CN112735851B - -55℃超低温导针型安规铝电解电容器的生产方法及其结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种‑55℃超低温导针型安规铝电解电容器的产方法及其结构，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、导针组、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；该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，并提高了铝电解电容器的‑55℃超低温耐容量由30％降低到20％的衰减能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种-55℃超低温导针型安规铝电解电容器的产方法及其结构。
背景技术
目前，电子类产品已经成为现代生活不可或缺的重要部分，各种类型的电子产品和电子设备大量应用于人们生产、交通、娱乐等生活的方方面面。其中低温响应时间慢或者无法启动问题。故电子类产品的耐温性能力是电子类产品必须要考虑的因素。铝电解电容器作为电子线路整流后紧跟的第一个滤波元件，IC启动供电元件及输出滤波的最后一个元器件，是各类电子类产品电源中不可缺少的元器件之一。如果电子类产品在超低温环境下，电容器因为超低温的容量衰减超过电路设计的额定最低容量，势必造成输入端大纹波冲击电路，IC无法启动或者输入，进而让电源部分失效，使电子类产品不能正常工作，给人们的生产、生活带来不便，更严重时甚至还会引起局部电路燃烧，给大家的财产和生命造成威胁。
目前电容器芯包中电解纸的搭配标准；电容器，其电解纸采用双层结构，其中内层采用吸液性好的电解纸保证了阴极箔和阳极箔表面电解液充足，进而提升铝电解电容器的耐-40℃低温的能力及保证寿命。
然而，目前的超低温导针型安规铝电解电容器因设计上的缺陷，只能在-4 0℃以上环境保证容量衰减在30％以内，是无法在更低环境温度下保证其容量衰减在30％以内。其电解液使用的是乙二醇水体系加传统的添加剂，容易造成电容器寿命过早失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种-55℃超低温导针型安规铝电解电容器的产方法及其结构，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，并提高了铝电解电容器的-55℃超低温耐容量由30％降低到20％的衰减能力。
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-55℃超低温导针型安规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针钉接，将阴极箔与负极导针钉接，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)浸渍专用的电解液的制备及浸渍处理：
a)专用的电解液按重量百分比构成如下：包括70％作为主溶剂的己二醇；包括作为溶质的1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％的异癸二酸铵；包括作为添加剂的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；以及包括作为闪火电压提升剂的5％的柠檬酸和5％的二甘醇；
b)上述材料依次将作为主溶剂的己二醇加热至70-90℃，然后加入作为溶质的癸二酸铵、五硼酸铵和异癸二酸铵，继续加热至130-145℃，然后再加入作为添加剂的对硝基苯甲酸、次亚磷酸、纳米二氧化硅、聚环氧乙烷醚、8-羟基喹啉以及、聚合硼酸酯；和作为闪火电压提升剂的柠檬酸及二甘醇，通过搅拌完全溶解，然后自然冷却制得专用的电解液；
c)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2-30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。
一种-55℃超低温导针型安规铝电解电容器，包括上端一侧设置有开口的铝壳，布设在所述铝壳外侧面上的胶管，设置在所述铝壳内部的、且位于铝壳开口处的导针组，安装在所述铝壳的开口部位置上的盖体，还设置在所述铝壳内一侧的、用作衬底的双层电解纸，以及设置在所述铝壳内部的、且与双层电解纸同侧的、且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，所述导针组包括与阳极箔钉接的正极导针和与阴极箔钉接的负极针。
进一步的，所述双层电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，且所述内层电解纸和外层电解纸的紧度一致，且紧度≥0.8g/cm3。
进一步的，所述内层电解纸和外层电解纸皆采用西班牙草和马尼拉草制成。
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、导针组、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；该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，并提高了铝电解电容器的-55℃超低温耐容量由30％降低到20％的衰减能力。
