CN116564714A - 一种超低温中高压引线式铝电解电容器 - Google Patents

一种超低温中高压引线式铝电解电容器 Download PDF

Info

Publication number
CN116564714A
CN116564714A CN202310825672.5A CN202310825672A CN116564714A CN 116564714 A CN116564714 A CN 116564714A CN 202310825672 A CN202310825672 A CN 202310825672A CN 116564714 A CN116564714 A CN 116564714A
Authority
CN
China
Prior art keywords
formation
acid
percent
liquid
aluminum foil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202310825672.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116564714B (zh
Inventor
余云国
李建峰
张叔琴
钱琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANTONG JIANGHAI CAPACITOR CO Ltd
Original Assignee
NANTONG JIANGHAI CAPACITOR CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANTONG JIANGHAI CAPACITOR CO Ltd filed Critical NANTONG JIANGHAI CAPACITOR CO Ltd
Priority to CN202310825672.5A priority Critical patent/CN116564714B/zh
Publication of CN116564714A publication Critical patent/CN116564714A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116564714B publication Critical patent/CN116564714B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/022Electrolytes; Absorbents
    • H01G9/035Liquid electrolytes, e.g. impregnating materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/008Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/042Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H01G9/045Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material based on aluminium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • H01G9/055Etched foil electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及铝电解电容器技术领域,具体涉及一种超低温中高压引线式铝电解电容器,包括,按照阳极化成铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸的顺序依次层叠后将所述阴极铝箔和所述阳极化成铝箔卷绕在内所形成的卷绕体芯包;所述阳极化成铝箔与所述阴极铝箔上各自分别连接引出式导针;和将所述卷绕体芯包含浸的电解液;其中所述电解纸的密度为0.55g/cm3~0.60g/cm3、耐击穿电压600V~850V;所述电解液30℃时的电导率至少为3500μS/cm,含水率≤4wt%,85℃闪火电压≥400V。本发明的中高压长寿命引线式铝电解电容器的工作温度范围为‑55℃~+105℃,适用于超低温应用环境下,质量稳定可靠。

Description

一种超低温中高压引线式铝电解电容器
技术领域
本发明涉及铝电解电容器技术领域,具体涉及一种超低温中高压引线式铝电解电容器。
背景技术
常规铝电解电容器的耐温范围是-25℃~+85℃或者-40℃~+85℃,但是随着电解电容器技术的提升,在拓宽温度方面,-25℃~+85℃或者-40℃~+85℃的中高压铝电解电容器已经可以批量生产。但是对于寒冷地区,特别是中国北方地区等极寒的环境下,铝电解电容器实际使用环境温度会低于-40℃,而应用终端又主要集中在变频空调室外机、户外充电桩、特种电源等,在这类超低温环境下的电容器其容量会产生大幅衰减、ESR剧烈上升,导致整机开机运行时电容滤波效果严重下降、开机时间延长甚至无法启动。
