一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法与流程

本发明涉及铝电解电容器，尤其涉及一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法。

背景技术：

1、铝电解电容器是一种电容器，利用铝箔作为正极，氧化膜作为介质，电解液作为负极，实现电荷的存储和释放，铝电解电容器的结构组成包括：铝壳、芯包和胶粒，芯包由电解纸，阳极箔和阴极箔卷绕而成,阳极箔和阴极箔分别固定有导针引线；芯包外围包裹耐高温的胶带,芯包含浸有电解液，胶粒和铝壳将芯包密封，引线穿过胶粒露在壳外形成正负电极。由于电解液是实际的阴极，加上电解液在芯包内是流动的，电解液作为电容负极和铝壳之间的导电媒介，将两者进行了电连接。故电解电容在工作时，铝壳表面与正极之间存在电压，该电压往往等于工作电压。

2、阳极箔在裁切过程中，不可避免的在裁切面上产生毛刺，当毛刺尺寸足够大时，组装成品后就容易与铝壳底部发生尖端放电，造成电容短路。所以毛刺尺寸是电容制造工艺中重点管控的参数。随着电子产品的尺寸缩小，电解电容设计也越来越紧凑，芯包和铝壳顶部之间的空隙越来越小。尽管毛刺尺寸控制得越来越严格，但由于电解电容在电子产品的雷击浪涌试验中承受的瞬间电压远高于额定工作电压，所以这种紧凑型电解电容器还是很容易发生铝箔裁切面与铝壳顶部之间短路击穿，表现为整机保险丝的烧毁。

3、在铝壳底部垫圆形电解纸可减少故障率，但由于电解液流动性，潮湿的电解纸仍然保持与铝壳、阴极的电导通，正极箔毛刺仍然会对它进行放电，且垫入的电解纸会影响电解电容防爆阀打开时的安全性，显得极为不便，所以亟需一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，解决了现有技术中由于电解液流动性，潮湿的电解纸仍然保持与铝壳、阴极的电导通，正极箔毛刺仍然会对它进行放电，且垫入的电解纸会影响电解电容防爆阀打开时的安全性的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，包括所使用的物品主要为：水浴锅、去离子水、导热杯、铝壳、化成液，且提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法中的铝壳化成主要包括以下几点步骤：

4、步骤一：水浴锅，内装85℃的电导率＜1μs/cm的去离子水，用于保持化成液温度在75-85℃之间；

5、步骤二：导热杯，不锈钢材质，具有导热性并隔离铝壳与水接触；

6、步骤三：铝壳，内装化成液，外壳保持与直流电源正极连接；

7、步骤四：化成液，一定浓度和电导率的硼酸铵溶液，预先加热到85℃再加入到铝壳中；

8、步骤五：纯铝材质的铝棒作为化成时的阴极，置于铝壳中心部位并插入化成液中。

9、优选的，针对400v或以上的高压电容产品，在75-85℃条件下，使用一定浓度的硼酸铵溶液对铝壳内壁进行化成，化成电压100-400v，绝缘耐压≈化成电压，化成后的铝壳内壁相当于增加一层耐压100-400v的绝缘层，阻隔铝箔裁切毛刺与铝壳顶部的尖端放电。

10、优选的，直流电源，电压和电流可调，采用低电压开始，逐步升压，并限制电流的方式给铝壳化成，总化成时间40min左右。

11、优选的，效果验证：分别用普通铝壳和化成后的铝壳各组装100只rl400v15 8.2*16电容器，其他组成部件材料完全相同；通过雷击浪涌试验仪对其施加浪涌电压，起始电压1000v，步进电压100v,每个电压施加20次，间隔20s，记录电容鼓底防爆阀打开时的电压及次数，试验结束后解析电容器，观察铝壳内部底部有无放电发黑痕迹。

12、优选的，设计合理的外壳和绝缘结构：合理设计电容器的外壳和绝缘结构可以提高其对雷击的抵抗能力，外壳应选用具有良好导电性和耐腐蚀性的材料，能够阻止雷电通过电容器的内部电路，选择合适的电解液和电介质材料：电解液和电介质材料的选择对电容器的抗雷击性能有重要影响，优质的电解液和电介质材料应具备良好的绝缘性能和耐高温性能。

13、本发明至少具备以下有益效果：

14、本发明中一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，针对400v或以上的高压电容产品，在75-85℃条件下，使用一定浓度的硼酸铵溶液对铝壳内壁进行化成，即阳极氧化,使铝壳在其表面上生成一层结构致密绝缘的的γ’-a l 2o3膜，化成电压100-400v，因为绝缘耐压≈化成电压，故化成后的铝壳内壁相当于增加一层耐压100-400v的绝缘层，有效阻隔了铝箔裁切毛刺与铝壳顶部的尖端放电，大大提升了紧凑型的电解电容的抗雷击浪涌能力。

技术特征：

1.一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，所使用的物品主要为：水浴锅、去离子水、导热杯、铝壳、化成液，且提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法中的铝壳化成主要包括以下几点步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，其特征在于，所述针对400v或以上的高压电容产品，在75-85℃条件下，使用一定浓度的硼酸铵溶液对铝壳内壁进行化成，化成电压100-400v，绝缘耐压≈化成电压，化成后的铝壳内壁相当于增加一层耐压100-400v的绝缘层，阻隔铝箔裁切毛刺与铝壳顶部的尖端放电。

3.根据权利要求1所述的一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，其特征在于，所述直流电源，电压和电流可调，采用低电压开始，逐步升压，并限制电流的方式给铝壳化成，总化成时间40min左右。

4.根据权利要求1所述的一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，其特征在于，所述效果验证：分别用普通铝壳和化成后的铝壳各组装100只rl400v15 8.2*16电容器，其他组成部件材料完全相同；通过雷击浪涌试验仪对其施加浪涌电压，起始电压1000v，步进电压100v,每个电压施加20次，间隔20s，记录电容鼓底防爆阀打开时的电压及次数，试验结束后解析电容器，观察铝壳内部底部有无放电发黑痕迹。

5.根据权利要求1所述的一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，其特征在于，所述设计合理的外壳和绝缘结构：合理设计电容器的外壳和绝缘结构可以提高其对雷击的抵抗能力，外壳应选用具有良好导电性和耐腐蚀性的材料，能够阻止雷电通过电容器的内部电路，选择合适的电解液和电介质材料：电解液和电介质材料的选择对电容器的抗雷击性能有重要影响，优质的电解液和电介质材料应具备良好的绝缘性能和耐高温性能。

技术总结
本发明涉及铝电解电容器技术领域，尤其涉及一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，解决了现有技术中由于电解液流动性，潮湿的电解纸仍然保持与铝壳、阴极的电导通，正极箔毛刺仍然会对它进行放电，且垫入的电解纸会影响电解电容防爆阀打开时的安全性的问题。一种提高铝电解电容器产品抗雷击效果的方法，包括水浴锅，内装85℃的电导率＜1μs/cm的去离子水，用于保持化成液温度在75‑85℃之间，导热杯，不锈钢材质，具有导热性并隔离铝壳与水接触：铝壳，内装化成液，外壳保持与直流电源正极连接。本发明有效阻隔了铝箔裁切毛刺与铝壳顶部的尖端放电，大大提升了紧凑型的电解电容的抗雷击浪涌能力。

技术研发人员：赵玉静,颜翰菁,吴其政,史春云
受保护的技术使用者：常州华威电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15