CN112735825A - 一种闪光灯铝电解电容器的生产方法及其电容器结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种闪光灯铝电解电容器的生产方法及其电容器结构，通过将阴极箔、阳极箔、内层电解纸和外层电解纸按规格进行裁切，再按照要求依次钉绕，配置电容液进行浸渍，组装、套管、老化处理，以及最后的产品检测，制得电容器，且电容器的结构包括铝壳、胶管、导箔条组合、盖体、双层电解纸，以及间隔穿插安装在所述电解纸之间的阳极箔和阴极箔；本电容器的生产过程中，通过合理选用电解液溶剂、溶质以及添加剂，有效提高了电解液的耐低温能力，同时使电容器能承受更高温度，通过提高散热能力延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种闪光灯铝电解电容器的生产方法及其电容器结构。
背景技术
闪光灯电容有耐压、容量要求外，还有内阻特低，漏电要小等要求。而内阻特低正是闪光灯电容和一般电解电容的区别。电容冲放电有快慢之分，普通的电容充放比较慢,而闪光灯电容的要求正好想反，冲放电都要快，在极短时间内向灯管放电(一般是ms级)，一般要求能够30秒承受5000次冲击。就是电容的内阻要特别的小。内阻特别小有两个作用：1，保证快速冲放电，特别是快速放电；2，在冲放电过程中温度上升就会很小，保证在频繁的冲放电过程中不会爆炸。
目前该产品市场需求量极大，在应急车辆、塔灯、飞机跑道、高速摄像机与紧急出口等场合，具有广泛应用前景。目前主流使用的是进口的日系，德国法兰特电解电容，国内主要是南通江海，最高额定工作电压在360V-400V现有的高压闪光灯铝电解电容器在设计上，其电解纸采用单层耐高压电解纸设计或在体积过大时使用双层耐高压电解纸搭配设计，工作电解液成分为主溶剂为乙二醇；所述的辅助溶剂为N.N二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、聚乙二醇辛基苯基醚、水中的一种或多种混合；其中所述的主溶质为苯甲酸铵、癸二酸铵、五硼酸铵、壬二酸氢铵、十二双酸铵、甘露醇中的一种或多种混合；其中所述的添加剂为间二硝基苯、磷酸氢二铵、对硝基苯甲酸铵、对硝基苯甲醇中的一种或多种混合。
然而，目前的高压闪光灯铝电解电容器因电解液及电解纸选用的限制，工作电压基本在300～450V，使用耐冲击寿命在-25℃～+85℃/5000次，一旦在封闭场所或户外如高速公路等场所应用，其实际温度往往容易超过85℃，按电容器的十度法则，电容器实际使用寿命会锐减，从而导致设备需要频繁维护，否则容易出现医疗照明设备频闪严重，甚至灯灭，更严重的会造成人身安全伤害或医疗事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种闪光灯铝电解电容器的生产方法及其电容器结构，通过合理选用电解液溶剂、溶质以及添加剂，有效提高了电解液的耐低温能力，同时使电容器能承受更高温度，通过提高散热能力延长使用寿命。
为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下：
一种闪光灯铝电解电容器的生产方法，包括以下步骤：
1)裁切：裁切阴极箔、阳极箔、内层电解纸和外层电解纸；
2)钉绕：通过预穿孔刺铆设备将步骤1)裁切所得阳极箔与正极导箔条钉接，将阴极箔与负极导箔条钉接，将内层电解纸和外层电解纸按要求分别与阴极箔、阳极箔层叠，采用阴极箔比阳极箔宽1mm的搭配，以提升电容器的散热能力并与阳极箔和阴极箔一起卷绕成芯包；
3)浸渍：通过循环式抽真空、加压含浸，将步骤2)制得的芯包浸入经过专用电解液，按抽真空在≤-0.3MPa的气压下持续4-10min，再以≥96MPa气压的条件加压10-30min，周期循环20-60次，对其加载负压和正压，使电解液充分浸渍到电解纸上；
4)组装：将步骤3)浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器；
5)套管：将步骤4)制得的裸品电容器套上绝缘套管；
6)老化；
7)特性测试：经过特性测试后得到合格的电容器。
进一步的，在所述步骤3)的浸渍过程中，循环式抽真空、加压含浸中，专用的电解液按重量百分比构成如下：
a)溶剂：包括70％作为主溶剂的己二醇；
