[发明专利]一种超高压铝电解电容器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种超高压铝电解电容器及其制造方法。一种超高压铝电解电容器的制造方法，其包括以下步骤：（1）芯包卷绕：阳极箔和阴极箔之间介入电解纸卷绕成芯包；（2）含浸步骤：将卷绕的芯包浸入电解液中进行含浸处理；（3）封装步骤：将含浸后的芯包入壳及胶塞封口；（4）老化步骤：常温下分段升压至650V，接着于550V下热充稳压一段时间，然后一次性从0V升压至650V稳压一段时间，结束老化。本发明制造方法制得的超高压铝电解电容器，其工作电压500V，但可抗市电受意外瞬间峰值到达650V。

技术领域

本发明涉及了电容器制造技术领域，特别是涉及了一种超高压铝电解电容器及其制造方法 。

背景技术

工业电源的运用技术相当成熟，如今国际品牌有：施耐德APC，艾默生，伊顿等，国内品牌有：华为，山特，金升阳等，他们为社会发展，科技创新，网络服务做出了不可磨灭的贡献，推动了全人类5G到来，未来的物联网会把人与物相关性连联起来带来更佳便捷，这些都离不开工业电源服务。电网市电由电源来转换，设计者把交流市电转换为直流电压时离不开高压铝电解电容器，目前国内外抗市电瞬间到达电压一般是580V的铝电解电容器，暂没见公布650V，例如国外日本黑金刚NCC(Chemi-con)、红宝石（Rubycon）和国内艾华（AisHi）等。

铝电解电容器属有被动有极性元件，通常主要用于直流电路中。当极性接反或施加的直流电压中叠加的电压过高或超出设计者更高电压时，会损耗与漏电流的增大会产热升温，导致内部气体急速膨胀后防爆阀动作炸裂，有时甚至铝壳内的物体向外弹射，芯纸絮屑四溅沾污，有时会液漏让电源PCB板短路，这种情况在工业电源中为多见，因为工业电源的运用广泛，需要量很多，普通率高。主要滤波电路的铝电解电容受到叠加上的纹波电压较大，处境远比普通滤波电路中的铝电解器要恶劣的多，这种交流高压叠加成为更高压其实是真正导致主滤波电解电容器屡损屡爆的罪魁祸首。为了解决工业电源受市电瞬间变异损坏电源，特别是国外某些地区市电不稳破坏电源能力很强的烦劳。因此工业电源电路中采用一种抗超高压650V铝电解电容器才能有效提高可靠性与安全性。

但是，目前国内仍有使用的电解液改进体系为硼酸+直链羧酸铵盐(DCA)+乙二醇体系。该体系虽能一定程度地降低水含量并具有使用成本低的优点，但 DCA 的强度随碳链的增长而降低。较弱的酸虽能用于较高的电压而不崩溃，但其盐的可溶性随分子量的增大而降低，从而阻抗增加，影响发热引起防爆阀动作。

同时，由于国内普遍采用的是过氧化物硫化的三元乙丙胶塞，使用三元乙丙胶要达到高温的要求，会加入许多抗氧化物以及使用无机填充物来提高抗热性和硬度，无机填充物虽然耐温高但寿命短，抗氧化剂可以耐高温但会影响过氧化物的硫化导致气密性变差，使用工作电解液慢慢被蒸发和电气特性不好，而选择气密性好的树脂硫化方式的丁基胶粒，即可达到很好的密封性能。

还有，对于铝箔没有明确化成体系要求和耐水合槽处理，以及氧化膜槽后级处理，缺陷性氧化膜对产品的耐高压性能变差，使用在市电不稳定的区域无法抗高压叠加而防爆阀动作电解液外漏产品失效。

再者，一般情况下采用两层复合隔离电解纸，没有考虑耐电更高时，改变工艺老化提高耐高压充电时，容易被击穿而防爆阀动作，无法达到工业电源长期使用及市电变异高的冲击而防爆阀动作。

由于产品所要求的抗意外市电变异叠高电压650V铝电解电容器，现有铝箔和电解液搭配组合，在工艺老化修补氧化膜时，无法达到更高的耐电压值 。其次使用的封口橡胶采用过氧化物硫化的三元乙丙胶密封性差和电气特性不好。要提高电容器的抗纹波电压叠加冲击能力，或国内外区域差异产生的市电不稳或升高产生的对造成电容器防爆阀动作的多方因素进行控制，但从另一角度考虑决定电容器的升压快慢的因素，包括电容器的体积大小，表面积大小，但盲目增大体积或表面积却难以适应电子设备的小型化要求。

发明内容