一种130℃高温牛角型安规铝电解电容器及其制备方法与流程

一种130
℃
高温牛角型安规铝电解电容器及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种130℃高温牛角型安规铝电解电容器及其制备方法。


背景技术：

2.目前，电子类产品已经成为现代生活不可或缺的重要部分，各种类型的电子产品和电子设备大量应用于人们生产、交通、娱乐等生活的方方面面。随着5g网络的推广，5g基站也在迅猛的建设当中，随着5g通讯基站的小型化发展，基站设备内部的耐热能力及寿命要求也进一步提升，一旦使电解电容器的使用环境温度过高，电解电容器的使用寿命会成倍递减，进而使得电子类产品不能正常工作，给人们的生产、生活带来不便，更严重时甚至还会引起局部电路短路燃烧，给大家的财产和生命造成威胁，目前在国内外牛角型铝电解电容器生产行业中，暂还没有出现10℃产品。例如国外日本黑金刚ncc(chemi
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con)、红宝石(rubycon)和国内艾华(aishi)。目前市场上牛角型铝电解电容普遍寿命在105℃5000h，但若是将温度上升到130℃，虽然按照行业内的“10度法则”计算的寿命应该是1250小时，但实际上，在这个温度下试验这些产品远不能够达到这个时间。因此，是无法为市场解决各类电源产品耐高温难题。
3.目前电容器芯包中电解纸的搭配标准；电容器，其电解纸采用双层结构，其中内层采用吸液性好的电解纸保证了阴极箔和阳极箔表面电解液充足，进而提升铝电解电容器的耐105℃高温的能力及保证寿命。
4.然而，目前的牛角型安规铝电解电容器因设计上的缺陷，只能在
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20℃～105℃范围内工作，是无法在更高环境温度下保证其容量衰减在30％以内。其电解液使用的是乙二醇体系加传统的添加剂，使用过程中电解电容的产氢量较大容易冲击防爆阀，造成防爆阀动作。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种能显著提高产品结构的散热能力，抗压能力，并通过电解液新型合成辅助添加剂的添加，降低了电解液的产氢量使电容器既能承受更高温度又能保证寿命的130℃高温牛角型安规铝电解电容器，及其对应的制备方法。
6.为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下：
7.一种130℃高温牛角型安规铝电解电容器，包括上端设置有开口的铝壳，安装在所述铝壳外侧面上的胶管，设置在所述铝壳的内部上端的导箔条组合，安装在所述铝壳上端开口处的、且带有牛角状接线端的盖体，安装在所述铝壳内部的电解纸，以及间隔穿插安装在所述电解纸之间的阳极箔和阴极箔。
8.进一步的，所述导箔条组合包括与阴极箔钉接的负极导箔条和与阳极箔钉接的正极导箔条，具体的，通过负极导箔条31和正极导箔条32连接盖体4。
9.进一步的，所述电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，所述内层电解纸位于对应的阴极箔或阳极箔内侧，所述内层电解纸和外层电解纸的紧度一致。
10.进一步的，所述内层电解纸和外层电解纸皆为w纤维。
11.一种130℃高温牛角型安规铝电解电容器的制备方法，包括以下步骤：
12.1)裁切：裁切阴极箔、阳极箔和电解纸；
13.2)钉绕：通过冷铆设备将步骤1)裁切所得的正极导箔与阳极箔钉接，将负极导箔与阴极箔钉接，将电解纸与阴极箔、阳极箔层叠，采用阴极箔外露连接铝壳，以提升电容器的散热能力并与阳极箔和阴极箔一起卷绕成芯包，其中电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，内层电解纸位于对应的阴极箔或阳极箔内侧，内外层电解纸的紧度一致；
14.3)浸渍：通过循环式抽真空、加压含浸，将步骤2)制得的芯包浸入经过专用电解液，按抽真空在≤
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0.3mpa的气压下持续4
‑
10min，再以≥96mpa气压的条件加压10
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30min，周期循环4
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48次，对其加载负压和正压，使电解液充分浸渍到电解纸上；
15.4)组装：将步骤3)浸渍好的芯包与铝壳和特殊定制耐135℃高温的盖体组成裸品电容器；
16.5)套管：将步骤4)制得的裸品电容器套上绝缘套管；
17.6)老化；
18.7)特性测试：经过特性测试后得到合格的电容器。
19.进一步的，所述步骤3)的浸渍过程中，循环式抽真空、加压含浸中，电解液按重量百分比构成如下：
20.a)溶剂：包括作为主溶剂的76.6％的己二醇和作为辅助溶剂的5％的纯水，其中纯水为原材料合成过程中产生；