因此随着汽车电子、工业电源、通讯设备、5G新能源、光伏市场的快速发展,市场对配套超长寿命、高可靠、超低温产品需求逐渐增加。针对以上超低温应用的特殊要求,急需研发一种超低温中压引线式铝电解电容器。
发明内容
为了解决超低温应用的特殊要求,而提供一种超低温中高压引线式铝电解电容器。本发明的中高压长寿命引线式铝电解电容器的工作温度范围为-55℃~+105℃,适用于超低温应用环境下,质量稳定可靠。
为了达到以上目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种超低温中高压引线式铝电解电容器,包括,按照阳极化成铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸的顺序依次层叠后将所述阴极铝箔和所述阳极化成铝箔卷绕在内所形成的卷绕体芯包;所述阳极化成铝箔与所述阴极铝箔上各自分别连接引出式导针;
和将所述卷绕体芯包含浸的电解液;
其中所述电解纸的密度为0.55g/cm3~0.60g/cm3、厚度为35μm~45μm、耐击穿电压600V~850V;
所述电解液30℃时的电导率至少为3500μS/cm,含水率≤4wt%,85℃时的闪火电压≥400V。
进一步地,所述阴极铝箔为只经过刻蚀的铝箔、或表面具有电介质氧化膜的阴极化成铝箔;当选用所述阴极铝箔为表面具有电介质氧化膜的阴极化成铝箔时,所述阴极化成铝箔的耐压值(化成电压)为2.5V~5V且水合时间超过4h。当阴极铝箔为只经过刻蚀的铝箔时,铝电解电容器为有极性元件,当阴极铝箔为表面具有电介质氧化膜的阴极化成铝箔时,铝电解电容器为无极性元件。
进一步地,所述阳极化成铝箔的形成方法为:对铝腐蚀箔依次进行一级化成、二级化成、一级清洗、三级化成、四级化成、五级化成Ⅰ、五级化成Ⅱ、二级清洗、五级化成Ⅲ、、五级化成Ⅳ、三级清洗、一次焙烧,二次焙烧;
所述一级化成采用化成液①,所述化成液①为含1wt%硼酸、己二酸或其盐以及柠檬酸或其盐的水溶液,所述化成液①的pH为4.0~5.0、电导率为3600μS/cm~6000μS/cm;
所述二级化成采用化成液②,所述化成液②为含1wt%硼酸、己二酸或其盐以及柠檬酸或其盐的水溶液,所述化成液②的pH为4.0~5.0、电导率为1600μS/cm~2000μS/cm;
所述三级化成采用化成液③,所述化成液③为只含硼酸的水溶液,所述化成液③的电导率为900μS/cm~1000μS/cm;
所述四级化成采用化成液④,所述化成液④为只含硼酸的水溶液,所述化成液④的电导率为800μS/cm~900μS/cm;
所述五级化成Ⅰ采用化成液⑤-Ⅰ,所述化成液⑤-Ⅰ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅰ的pH为5.0~6.0、电导率为700μS/cm~800μS/cm;
所述五级化成Ⅱ采用化成液⑤-Ⅱ,所述化成液⑤-Ⅱ为只含硼酸的水溶液,所述化成液⑤-Ⅱ的电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述五级化成Ⅲ采用化成液⑤-Ⅲ,所述化成液⑤-Ⅲ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅲ的pH为4.5~5.5、电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述五级化成Ⅳ采用化成液⑤-Ⅳ,所述化成液⑤-Ⅳ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅳ的pH为4.5~5.5、电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述一级清洗所采用的清洗液为只含柠檬酸三铵的水溶液,该清洗液的电导率为28000μS/cm~35000μS/cm;
所述二级清洗所采用的清洗液为只含磷酸的水溶液,该清洗液的电导率为40000μS/cm~46000μS/cm;
所述三级清洗所采用的清洗液为只含磷酸二氢铵的水溶液,该清洗液pH为4.5~6.0、电导率为4000μS/cm~6000μS/cm;
所述一次焙烧的温度为450℃~550℃、时间为1min~3min;
所述二次焙烧的温度为300℃~400℃、时间为1min~3min;
五级化成Ⅰ-Ⅳ的化成温度为80℃~90℃。
再进一步地,将一级化成、二级化成、三级化成、四级化成的化成电压值分别定义为F1、F2、F3、F4,五级化成Ⅰ、五级化成Ⅱ、五级化成Ⅲ、五级化成Ⅳ的化成电压值相同且均定义为F5,其中F5根据对应制作的铝电解电容器的型号设定相应的化成电压值,则F1=(2%~25%)×F5、F2=(40%~45%)×F5、F3=(70%~75%)×F5、F4=(80%~85%)×F5。
