一种铝电解电容器及其制造方法与流程

本发明涉及电容器，尤其是涉及一种铝电解电容器及其制造方法。

背景技术：

1、在日本，变频控制已是空调和冰箱的标准技术，变频空调占整个空调市场的80％。目前全球市场规模相对稳定，消费类电子应用占比高达35％，且国内消费量占比较其他地区更大，电脑及周边应用占比22％，工业、电力及照明领域应用占比18％，供应商方面日企仍旧独占鳌头，nichicon、rubycon、panasonic占据全球份额的50％以上，国内企业艾华集团和江海股份份额相对小，但正逐年扩大。根据目前国内各变频空调制造商的要求和国外同类产品的情况-变频空调用大型铝电解电容器的技术特征为：可靠性和安全性高，铝壳底部防爆，从整机角度考虑应为零缺陷产品；电容器的使用条件恶劣，因一般安装干室外挂机内，环境温度变化幅度大，且太多数整机呈间隙运行状态，因此要求电容器电性能十分稳定。

2、对于变频空调产品应用，过去存在一个误区，总认为空调使用季节性强，时间短，加上成本压力大，因此，在过去选型时一般会选择85℃普通品、400v普通品、450v普通品等。其实，针对空调应用，首先要充分考虑到使用环境最恶劣的条件，如：(1)安装在南面阳台，夏天长时间太阳暴晒，导致产品环境温度就比较高；(2)对于一些偏远地区，由于电网电压波动比较大，出现过电压或过电流，就会导致产品内部严重发热；最终导致大电容器失效；(3)如果周边大气污染比较恶劣，如长期存在一些含卤素的气体，也会严重影响电容器的使用寿命；(4)现在许多家庭条件优越，冬天、夏天空调开机时间很长，已经超越过去的设计设想。随着电力电子器件的发展，变频技术也在不断发展；因此，有必要开发一种铝电解电容器能适应空调使用的新需求。

3、现有技术中，当铝电解电容器电解液蒸发较多、溶液变稠时，电阻率因粘稠度增大而上升，使工作电解质的等效串联电阻增大，导致电容器损耗明显上升，损耗角增大。例如对于105℃工作温度的电解电容器，其最大芯包温度高于125℃时，电解液粘稠度骤增，电解液的esr增加近十倍；增大的等效串联电阻会产生更大热量，造成电解液的更大挥发。如此循环往复，铝电解电容器容量急剧下降，甚至会造成爆炸。

技术实现思路

1、为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供一种铝电解电容器及其制造方法。

2、本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

3、一种铝电解电容器的制造方法，其包括以下步骤：

4、步骤s1、制作芯包：将阳极箔和阴极箔之间介入电解纸，卷绕成芯包；其中，所述阳极箔的比容0.67～0.70μf/cm2，厚度110～125μm，比容离散率≤10％，拉伸强度≥16.7n/cm；

5、步骤s2、干燥处理：将卷绕的芯包进行烘烤干燥；

6、步骤s3、电解液含浸：将步骤s2干燥后的芯包浸入电解液中进行含浸处理，所述电解液由以下成份按质量百分比组成：主溶剂45％～68％、辅助溶剂15％～25％、溶质8％～15％、添加剂5％～12％、吸气剂0.8％～2％、修补剂0.3％～1％；

7、步骤s4、加热聚合：将步骤s3含浸后的芯包进行加热聚合；

8、步骤s5、封装步骤：将步骤s4聚合后的芯包入壳及胶塞封口；封口后，壳体上的束腰槽槽顶与卷边顶部之间的高度控制在4.0±0.3mm，所述卷边的入胶深度为所述胶塞厚度在40％～60％；

9、步骤s6、老化步骤；

10、由所述制造方法得到的铝电解电容器应用于中央空调控制板。

11、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述主溶剂由以下成份按质量百分比组成：乙二醇45～67％、丙三醇22～35％、二甘醇5～20％。

12、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述辅助溶剂由以下成份按质量百分比组成：双羧酸铵50～62％，磷钨酸18～30％、聚乙二醇10～25％。

13、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述溶质由以下成份按质量百分比组成：已二酸铵35～55％、乙酸铵15～25％、柠檬酸10～22％、1.10-癸二酸铵5～14％、1.6-十二双酸3～10％。

14、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述添加剂由以下成份按质量百分比组成：硝基三氮硼30～45％、8-羟基喹啉18～32％、氨三乙酸12～25％、磷酸三丁酯5～15％。