21.b)溶质：包括1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％异癸二酸铵；
22.c)添加剂：包括0.70％的对硝基苯甲酸和1.5％的次亚磷酸；
23.d)闪火电压提升剂：包括2％的柠檬酸和2％的二甘醇，0.5％的纳米二氧化硅。
24.进一步的，所述循环式抽真空、加压含浸中，专用电解液的烧煮工艺，可分为以下步骤：
25.a)先将主溶剂及辅助溶剂加热至70
‑
90℃；
26.b)在上述溶剂中加入溶质；
27.c)将溶液继续加热到130
‑
145℃；
28.d)加入添加剂使之完全溶解；
29.e)自然冷却。
30.本发明的有益效果为:本发明的电解纸采用双层结构的电解液吸附能力强的内层电解纸和外层电解纸，并加以能够承受135℃高温的特殊定制的盖体，使电容器既能承受更高温度，散热能力良好又能保证寿命，此外，本电容器的生产过程中，通过合理选用电解液溶剂、溶质以及添加剂，有效提高了电解液的耐低温能力及寿命，填补了业内牛角型铝电解电容器耐高温能力不高的空白。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明的130℃高温牛角型安规铝电解电容器的结构示意图。
33.图2为图1中电解纸的剖面结构图。
具体实施方式
34.一种130℃高温牛角型安规铝电解电容器，如图1
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2所示，包括上端设置有开口的铝壳1，安装在所述铝壳1外侧面上的胶管2，设置在所述铝壳1的内部上端的导箔条组合3，安装在所述铝壳1上端开口处的、且带有牛角状接线端的盖体4，安装在所述铝壳1内部的电解纸5，以及间隔穿插安装在所述电解纸5之间的阳极箔6和阴极箔7。所述导箔条组合3包括与阴极箔6钉接的负极导箔条31和与阳极箔7钉接的正极导箔条32，具体的，通过负极导箔条31和正极导箔条32连接盖体4。所述电解纸5包括内层电解纸51和外层电解纸52，所述内层电解纸51位于对应的阴极箔6或阳极箔7内侧，所述内层电解纸51和外层电解纸52的紧度一致。
35.在本实施例中，所述内层电解纸51和外层电解纸52皆为w纤维。
36.一种130℃高温牛角型安规铝电解电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
37.1)裁切：裁切阴极箔、阳极箔和电解纸；
38.2)钉绕：通过冷铆设备将步骤1)裁切所得的正极导箔与阳极箔钉接，将负极导箔与阴极箔钉接，将电解纸与阴极箔、阳极箔层叠，采用阴极箔外露连接铝壳，以提升电容器的散热能力并与阳极箔和阴极箔一起卷绕成芯包，其中电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，内层电解纸位于对应的阴极箔或阳极箔内侧，内外层电解纸的紧度一致；
39.3)浸渍：通过循环式抽真空、加压含浸，将步骤2)制得的芯包浸入经过专用电解液，按抽真空在≤
‑
0.3mpa的气压下持续4
‑
10min，再以≥96mpa气压的条件加压10
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30min，周期循环4
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48次，对其加载负压和正压，使电解液充分浸渍到电解纸上；
40.4)组装：将步骤3)浸渍好的芯包与铝壳和特殊定制耐135℃高温的盖体组成裸品电容器；
41.5)套管：将步骤4)制得的裸品电容器套上绝缘套管；
42.6)老化；
43.7)特性测试：经过特性测试后得到合格的电容器。
44.在本实施例中，所述步骤3)的浸渍过程中，循环式抽真空、加压含浸中，电解液按重量百分比构成如下：
45.a)溶剂：包括作为主溶剂的76.6％的己二醇和作为辅助溶剂的5％的纯水，其中纯水为原材料合成过程中产生；
46.b)溶质：包括1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％异癸二酸铵；
47.c)添加剂：包括0.70％的对硝基苯甲酸和1.5％的次亚磷酸；
48.d)闪火电压提升剂：包括2％的柠檬酸和2％的二甘醇，0.5％的纳米二氧化硅。
49.在本实施例中，所述循环式抽真空、加压含浸中，专用电解液的烧煮工艺，可分为以下步骤：
50.a)先将主溶剂及辅助溶剂加热至70
‑
90℃；
51.b)在上述溶剂中加入溶质；
52.c)将溶液继续加热到130
‑
145℃；
53.d)加入添加剂使之完全溶解；
54.e)自然冷却。
55.本发明的有益效果为:本发明的电解纸采用双层结构的电解液吸附能力强的内层电解纸和外层电解纸，并加以能够承受135℃高温的特殊定制的盖体，使电容器既能承受更高温度，散热能力良好又能保证寿命，此外，本电容器的生产过程中，通过合理选用电解液溶剂、溶质以及添加剂，有效提高了电解液的耐低温能力及寿命，填补了业内牛角型铝电解电容器耐高温能力不高的空白。
56.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。