一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体及电容器的制作方法

本发明涉及一种高压铝电解电容器，尤其涉及一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器及其制备方法。

背景技术：

传统铝电解电容器多采用卷绕型芯包，在含浸过后，利用铝壳、橡胶塞等配件组立成型。随着电子产品的微型化和扁平化，传统的圆柱型铝电解电容器在空间利用率上并无优势而且还制约了电子产品的微型、扁平化发展趋势。并且现有的电容器的容量都是固定的，在客户端使用的时候将多个电容器串联或者并联使用的时候非常的不方便。专利号201610772313.8，一种高压叠片式铝电解电容器及其制备方法的专利中，提供了一种将芯包单元，这样多个芯包单元可以方便的进行组合；然而这个专利中的阳极导箔条和阴极导箔条是分别铆接或焊接在阳极箔和阴极箔上的，这样就势必增加了芯包单元的厚度，并且在铆接或焊接的时候势必破坏阳极箔和阴极箔的结构，并且由于是铆接或焊接的所以阳极导箔条和阴极导箔条的集流能够不强，所以耐纹波电流的能力不强。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种方便组合，集流能力强的极耳引出的叠层高压铝电解电容器及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体，包括芯包单元，所述芯包单元包括阳极箔、电解纸和阴极箔，所述阳极箔、电解纸和阴极箔折叠形成芯包；所述阳极箔包括铝箔本体和阳极极耳；所述铝箔本体的表面涂覆一层铝粉后然后烧结成型一层烧结铝粉，阳极极耳留白；所述阴极箔包括铝箔本体和阴极极耳；所述阳极极耳和阴极极耳伸出芯包。

上述的极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体，优选的，所述芯包单元由铝塑膜真空塑封，阳极极耳和阴极极耳伸出铝塑膜。

上述的极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体，优选的，所述阳极极耳和阴极极耳均从铝箔本体直接引出形成全极耳；所述阳极极耳和阴极极耳错开布置使得阳极极耳和阴极极耳分别在芯包的两侧伸出芯包。

上述的极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体，优选的，所述阳极箔的铝箔本体和阴极箔的铝箔本体的尺寸相同，所述电解纸的长度或宽度均大于阳极箔的铝箔本体，所述阳极箔的铝箔本体和阴极箔的铝箔本体由电解纸隔开并均位于电解纸的内侧。

一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体的制备方法，包括以下步骤，

1)在一整张铝箔上间歇式的涂覆然后烧结铝粉使得在铝箔上间歇式的烧结有烧结铝粉层；并进行裁切形成阳极箔，在阳极箔上形成有留白的阳极箔；按照阳极箔的形状裁切相对应的阴极箔；

2)将阳极箔、电解纸和阴极箔折叠形成芯包单元，并且含浸电解液；

3)将芯包单元真空塑封在铝塑膜内；阳极极耳和阴极极耳伸出铝塑膜，形成芯包单体；

4)将多个芯包单元串联或者并联后封装在外壳内，并且将阳极极耳和阴极极耳电性引出外壳。

上述的极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体的制备方法，优选的，所述电解液包括50-80份溶剂、10-40份主溶质、0-10份副溶质、10-40份含有烷氧基的多支链铵盐和1-5份水；多支链铵盐包括多支链的二元羧酸铵、多支链的三元羧酸铵、多支链的四元羧酸铵和多支链的六元羧酸铵，并且它们的侧链上有烷氧基，两个羧基之间的碳原子数等于或大于十六。

上述的极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体的制备方法，优选的，所述溶剂包括乙二醇、甘露醇、正丁醇、丙三醇、一缩二乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和二甘醇的一种或多种；

所述溶质包括丁二酸、戊二酸、己二酸、己二酸铵、辛二酸铵、壬二酸铵、癸二酸铵、1,7-癸二酸铵、异癸二酸铵、烷基癸二酸铵、十二双酸铵、2-己基己二酸的一种或多种；

所述副溶质包括硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、五硼酸铵、苯二酸、对苯二酸、柠檬酸的一种或多种。

