CN106252083A - 一种超小型快速充电专用铝电解电容器 - Google Patents
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Abstract
一种超小型快速充电专用铝电解电容器，包括外壳、芯包和胶塞，芯包通过胶塞密封在外壳内；芯包上含浸有电解液，电解液包括溶剂、无机酸铵盐、有机酸的铵盐和消氢剂，无机酸铵盐可以是硼酸铵、五硼酸铵的一种或者两者混合，有机酸铵盐包括癸二酸铵、壬二酸铵、邻苯二甲酸铵、十二羧酸铵的一种或者多种；消氢剂包括对硝基苯甲醇、对硝基苯甲醚、对硝基苯甲酸的一种或者多种。本发明中电解液的电导率在2.4ms/cm~2.8ms/cm之间，能够有效的降低产品的ESR值，从而大大提高产品的耐纹波以及抗雷击能力；闪火电压在490V以上，在高电压的情况，电解液不会出现闪火导致电解纸击穿，从而保证产品的高耐电压性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝电解电容器，尤其涉及一种超小型快速充电专用铝电解电容器。
背景技术
随着现代生活节奏的加快，智能手机对电量消耗很快，在电池电量目前没有突破性的进展的情况下，对充电的速度以及体积要求越来越高。目前的快速充电器发展迅速，更换换代的同时对铝电解电容器在小型化、高耐电压、耐雷击、抗腐蚀方面提出了更高的要求，然而现在的铝电解电容器达不到要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种性能优越的应用于快充产品的超小型铝电解电容器。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种超小型快速充电专用铝电解电容器，包括外壳、芯包和胶塞，所述芯包通过胶塞密封在外壳内；所述芯包上含浸有电解液，所述电解液包括60-80份溶剂、2-5无机酸铵盐、2-5有机酸的铵盐和0.5-1消氢剂，所述无机酸铵盐可以是硼酸铵、五硼酸铵的一种或者两者混合，所述有机酸铵盐包括癸二酸铵、壬二酸铵、邻苯二甲酸铵、十二羧酸铵的一种或者多种；所述消氢剂包括对硝基苯甲醇、对硝基苯甲醚、对硝基苯甲酸的一种或者多种。电容器在老化与工作过程中，电解液会对阳极箔进行修复，而这个过程中会产生气体，主要为氢气；消氢剂主要是通过消氢化合物具有“硝基效应”，含有一个或者多个硝基的芳香环，与氢反应，从而减少电容器内部的氢气；加入消氢剂后就不会因为氢气而产生鼓包或者爆炸。本发明中，无机酸铵盐和有机酸铵盐在电解液中所起的作用是为电解液提供氧离子，修复氧化膜，具有较强的形成能力；同时可以电离成正负离子，具有离子导电作用；
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述电解液中还包括0.5-5份闪火电压提升剂，所述闪火电压提升剂包括柠檬酸、酒石酸、重络酸铵、次亚磷酸铵的一种或者多种。为了提高了产品的耐纹波以及抗雷击性能，在保证电解液的电导率的前提下，本发明中用闪火电压提升剂提升电解液的闪火电压。以保证电容器在过压情况下，不会因为电解液闪火而导致电解纸击穿。
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述电解液中还包括0.5-1份漏电流抑制剂，所述漏电流抑制剂包括硅钨酸和2，5-二羟基苯甲酸的一种或者两者混合。为了降低快充产品的待机功耗，必须减小电容器的漏电流，本发明中，漏电流抑制剂，能有效防止阳极氧化膜脱落，有较强的氧化能力，能抑制电容器的漏电流的回升。
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述溶剂包括水、醇类、酯类、醚类、酰胺的一种或者多种，所述醇类包括乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、正丁醇、甘露糖醇的一种或者多种，所述酯类包括γ-丁内脂、磷酸三丁脂、苯甲酸丁脂的一种或多种，所述醚类包括乙二醇甲醚、乙二醇二甲醚、二甘醇甲醚、二甘醇丁醚的一种或多种，所述酰胺包括甲酰胺、N，N二甲基甲酰胺、N，N二甲基乙酰胺的一种或者多种。本发明中，水作为溶剂，在电解液中是一种强氧化剂，电离时能够产生大量的离子，使得电解液的电阻率低；醇类、酯类、醚类和酰胺，是电解液工作的基础，是溶剂和添加剂的载体，其作为有机溶剂，决定溶质的离子化和溶剂化的程度，同时其决定了电解液的粘度、蒸气压、凝固点和沸点等。
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述电解液中还包括5-10份有机纳米硅溶液和3-8份二聚甘油聚氧乙烯醚，他们能够吸附在阳极表面，提高阳极表面介质膜的强度，并且具有较强的氧化能力，从而提高闪火电压。
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述橡胶塞包括IIR丁基胶、炭黑、陶土和树脂，橡胶塞的厚度为1.8-4.0mm，橡胶塞的硬度在85-90之间。
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述橡胶塞为经过疏水剂清洗过的抗腐蚀橡胶塞，所述疏水剂包括硅油或PEG油。疏水剂可以减弱CL的活性，增强了产品的抗腐蚀性能。
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述芯包包括正极箔和负极箔，所述正极箔和负极箔的边缘错开分布，这样正极箔和负极箔边缘的毛刺刺穿电解纸后不会将正极箔和负极箔两者搭接起来，从而防止短路的产生。