b)溶质：包括1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％的异癸二酸铵；
c)添加剂：包括1.8％的对硝基苯甲酸和2.0％的次亚磷酸，1.80％的纳米二氧化硅、0.50％的聚环氧乙烷醚、0.70％的8-羟基喹啉以及1.5％的聚合硼酸酯；
d)闪火电压提升剂：包括5％的柠檬酸和5％的二甘醇。
进一步的，所述循环式抽真空、加压含浸中，专用电解液的烧煮工艺，可分为以下步骤：
a)先将主溶剂及辅助溶剂加热至70-90℃；
b)在上述溶剂中加入溶质；
c)将溶液继续加热到130-145℃；
d)加入添加剂使之完全溶解；
e)自然冷却。
一种闪光灯铝电解电容器结构，包括上端设置有开口的铝壳，套装在所述铝壳外侧面上的胶管，设置在所述铝壳的内部上端的导箔条组合，安装在所述铝壳上端开口处的、且带有牛角状接线端的盖体，安装在所述壳体内部的双层电解纸，以及间隔穿插安装在所述双层电解纸之间的阳极箔和阴极箔。
进一步的，所述导箔条组合包括与阴极箔钉接的负极导箔条和与阳极箔钉接的正极导箔条。
进一步的，所述电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，所述内层电解纸位于对应的阴极箔或阳极箔内侧，所述内层电解纸和外层电解纸的紧度一致。
进一步的，所述内层电解纸和外层电解纸皆采用W纤维和D纤维制成，且紧度≥0.8g/cm3。
本发明的有益效果为:通过将阴极箔、阳极箔、内层电解纸和外层电解纸按规格进行裁切，再按照要求依次钉绕，配置电容液进行浸渍，组装、套管、老化处理，以及最后的产品检测，制得电容器，且电容器的结构包括铝壳、胶管、导箔条组合、盖体、双层电解纸，以及间隔穿插安装在所述电解纸之间的阳极箔和阴极箔；本电容器的生产过程中，通过合理选用电解液溶剂、溶质以及添加剂，有效提高了电解液的耐低温能力，同时使电容器能承受更高温度，通过提高散热能力延长使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明的闪光灯铝电解电容器的结构示意图。
图2为图1中双层电解纸的剖面结构图。
具体实施方式
一种闪光灯铝电解电容器的生产方法，包括以下步骤：
1)裁切：裁切阴极箔、阳极箔、内层电解纸和外层电解纸；
2)钉绕：通过预穿孔刺铆设备将步骤1)裁切所得阳极箔与正极导箔条钉接，将阴极箔与负极导箔条钉接，将内层电解纸和外层电解纸按要求分别与阴极箔、阳极箔层叠，采用阴极箔比阳极箔宽1mm的搭配，以提升电容器的散热能力并与阳极箔和阴极箔一起卷绕成芯包；
3)浸渍：通过循环式抽真空、加压含浸，将步骤2)制得的芯包浸入经过专用电解液，按抽真空在≤-0.3MPa的气压下持续4-10min，再以≥96MPa气压的条件加压10-30min，周期循环20-60次，对其加载负压和正压，使电解液充分浸渍到电解纸上；
4)组装：将步骤3)浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器；
5)套管：将步骤4)制得的裸品电容器套上绝缘套管；
6)老化；
7)特性测试：经过特性测试后得到合格的电容器。
在本实施例中，在所述步骤3)的浸渍过程中，循环式抽真空、加压含浸中，专用的电解液按重量百分比构成如下：
a)溶剂：包括70％作为主溶剂的己二醇；
b)溶质：包括1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％的异癸二酸铵；
c)添加剂：包括1.8％的对硝基苯甲酸和2.0％的次亚磷酸，1.80％的纳米二氧化硅、0.50％的聚环氧乙烷醚、0.70％的8-羟基喹啉以及1.5％的聚合硼酸酯；
d)闪火电压提升剂：包括5％的柠檬酸和5％的二甘醇。
在本实施例中，所述循环式抽真空、加压含浸中，专用电解液的烧煮工艺，可分为以下步骤：
a)先将主溶剂及辅助溶剂加热至70-90℃；
b)在上述溶剂中加入溶质；
c)将溶液继续加热到130-145℃；
d)加入添加剂使之完全溶解；
e)自然冷却。
