其抵御紋波電流的能力提高30％。目前在行業內，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。本發明中采用化成過的陰極箔，可使其可承受反向電奪3～5V，提高產品耐紋波性能。

本發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0.95～1.1％)的高機械強度陰極箔作為貼箔；

(3)循環式抽真空、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17.1％～34.5％：所述輔助溶劑為乙二醇甲醚、γ-丁內酯、N，N-二甲基酰胺中的一種或任意多種；

(3)溶質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；