CN108074747B - 一种长寿命铝电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种长寿命的铝电解电容器，属于电解电容器技术领域。所述铝电解电容器包括铝壳、正引出端子、负引出端子、铆柱及芯包，所述正引出端子与阳极箔通过正引条在铆柱上铆接，负引出端子与阴极箔通过负引条在铆柱上铆接，芯包上套有盖板并置于铝壳内，铆柱的下端与引条及芯包的上端面接触，铆柱的下端与引条及芯包的上端面接触处设置有固定模块，所述固定模块由绝缘性材料制成，外圈呈圆形与芯包大小一致，中间镂空，内有隔条隔离正引条区与负引条区；所述正引条区为灌注绝缘胶的区域，该区域内设置有正引条入孔，其他区域为镂空状态。使用固定模块的铝电解电容器避免铆柱与引条、芯包上端面接触的地方的腐蚀，从而延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电解电容器技术领域，具体涉及一种长寿命铝电解电容器。
背景技术
现有技术中，电容是一种经常用到的电子元件，在很多电路中都必不可少。一般的电解电容包括铝壳以及设置在铝壳内的正引条、负引条、阳极箔、阴极箔和至少两层的电解纸，电解纸置于阳极箔和阴极箔之间并卷绕成圆柱状芯子，其正、负引条的舌部压铆在正、负极铝箔上。铝电解电容器最常见的失效模式是腐蚀，所有的腐蚀基本都会发生在正极引条处，即所谓阳极腐蚀。该现象是指电容器在一定负荷条件下，经过高温一段时间后，铆柱与正引条、芯包上端面接触的地方出现引条断裂或腐蚀，这种现象会导致产品的参数变化大，从而寿命变短、失效。阳极腐蚀的原因如下：
1.电容器中所用的原材料纯度不高或制作过程中带入杂质离子，使杂质含量超标，主要杂质为Cl-、SO4 2-；
以Cl-为例：
Al–3e＝Al3+
Al3++3Cl-＝AlCl3
AlCl3+3H2O＝Al(OH)3+3H++3Cl-
由于电解液中的Cl-等杂质离子向阳极迁移而富集，并引起pH降低而酸化，从而促进Al的溶解。由于溶解的过程中又增加了酸度，所以这种电化学腐蚀过程我们称为“自催化酸化”；
2、产品封装后铆柱(引条与铝铆钉相连的地方)与引条、芯包的上端面层叠在一起，由于该位置接触电阻大，导致此处的温度高，加快了芯包中杂质离子的聚集，产品腐蚀加剧。
发明内容
针对上述问题，本发明的技术方案一方面提供一种长寿命的铝电解电容器，包括铝壳、正引出端子、阳极箔、负引出端子、阴极箔、铆柱及芯包，所述正引出端子与阳极箔通过正引条铆接，负引出端子与阴极箔通过负引条铆接，芯包上套有盖板并置于铝壳内，铆柱的下端与引条及芯包的上端面接触；所述铆柱的下端与引条及芯包的上端面接触处设置有固定模块，所述固定模块由绝缘性材料制成，外圈呈圆形与芯包大小一致，中间镂空，内有隔条隔离正引条区与负引条区；所述正引条区是灌绝缘胶区域，该区域内有正引条入孔，其他区域为镂空状态；待正引条穿入正引条入孔后压在盖板的铆柱上，然后用绝缘胶将正引条折弯处覆盖。
在一些实施例中，所述绝缘胶为硅橡胶，可防止正、负引条短路。
在一些实施例中，所述引条为薄片状。
在一些实施例中，所述正引出端子、负引出端子为牛角状或圆柱状。
在一些实施例中，所述正引出端子、负引出端子为导电箔片。
在一些实施例中，所述固定模块中隔条为Y型。
本发明的技术方案另一方面提供一种长寿命铝电解电容器的制作方法，包括：
1)将电容器用的阳极箔、阴极箔、电解纸、引条、胶带等原材料通过卷绕设备卷绕成圆柱形芯包；
2)将芯包放入浸渍罐中进行抽真空、加压，使电解液充分浸润芯包；
3)将正引条从固定模块中的正引条入孔穿过并固定好；
4)将正、负引条经过刺铆、压铆与盖板上的铆柱相连接；
5)将绝缘胶注入灌胶区域覆盖折弯引条，待凝固后，放入铝壳中进行封装；
6)将封装完成后的产品进行塑套、老化得到成品。
本发明提供的一种长寿命电解电容器，在产品封装后电容器中铆柱不与引条、芯包的上端面直接接触，使杂质离子无法聚集导致引条腐蚀，从而大大延长电解电容器的使用寿命。
附图说明
图1未使用固定模块铝电解电容器正面结构示意图
图2未使用固定模块铝电解电容器侧面结构示意图
图3使用固定模块铝电解电容器侧面结构示意图
图4 Y型固定模块图
其中，1为引出端子，包含1a正引出端子和1b负引出端子；2为盖板；3为引条，包含3a正引条和3b负引条；4为铆柱，包含4a正铆柱和4b负铆柱；5为芯包；6为铝壳；7为正铆柱4a与正引条3a、芯包的上端面接触的地方；8为固定模块；9为绝缘胶；10为固定模块外圈；11为灌胶区域；12为正引条入孔；13为Y型隔条。
术语定义
本发明意图涵盖所有的替代、修改和等同技术方案，它们均包括在如权利要求定义的本发明范围内。本领域技术人员应认识到，许多与本发明所述类似或等同的方法和材料能够用于实践本发明。本发明绝不限于本发明所述的方法和材料。在所结合的文献、专利和类似材料的一篇或多篇与本申请不同或相矛盾的情况下(包括但不限于所定义的术语、术语应用、所描述的技术等等)，以本申请为准。
应进一步认识到，本发明的某些特征，为清楚可见，在多个独立的实施方案中进行了描述，但也可以在单个实施例中以组合形式提供。反之，本发明的各种特征，为简洁起见，在单个实施方案中进行了描述，但也可以单独或以任意合适的子组合提供。