进一步地,所述电解液包括如下100%重量百分比材料:有机酸或其盐10%~15%、有机胺3%~4%、吸氢剂1%~1.2%、抑水合作用添加剂0.3%~0.6%、铝酸盐0.1%~0.3%、水1%~4%、余量为溶剂。
再进一步地,所述有机酸选自甲酸或其铵盐、醋酸或其铵盐、己二酸或其铵盐、壬二酸或其铵盐、苯甲酸或其铵盐、马来酸或其铵盐、邻苯二甲酸或其铵盐、柠檬酸或其铵盐、重铬酸铵、十二双酸铵、癸二酸或其铵盐、壬二酸或其铵盐中的一种或多种;
所述有机胺为三级胺化合物,如三甲胺、三乙胺、三丁胺的一种或多种;
所述吸氢剂选自对硝基苯酚、对硝基苯甲酸、2,4,6-三硝基苯酚;
所述抑水合作用添加剂选自磷酸或其化合物、硼酸或其化合物、硅酸或其化合物中的一种或多种;其可以防止电介质氧化膜恶化(例如发生水合),从而导致电极表面性能恶化,其中磷酸或其化合物例如烷基磷酸酯由于具有表面活性剂的作用,可增加电解液对电极的润湿性,使电容器整体具有较好的稳定性和较小的损耗;
所述溶剂为乙二醇和沸点超过180℃、20℃下饱和蒸气压低于6.5KPa的有机物的混合溶剂,所述有机物包括γ-丁内酯、环丁砜、NMP、二乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、乙二醇二丁醚中的一种或多种。
再进一步地,所述电解液包括如下100%重量百分比材料:甲酸5%~10%、马来酸0.5%~3%、苯甲酸0.5%~3%、柠檬酸铵0.5%~2%、三乙胺3%~4%、烷基磷酸酯0.2%~0.5%、五硼酸铵0.1%~0.2%、对硝基苯甲酸0.7%~1.2%、铝酸盐0.08%~0.3%、水0%~4%、余量为溶剂;
所述溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、二乙二醇二丁醚按照质量比1:(5~8):(3~5) 的混合溶剂。
进一步地,所述电容器还包括容纳所述卷绕体芯包和所述电解液的外壳,以及密封所述外壳的密封件;
所述引出式导针是表面具有化成形成的氧化铝膜的金属导针,采用化成的导针可减小导针在阳极箔或阴极箔表面铆接后的接触电阻。
有益技术效果:
本发明采用既耐高温又耐低温的电解液,配合耐击穿电压高的电解纸以及采用本发明工艺的化成铝箔,可使得电解电容器具有较宽的工作温度范围-55℃~+105℃,适用于超低温应用环境下,另外还具有较低的漏电流、长寿命,质量稳定可靠。本发明的电解液在超低温下较难凝固,这是由于溶剂中水占比极少且乙二醇(凝固点-12.9℃)占比也较少,大部分为凝固点较低的γ-丁内酯(凝固点-43.5℃)和乙二醇二丁醚(凝固点-69.1℃),在本发明的比例范围内具有超低温的使用范围;另外为了保证电解液的电导率采用电离速度较快的甲酸或其盐等有机酸或其盐,其中的有机酸或其盐与三级胺化合物产生反应获得一定浓度的马来酸-三铵、苯甲酸-三铵、柠檬酸-三铵等,可在一定程度上提高电解液的闪火电压;为改善电容器的漏电流,在电解液中加入少量烷基磷酸酯等抑水合作用添加剂,一方面起到表面活性剂作用增加电解液对芯包的润湿性,另一方面,其可以在阳极箔氧化膜表面产生键合,防止阳极箔氧化膜恶化而导致的产品漏电流升高;由于芯包是含浸在电解液中的,而电解液对电极具有一定腐蚀作用,为了减少电解液对电极的腐蚀所致电极铝溶解在电解液中,加入的铝酸盐可使电极铝难于溶出,使电解液中铝离子形成饱和,从而保证电容器的性能在高温或低温下恶化小;通过以上形成的电解液不但具有较高的闪火电压,且电解液的饱和蒸气压低,在高温工作状态下产生的气体能够被吸氢剂消除,保证不产生鼓包、甚至爆炸的风险;另外采用本发明工艺的化成铝箔,调整了各级化成液成分以及硼酸含量,可使得铝箔具有较好的韧性和抗拉强度,有效增加整体电容器寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
此外,需要说明的是,使用“一级”、“二级”、“一次”、“二次”等词语来限定化成过程,仅仅是为了便于对各步骤进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以下实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定;若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、或相关企业提出的标准要求进行。除非另有说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比。
以下所用电解纸型号PED-40、PXW7D58-40为日本Nippon Kodoshi公司产品。
实施例1
本实施例制作的是超低温中压引线式铝电解电容器(规格为160V 220μF 16×25.5mm),其结构包括:按照阳极化成铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸的顺序依次层叠后将所述阴极铝箔和所述阳极化成铝箔卷绕在内所形成的卷绕体芯包;所述阳极化成铝箔与所述阴极铝箔上各自分别铆接引出式导针;所述引出式导针是表面具有化成形成的氧化铝膜的金属导针;所述阴极铝箔为阴极化成铝箔,其耐压值(化成电压)为2.5V;
