CN102222568B - 一种led驱动电源专用铝电解电容器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电解电容器技术领域。具体公开一种LED驱动电源专用铝电解电容器及其制作方法，该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，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的阳极箔，所述阴极箔上添加有非活性金属，所述电解纸为高紧度、低厚度的电解纸。该铝电解电容器耐高温性能强，使用寿命长，且结构小型化。上述铝电解电容器中使用配套的专用高闪火电压电解液，确保铝电解电容器的较长的高温负荷寿命，及耐高温波电流能力。
Description
技术领域
本发明属于电解电容器技术领域，特别涉及一种LED驱动电源专用铝电解电容器及其制作方法。
背景技术
随着节能理念的普及与深入，LED照明行业蓬勃发展，而LED照明的寿命主要取决于LED驱动电源内部铝电解电容的寿命、高温特性等。
由于LED驱动电源朝着小型化、长寿命方向发展，这促使其对铝电解电容的要求也更为严苛。目前，国内外专用于LED驱动电源耐高温、大纹波的小型化铝电解电容技术尚未成熟，普通铝电解电容用于LED驱动电源易发生发热严重、汽鼓等现象，进而导致产品寿命特性差。
为使LED驱动电源达到小型化、长寿命的要求，对LED驱动电源专用铝电解电容器的研发势在必行。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种LED驱动电源专用铝电解电容器，该铝电解电容器耐高温性能强，使用寿命长，且结构小型化。
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LED驱动电源专用铝电解电容器，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，该贴箔覆盖住阴极负导针的钉接孔，所述阳极箔为高耐压的阳极箔，所述电解纸为高紧度、低厚度的电解纸，所述阴极箔上添加有非活性金属Cu或Fe，且阴极箔表面经过化成处理，目前在行业内，采用的阴极箔是没有经过化成处理的。本发明中采用化成处理过的阴极箔，化成电压3～5V，可提高电容器的耐纹波性能。
作为上述技术的进一步改进，所述阳极箔耐受的最高电压是1.5倍WV。
本发明还公开了上述LED驱动电源专用铝电解电容器的制作方法，其具体制作步骤如下：
(1)选材并裁切：选用高耐压的阳极箔，选用高紧度低厚度的电解纸，选用添加有非活性金属的阴极箔，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；
(3)循环式抽真空、加压含浸工序：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；
(5)套管：将裸品电容器套上绝缘套管；
(6)老化；
(7)特性测试。
在上述步骤(3)中，所述电解液按重量配比组成是：
(1)主溶剂61.1％～70.9％，所述主溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、N，N-二甲基酰胺、乙二醇甲醚的一种或任意多种；
(2)辅助溶剂5％～15％，所述辅助溶剂为去离子水；
(3)主溶质8.5％～17.3％，所述主溶质为癸二酸铵、癸烷二羧酸或乙醇胺的一种或两种；
(4)辅助溶质0.5％～10％，所述辅助溶质为甲酸铵；
(5)闪火电压提升剂1.0％～3.6％，所述闪电压提升剂为次亚磷酸，甘露醇，磷酸二氢铵的一种或任意多种；
(6)消氢剂2.0％～5.1％，所述消氢剂为对硝基苯酚或对硝基苯甲醇的一种或两种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述的LED驱动电源铝电解电容器，有效地提高了电容器耐高温性能，使用寿命长，其高温负荷寿命达到耐105℃，8000小时；耐高纹波电流，此外，产品体积在原来体积的基础上缩小5～25％，使得结构做到小型化。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明：
图1本发明所述的LED驱动电源专用电解电容器结构示意图。
具体实施方式
本发明所述的LED驱动电源电源专用电解电容器，包括包括铝壳2、正导针3、阳极箔8、负导针4、阴极箔9及电解纸6，所述正导针3与阳极箔8钉接，负导针4与阴极箔9钉接，电解纸6置于阳极箔8和阴极箔9之间并与阳极箔8和阴极箔9一起卷绕成芯包，芯包上套有盖体5并置于铝壳2内，所述负导针4与阴极箔9的钉接处设有一贴箔7，该贴箔9覆盖住阴极箔9与负导针4的钉接孔，所述阳极箔8为高耐压的阳极箔，提高了阳极箔的耐电压能力；所述阴极箔9上添加有非活性金属Cu或Fe，添加非活性金属(Cu、Fe)能有效提升容量及化成的阴极箔9，通常情况下阴极箔的耐压在1.0v，添加了非活性金属后提升到3v、5v等，使其抵御纹波电流的能力提高30％。此外，所述电解纸为高紧度、低厚度的电解纸，使产品体积缩小5～25％。
以下分三个实施例对本发明所述的LED驱动电源专用铝电解电容器的制作方法进行具体说明：
实施例1：
LED驱动电源专用铝电解电容器的制作方法，具体步骤如下
(1)选材并裁切：选用高耐压的阳极箔，选用高紧度低厚度的电解纸，选用添加有非活性金属的阴极箔，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；
(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；
电解液包括主溶剂、辅助溶剂、主溶质、辅助溶质、闪火电压提升剂及消氢剂，所述主溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、N，N-二甲基酰胺、乙二醇甲醚中的一种或任意多种；所述辅助溶剂为去离子水；所述主溶质为癸二酸铵、癸烷二羧酸或乙醇胺的一种或两种；所述辅助溶质为甲酸铵；所述闪电压提升剂为次亚磷酸，甘露醇，磷酸二氢铵的一种或任意多种；所述消氢剂为对硝基苯酚或对硝基苯甲醇。
上述各组分按重量百分比的配方如下表所示：
| 主溶剂 | 61.1％ |
| 辅助溶剂 | 15％ |
| 主溶质 | 17.3％ |
| 辅助溶质 | 0.5％ |
| 闪火电压提升剂 | 1.0％ |
| 消氢剂 | 5.1％ |
(表一)
(4)组装，将浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器；
(5)套管，将裸品电容器套上绝缘套管；
(6)老化；
(7)特性测试。
实施例2：