除非另外说明，本发明所使用的所有科技术语具有与本发明所属领域技术人员的通常理解相同的含义。本发明涉及的所有专利和公开出版物通过引用方式整体并入本发明。
术语“包含”或“包括”为开放式表达，即包括本发明所指明的内容，但并不排除其他方面的内容。
具体实施方式
以下所述的是本发明的优选实施方式，本发明所保护的不限于以下优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说在此发明创造构思的基础上，做出的若干变形和改进，都属于本发明的保护范围。本实施方案采用缩体耐大纹波螺栓型铝电解电容器450V4700uFΦ76*130mm为例进行实验说明，为了体现本发明特殊结构的铝电解电容器与其它普通结构铝电解电容器的区别，做了以下两种对比实验：
对比例：使用普通结构的铝电解电容器
实施例：使用硅橡胶和固定模块组合的特殊结构铝电解电容器
1)将电容器用的阳极箔、阴极箔、电解纸、引条、胶带等原材料通过卷绕设备卷绕成圆柱形芯包；
2)将芯包放入浸渍罐中进行抽真空、加压，使电解液充分浸润芯包；
3)将正引条从固定模块中的正引条入孔穿过并固定好；
4)将正、负引条经过刺铆、压铆与盖板上的铆柱相连接；
5)将硅橡胶注入灌胶区域覆盖折弯引条，待凝固后，放入铝壳中进行封装；
6)将封装完成后的产品进行塑套、老化得到成品。
将所得产品螺栓型铝电解电容器450V4700uFΦ76*130mm为例，施加纹波电流16.2A/只，105℃5000h，各4只，进行容量和损耗检测，实验结果如表一所示：
表一
从实验结果来看，使用固定模块的铝电解电容器，5000h后容量、损耗参数变化不大，正引条铆接处均无腐蚀，引条亮丽如初；而使用普通结构的铝电解电容器，参数变化大，拆解后铆柱与引条、芯包上端面接触的地方发热严重且全部严重腐蚀；其中对比例3的实验品3600h时，产品已失效，测试无容量、损耗，拆解正引条已断裂。
Claims (6)
1.一种长寿命的铝电解电容器，包括铝壳(6)、正引出端子(1a)、负引出端子(1b)、铆柱(4)及芯包(5)，所述正引出端子(1a)与阳极箔通过正引条(3a)在正铆柱(4a)上铆接，负引出端子(1b)与阴极箔通过负引条(3b)在负铆柱(4b)上铆接，芯包(5)上套有盖板(2)并置于铝壳(6)内，负铆柱(4b)的下端与负引条(3b)及芯包(5)的上端面接触，其特征在于，所述芯包(5)的上端面处设置有固定模块(8)，所述固定模块(8)由绝缘性材料制成，外圈呈圆形与芯包大小一致，中间镂空，内有隔条隔离正引条区与负引条区；所述正引条区内设置有正引条入孔(12)，所述正引条(3a)从所述正引条入孔(12)中穿过，所述正引条区灌注绝缘胶(9)，使得所述正铆柱(4a)的下端与正引条(3a)及芯包(5)的上端面不接触；其他区域为镂空状态。
2.根据权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述引条(3)为薄片状。
3.根据权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述绝缘胶(9)为硅橡胶。
4.根据权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述正引出端子(1a)、负引出端子(1b)均为导电箔片。
5.根据权利要求1～4任一权利要求所述的铝电解电容器，其特征在于，所述固定模块中隔条为Y型。
6.一种制备如权利要求1所述长寿命铝电解电容器的方法，包括：
1)将电容器用的阳极箔、阴极箔、电解纸、引条、胶带通过卷绕设备卷绕成圆柱形芯包；
2)将芯包放入浸渍罐中进行抽真空、加压，使电解液充分浸润芯包；
3)将正引条从固定模块中的正引条入孔穿过并固定好；
4)将正、负引条经过刺铆、压铆与盖板上的铆柱相连接；
5)将绝缘胶注入灌胶区域覆盖折弯引条，待凝固后，放入铝壳中进行封装；
6)将封装完成后的产品进行塑套、老化得到成品。
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Effective date of registration: 20231029 Address after: 322104 South of Liuhuai Industrial Functional Zone and West of Jingsan Road in Weishan Town Economic Development Zone, Dongyang City, Jinhua City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Dongyangguang Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: No.2 Jinxia Industrial Zone, Chang'an Town, Dongguan City, Guangdong Province Patentee before: DONGGUAN HEC CONDENSER Co.,Ltd. Patentee before: DONGGUAN HEC TECH R&D Co.,Ltd. |
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