和将所述卷绕体芯包含浸的电解液;
以及用于容纳所述卷绕体芯包和所述电解液的铝外壳;
还包括密封所述外壳的橡胶塞密封件;
以上所用电解纸型号为PXW7D58-40,其密度为0.58 g/cm3、厚度为40μm、纵向吸液高度15mm/10min、耐击穿电压630V、电导率20μS/cm;
以上所用电解液包括如下重量百分比材料:甲酸8%、马来酸2%、苯甲酸2%、柠檬酸铵0.5%、三乙胺3.5%、烷基磷酸酯0.3%、五硼酸铵0.1%、对硝基苯甲酸1%、铝酸盐0.1%、去离子水2%、余量为溶剂80.5%;所述溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、二乙二醇二丁醚按照质量比1:6:3;
以上所用阳极化成铝箔的形成方法为:对铝腐蚀箔依次进行一级化成、二级化成、一级清洗、三级化成、四级化成、五级化成Ⅰ、五级化成Ⅱ、二级清洗、五级化成Ⅲ、、五级化成Ⅳ、三级清洗、一次焙烧、二次焙烧;
所述一级化成采用化成液①,所述化成液①为含1wt%硼酸、己二酸或其盐以及柠檬酸或其盐的水溶液,所述化成液①的pH为4.0~5.0、电导率为5000μS/cm~6000μS/cm;
所述二级化成采用化成液②,所述化成液②为含1wt%硼酸、己二酸或其盐以及柠檬酸或其盐的水溶液,所述化成液②的pH为4.0~5.0、电导率为1600μS/cm~2000μS/cm;
所述三级化成采用化成液③为只含硼酸的水溶液,所述化成液③的电导率为1000μS/cm;
所述四级化成采用化成液④为只含硼酸的水溶液,使所述化成液④的电导率为900μS/cm;
所述五级化成Ⅰ采用化成液⑤-Ⅰ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅰ的pH为5.0~6.0、电导率为700μS/cm~800μS/cm;
所述五级化成Ⅱ采用化成液⑤-Ⅱ为只含硼酸的水溶液,所述化成液⑤-Ⅱ的电导率为700μS/cm;
所述五级化成Ⅲ采用化成液⑤-Ⅲ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅲ的pH为4.5~5.5、电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述五级化成Ⅳ采用化成液⑤-Ⅳ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅳ的pH为4.5~5.5、电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述一级清洗所采用的清洗液为只含柠檬酸三铵的水溶液,该清洗液的电导率为30000μS/cm;
所述二级清洗所采用的清洗液为只含磷酸的水溶液,该清洗液的电导率为45000μS/cm;
所述三级清洗所采用的清洗液为只含磷酸二氢铵的水溶液,该清洗液pH为4.5~5.5、电导率为4000μS/cm~5000μS/cm;
所述一次焙烧的温度为460℃、时间为2min;
所述二次焙烧的温度为350℃、时间为2min;
五级化成Ⅰ-Ⅳ的化成温度为80℃~90℃。
其中,将一级化成、二级化成、三级化成、四级化成的化成电压值分别定义为F1、F2、F3、F4,五级化成Ⅰ、五级化成Ⅱ、五级化成Ⅲ、五级化成Ⅳ的化成电压值相同且均定义为F5,其中F5根据对应制作的铝电解电容器的型号设定相应的化成电压值为235VF,则F1=(20%~25%)×F5、F2=(40%~45%)×F5、F3=(70%~75%)×F5、F4=(80%~85%)×F5。
实施例2
本实施例制作的是超低温中压引线式铝电解电容器(规格为160V 220μF 16×25.5mm),结构与实施例1中相同,不同之处在于:
所述阴极铝箔为阴极化成铝箔,其耐压值(化成电压)为5V;
所述电解液包括如下重量百分比材料:甲酸5%、马来酸3%、苯甲酸3%、柠檬酸铵0.5%、三乙胺4%、烷基磷酸酯0.2%、五硼酸铵0.2%、对硝基苯甲酸1.2%、铝酸盐0.2%、水4%、余量为溶剂;所述溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、二乙二醇二丁醚按照质量比1:8:5的混合溶剂。
实施例3
本实施例制作的是超低温中压引线式铝电解电容器(规格为160V 220μF 16×25.5mm),结构与实施例1中相同,不同之处在于:
所述电解液包括如下重量百分比材料:甲酸10%、马来酸0.5%、苯甲酸0.5%、柠檬酸铵2%、三乙胺3%、烷基磷酸酯0.4%、五硼酸铵0.1%、对硝基苯甲酸1.1%、铝酸盐0.3%、水3%、余量为溶剂;
所述溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、二乙二醇二丁醚按照质量比1:5:4的混合溶剂。