15、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述修补剂由以下成份按质量百分比组成：聚乙烯醇42～70％、癸二酸铵18～30％、氢氧化钠3～18％、次亚磷酸钠1～8％。

16、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述阳极箔为经过六级化成处理的阳级箔。

17、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述胶塞采用铁氟龙涂层电木板与三元乙丙胶混合制备而成。

18、作为本发明提供的铝电解电容器的制造方法的一种优选实施方式，所述电解纸为木浆纤维。

19、一种铝电解电容器，其由任一上述的制造方法制得。

20、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

21、本发明提供的制造方法制得的铝电解电容器，不仅降低漏电流、降低产品损耗，而且提高产品耐大纹波电流能力；在高温环境下随着使用时间的增长，电解液逐渐消耗和挥发，为此本发明开发出电导率高，闪火电压高，修复能力强，高温性能稳定的新型工作电解液，降低产品损耗，防止铝电解电容器中电解液由于内部高温沸腾的气体或电化学过程而产生的气体而引起内部高气压造成铝电解电容器的爆炸，稳定了产品电性能，提高产品耐大纹波电流能力；本发明人还发现，上述电解液需要特定阳极箔相配合才得到充分的展示，此特定阳极箔为采用经过六级化成处理的阳级箔，其比容0.67～0.70μf/cm2，厚度110～125μm，比容离散率≤10％，拉伸强度≥16.7n/cm，改善高温的作用使氧化膜介质恶化导致漏电流增大而加速介质绝缘性能破坏，稳定了产品电性能。本发明人进一步改善封装工艺：壳体上的束腰槽槽顶与卷边顶部之间的高度控制在4.0±0.3mm，所述卷边的入胶深度为所述胶塞厚度在40％～60％，如此使卷边部位紧扣胶塞的胶面，能更好地锁住电解液，确保产品在高温下及使用时间的增长电解液不会逐渐消耗和挥发，使产品的寿命得到提升。

技术特征：

1.一种铝电解电容器的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述主溶剂由以下成份按质量百分比组成：乙二醇45～67％、丙三醇22～35％、二甘醇5～20％。

3.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述辅助溶剂由以下成份按质量百分比组成：双羧酸铵50～62％，磷钨酸18～30％、聚乙二醇10～25％。

4.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述溶质由以下成份按质量百分比组成：已二酸铵35～55％、乙酸铵15～25％、柠檬酸10～22％、1.10-癸二酸铵5～14％、1.6-十二双酸3～10％。

5.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述添加剂由以下成份按质量百分比组成：硝基三氮硼30～45％、8-羟基喹啉18～32％、氨三乙酸12～25％、磷酸三丁酯5～15％。

6.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述修补剂由以下成份按质量百分比组成：聚乙烯醇45～70％、癸二酸铵18～30％、氢氧化钠3～18％、次亚磷酸钠1～8％。

7.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述阳极箔为经过六级化成处理的阳级箔。

8.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述胶塞采用铁氟龙涂层电木板与三元乙丙胶混合制备而成。

9.根据权利要求1所述的铝电解电容器的制造方法，其特征在于，所述电解纸为木浆纤维。

10.一种铝电解电容器，其特征在于，其由权利要求1-9任一所述的制造方法制得。

技术总结
本发明公开了一种铝电解电容器及其制造方法。制造方法包括以下步骤：步骤S1、制作芯包，阳极箔的比容0.67～0.70μF/cm2，厚度110～125μm，比容离散率≤10％，拉伸强度≥16.7N/cm；步骤S2、干燥处理；步骤S3、电解液含浸：将步骤S2干燥后的芯包浸入电解液中进行含浸处理，电解液由以下成份按质量百分比组成：主溶剂45％～68％、辅助溶剂15％～25％、溶质8％～15％、添加剂5％～12％、吸气剂0.8％～2％、修补剂0.3％～1％；步骤S4、加热聚合；步骤S5、封装步骤：将步骤S4聚合后的芯包入壳及胶塞封口；封口后，壳体上的束腰槽槽顶与卷边顶部之间的高度控制在4.0±0.3mm，卷边的入胶深度为胶塞厚度在40％～60％；步骤S6、老化步骤。本发明铝电解电容器，不仅降低漏电流、降低产品损耗，而且提高产品耐大纹波电流能力。

技术研发人员：刘泳澎,黄汝梅,张小波
受保护的技术使用者：肇庆绿宝石电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13