CN109755024A - 一种高电荷储存能力的铝电解电容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高电荷储存能力的铝电解电容器，包括铝壳和电容芯子，所述的电容芯子包括正极铝箔、负极铝箔、分别与上述正极铝箔和负极铝箔连接的2根引线以及夹设在正极铝箔与负极铝箔之间的电解纸；所述的电解纸由制纸浆料加入矿物填料和高表面积纤维抄纸制得；其中，所述的电解纸的表面含有多个多级凸起，所述的多级凸起的平均长度为5‑10μm，高度为2‑6μm；所述的制纸浆料按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆40‑70份和生物纤维素纤维30‑65份；本发明的电解纸通过模具印模得到的含有多级凸起的微结构，能极大地增加电解纸的表面粗糙度，使电解纸具有较大的比表面积，较大地提高电解纸的电解液浸取量，降低电容芯子损耗，提高电容器的使用寿命。

Description

一种高电荷储存能力的铝电解电容器

技术领域

本发明涉及一种高电荷储存能力的铝电解电容器。

背景技术

铝电解电容器是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入一片弯曲的铝带做正极而制成的电容器称作铝电解电容器。它是一种用铝材料制成的电性能好、适用范围宽、可靠性高的通用型电解电容器，与薄膜电容器、钽电容器、陶瓷电容器等其他电容器相比，铝电解电容器具有容量大、耐电压高、性价比高的优点，成为不可替代的被动电子元器件；其中，电解纸是构成铝电解电容器的三大关键材料之一，电解纸作为电解液的吸附载体，起到隔离阳极铝箔与阴极铝箔的作用，也与电解液共同组成铝电解电容器的阴极；铝电解电容器的电解纸的要求一般是纯度要高，纸质均一，并且要有充分必要的机械、电气强度，更重要的电解纸对电解液要具有较好的含浸性，即要对电解液有较好的吸收性，使得做成的电池容量更大，寿命更长。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提出了一种高电荷储存能力的铝电解电容器，包括铝壳和电容芯子，所述的电容芯子包括正极铝箔、负极铝箔、分别与上述正极铝箔和负极铝箔连接的2根引线以及夹设在正极铝箔与负极铝箔之间的电解纸；所述的电解纸由制纸浆料加入矿物填料和高表面积纤维抄纸制得；其中，所述的电解纸的表面含有多个多级凸起，所述的多级凸起的平均长度为5-10μm，高度为2-6μm；

所述的制纸浆料按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆40-70份和生物纤维素纤维30-65份。

优选地，所述的制纸浆料按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆60份和生物纤维素纤维40份。

优选地，所述的生物纤维素纤维为剑麻纤维或马尼拉麻纤维。

优选地，所述的矿物填料的加入量为电解纸重量的10-30％。

优选地，所述的高表面积纤维为玻璃微纤，所述的玻璃微纤的加入量为电解纸重量的10-20％。

优选地，所述的多级凸起通过将所述制纸浆料在凸起器具上印模得到，所述的凸起器具为沙粒尺寸为0.5-10μm的砂纸。

优选地，所述的矿物填料为层状硅酸盐，优选为滑石、云母、蛭石和高岭石中至少一种或几种的混合物。

优选地，所述的电解纸的制作方法包括如下步骤：

(a)将芳族聚酰胺纸浆、麻类纤维、矿物填料和高表面积纤维混合均匀后打浆，洗浆，制备成一种悬浮液；

(b)将步骤(a)中的悬浮液滴加到所述凸起模具上抄纸成型；然后进行烘干、卷取和分切，得到具有多级凸起的电解纸。

有益效果：

(1)本发明的电解纸通过模具印模得到的含有多级凸起的微结构，能极大地增加电解纸的表面粗糙度，使电解纸具有较大的比表面积，较大地提高电解纸的电解液浸取量，降低电容芯子损耗，提高电容器的使用寿命。

(2)在制纸浆料加入矿物填料和高表面积纤维，矿物填料由于其低损耗因数、较好的绝缘性能、可在高湿度、高频率电流、高电压的条件下工作、以及相当高水平的保油性，使电解纸具有较好的耐压性的同时也具有较好的力学性能，进而改善电容器的电气性能，降低铝电解电容器的损耗，提高铝电解电容器的寿命。高表面积纤维具有较大的BET表面积，使得电解纸具备较高的纤维密度和良好的吸液性，提高电解纸的耐压性能和耐毛刺性能。