一种闪光灯铝电解电容器结构，如图1-2所示，包括上端设置有开口的铝壳1，套装在所述铝壳1外侧面上的胶管2，设置在所述铝壳1的内部上端的导箔条组合3，安装在所述铝壳1上端开口处的、且带有牛角状接线端的盖体4，安装在所述壳体1内部的双层电解纸5，以及间隔穿插安装在所述双层电解纸5之间的阳极箔6和阴极箔7。所述导箔条组合3包括与阴极箔6钉接的负极导箔条31和与阳极箔7钉接的正极导箔条32，具体的，通过负极导箔条31和正极导箔条32连接盖体4。所述电解纸5包括内层电解纸51和外层电解纸52，所述内层电解纸51位于对应的阴极箔6或阳极箔7内侧，所述内层电解纸51和外层电解纸52的紧度一致。
在本实施例中，所述内层电解纸51和外层电解纸52皆采用W纤维和D纤维制成，且紧度≥0.8g/cm3。
本发明的有益效果为:通过将阴极箔、阳极箔、内层电解纸和外层电解纸按规格进行裁切，再按照要求依次钉绕，配置电容液进行浸渍，组装、套管、老化处理，以及最后的产品检测，制得电容器，且电容器的结构包括铝壳、胶管、导箔条组合、盖体、双层电解纸，以及间隔穿插安装在所述电解纸之间的阳极箔和阴极箔；本电容器的生产过程中，通过合理选用电解液溶剂、溶质以及添加剂，有效提高了电解液的耐低温能力，同时使电容器能承受更高温度，通过提高散热能力延长使用寿命。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种闪光灯铝电解电容器的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)裁切：裁切阴极箔、阳极箔、内层电解纸和外层电解纸；
2)钉绕：通过预穿孔刺铆设备将步骤1)裁切所得阳极箔与正极导箔条钉接，将阴极箔与负极导箔条钉接，将内层电解纸和外层电解纸按要求分别与阴极箔、阳极箔层叠，采用阴极箔比阳极箔宽1mm的搭配，以提升电容器的散热能力并与阳极箔和阴极箔一起卷绕成芯包；
3)浸渍：通过循环式抽真空、加压含浸，将步骤2)制得的芯包浸入经过专用电解液，按抽真空在≤-0.3MPa的气压下持续4-10min，再以≥96MPa气压的条件加压10-30min，周期循环20-60次，对其加载负压和正压，使电解液充分浸渍到电解纸上；
4)组装：将步骤3)浸渍好的芯包与铝壳和盖体组成裸品电容器；
5)套管：将步骤4)制得的裸品电容器套上绝缘套管；
6)老化；
7)特性测试：经过特性测试后得到合格的电容器。
2.如权利要求1所述的一种闪光灯铝电解电容器的生产方法，其特征在于：在所述步骤3)的浸渍过程中，循环式抽真空、加压含浸中，专用的电解液按重量百分比构成如下：
a)溶剂：包括70％作为主溶剂的己二醇；
b)溶质：包括1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％的异癸二酸铵；
c)添加剂：包括1.8％的对硝基苯甲酸和2.0％的次亚磷酸，1.80％的纳米二氧化硅、0.50％的聚环氧乙烷醚、0.70％的8-羟基喹啉以及1.5％的聚合硼酸酯；
d)闪火电压提升剂：包括5％的柠檬酸和5％的二甘醇。
3.如权利要求2所述的一种闪光灯铝电解电容器的生产方法，其特征在于：所述循环式抽真空、加压含浸中，专用电解液的烧煮工艺，可分为以下步骤：
a)先将主溶剂及辅助溶剂加热至70-90℃；
b)在上述溶剂中加入溶质；
c)将溶液继续加热到130-145℃；
d)加入添加剂使之完全溶解；
e)自然冷却。
4.一种闪光灯铝电解电容器结构，其特征在于：包括上端设置有开口的铝壳，套装在所述铝壳外侧面上的胶管，设置在所述铝壳的内部上端的导箔条组合，安装在所述铝壳上端开口处的、且带有牛角状接线端的盖体，安装在所述壳体内部的双层电解纸，以及间隔穿插安装在所述双层电解纸之间的阳极箔和阴极箔。
5.如权利要求4所述的一种闪光灯铝电解电容器结构，其特征在于：所述导箔条组合包括与阴极箔钉接的负极导箔条和与阳极箔钉接的正极导箔条。
6.如权利要求4所述的一种闪光灯铝电解电容器结构，其特征在于：所述电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，所述内层电解纸位于对应的阴极箔或阳极箔内侧，所述内层电解纸和外层电解纸的紧度一致。
7.如权利要求6所述的一种闪光灯铝电解电容器结构，其特征在于：所述内层电解纸和外层电解纸皆采用W纤维和D纤维制成，且紧度≥0.8g/cm3。
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