以上实施例的电解液的电导率(30℃)为3500μS/cm~4500μS/cm, 85℃下测试的闪火电压至少为400 V。
对比例1
本对比例的电解电容器与实施例1相同,不同之处在于,电解纸型号为PED-40,其密度为0.65 g/cm3、厚度为40μm、纵向吸液高度15mm/10min、耐击穿电压553V、电导率5.1μS/cm。
对比例2
本对比例的电解电容器与实施例1相同,不同之处在于,电解纸采用参数不同的两层电解纸复合,这两层电解纸分别为电解纸A和电解纸B(层叠时厚度较大的电解纸在内层),电解纸A的参数为:密度为0.6 g/cm3、厚度为60μm、纵向吸液高度30mm/10min、耐击穿电压568V、电导率6.6μS/cm;电解纸B的参数为:密度为0.65 g/cm3、厚度为40μm、纵向吸液高度10mm/10min、耐击穿电压630V、电导率4.2μS/cm。
对比例3
本对比例的电解电容器与实施例1相同,不同之处在于,电解纸采用参数不同的两层电解纸复合,这两层电解纸型号为电解纸C和电解纸B(层叠时厚度较大的电解纸在内层),电解纸C的参数为:密度为0.65 g/cm3、厚度为50μm、纵向吸液高度14mm/10min、耐击穿电压689V、电导率5μS/cm;电解纸B参数与对比例2中的相同。
对比例4
本对比例的电解电容器与实施例1相同,不同之处在于,本对比例的电解液组成为:甲酸8%、马来酸2%、苯甲酸2%、柠檬酸铵0.5%、三乙胺3.5%、磷酸0.4%、对硝基苯甲酸1%、去离子水2%、余量为溶剂80.6%;所述溶剂为乙二醇、γ-丁内酯按照质量比1:9的混合溶剂。
对上述液态铝电解电容器进行常温(20℃)以及低温(-55℃)性能测试,根据电子元器件详细规范CD261X 型固定铝电解电容器检测电容量、损耗角正切值、等效串联电阻值以及漏电流;电容量C、损耗角正切值DF的测试条件为20℃/-55℃、120Hz,等效串联电阻ESR的测试条件为20℃/-55℃、120Hz,阻抗Z测试条件为20℃/-55℃、120Hz。根据电子元器件详细规范CD261X 型固定铝电解电容器标准进行了+105℃高温负荷信赖性寿命试验。各实施例与对比例均制作10只相同的铝电解电容器进行检测,取平均值。具体结果如下表1和表2。
表1以上实施例及对比例液态铝电解电容器的低温性能
(注:C降低百分数按照-55℃性能与20℃性能的差值再除以20℃性能为计算所得结果;DF/ESR/Z升高倍数按照-55℃性能与20℃性能的比值为计算所得结果)
表2 +105℃高温负荷信赖性寿命试验结果
由表1和表2可知,本发明实施例的电容器具有较好的耐低温性和较长的高温负荷信赖性寿命。本发明的电容器在低温-55℃下电容量损失率不超过25%、ESR升高不超过原始值的70倍、阻抗升高低于原始值的4倍;105℃高温下测试10千小时的电容量损失率不超过5%、漏电流升高率不超过8%。本发明的铝电解电容器具有较好耐低温性与高温信赖性寿命。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,包括,按照阳极化成铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸的顺序依次层叠后将所述阴极铝箔和所述阳极化成铝箔卷绕在内所形成的卷绕体芯包;所述阳极化成铝箔与所述阴极铝箔上各自分别连接引出式导针;
和将所述卷绕体芯包含浸的电解液;
其中所述电解纸的密度为0.55g/cm3~0.60g/cm3、厚度为35μm~45μm、耐击穿电压600V~850V;
所述电解液30℃时的电导率至少为3500μS/cm,含水率≤4wt%,85℃时的闪火电压≥400V。
2.根据权利要求1所述的一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,所述阴极铝箔为只经过刻蚀的铝箔、或者表面具有电介质氧化膜的阴极化成铝箔;当选用的所述阴极铝箔为表面具有电介质氧化膜的阴极化成铝箔时,所述阴极化成铝箔的耐压值为2.5V~5V且水合时间超过4h。
3.根据权利要求1所述的一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,所述阳极化成铝箔的形成方法为:对铝腐蚀箔依次进行一级化成、二级化成、一级清洗、三级化成、四级化成、五级化成Ⅰ、五级化成Ⅱ、二级清洗、五级化成Ⅲ、五级化成Ⅳ、三级清洗、一次焙烧、二次焙烧;
所述一级化成采用化成液①,所述化成液①为含1wt%硼酸、己二酸或其盐以及柠檬酸或其盐的水溶液,所述化成液①的pH为4.0~5.0、电导率为3600μS/cm~6000μS/cm;
所述二级化成采用化成液②,所述化成液②为含1wt%硼酸、己二酸或其盐以及柠檬酸或其盐的水溶液,所述化成液②的pH为4.0~5.0、电导率为1600μS/cm~2000μS/cm;
所述三级化成采用化成液③,所述化成液③为只含硼酸的水溶液,所述化成液③的电导率为900μS/cm~1000μS/cm;
所述四级化成采用化成液④,所述化成液④为只含硼酸的水溶液,所述化成液④的电导率为800μS/cm~900μS/cm;