LED驱动电源专用铝电解电容器的制作方法，具体步骤如下
(1)选用高耐压的阳极箔，选用高紧度低厚度的电解纸，选用添加有非活性金属的阴极箔，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；
(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；
电解液包括主溶剂、辅助溶剂、主溶质、辅助溶质、闪火电压提升剂及消氢剂，所述主溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、N，N-二甲基酰胺、乙二醇甲醚中的一种或任意多种；所述辅助溶剂为去离子水；所述主溶质为癸二酸铵、癸烷二羧酸或乙醇胺的一种或两种；所述辅助溶质为甲酸铵；所述闪电压提升剂为次亚磷酸，甘露醇，磷酸二氢铵的一种或任意多种；所述消氢剂为对硝基苯酚或对硝基苯甲醇。
上述各组分按重量百分比的配方如下表所示：
| 主溶剂 | 70.9％ |
| 辅助溶剂 | 5％ |
| 主溶质 | 8.5％ |
| 辅助溶质 | 10％ |
| 闪火电压提升剂 | 3.6％ |
| 消氢剂 | 2.0％ |
(表二)
(4)组装，将浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器；
(5)套管，将裸品电容器套上绝缘套管；
(6)老化；
(7)特性测试。
实施例3：
LED驱动电源专用铝电解电容器的制作方法，具体步骤如下
(1)选用高耐压的阳极箔，选用高紧度低厚度的电解纸，选用添加有非活性金属的阴极箔，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；
(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；
电解液包括主溶剂、辅助溶剂、主溶质、辅助溶质、闪火电压提升剂及消氢剂，所述主溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、N，N-二甲基酰胺、乙二醇甲醚中的一种或任意多种；所述辅助溶剂为去离子水；所述主溶质为癸二酸铵、癸烷二羧酸或乙醇胺的一种或两种；所述辅助溶质为甲酸铵；所述闪电压提升剂为次亚磷酸，甘露醇，磷酸二氢铵的一种或任意多种；所述消氢剂为对硝基苯酚或对硝基苯甲醇。
上述各组分按重量百分比的配方如下表所示：
| 主溶剂 | 65％ |
| 辅助溶剂 | 10.5％ |
| 主溶质 | 12.5％ |
| 辅助溶质 | 5.5％ |
| 闪火电压提升剂 | 2.3％ |
| 消氢剂 | 3.5％ |
(表三)
(4)组装，将浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器；
(5)套管，将裸品电容器套上绝缘套管；
(6)老化；
(7)特性测试。
按上述实施例1、实施例2、实施例3对应制作样品10μF250V，8X16。
1)测试样品初始特性参数如表四：(其中漏电流为施加额定工作电压1分钟测试)实施例1、实施例2、实施例3所制作的铝电解电容器性能优良。
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 静电容量(μF) | 10.107 | 9.931 | 10.06 |
| 损失角正切值(％) | 3.61 | 3.55 | 3.74 |
| 漏电流(μA) | 6 | 9 | 7.6 |
(表四)
2)实施例1、实施例2、实施例3所制作的铝电解电容器，在105℃高温中施加额定工作电压8000小时，测试样品特性参数如表五，样品性能优良。(其中漏电流为施加额定工作电压1分钟测试)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 静电容量(μF) | 8.331 | 8.405 | 8.463 |
| 损失角正切值(％) | 19.72 | 18.99 | 19.16 |
| 漏电流(μA) | 1.1 | 1.2 | 1.0 |
(表五)
3)实施例1、实施例2、实施例3所制作的铝电解电容器，在105℃高温无负荷放置1000小时，测试样品特性参数，如表六，样品性能优良。(其中漏电流为施加额定工作电压1分钟测试)
表六：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 静电容量(μF) | 8.739 | 8.805 | 8.926 |
| 损失角正切值(％) | 18.67 | 18.37 | 18.86 |
| 漏电流(μA) | 168 | 173 | 192 |
(表六)
Claims (3)
1.一种LED驱动电源专用铝电解电容器，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，其特征在于：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的阳极箔，所述阴极箔上添加有非活性金属，所述电解纸为高紧度、低厚度的电解纸，所述阴极箔上添加的非活性金属为Cu或Fe。
2.根据权利要求1所述的LED驱动电源专用铝电解电容器，其特征在于：所述阳极箔耐受的最高电压是1.5倍WV。
3.根据权利要求1所述的LED驱动电源专用铝电解电容器的制作方法：
（1）选材并裁切：选用高耐压的阳极箔，选用高紧度低厚度的电解纸，选用添加有非活性金属的阴极箔，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；
（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；
所述电解液按重量配比组成是：
主溶剂61.1%~70.9%，所述主溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、N,N-二甲基酰胺、乙二醇甲醚中的一种或任意多种；
辅助溶剂5%~15%，所述辅助溶剂为去离子水；
主溶质8.5%~17.3%，所述主溶质为癸二酸铵、癸烷二羧酸或乙醇胺的一种或两种；
辅助溶质0.5%~10%，所述辅助溶质为甲酸铵；
闪火电压提升剂1.0%~3.6%，所述闪电压提升剂为次亚磷酸，甘露醇，磷酸二氢铵的一种或任意多种；
消氢剂2.0%~5.1%，所述消氢剂为对硝基苯酚或对硝基苯甲醇一种或两种;
（4）组装：将浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器；
（5）套管：将裸品电容器套上绝缘套管；
（6）老化；
（7）特性测试。
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