CN103887072A - 超长寿命的led驱动电路专用铝电解电容器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，在阳极铝箔和阴极铝箔铆接引线，以隔离电解纸隔离卷绕成电容器芯包，真空浸渍低阻抗电解液，以密封胶塞和铝封装外壳密封。本发明制备的铝电解电容器可广泛应用于高频开关电源、电脑主板，尤其是LED驱动电路中，该电容器为包含经过电化学处理的阴阳极铝箔、隔离电解纸、引线、密封胶塞、铝封装外壳等组件构成的卷绕型铝电容器，该电容器的阴阳极铝箔经过传统的电化学扩面腐蚀形成工艺后，再施以等离子化学气相沉积处理，在其表面形成多孔碳纳米薄膜，从而获得优异的抗水合能力，使电容器具有低阻抗长寿命的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备铝电容器的方法，尤其涉及一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法。
背景技术
LED是一种寿命极长的新型光源，寿命可达10万小时以上。光效高，大功率LED的光效已超过T8荧光灯管，因而具有十分广阔的应用前景。在LED驱动电路中，必须要有足够的电容量才能将整流输出电压平滑到允许范围，同时也需要足够的电容量来维持电路的稳定性和输出电流的平滑。众所周知，最经济的大容量电容器只有铝电解电容器是最佳选择。
作为10万小时的LED新型光源而言，铝电解电容器寿命短是其最大弱点，也是导致LED驱动电路达不到要求的关键元件。业界采用的大多数解决方案是采用“无电解电容器的LED驱动技术”，该方案使得市电整流输出电压纹波加大，LED工作在满功率状态下，出现周期性过电流（或过功率）。如果降低工作电流，避免出现过功率，但又会引起损耗的加大，产生比较大的LED电流变化，导致像荧光灯那样的严重闪烁，采用无电解电容器的后果是始终无法避免LED驱动电路性能下降，从而导致LED寿命的严重不足。
为了获得平滑的电源电路和相对长的使用寿命，而采用有机薄膜电容器，但其成本和体积明显增加，不得已而采用低电容量。当电容量低于1uf/w时，输出电压纹波变大，同样会使LED闪烁。因此，改进铝电解电容器的性能和寿命是解决LED长寿命的最佳解决方案。
铝电解电容器无法胜任LED灯寿命的主要原因是电解电容器需要极低的ESR值，如25V470uf要求ESR值达50mΩ以下，极低的ESR值需要大幅度提高电解液的电导率，而大幅度提高电解液电导率的最简单、最有效的方法就是提高电解液的含水量，所带来的问题就是“水合”反应的过早出现，从而导致电容器早期失效。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，电容器包括阴阳极铝箔、隔离电解纸、引线、密封胶塞和铝封装外壳，其特征在于：包括以下制备步骤：
（1）在阳极铝箔和阴极铝箔处铆接引线，进入下一步骤；
（2）以隔离电解纸隔离卷绕或电容器芯包，进入下一步骤；
（3）真空浸渍低阻抗电解液，进入下一步骤；
（4）以密封胶塞和铝封装外壳密封。
进一步地，阴、阳极铝箔采用电化学扩面腐蚀后，形成三氧化二铝的介质箔膜，该阴、阳极铝箔在目前所采用的生产技术加工完成之后，施以特殊的处理工艺。
进一步地，特殊的处理工艺是将阴、阳极铝箔置于真空环境中，以氮气作载气，甲烷作反应气体，等离子化学气相沉积10分钟，在阴、阳极电极箔的两面，形成多孔碳纳米管薄膜。
电容器的阳、阴极箔，施以等离子化学气相沉积多孔碳纳米材料薄膜后，阻碍水与铝和三氧化二铝的接触，获得抗“水合”反应的能力，同时降低铆接引线的接触电阻，从而达到较低的ESR值，实现电容器超长寿命。
进一步地，隔离电解纸为具有低密度、高吸附能力的电解纸。
作为优选，隔离电解纸为比重大于240Kg/m3的隔离电解纸。
作为优选，隔离电解纸为比重更大于260Kg/m3的隔离电解纸。
低密度的隔离电解纸有利于驱动电解液中阴、阳离子的高速通过能力。
进一步地，电解液为高含水率、高电导率的电解液。
进一步地，电解液的含水率为百分之五十以上，电导率为40000ms/cm(30℃)以上。
作为优选，密封胶塞为天然橡胶密封胶塞、三元乙丙胶密封胶塞或丁基橡胶密封胶塞。
作为优选，密封胶塞为丁基橡胶密封胶塞。