上述的极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体的制备方法，优选的，所述电解液中还包括0.1-1份添加剂，所述添加剂包括对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵的一种或多种。

上述的极耳引出的叠层高压铝电解电容器芯包单体的制备方法，优选的，所述电解液为凝胶电解液。

一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器，包括多个上述的芯包单体，多个芯包单体串联或者并联在一起并且封装在外壳内。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中通过阳极极耳和阴极极耳将芯包单元电性引出，而阳极极耳和阴极极耳和铝箔本体都是一体成型的，所以就不存在连接的问题，也就不会增加芯包单元的厚度。同时相比于铆接或焊接的形式集流能力也就更强，芯包单元的耐纹波电流能力也就更强。在本发明中，可以选择多个芯包单元串联或者并联在一起，然后在封装在外壳内，这样能够方便的对芯包单元进行组合。

附图说明

图1为实施例1中极耳引出的叠层高压铝电解电容器中芯包单元的结构示意图。

图2为实施例1中全极耳引出的叠层高压铝电解电容器中芯包单元的结构示意图。

图3为实施例1中多个芯包单体串联的结构示意图。

图例说明

1、阳极箔；2、阳极极耳；3、阴极箔；4、阴极极耳；5电解纸；6、芯包单体。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

实施例1

一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器，包括多个芯包单元，多个芯包单元串联或者并联在一起并且封装在外壳内；所述芯包单元包括阳极箔、电解纸和阴极箔，所述阳极箔、电解纸和阴极箔折叠形成芯包后由电解纸缠绕至少一圈；所述阳极箔包括铝箔本体和阳极极耳；所述铝箔本体的表面涂覆铝粉然后再烧结成型一层烧结铝粉，阳极极耳留白；所述阴极箔包括铝箔本体和阴极极耳；所述阳极极耳和阴极极耳伸出芯包。

在本发明中，芯包单元由铝塑膜真空塑封，阳极极耳和阴极极耳伸出铝塑膜。阳极极耳和阴极极耳均从铝箔本体直接引出形成全极耳。阳极极耳和阴极极耳错开布置使得阳极极耳和阴极极耳分别在芯包的两侧伸出芯包。阳极箔上烧结铝层的孔隙率为10％-50％，铝粉层总厚度为50μm-500μm。

在本发明中，烧结铝粉层的烧结可以以专利号200880128783.4，用于铝电解电容器的电极材料和制造该电极材料的方法烧结而成。在进行烧结的时候，在铝箔间歇式的烧结有烧结铝粉层，烧结后再进行裁切，在裁切的时候将留白的部位裁切成阳极极耳，这样裁切出来的阳极箔就由阳极极耳引出。留白的部位也就是没有烧结有烧结铝粉层的位置。

在本发明中，所述阳极箔的铝箔本体和阴极箔的铝箔本体的尺寸相同，所述电解纸的长度或宽度均大于阳极箔的铝箔本体，所述阳极箔的铝箔本体和阴极箔的铝箔本体由电解纸隔开并均位于电解纸的内侧。

在本发明中，提供一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤，1)在一整张铝箔上间歇式的涂覆一层铝粉然后在烧结铝粉使得在铝箔上间歇式的烧结有烧结铝粉层；并进行裁切形成阳极箔，在阳极箔上形成有留白的阳极箔；按照阳极箔的形状裁切相对应的阴极箔；

2)将阳极箔、电解纸和阴极箔折叠形成芯包单元，并且含浸电解液；

3)将芯包单元真空塑封在铝塑膜内；阳极极耳和阴极极耳伸出铝塑膜，形成芯包单体；

4)将多个芯包单元串联或者并联后封装在外壳内，并且将阳极极耳和阴极极耳电性引出外壳。

在本发明中，所述电解液包括50-80份溶剂、5-20份主溶质、0-10份副溶质、10-40份含有烷氧基的多支链铵盐和1-5份水；多支链铵盐包括多支链的二元羧酸铵、多支链的三元羧酸铵、多支链的四元羧酸铵和多支链的六元羧酸铵，并且它们的侧链上有烷氧基，两个羧基之间的碳原子数等于或大于十六。

