CN109741943A - 一种汽车充电桩专用铝电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车充电桩专用铝电解电容器，包括铝壳以及设置在铝壳内的素子，素子通过负极铝箔、正极铝箔和电解纸卷绕而成；负极铝箔和正极铝箔分别连接负导针和正导针的一端，素子用电解液含浸后置入铝壳内密封；负极铝箔的宽度大于电解纸的宽度，与铝壳直接接触；电解液按重量份计由下列组分组成：溶剂65‑85份、主溶质10‑25份、辅助溶质2‑8份、闪火电压提升剂0.8‑3.5份、消氢剂0.2‑0.4份；本发明在铝电解电容器素子卷绕过程中采用负箔比正箔宽的方法，使电容器的负极铝箔底部宽度大于电解纸宽度，装配时使负极铝箔直接接触电容器的铝壳，便于散热，可有效地提高铝电解电容器的耐纹波能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车充电桩专用铝电解电容器。
背景技术
目前随着汽车电子行业的快速发展，相应地对铝电解电容器的性能提出了新的技术要求，充电桩一般使用在户外，条件比较复杂，如果要保证充电桩的正常长时间的工作，核心在于保证充电电源模块的正常平稳运行。这就要求电容器具有长期的高稳定性以及能适应各种户外的恶劣天气；目前电动汽车发展存在的瓶颈在于如何实现快速充电而又不会产生大量热量，对于充电桩电源模块来讲，要减少电池的发热，就要降低其输出电源模块的输出电流纹波或提升电容器的耐纹波性能；另外，电解液是铝电解电容器的实际阴极，起到提供氧离子、修补阳极氧化膜的重要作用，因此高性能的电解液对于保证铝电解电容器起到至关重要的作用；温度过低导致电容器容量减少，甚至不足以提供给电源足够的直流支撑，一般需要电解液具有较好的低温性能；另外，在夏季较为炎热的天气，也会要求充电桩的电容器具有较好的控温升性能，这就对其中的电解液提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种汽车充电桩专用铝电解电容器，包括铝壳以及设置在铝壳内的素子，所述的素子通过负极铝箔、正极铝箔和电解纸卷绕而成；负极铝箔和正极铝箔分别连接负导针和正导针的一端，所述的素子用电解液含浸后置入铝壳内密封；所述的负极铝箔的宽度大于电解纸的宽度，与铝壳直接接触；
所述的电解液按重量份计由下列组分组成：溶剂65-85份、主溶质10-25份、辅助溶质2-8份、闪火电压提升剂0.8-3.5份、消氢剂0.2-0.4份；
所述的溶剂为乙二醇、聚乙二醇、γ-丁内酯和一缩二乙二醇中的两种或两种以上与水组成的混合溶剂；
所述的主溶质为五硼酸铵、戊二酸铵、癸二酸铵和1,10-二甲基-6-甲酯十二酸铵中的一种或多种；
所述的辅助溶质为十八碳二酸和磷酸二氢铵中的一种或两种。
优选地，所述的电解液按重量份计由下列组分组成：溶剂71份、主溶质21份、辅助溶质5份、闪火电压提升剂3份、消氢剂0.3份。
优选地，所述的闪火电压提升剂为聚乙二醇醚、聚山梨糖醇醚或纳米二氧化硅分散剂中的一种或多种。
优选地，所述的消氢剂为对硝基苯酚、对苯醌、对硝基苯甲醇和间苯二酚中的一种或多种。
优选地，所述的负极铝箔纯度达99.9％以上，耐压达到640v以上。
有益效果：
(1)本发明在铝电解电容器素子卷绕过程中采用负箔比正箔宽的方法，使电容器的负极铝箔底部宽度大于电解纸宽度，装配时使负极铝箔直接接触电容器的铝壳，便于散热，可有效地提高铝电解电容器的耐纹波能力。
(2)采用五硼酸铵、戊二酸铵、癸二酸铵或1,10-二甲基-6-甲酯十二酸铵铵作为主溶质，添加一系列直链状的溶剂，能够快速提高电解液的低温性能，且电解液闪火电压可以达到420V以上，有效地降低损耗正切值，具有良好的电化学特性，可应用于汽车充电桩专用铝电解电容器制造。
附图说明
图1为本发明的铝电解电容器的素子结构示意图；
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
参阅图1，本发明提出了一种汽车充电桩专用铝电解电容器，包括铝壳以及设置在铝壳内的素子1，所述的素子1通过负极铝箔11、正极铝箔12和电解纸13卷绕而成；负极铝箔11和正极铝箔12分别连接负导针14和正导针15的一端；所述的素子1用电解液含浸后置入铝壳内密封；所述的负极铝箔11的宽度大于电解纸13的宽度，与铝壳直接接触；
实施例1
按照表1的配方配置电解液，用配置好的电解液制备铝电解电容器10个，做供电寿命试验，铝电解电容器的规格为：500WV，1000μF，测试其室温下(25℃)初期的电气特性，并在-50℃下做加500V负载后测试其电气特性，试验结果见表6；
