[發明專利]一種高容量的鋁電解電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201911348897.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110993351B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 賈明;蔣良興;湯水;賴延清;艾燕
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01G9/145
• 分類號: H01G9/145;H01G9/022;H01G9/035
• 代理公司: 北京成實知識產權代理有限公司 11724
• 代理人: 康寧寧

一種高容量的鋁電解電容器，包括芯包和外殼，芯包通過橡膠塞密封設置在外殼內，芯包由包括陽極箔、電解紙和陰極箔卷繞或者折疊而成；芯包上含浸有電解液，電解紙上接枝有聚乙二醇或者聚乙二醇衍生物。在本發明中，由于在電解紙上枝接有聚乙二醇或者聚乙二醇衍生物，由于聚乙二醇或者聚乙二醇衍生物與電解液的溶劑具有很好的共溶性，所以在含浸的時候能夠含浸更多的電解液在電解紙上，并且含浸的速度快。

技術領域

本發明涉及一種鋁電解電容器，尤其涉及一種高容量的鋁電解電容器及其制備方法。

背景技術

鋁電解電容器是使用最廣、用量最大，且不可取代的電子元件。其產量約占電子元器件總量的40％，而鋁電解電容器又占三大類電容器(電解電容器、陶瓷電容器、有機薄膜電容器)產量的36.8％左右。

目前，我國已成為全球鋁電解電容器的主要生產國。據IT情報中心的數據，2004年，中國鋁電解電容器的產量達到700億只，占全球同類產品的40％，銷售額超過100億元人民幣。隨著PC產品、電視機、DVD等視聽產品、洗衣機、節能燈等家用電器和變壓器、汽車電子品等的快速發展，鋁電解電容器的市場需求量將以不低于5％的速度增長。

鋁電解電容器的突出特點是：(1)單位體積電容量大，是其它電容器的幾倍到幾十倍。(2)額定容量大，由于采用卷繞結構，很容易擴大體積，因此可以很容易地做到幾百甚至幾千微法的額定電容量。(3)具有自愈作用，由于在電容器內部存在電解液，在工作中電容器陽極鋁箔上的電介質一旦發生局部破損，電解液中的OH-根離子會在電場的作用下迅速到達，將破損位置堵住并將破壞的氧化膜修復，使電容器恢復正常。(4)工作電場強度高，由于陽極氧化膜在形成過程中每伏特生長約1.4nm，即陽極氧化膜生長時的電場強度約為7×107V/cm，其工作狀態下的電場強度約為5×107V/cm，此值遠遠大于陶瓷電容器和薄膜電容器的工作電場強度。(5)價格優勢，制造鋁電解電容器的成本相對較低，尤其是單位容量的制造成本比其它類型的電容器具有壓倒性優勢。

正是由于上述優點，鋁電解電容器得到了極其廣泛的應用和發展。雖然在發展過程中，鋁電解電容器遇到來自集成電路、整機電路的改進和在高壓、高頻、長壽命、小容量應用領域中其它電容器(如多層獨石陶瓷電容器、金屬化薄膜電容器、鉭電解電容器等)的相互滲透和挑戰，但由于鋁電解電容器容量價格比的優勢，并隨著鋁電解電容器自身的不斷改進和完善，小型化、片式化以及中高壓大容量鋁電解電容器的應用領域不斷拓寬，尤其是電動運載工具的投入使用以及各類電源的發展，鋁電解電容器不僅不會萎縮，還會具有更強的生命力和更廣闊的發展空間。

在電解液中，芯包含浸電解液的量是制約電容器容量大小的一個關鍵性因素，現在在容量要求越來越高的情況下，提高電解液含浸量是一個重要的技術手段，然而目前在這一方便國內的電容器廠還是做得不夠好，尤其是高壓鋁電解電容器，由于電解液的粘度高使得芯包含浸的電解液的量有限，并且含浸的速度很慢，影響電容器的封裝時間。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種電解液含浸量大，并且含浸速度快的高容量的鋁電解電容器及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：一種高容量的鋁電解電容器，包括芯包和外殼，所述芯包通過橡膠塞密封設置在外殼內，所述芯包由包括陽極箔、電解紙和陰極箔卷繞或者折疊而成；所述芯包上含浸有電解液，所述電解紙上接枝有聚乙二醇或者聚乙二醇衍生物。

上述的高容量的鋁電解電容器，優選的，所述聚乙二醇衍生物包括單烷氧基聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇胺或者聚乙二醇的酯化物。

上述的高容量的鋁電解電容器，優選的，所述電解液包括溶劑、溶質和添加劑，所述溶劑為乙二醇。

上述的高容量的鋁電解電容器，優選的，所述溶質包括烷基和烷氧基的多支鏈銨鹽。

上述的高容量的鋁電解電容器，優選的，所述添加劑包括閃火電壓提升劑和消氫劑。