附图说明

图1为本发明的铝电解电容器得电容芯子结构示意图；

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，本发明提出了一种高电荷储存能力的铝电解电容器，包括铝壳和电容芯子1，所述的电容芯子1包括正极铝箔11、负极铝箔12、分别与上述正极铝箔11和负极铝箔12连接的2根引线13以及夹设在正极铝箔与负极铝箔之间的电解纸14；其特征在于，所述的电解纸由制纸浆料加入矿物填料和高表面积纤维抄纸制得；其中，所述的电解纸的表面含有多个多级凸起，所述的多级凸起的平均长度为5-10μm，高度为2-6μm；所述的多级凸起通过将所述制纸浆料在凸起器具上印模得到，所述的凸起器具为沙粒尺寸为0.5-10μm的砂纸。

实施例1

电解纸按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆39份、剑麻纤维纸浆26份、滑石22份和玻璃微纤13份，将上述组分混合均匀后打浆，洗浆，制备成一种悬浮液；将悬浮液滴加到所述凸起模具上抄纸成型；然后进行烘干、卷取和分切，制得具有多级凸起的电解纸；凸起平均长度为5-10μm，高度为2-6μm；将电解纸做成铝电解电容器测试电容的漏电流、内阻、容量等指标。

实施例2

电解纸按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆37份、马尼拉麻纤维纸浆31份、云母17份和玻璃微纤15份，其余制造过程与实施例1相同。

实施例3

电解纸按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆28份、剑麻纤维纸浆31份、蛭石25份和玻璃微纤16份，其余制造过程与实施例1相同。

实施例4

电解纸按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆26份、马尼拉麻纤维纸浆34份、高岭石23份和玻璃微纤17份，其余制造过程与实施例1相同。

对比例1

电解纸按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆39份、剑麻纤维纸浆26份、滑石22份和玻璃微纤13份，将上述组分混合均匀后打浆，洗浆，抄造成纸，然后进行烘干、卷取和分切，制得不含凸起的电解纸。

对比例2

电解纸单纯由芳族聚酰胺纸浆组成，其余制造过程与实施例1相同。

将各个实施例和对比例的电解纸进行测试得到各种性能参数，结果见表1。

抗张强度按照GB/T453-2002所记载的方法实施测试；

损耗比的计算是以对比例2的电解纸的损耗值(ESR值)为标准，求出各实施例和对比例1的损耗值与对比例2的损耗值之比率。

击穿电压按照GB/T12656-1990所记载的方法实施测试；

表1

从表1可见，与对比例1和2相比，本发明的电解纸显示出显著的更高的抗张强度和耐压强度，较低的损耗率，这表示含有本发明电解纸具有相对更长的寿命。

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 (8)

1.一种高电荷储存能力的铝电解电容器，包括铝壳和电容芯子，所述的电容芯子包括正极铝箔、负极铝箔、分别与上述正极铝箔和负极铝箔连接的2根引线以及夹设在正极铝箔与负极铝箔之间的电解纸；其特征在于，所述的电解纸由制纸浆料加入矿物填料和高表面积纤维抄纸制得；其中，所述的电解纸的表面含有多个多级凸起，所述的多级凸起的平均长度为5-10μm，高度为2-6μm；

所述的制纸浆料按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆40-70份和生物纤维素纤维30-65份。

2.根据权利要求1所述的一种高电荷储存能力的铝电解电容器，其特征在于，所述的制纸浆料按重量份计包括：芳族聚酰胺纸浆60份和生物纤维素纤维40份。

3.根据权利要求1所述的一种高电荷储存能力的铝电解电容器，其特征在于，所述的生物纤维素纤维为剑麻纤维或马尼拉麻纤维。

4.根据权利要求1所述的一种高电荷储存能力的铝电解电容器，其特征在于，所述的矿物填料的加入量为电解纸重量的10-30％。

5.根据权利要求1所述的一种高电荷储存能力的铝电解电容器，其特征在于，所述的高表面积纤维为玻璃微纤，所述的玻璃微纤的加入量为电解纸重量的10-20％。

6.根据权利要求1所述的一种高电荷储存能力的铝电解电容器，其特征在于，所述的多级凸起通过将所述制纸浆料在凸起器具上印模得到，所述的凸起器具为沙粒尺寸为0.5-10μm的砂纸。

7.根据权利要求1所述的一种高电荷储存能力的铝电解电容器，其特征在于，所述的矿物填料为层状硅酸盐，优选为滑石、云母、蛭石和高岭石中至少一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种高电荷储存能力的铝电解电容器，其特征在于，所述的电解纸的制作方法包括如下步骤：

(a)将芳族聚酰胺纸浆、麻类纤维、矿物填料和高表面积纤维混合均匀后打浆，洗浆，制备成一种悬浮液；

(b)将步骤(a)中的悬浮液滴加到所述凸起模具上抄纸成型；然后进行烘干、卷取和分切，得到具有多级凸起的电解纸。