在本发明中，所述溶剂包括乙二醇、甘露醇、正丁醇、丙三醇、一缩二乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇和二甘醇的一种或多种；

所述溶质包括丁二酸、戊二酸、己二酸、己二酸铵、辛二酸铵、壬二酸铵、癸二酸铵、1,7-癸二酸铵、异癸二酸铵、烷基癸二酸铵、十二双酸铵、2-己基己二酸的一种或多种；

所述副溶质包括硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸单丁酯、五硼酸铵、苯二酸、对苯二酸、柠檬酸的一种或多种。

在本发明中，所述电解液中还包括0.1-1份添加剂，所述添加剂包括对硝基苯酚、邻硝基苯酚、间二硝基苯、对硝基苯甲酸、对硝基苯甲醚或对硝基苯甲醇、次亚磷酸铵的一种或多种。

实施例1

如图3所示的一种极耳引出的叠层高压铝电解电容器，有多个芯包单体6串联形成，每个芯包单体6包括一个芯包单元；多个芯包单体串联后的芯包单元封装在外壳内；如图1所示，芯包单元包括阳极箔1、电解纸5和阴极箔3，阳极箔1、电解纸5和阴极箔3折叠形成芯包；阳极箔1包括铝箔本体和阳极极耳2；铝箔本体的表面涂覆铝粉后然后再烧结成型有一层烧结铝粉，阳极极耳2留白；阳极箔1上烧结铝层的孔隙率为10％-50％，铝粉层总厚度为50μm-500μm。阴极箔3包括铝箔本体和阴极极耳4，阴极箔3上没有烧结铝；阳极极耳2和阴极极耳4伸出芯包。在本实施例中，采用的是半极耳的形式，在其他实施例中，阳极极耳和阴极极耳的宽度可以跟铝箔本体的宽度相同，也就是全极耳的形式，只是在全极耳的形式的时候，最好如图2所示，阳极极耳和阴极极耳在芯包的不同侧引出。

在本实施例中，芯包单元由铝塑膜真空塑封，阳极极耳和阴极极耳伸出铝塑膜。

在本实施例中，芯包单元上含浸有电解液，所述电解液包括70份乙二醇、5份葵二酸铵、2份甘露醇、5份五硼酸铵、20份含有烷氧基的多支链的三元羧酸铵和0.5份水。在本实施例中，乙二醇和甘露醇为溶剂，葵二酸铵为主溶质，五硼酸铵为副溶质。本实施例中，葵二酸铵和五硼酸铵能够有效的降低电解液的电导率，从而提高电解液的闪火电压。而多支链的三元羧酸铵是一种含有烷氧基的多支链的三元羧酸铵在高压的时候会电解产生氧离子，这样能够为阳极箔表面的氧化膜修复提供阳离子，进一步的提高电容器的耐高压性能。水的加入也是在通电的情况下可以为阳极氧化膜的修复提供氧离子，当时水的加入会增加电解液的电导率，所以水的量需要控制，并且在电解水的时候会产生氢离子，所以在电解液中可以加入0.2份对硝基苯酚起到消氢的作用。

本实施例的电解液的电导率在(500-680)*10^-6s/cm，并且在含有烷氧基的多支链的三元羧酸铵的作用下，闪火电压可高达700v。

本实施例的极耳引出的叠层高压铝电解电容器，具有组合方便，并且具有耐高压的特性。在本实施例中，由于采用极耳的形式将芯包的电流引出，而本实施例的极耳在连接到阳极箔上的时候不需要经过铆接或者焊接，而是一体成型的，所以极耳相比于传统的导箔条的集流能力更强，并且没有铆接或焊接也就不会破坏阳极箔，尤其是阳极箔采用烧结铝粉箔的时候。

实施例2

在本实施例中，电解液可以采用凝胶电解液，凝胶电解液可以是专利号201711316140.x，凝胶电解液及铝电解电容器的制备方法里面公开的凝胶电解液。凝胶电解液的优异阻燃性能在高压铝电解电容器中的运用是非常合适的。