[发明专利]一种长寿命铝电解电容器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于电解电容器技术领域，特别涉及一种长寿命铝电解电容器及其制作方法。

背景技术

目前行业中，铝电解电容器的寿命普遍较短，一般中高压产品105℃寿命8000小时的为多数，少数使用寿命在10000或12000小时，目前电容器行业领先的日本企业公布的最好也只有15000小时使用寿命，不能满足终端客户对电子产品的寿命期望。

铝电解电容器在寿命方面的失效模式主要为产品在高温负荷寿命期内，容量下降，下降率超出标准范围；或产品损耗角正切值增大，超出标准范围。原因分析：

(1)阴极箔在高温或电应力下易与电解液发生水合作用，氧化膜增厚，造成阴极箔容量下降；

(2)电解液的化学稳定性差，在高温环境下发生各类化学反应，如酯化反应、醇氧化反应、水解、热解等。使电解液变劣。并且在反应中生成水，极易使电容器因水蒸气导致内压力增大，电容器漏液或防爆阀打开；

(3)电容器密封性差，电解液在高温通过封口胶粒和封口边缘向外逸出，并随时间的增加而逐渐干涸。

为使电容器达到较长寿命(20000小时或以上)要求，研发一种满足终端客户对电子产品的寿命期望的长寿命电容器迫在眉睫，其也能填补国内在此项技术上的空白。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种长寿命铝电解电容器，该铝电解电容器耐高温性能强，高温负荷寿命达到105℃、20000小时或以上，耐高纹波电流冲击，有效地解决现有技术铝电解电容器存在的使用寿命短、稳定性低以及耐稳波电流能力差的难题。

为了解决上述技术问题，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的一种长寿命铝电解电容器，包括铝壳、正导针、阳极箔、负导针、阴极箔及电解纸，所述正导针与阳极箔钉接，负导针与阴极箔钉接，电解纸置于阳极箔和阴极箔之间并与阳极箔和阴极箔一起卷绕成芯包，芯包上套有盖体并置于铝壳内，所述负导针与阴极箔的钉接处设有一贴箔，该贴箔覆盖住阴极箔和负导针的钉接孔，所述阳极箔为高耐压低比容的阳极箔，所述阴极箔为化成阴极箔，所述电解纸为低紧度、高厚度的电解纸，电解纸的紧度低至0.70g/m3、厚度为70～90μm。

作为上述技术的进一步改进，所述阳极箔为采用1.8倍＊电容额定电压的化成耐压铝箔，通过选用高耐压(1.8倍WV)低比容(为同等耐压常规铝箔的50～75％)优质阳极箔，提升铝箔耐电压能力同时降低产品阻抗值(25～55％)；

所述阴极箔采用化成阴极箔，通常情况下阴极箔的耐压在1.0V，通过使用化成阴极箔将其耐压提升到3V～5V等，使产品阻抗值得到进一步优化(降低15～30)％，使其抵御纹波电流的能力提高30％。目前在行业内，采用阳极箔是化成过的，而阴极箔是没有化成的。化成是为铝箔表面处理，使其表面形成氧化膜，这个就是电容的绝缘介质。本发明中采用化成过的阴极箔，可使其可承受反向电夺3～5V，提高产品耐纹波性能。

本发明还公开了上述长寿命铝电解电容器的制作方法，其具体步骤是：

(1)选材和裁切：选用高耐压低比容的阳极箔，选用低紧度高厚度的电解纸，选用化成阴极箔，并对阳极箔、阴极箔和电解纸进行裁切；

(2)钉绕：在阴极箔与负导针钉接前进行冲孔并冲走铝屑的预处理，然后再在阴极箔与负导针的钉接处加贴有一片贴箔覆盖住钉接孔处不平整的凸起部分，所述贴箔为高铝纯度的阴极箔，具体是选用铝纯度为98.4％(含铜0.1～0.15％、铁0.2～0.28％、锰0.95～1.1％)的高机械强度阴极箔作为贴箔；

(3)循环式抽真空、加压含浸：将芯包浸入电解液，周期性对其加载负压和正压，使电解液充分浸渍到电解纸上；

(4)组装：将浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器，此步骤中使用密封性、耐高温性能良好的丁基材质作为密封材料，预防电解液在高温通过封口胶粒和封口边缘向外逸出；

(5)套管：将裸品电容器套上绝缘套管；

(6)老化；

(7)特性测试。

作为上述技术的更进一步改进，上述步骤(3)中电解液按其重量配比组成如下：

(1)主溶剂46％～73％：所述主溶剂为乙二醇、

(2)辅助溶剂17.1％～34.5％：所述辅助溶剂为乙二醇甲醚、γ-丁内酯、N，N-二甲基酰胺中的一种或任意多种；

(3)溶质5.3％～12.6％：癸二酸铵、癸烷二羧酸、乙醇胺中的一种或任意多种；

(4)闪火电压提升剂0.3％～4.5％：次亚磷酸、甘露醇、磷酸二氢铵的一种或任意多种；