CN118098843A - 高电压引线式固体铝电解电容器及其化成工序 - Google Patents
高电压引线式固体铝电解电容器及其化成工序 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118098843A CN118098843A CN202410366042.0A CN202410366042A CN118098843A CN 118098843 A CN118098843 A CN 118098843A CN 202410366042 A CN202410366042 A CN 202410366042A CN 118098843 A CN118098843 A CN 118098843A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- formation
- voltage
- core
- core package
- impregnation
- 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.)
- Pending
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 140
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 80
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 19
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 45
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 18
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 2
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 claims description 2
- 101100134058 Caenorhabditis elegans nth-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 38
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 5
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VITJWMAPGFKLEV-UHFFFAOYSA-N N.N.N.N.N.OB(O)O Chemical compound N.N.N.N.N.OB(O)O VITJWMAPGFKLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- SATJMZAWJRWBRX-UHFFFAOYSA-N azane;decanedioic acid Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CCCCCCCCC([O-])=O SATJMZAWJRWBRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/14—Structural combinations or circuits for modifying, or compensating for, electric characteristics of electrolytic capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
本发明涉及高电压引线式固体铝电解电容器及其化成工序，固体铝电解电容器包括由正极引出线、负极引出线、正极箔、负极箔、及电解纸所卷绕的芯包；胶塞；铝壳；绝缘外套。本发明一方面芯包内含有充足的化成液，化成时就不需要把芯包浸泡在化成液中，不仅消除了界面打火现象，同时也解决了芯包内部打火的问题，而且芯包采用独立的通电回路，电流、电压是单独控制的，不对其他产品造成影响；另一方面芯包下高温烘箱内进行化成，保证了对氧化膜进行修复效果，且芯包的清洗能够避免芯包内残留有化成液，从而导致电容器电参数超差的现象发生，从而可制作高压(350～450V)电容器。
Description
本申请是申请日为2021年11月26日、申请号为202111420960X、名称为高电压引线式固体铝电解电容器的制造方法的分案申请。
技术领域
本发明涉及铝电解电容器技术领域，特别涉及一种高电压引线式固体铝电解电容器，同时还涉及一种高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序。
背景技术
铝电解电容器产品，不管是液体产品或固体产品，其所能够承受的电压值主要是由正极箔上的三氧化二铝氧化膜(Al2O3)决定的，氧化层生成得越厚越致密，产品的耐压值就越高。
液体铝电解电容器中含有电解液，主要起修复氧化膜和导电引出的作用，在生产和使用过程中，电解液都是一直在起着修复作用，动态的保证了产品的耐压。
在固体铝电解产品中，没有了电解液的存在，电解液的功能由化成液和导电聚合物分别实现，其中，化成液承担了铝箔氧化膜的修复功能，导电聚合物承担导电引出的功能，化成液只是在生产过程中的化成工序对氧化膜进行修复，随后就被清洗掉了，而其后的导电聚合物只起到导电作用，本身不能够承受电压，也没有修复氧化膜的功能，主要是因为没有了电解液的修复保护作用，这就要求在固体产品的生产过程中，在芯包化成工序，施加的化成电压必须要有充足的余量，才能保证固体铝电解电容器产品能够承受较高的电压。
例如：要生产耐压为100V的固体铝电解电容器，化成电压要到达180V；生产耐压为250V的产品，化成电压要到达420V；生产耐压为400V的产品，化成电压要到达600V；生产耐压为450V的产品，化成电压要到达680V。
然而，在现有的引线式固体铝电解电容器生产技术中，芯包化成工序采用的化成液是水性的化成液，主溶剂是纯水，有的厂家会考虑添加少量的活性剂，来降低水性化成液的表面张力，但这样的改善效果是有限的。在化成的过程中，芯包竖直地浸泡在化成液中，化成液液面与芯包的上端面平齐或略低于芯包的上端面，温度控制在50℃～85℃，用这种化成工艺，可以生产电压为300V以下的固体铝电解电容器产品，但想要再提高产品的电压值却很难做到，主要的原因在于：