上述的超小型快速充电专用铝电解电容器，优选的，所述外壳和芯包之间通过外壳上的内凹陷槽固定，并且芯包的外层通过多层胶带封包，防止多层束腰在固定芯包时短路的产生。内凹陷槽增加了铝壳与芯包的接触面积和压力，使芯包更加的稳定，增强了产品的抗振动能力以及抗拉能力。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中阳极箔耐压在490VF以上比容在0.8μF/cm2以上，超高比容在设计上保证了产品的容量的同时，减小了产品的尺寸，满足超小型的要求。本发明中电解液的电导率在2.4ms/cm ~2.8ms/cm之间，能够有效的降低产品的ESR值，从而大大提高产品的耐纹波以及抗雷击能力；闪火电压在490V以上，在在高电压的情况，电解液不会出现闪火导致电解纸击穿，从而保证产品的高耐电压性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中正极箔和负极箔边缘错开的结构示意图。
图2 为本发明中内凹陷槽的结构示意图。
图例说明
1、外壳；2、正极箔；3、负极箔；4、电解纸。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1和图2所示的一种超小型快速充电专用铝电解电容器包括外壳、芯包和胶塞，芯包通过胶塞密封在外壳内，橡胶塞包括IIR丁基胶、炭黑、陶土和树脂，橡胶塞的厚度为1.8-4.0mm，橡胶塞的硬度在85-90之间。橡胶塞为经过疏水剂清洗过的抗腐蚀橡胶塞，所述疏水剂包括硅油或PEG油。
本实施例中，芯包包括正极箔和负极箔，所述正极箔和负极箔的边缘错开分布。外壳和芯包之间通过外壳上的内凹陷槽固定，并且芯包的外层通过多层胶带封包。
本实施例中，电解液包括64份乙二醇、12份二甘醇、2份水、3.5份十二羧酸铵、3份五硼酸铵、3.5份癸二酸铵、5.5份有机纳米硅溶液、1份次亚磷酸铵、4.5份二聚甘油聚氧乙烯醚和0.8份对硝基苯甲醇。本实施例电解液的电导率为2650μs/cm，闪火电压为505V，PH为6.2。
本实施例的电容器能够有效的降低产品的ESR值，从而大大提高产品的耐纹波以及抗雷击能力；闪火电压在490V以上，在在高电压的情况，电解液不会出现闪火导致电解纸击穿，从而保证产品的高耐电压性能。
实施例2
本实施例中电解液包括50份乙二醇、15份γ-丁内脂、3份水、3份十二羧酸铵、4.5份邻苯二甲酸铵、4份五硼酸铵、1.8份癸二酸铵、1.5份柠檬酸、2.5份次亚磷酸铵、6份有机纳米硅溶液、6.5份二聚甘油聚氧乙烯醚、0.8份对硝基苯甲醇。本实施例的电解液的导电率为2400μs/cm，闪火电压为595V，PH为6.0。本实施例的其他部分与实施例1相同。
实施例3
本实施例的电解液包括50份乙二醇、20份聚乙二醇、2.5份水、2.5份二甘醇、3份十二羧酸铵、5.5份五硼酸铵、0.8份2，5-二羟基苯甲酸、5.5份有机纳米硅溶液、2份次亚磷酸铵、8份二聚甘油聚氧乙烯醚、0.6份对硝基苯甲醇。本实施例的导电率为2500μs/cm，闪火电压为512V，PH为6.2。本实施例的其他部分与实施例1相同。
Claims (9)
1.一种超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：包括外壳、芯包和胶塞，所述芯包通过胶塞密封在外壳内；所述芯包上含浸有电解液，所述电解液包括60-80份溶剂、2-5份无机酸铵盐、2-5份有机酸的铵盐和0.5-1份消氢剂，所述无机酸铵盐可以是硼酸铵、五硼酸铵的一种或者两者混合，所述有机酸铵盐包括癸二酸铵、壬二酸铵、邻苯二甲酸铵、十二羧酸铵的一种或者多种；所述消氢剂包括对硝基苯甲醇、对硝基苯甲醚、对硝基苯甲酸的一种或者多种。
2.根据权利要求1所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述电解液中还包括0.5-5份闪火电压提升剂，所述闪火电压提升剂包括柠檬酸、酒石酸、重络酸铵、次亚磷酸铵的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述电解液中还包括0.5-1份漏电流抑制剂，所述漏电流抑制剂包括硅钨酸和2，5-二羟基苯甲酸的一种或者两者混合。
4.根据权利要求1-3任一项所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述溶剂包括水、醇类、酯类、醚类、酰胺的一种或者多种，所述醇类包括乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、正丁醇、甘露糖醇的一种或者多种，所述酯类包括γ-丁内脂、磷酸三丁脂、苯甲酸丁脂的一种或多种，所述醚类包括乙二醇甲醚、乙二醇二甲醚、二甘醇甲醚、二甘醇丁醚的一种或多种，所述酰胺包括甲酰胺、N，N二甲基甲酰胺、N，N二甲基乙酰胺的一种或者多种。
5.根据权利要求1-3任一项所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述电解液中还包括5-10份有机纳米硅溶液和3-8份二聚甘油聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求1-3任一项所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述橡胶塞包括IIR丁基胶、炭黑、陶土和树脂，橡胶塞的厚度为1.8-4.0mm，橡胶塞的硬度在85-90之间。
7.根据权利要求6所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述橡胶塞为经过疏水剂清洗过的抗腐蚀橡胶塞，所述疏水剂包括硅油或PEG油。
8.根据权利要求1-3任一项所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述芯包包括正极箔和负极箔，所述正极箔和负极箔的边缘错开分布。
9.根据权利要求1-3任一项所述的超小型快速充电专用铝电解电容器，其特征在于：所述外壳和芯包之间通过外壳上的内凹陷槽固定，并且芯包的外层通过多层胶带封包。
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