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-55℃超低温导针型安规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-55℃超低温导针型安规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针钉接，将阴极箔与负极导针钉接，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)浸渍专用的电解液的制备及浸渍处理：
a)专用的电解液按重量百分比构成如下：包括70％作为主溶剂的己二醇；包括作为溶质的1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％的异癸二酸铵；包括作为添加剂的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；以及包括作为闪火电压提升剂的5％的柠檬酸和5％的二甘醇；
b)上述材料依次将作为主溶剂的己二醇加热至70-90℃，然后加入作为溶质的癸二酸铵、五硼酸铵和异癸二酸铵，继续加热至130-145℃，然后再加入作为添加剂的对硝基苯甲酸、次亚磷酸、纳米二氧化硅、聚环氧乙烷醚、8-羟基喹啉以及、聚合硼酸酯；和作为闪火电压提升剂的柠檬酸及二甘醇，通过搅拌完全溶解，然后自然冷却制得专用的电解液；
c)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2-30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。
一种-55℃超低温导针型安规铝电解电容器，如图1-2所示，包括上端一侧设置有开口的铝壳1，布设在所述铝壳1外侧面上的胶管2，设置在所述铝壳1 内部的、且位于铝壳1开口处的导针组3，安装在所述铝壳1的开口部位置上的盖体4，还设置在所述铝壳1内一侧的、用作衬底的双层电解纸4，以及设置在所述铝壳1内部的、且与双层电解纸5同侧的、且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。所述导针组3包括与阳极箔6钉接的正极导针31和与阴极箔7钉接的负极针32，具体的，所述正极导针31直接通过铝壳 1的开口部位贯穿盖体4，及与盖体4安装固定，所述负极针32则依次贯穿铝壳1后再贯穿盖体4。所述双层电解纸5包括内层电解纸51和外层电解纸52，且所述内层电解纸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皆采用西班牙草+马尼拉草制成。
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、导针组、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；该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，并提高了铝电解电容器的-55℃超低温耐容量由30％降低到20％的衰减能力。
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 (5)
1.一种-55℃超低温导针型安规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针钉接，将阴极箔与负极导针钉接，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)浸渍专用的电解液的制备及浸渍处理：
a)专用的电解液按重量百分比构成如下：包括70％作为主溶剂的己二醇；包括作为溶质的1.5％的癸二酸铵和2.2％的五硼酸铵，8％的异癸二酸铵；包括作为添加剂的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；以及包括作为闪火电压提升剂的5％的柠檬酸和5％的二甘醇；
b)上述材料依次将作为主溶剂的己二醇加热至70-90℃，然后加入作为溶质的癸二酸铵、五硼酸铵和异癸二酸铵，继续加热至130-145℃，然后再加入作为添加剂的对硝基苯甲酸、次亚磷酸、纳米二氧化硅、聚环氧乙烷醚、8-羟基喹啉以及、聚合硼酸酯；和作为闪火电压提升剂的柠檬酸及二甘醇，通过搅拌完全溶解，然后自然冷却制得专用的电解液；
c)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2-30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。
2.一种通过权利要求1所述的生产方法制备的-55℃超低温导针型安规铝电解电容器，其特征在于：包括上端一侧设置有开口的铝壳，布设在所述铝壳外侧面上的胶管，设置在所述铝壳内部的、且位于铝壳开口处的导针组，安装在所述铝壳的开口部位置上的盖体，还设置在所述铝壳内一侧的、用作衬底的双层电解纸，以及设置在所述铝壳内部的、且与双层电解纸同侧的、且间隔穿插安装在所述双层电解纸之间的阳极箔和阴极箔。
3.如权利要求2所述的-55℃超低温导针型安规铝电解电容器，其特征在于：所述导针组包括与阳极箔钉接的正极导针和与阴极箔钉接的负极针。
4.如权利要求2所述的-55℃超低温导针型安规铝电解电容器，其特征在于：所述双层电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，且所述内层电解纸和外层电解纸的紧度一致，且紧度≥0.8g/cm3。
5.如权利要求2所述的-55℃超低温导针型安规铝电解电容器，其特征在于：所述内层电解纸和外层电解纸皆采用西班牙草和马尼拉草制成。
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