所述五级化成Ⅰ采用化成液⑤-Ⅰ,所述化成液⑤-Ⅰ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅰ的pH为5.0~6.0、电导率为700μS/cm~800μS/cm;
所述五级化成Ⅱ采用化成液⑤-Ⅱ,所述化成液⑤-Ⅱ为只含硼酸的水溶液,所述化成液⑤-Ⅱ的电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述五级化成Ⅲ采用化成液⑤-Ⅲ,所述化成液⑤-Ⅲ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅲ的pH为4.5~5.5、电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述五级化成Ⅳ采用化成液⑤-Ⅳ,所述化成液⑤-Ⅳ为含壬二酸、氢氧化钠的水溶液,所述化成液⑤-Ⅳ的pH为4.5~5.5、电导率为600μS/cm~700μS/cm;
所述一级清洗所采用的清洗液为只含柠檬酸三铵的水溶液,该清洗液的电导率为28000μS/cm~35000μS/cm;
所述二级清洗所采用的清洗液为只含磷酸的水溶液,该清洗液的电导率为40000μS/cm~46000μS/cm;
所述三级清洗所采用的清洗液为只含磷酸二氢铵的水溶液,该清洗液pH为4.5~6.0、电导率为4000μS/cm~6000μS/cm;
所述一次焙烧的温度为450℃~550℃、时间为1min~3min;
所述二次焙烧的温度为300℃~400℃、时间为1min~3min;
五级化成Ⅰ-Ⅳ的化成温度为80℃~90℃。
4.根据权利要求3所述的一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,将一级化成、二级化成、三级化成、四级化成的化成电压值分别定义为F1、F2、F3、F4,五级化成Ⅰ、五级化成Ⅱ、五级化成Ⅲ、五级化成Ⅳ的化成电压值相同且均定义为F5,其中F5根据对应制作的铝电解电容器的型号设定相应的化成电压值,则F1=(20%~25%)×F5、F2=(40%~45%)×F5、F3=(70%~75%)×F5、F4=(80%~85%)×F5。
5.根据权利要求1所述的一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,所述电解液包括如下100%重量百分比材料:有机酸或其盐10%~15%、有机胺3%~4%、吸氢剂1%~1.2%、抑水合作用添加剂0.3%~0.6%、铝酸盐0.1%~0.3%、水1%~4%、余量为溶剂。
6.根据权利要求5所述的一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,所述有机酸选自甲酸或其铵盐、醋酸或其铵盐、己二酸或其铵盐、壬二酸或其铵盐、苯甲酸或其铵盐、马来酸或其铵盐、邻苯二甲酸或其铵盐、柠檬酸或其铵盐、重铬酸铵、十二双酸铵、癸二酸或其铵盐、壬二酸或其铵盐中的一种或多种;
所述有机胺为三级胺化合物;
所述吸氢剂选自对硝基苯酚、对硝基苯甲酸、2,4,6-三硝基苯酚中的一种或多种;
所述抑水合作用添加剂选自磷酸或其化合物、硼酸或其化合物、硅酸或其化合物中的一种或多种;
所述溶剂为乙二醇和沸点超过180℃、20℃下饱和蒸气压低于6.5KPa的有机物的混合溶剂,所述有机物包括γ-丁内酯、环丁砜、NMP、二乙二醇二丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、乙二醇二丁醚中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,所述电解液包括如下100%重量百分比材料:甲酸5%~10%、马来酸0.5%~3%、苯甲酸0.5%~3%、柠檬酸铵0.5%~2%、三乙胺3%~4%、烷基磷酸酯0.2%~0.5%、五硼酸铵0.1%~0.2%、对硝基苯甲酸0.7%~1.2%、铝酸盐0.08%~0.3%、水0%~4%、余量为溶剂;
所述溶剂为乙二醇、γ-丁内酯、二乙二醇二丁醚按照质量比1:(5~8):(3~5)的混合溶剂。
8.根据权利要求1所述的一种超低温中高压引线式铝电解电容器,其特征在于,所述电容器还包括容纳所述卷绕体芯包和所述电解液的外壳,以及密封所述外壳的密封件;
所述引出式导针是表面具有化成形成的氧化铝膜的金属导针。
CN202310825672.5A 2023-07-07 2023-07-07 一种超低温中高压引线式铝电解电容器 Active CN116564714B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310825672.5A CN116564714B (zh) 2023-07-07 2023-07-07 一种超低温中高压引线式铝电解电容器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310825672.5A CN116564714B (zh) 2023-07-07 2023-07-07 一种超低温中高压引线式铝电解电容器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116564714A true CN116564714A (zh) 2023-08-08