本发明中采用低密度和高吸附能力电解纸，以及气密性优异的丁基橡胶，完全适用于含水量超过50%的电解液，电解液电导率可以高达40000ms/cm(30℃)以上，所制备的电容器具有极低的ESR值和超长的使用寿命。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，以该方法制备的铝电解电容器可广泛应用于高频开关电源、电脑主板，尤其是LED驱动电路中，该电容器为包含经过电化学处理的阴阳极铝箔、隔离电解纸、引线、密封胶塞、铝封装外壳等组件所构成的卷绕型铝电容器，该电容器的阴、阳极铝箔经过传统的电化学扩面腐蚀形成工艺后，再施以等离子化学气相沉积处理，在其表面形成多孔碳纳米薄膜，从而获得优异的抗水合能力，使电容器具有低阻抗长寿命的性能。
具体实施方式
下面结合附表对本发明作进一步说明：
本发明为一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，电容器包括阴阳极铝箔、隔离电解纸、引线、密封胶塞和铝封装外壳，制备方法为：在阳极铝箔和阴极铝箔处铆接引线，以隔离电解纸隔离卷绕成电容器芯包，真空浸渍低阻抗电解液，以密封胶塞和铝封装外壳密封。阴、阳极铝箔采用电化学扩面腐蚀后，形成三氧化二铝的介质箔膜，该阴、阳极铝箔在目前所采用的生产技术加工完成之后，将阴、阳极铝箔置于真空环境中，以氮气作载气，甲烷作反应气体，等离子化学气相沉积10分钟，在阴、阳极电极箔的两面，形成多孔碳纳米管薄膜。隔离电解纸为具有低密度、高吸附能力的电解纸。隔离电解纸为比重大于260Kg/m3的隔离电解纸。电解液为高含水率、高电导率的电解液，电解液的含水率为百分之五十以上，电导率为40000ms/cm(30℃)以上。密封胶塞为丁基橡胶密封胶塞。
本发明以现有工艺技术所制备的电容器阳、阴极箔，施以等离子化学气相沉积多孔碳纳米材料薄膜，阻碍水与铝和三氧化二铝的接触，获得优异的抗“水合”反应的目的，同时降低铆接引线的接触电阻，从而达到低ESR值，实现长寿命的目的。
以本发明的方法辅以优选的低密度电解纸，气密性优异的丁基橡胶，完全适用于含水量超过50%的电解液，电解液电导率可以高达40000ms/cm(30℃)以上，所制备的电容器具有极低的ESR值和超长的使用寿命。本发明的电容器制备方法与现有方法技术完全兼容，且本发明的方法简单，成本低廉。
实施例：
以赋能电压为33Vf，比容50uf/cm2的阳极箔和C50厚，比容500uf/cm2以上的阴极箔，分别以氮气作载气，甲烷作反应气体，等离子化学气相沉积10分钟，在阳、阴极电极箔上，形成多孔碳纳米管薄膜，然后切割成9mm宽，铆接正、负引线，以凯恩SM260-40的电解纸作隔离，卷绕成电容器芯包，干燥并真空含浸电导率为40000ms/cm(30℃)的含水率达55%的电解液，以丁基橡胶和铝壳封装成体积为φ10×17的25V470uf电容器，经测试，获得电气参数合格的电容器产品，经105℃施加680mA/只的纹波电流。采用与实施例相同的原材料和制备工艺，阳、阴极铝箔未经等离子化学气相沉积处理，同样获得体积为φ10×17的25V470uf电容器，经105℃施加680mA/只的纹波电流，二者的性能指标对比如下表所示。
本发明通过对铝电解电容器的阴、阳极铝箔施以等离子化学气相沉积多孔碳纳米管处理，从而构建阳、阴极铝箔耐“水合”反应的能力，使电容器获得十分优异的高频低阻抗特性，广泛应用于高频开关电源、电脑主板，尤其是LED驱动电路中，本发明方法工业应用价值十分巨大。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了介绍，文中应用具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，而不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，电容器包括阴阳极铝箔、隔离电解纸、引线、密封胶塞和铝封装外壳，其特征在于：包括以下制备步骤：
（1）在阳极铝箔和阴极铝箔处铆接引线，进入下一步骤；
（2）以隔离电解纸隔离卷绕成电容器芯包，进入下一步骤；
（3）真空浸渍低阻抗电解液，进入下一步骤；
（4）以密封胶塞和铝封装外壳密封。
2.根据权利要求1所述的超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：阴、阳极铝箔采用电、化学扩面腐蚀后，形成三氧化二铝的介质箔膜，该阴、阳极铝箔在目前所采用的生产技术加工完成之后，施以特殊的处理工艺。
3.根据权利要求2所述的超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：特殊的处理工艺是将阴阳极铝箔置于真空环境中，以氮气作载气，甲烷作反应气体，等离子化学气相沉积10分钟，在阳、阴极电极箔的两面，形成多孔碳纳米管薄膜。
4.根据权利要求1所述的一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：隔离电解纸为具有低密度、高吸附能力的电解纸。