表1
| 组分 | 重量份数 | |
| 溶剂 | 乙二醇、γ-丁内酯、水 | 45、23、7 |
| 主溶质 | 五硼酸铵、癸二酸铵 | 9、7 |
| 辅助溶质 | 磷酸二氢铵 | 6 |
| 闪火电压提升剂 | 聚乙二醇醚、纳米二氧化硅 | 1.2、1.2 |
| 消氢剂 | 对硝基苯酚、对硝基苯甲醇 | 0.2、0.1 |
实施例2
按照表2的配方配置电解液，用配置好的电解液制备铝电解电容器10个，做供电寿命试验，铝电解电容器的规格与测试项目与实施例1相同，试验结果见表6；
表2
| 组分 | 重量份数 | |
| 溶剂 | 聚乙二醇、一缩二乙二醇、水 | 40、25、7 |
| 主溶质 | 五硼酸铵、1,10-二甲基-6-甲酯十二酸铵 | 10、10 |
| 辅助溶质 | 十八碳二酸 | 5 |
| 闪火电压提升剂 | 聚乙二醇醚、聚山梨糖醇醚 | 1.5、1.3 |
| 消氢剂 | 对苯醌 | 0.2 |
实施例3
按照表3的配方配置电解液，用配置好的电解液制备铝电解电容器10个，做供电寿命试验，铝电解电容器的规格与测试项目与实施例1相同，试验结果见表6；
表3
实施例4
按照表4的配方配置电解液，用配置好的电解液制备铝电解电容器10个，做供电寿命试验，铝电解电容器的规格与测试项目与实施例1相同，试验结果见表6；
表4
| 组分 | 重量份数 | |
| 溶剂 | 乙二醇、一缩二乙二醇、水 | 42、26、7 |
| 主溶质 | 1,10-二甲基-6-甲酯十二酸铵 | 14 |
| 辅助溶质 | 十八碳二酸 | 8 |
| 闪火电压提升剂 | 纳米二氧化硅 | 2.8 |
| 消氢剂 | 对硝基苯酚、间苯二酚 | 0.2 |
对比例1
按照表5的配方配置电解液，用配置好的电解液制备铝电解电容器10个，做供电寿命试验，铝电解电容器的规格与测试项目与实施例1相同，试验结果见表6；
表5
| 组分 | 重量份数 | |
| 溶剂 | 乙二醇、水 | 68、7 |
| 主溶质 | 五硼酸铵 | 17 |
| 辅助溶质 | 磷酸二氢铵 | 8 |
实验结果
表6
从表5可以看出使用本发明的配方，在试验时间为3000小时内，电容器的损耗、漏电损耗较小，还可正常工作，闪火电压达460V以上，而对比例的产品在3000h后击穿失效，本发明的铝电解电容器比普通的铝电解电容器具有更优越耐低温性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种汽车充电桩专用铝电解电容器，其特征在于，包括铝壳以及设置在铝壳内的素子，所述的素子通过负极铝箔、正极铝箔和电解纸卷绕而成；负极铝箔和正极铝箔分别连接负导针和正导针的一端，所述的素子用电解液含浸后置入铝壳内密封；所述的负极铝箔的宽度大于电解纸的宽度，与铝壳直接接触；
所述的电解液按重量份计由下列组分组成：溶剂65-85份、主溶质10-25份、辅助溶质2-8份、闪火电压提升剂0.8-3.5份、消氢剂0.2-0.4份；
所述的溶剂为乙二醇、聚乙二醇、γ-丁内酯和一缩二乙二醇中的两种或两种以上与水组成的混合溶剂；
所述的主溶质为五硼酸铵、戊二酸铵、癸二酸铵和1,10-二甲基-6-甲酯十二酸铵中的一种或多种；
所述的辅助溶质为十八碳二酸和磷酸二氢铵中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩专用铝电解电容器，其特征在于，所述的电解液按重量份计由下列组分组成：溶剂71份、主溶质21份、辅助溶质5份、闪火电压提升剂3份、消氢剂0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩专用铝电解电容器，其特征在于，所述的闪火电压提升剂为聚乙二醇醚、聚山梨糖醇醚或纳米二氧化硅分散剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩专用铝电解电容器，其特征在于，所述的消氢剂为对硝基苯酚、对苯醌、对硝基苯甲醇和间苯二酚中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种汽车充电桩专用铝电解电容器，其特征在于，所述的负极铝箔纯度达99.9％以上，耐压达到640v以上。
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