CN116564714B CN116564714B (zh) 2023-09-01

Family

ID=87495075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310825672.5A Active CN116564714B (zh) 2023-07-07 2023-07-07 一种超低温中高压引线式铝电解电容器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116564714B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1886811A (zh) * 2004-04-13 2006-12-27 如碧空株式会社 用于驱动电解电容器的电解质和电解电容器
CN107103998A (zh) * 2017-06-02 2017-08-29 南通新三能电子有限公司 超宽温低压铝电解电容器工作电解液及其制备方法
CN110692115A (zh) * 2018-10-09 2020-01-14 丰宾电子(深圳)有限公司 混合型铝电解电容器及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1886811A (zh) * 2004-04-13 2006-12-27 如碧空株式会社 用于驱动电解电容器的电解质和电解电容器
CN107103998A (zh) * 2017-06-02 2017-08-29 南通新三能电子有限公司 超宽温低压铝电解电容器工作电解液及其制备方法
CN110692115A (zh) * 2018-10-09 2020-01-14 丰宾电子(深圳)有限公司 混合型铝电解电容器及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116564714B (zh) 2023-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6307732B1 (en) Aluminum electrolytic capacitor
CN108022756B (zh) 电解电容器
CN101916671B (zh) 可降低esr、提高静电容量固体电解电容器的制备方法
CN110730994B (zh) 混合型铝电解电容器及其制造方法
EP3664113A1 (en) Hybrid aluminum electrolytic capacitor and fabrication method therefor
CN105957716B (zh) 一种防水合电解电容器用电解液及其制作方法
CN112582180B (zh) 一种高抗水合性中高压铝电解电容器用电解液和制备方法
CN116564714B (zh) 一种超低温中高压引线式铝电解电容器
KR101960548B1 (ko) 전해 컨덴서용 전해액
CA1219923A (en) Aluminum electrolytic capacitor
CN112582181B (zh) 一种高抗水合性低压铝电解电容器用电解液和制备方法
CN113178331B (zh) 一种低漏电流固液混合电解电容器
EP0244799B1 (en) An electrolyte for electrolytic capacitor
KR940010064B1 (ko) 전해 콘덴서용 전해액
US3454840A (en) Electrolyte for electrolytic capacitors
CN114267543B (zh) 一种宽温铝电解电容器及其制备方法
CN113517138B (zh) 一种采用储氢合金减小铝电解电容器工作内压的方法
WO2023286654A1 (ja) 電解コンデンサ
CN113889343B (zh) 一种高能量固态铝电解电容器的制备方法
CN117542675A (zh) 一种固态电容器的制备方法
CN113539688B (zh) 一种工作电压300~500v铝电解电容器用电解液及铝电解电容器
CN114255998A (zh) 铝电解电容器阳极箔及铝电解电容器
TWI854256B (zh) 電解電容器
KR20030034977A (ko) 저전압 알루미늄 전해 콘덴서용 전해액 및 이를 함유하는전해콘덴서
CN118430979A (zh) 一种超低温大型螺栓铝电解电容器及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant