一种耐高压固态铝电解电容器及其制备方法与流程

本发明涉及电容器，具体为一种耐高压固态铝电解电容器及其制备方法。

背景技术：

1、固态铝电解电容器是电容器的一种，其电解质采用固态材料而不是传统的液体电解质。这种类型的电容器结合了铝电解电容器的优点和固态电解电容器的特性，具有较低的等效串联电阻(esr)以及较长的寿命，广泛应用于高性能电源电子设备、电信设备、电动汽车、工业自动化等领域。

2、而尽管固态电解质相对于液体电解质具有更好的耐高温性能，但其对耐热性的提升仍不够理想，在持续高压的作业环境中，固态铝电解电容器会存在温度稳定性有所限制的缺点，导致其在高压作业状态下工作性能易受到影响，不够稳定。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种耐高压固态铝电解电容器及其制备方法，用于解决现有固态铝电解电容器在持续高压的作业环境下的耐热性不够理想，会对其性能产生影响的技术问题。

2、为了实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高压固态铝电解电容器的制备方法，包括如下步骤：

3、s1、电解液浸渍，具体为以下步骤：

4、s1.1、准备阳极和阴极材料：在电容器制备的初始阶段，高纯度的铝箔作为阳极材料需要经过阳极氧化处理；

5、s1.2、电解液的制备：将氧化铝通过溶剂溶解，制备出电解液；

6、s1.3、浸渍过程：在电解液准备好后，阳极和阴极材料分别被浸渍在电解液中；

7、s1.4、干燥：浸渍完成后，将阳极和阴极材料进行干燥处理。

8、s2、堆叠层，具体为以下步骤；

9、s2.1、层叠设计：在电解液浸渍和干燥完成后，阳极和阴极材料按照设计的结构进行层叠；

10、s2.2、保持层间均匀性：在层叠后需要对每一层的厚度和结构进行检查，确保厚度和结构的一致性；

11、s2.3、压力控制：为确保层与层之间的良好接触，需要施加适当的压力，以避免过度挤压导致电解质的不均匀分布，或者压制不足导致层间间隙；

12、s3、压制和固化：通过压制和固化步骤，确保电容器的各层之间紧密结合，并且电解质保持固态状态，以提高结构的稳定性和电容器的整体性能；

13、s4、对电容器进行封装：使用耐高温和绝缘性能良好的材料，以提供额外的保护；

14、s5、测试：在出厂前对电容器进行测试，对测试评估不合格的产品回收。

15、优选的，s3步骤包括压制过程、固化、冷却；

16、所述压制过程可以通过机械压制或者利用真空技术来实现，确保电容器的各个层次之间紧密结合，有助于提高电容器的整体稳定性；

17、所述固化是在压制过程之后，将整个机构放置于恰当的温度下，以确保电解质保持固态状态；

18、所述冷却的目的是确保电容器内部的温度逐渐降低到环境温度，避免快速冷却引起内部应力，从而提高电容器的稳定性。

19、优选的，s4步骤具体为先对封装材料进行选材，材料需要是耐高温和绝缘性能良好的材料，如聚合物或陶瓷材料，然后将堆叠好的电容器结构被置于封装器具中，然后注入或涂覆封装材料，在注入封装材料的过程中，需要注意材料的温度、流动性以及固化时间，最后对电容器进行冷却，确保封装材料完全固化，并且电容器内部的温度与环境温度相匹配。

20、优选的，s5步骤中，所测试的内容至少包括测量电容值、esr、工作温度范围和循环寿命，在上述的测试全部通过后，可以评估电容器是否符合设计规格，以及在不同条件下是否能够可靠地工作。

21、优选的，在s1步骤中，整个浸渍的过程都在一个电解槽中进行，铝箔作为阳极被浸泡在酸性电解液中，经过电流的作用，表面形成一层氧化膜，这氧化膜的形成不仅增加了铝箔的表面积，还提高了其与电解质的反应性，使得电容器的电化学性能得到优化。

22、优选的，在s1步骤中，阴极材料应选择导电聚合物或碳材料，且碳材料需要热处理或化学处理，以确保其具有良好的导电性能和结构稳定性。

23、为了实现上述的目的，本发明还提供如下技术方案：一种采用上述方法所制备的固态铝电解电容器，包括该电容器本体，所述电容器本体的底部设置有两个相对称的针脚。

24、本发明所提供的技术方案相比现有技术，具备的有益效果如下：

25、其一，本方法在制备电容器时经过两次的固化和冷却，使得该电容器能能具有较高的热稳定性，相比传统的电容器可在高压环境下能够更稳定地工作，不易发生电解质蒸发、泄漏或分解的问题。

26、其二，本方法在对阳极和阴极材料进行层叠的过程中，通过机械压制或者利用真空技术施加适当压力，确保层与层之间的良好接触，可以最大限度地提高电容器的电容量和电气性能。

27、其三，本方法在压制过程中，将电容器置于专用的压制机中，施加适当的压力，通过压制可确保电容器的各个层次之间紧密结合，有助于提高电容器的整体稳定性。

技术特征：

1.一种耐高压固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐高压固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：s3步骤包括压制过程、固化、冷却；

3.根据权利要求1所述的一种耐高压固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：s4步骤具体为先对封装材料进行选材，材料需要是耐高温和绝缘性能良好的材料，如聚合物或陶瓷材料，然后将堆叠好的电容器结构被置于封装器具中，然后注入或涂覆封装材料，在注入封装材料的过程中，需要注意材料的温度、流动性以及固化时间，最后对电容器进行冷却，确保封装材料完全固化，并且电容器内部的温度与环境温度相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种耐高压固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：s5步骤中，所测试的内容至少包括测量电容值、esr、工作温度范围和循环寿命，在上述的测试全部通过后，可以评估电容器是否符合设计规格，以及在不同条件下是否能够可靠地工作。

5.根据权利要求1所述的一种耐高压固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：在s1步骤中，整个浸渍的过程都在一个电解槽中进行，铝箔作为阳极被浸泡在酸性电解液中，经过电流的作用，表面形成一层氧化膜，这氧化膜的形成不仅增加了铝箔的表面积，还提高了其与电解质的反应性，使得电容器的电化学性能得到优化。

6.根据权利要求1所述的一种耐高压固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：在s1步骤中，阴极材料应选择导电聚合物或碳材料，且碳材料需要热处理或化学处理，以确保其具有良好的导电性能和结构稳定性。

7.根据权利要求1-6任一项所述方法制备的固态铝电解电容器，其特征在于：包括该电容器本体(1)，所述电容器本体(1)的底部设置有两个相对称的针脚(2)。

技术总结
本发明涉及电容器技术领域，公开了一种耐高压固态铝电解电容器及其制备方法，包括如下步骤：S1、电解液浸渍，具体为以下步骤：S1.1、准备阳极和阴极材料：在电容器制备的初始阶段，高纯度的铝箔作为阳极材料需要经过阳极氧化处理；S1.2、电解液的制备：将氧化铝通过溶剂溶解，制备出电解液；S1.3、浸渍过程：在电解液准备好后，阳极和阴极材料分别被浸渍在电解液中；S1.4、干燥：浸渍完成后，将阳极和阴极材料进行干燥处理。本方法在制备电容器时经过两次的固化和冷却，使得该电容器能能具有较高的热稳定性，相比传统的电容器可在高压环境下能够更稳定地工作，不易发生电解质蒸发、泄漏或分解的问题。

技术研发人员：邹伟平,黎华章,王国华,蒋镇麟
受保护的技术使用者：扬州升阳电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27