5.根据权利要求1或4所述的一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：隔离电解纸为比重大于240Kg/m3的隔离电解纸。
6.根据权利要求5所述的一种超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：隔离电解纸为比重大于260Kg/m3的隔离电解纸。
7.根据权利要求1所述的超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：电解液为高含水率、高电导率的电解液。
8.根据权利要求5所述的超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：电解液的含水率为百分之五十以上，电导率为40000ms/cm(30℃)以上。
9.根据权利要求1所述的超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：密封胶塞为天然橡胶密封胶塞、三元乙丙胶密封胶塞或丁基橡胶密封胶塞。
10.根据权利要求1或7所述的超长寿命的LED驱动电路专用铝电解电容器的制备方法，其特征在于：密封胶塞为丁基橡胶密封胶塞。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104217859A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-17 | 周春云 | 一种用于led灯的铝电解电容器 |
| CN108010724A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-08 | 南通江海电容器股份有限公司 | 一种固体电容器的芯包含浸方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101452768A (zh) * | 2006-11-08 | 2009-06-10 | 东莞万利信新材料元件有限公司 | 一种抑制电解电容器铝箔氧化膜和水反应的处理工艺的检验方法 |
| US20090168302A1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-07-02 | Tsinghua University | Electrochemical capacitor with carbon nanotubes |
| TW201407650A (zh) * | 2012-08-10 | 2014-02-16 | Univ Nat Yunlin Sci & Tech | 鋁電極之製造方法、其製備之鋁電極以及含該鋁電極之鋁電容器 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101452768A (zh) * | 2006-11-08 | 2009-06-10 | 东莞万利信新材料元件有限公司 | 一种抑制电解电容器铝箔氧化膜和水反应的处理工艺的检验方法 |
| US20090168302A1 (en) * | 2007-12-29 | 2009-07-02 | Tsinghua University | Electrochemical capacitor with carbon nanotubes |
| TW201407650A (zh) * | 2012-08-10 | 2014-02-16 | Univ Nat Yunlin Sci & Tech | 鋁電極之製造方法、其製備之鋁電極以及含該鋁電極之鋁電容器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈永真: "《电容器及其应用》", 31 October 2005, 科学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104217859A (zh) * | 2014-09-01 | 2014-12-17 | 周春云 | 一种用于led灯的铝电解电容器 |
| CN108010724A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-05-08 | 南通江海电容器股份有限公司 | 一种固体电容器的芯包含浸方法 |
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