1)高压固体铝电解电容器采用纺粘无纺布电解纸，这种纸表面张力大，基本上不吸水，芯包必须要浸泡在化成液中进行化成，在芯包引出线和化成液液面相互接触的界面处，当施加的化成电压超过500V时，会产生界面打火现象，严重时甚至把引出线烧断；
2)由于无纺布电解纸的亲水性差，水系的化成液就很难充分的渗透到芯包内部正极箔和电解纸表面，降低了对铝箔氧化膜进行修复效果，当施加的化成电压超过500V时，也会产生内部打火击穿现象；
3)水系的化成液温度一般只能控制在85℃以下，化成温度低不利于形成致密的氧化膜。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序。
同时还涉及一种高电压引线式固体铝电解电容器。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案是：
一种高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，固体铝电解电容器包括由正极引出线、负极引出线、正极箔、负极箔、及电解纸所卷绕的芯包；胶塞；铝壳；绝缘外套，化成工序包括化成液含浸步骤、芯包化成步骤、芯包清洗步骤，其中芯包化成步骤：芯包含浸后，在正负极引出线套上胶塞，装入铝壳中，不要封口，通过胶塞和铝壳内壁的紧接触，把芯包牢固地保护在铝壳内，以使得在化成过程中芯包内始终保持有充足的化成液，然后将组装后的芯包引出线朝下插入化成夹具中，放入105℃的烘箱内进行化成，其中每个芯包采用独立的通电回路，且在逐步升压的过程中进行化成，其升压段所对应的化成电压为100V～680V；芯包清洗步骤：把芯包从铝壳中取出，用65℃～95℃的纯水进行冲洗。
根据本发明的一个具体实施和优选方面，升压过程中，每个电压段的升压时间为30～60min，电压保持时间为10～30min，到达最终化成电压后，保持120～180min。这样一来，所形成的铝箔氧化膜由内向外逐层形成，以改善最终的电容器器的性能(如：等效串联电阻ESR)。
优选地，升压段至少有N段，其中第一段所对应的化成电压为100V，第N段化成电压为680V，第二段至第N-1段中所形成的电压等量或变量式逐步升高。
进一步的，第一段至第N段中分成第一档、第二档和第三档，处于第一档的化成电压为100～450V，处于第二档的化成电压为500～650V，处于第三档的化成电压为680V，其中第一档所递增的变化量大于第二档所递增的变化量，且第一档的升压时间设定为30～35min，保持时间为10～15min；第二档的升压时间设定为30～40min，保持时间为20～30min，第三档的的升压时间设定为50～60min，保持时间为120～180min。
本例中，N≥7，当N＝7时，前4段中化成电压中逐级增加量相等且为100V，后三段中化成电压中逐级增加量相等且为50V，当N＞7时，前4段中化成电压中逐级增加量相等且为100V，第五段至第N-1段的之间化成电压中逐级增加量相等且为50V，第一段化成电压为100V，第N段化成电压为680V。
具体的，升压段分为7段，且对应的化成电压分别为100V，200V，300V，400V，450V，500V，550V，其中100V～450V电压段(第一档)的升压时间设定为30～35min，保持时间为10～15min；500V(第二档)电压的升压时间设定为30～40min，保持时间为20～30min；550V(第三档)电压的升压时间设定为50～60min，保持时间为120～150min。
根据本发明的一个具体实施和优选方面，化成液含浸步骤：将芯包放入装有化成液的容器中，化成液液面高于芯包的电解纸端面，先进行真空含浸，再进行加压含浸。所述化成液含浸步骤中，真空含浸是指将容器抽真空至真空度为-0.08～-0.1MPa，所述加压含浸是指向容器通入压缩空气至压力为0.25～0.3MPa，这样能够确保化成液能够渗透芯包内，因此，无需浸泡在化成液中进行化成，施加的化成电压超过500V时，也不会产生界面打火现象和芯包产生内部打火击穿现象。进一步的，化成液含浸步骤中，先进行30～60min的真空含浸后，再进行30～60min的加压含浸。这样能够提高芯包含浸效果。
优选地，芯包化成步骤中套上胶塞时，胶塞与芯包的电解纸端面形成有1～3mm的空隙，化成之后的清洗时，给清洗芯包时留出排水通道。芯包清洗步骤中，芯包放入清洗夹具中，从底部导入纯水，纯水流过正极箔、负极箔和电解纸之间的间隙，对附着在正极箔、负极箔和电解纸上的化成液进行冲洗，然后从胶塞与芯包之间的排水通道流出。
进一步的，芯包化成步骤中，芯包装入铝壳后，不要封口，通过胶塞和铝壳内壁的紧接触，把芯包牢固地保护在铝壳内，以使得在化成过程中芯包内始终保持有充足的化成液。
优选地，化成液含浸步骤中，芯包在含浸前先要进行干燥处理，干燥温度125℃，干燥时间30～120min。
优选地，化成液的溶剂采用乙二醇、γ-丁内酯、二甘醇、丙三醇、聚乙二醇中的一种或多种，化成液的溶质采用硼酸、磷酸、磷酸二氢铵、五硼酸铵、癸二酸铵、支链多元羧酸盐中的一种或多种。所选用有机溶剂型化成液(采用上述的溶剂和溶质进效混合)，在105℃下，更有利于形成致密的氧化膜，同时，原来含浸水性化成液，芯包放入50℃左右的纯水槽中泡洗30min就能够清洗干净；但含浸了有机溶剂的化成液的芯包却不容易清洗掉，要使用专用的清洗夹具，将65℃～95℃的纯水导入到芯包的内部进行流动冲洗，才可以把芯包内部的有机溶剂化成液清洗干净。
本发明的另一技术方案是：一种高电压引线式固体铝电解电容器，其由依次进行的芯包卷绕工序、上述的化成工序、导电聚合物含浸工序、产品封装工序以及产品老化工序制成，其中芯包卷绕工序采用的电解纸为纺粘无纺布，接着将正极引出线和负极引出线分别铆接在正极箔和负极箔上，同时在正极箔和负极箔之间介入电解纸卷绕成芯包；老化工序中，每个电容器产品的老化采用独立的通电回路，且电压呈逐步升压的电压段。
优选地，老化工序中，每个电容器产品的老化采用独立的通电回路，且电压也呈逐步升压的电压段，其中依次对应的电压为100V～475V，且每个电压段的升压时间为30～60min，电压保持时间为10～30min，到达最终化成电压后，保持120～180min。采用多个电压段实施逐步老化，从而进一步改善产品的性能,如：电容量、损耗值、等效串联电阻、漏电流值。
在一些具体实施方式中，电压对应设定7个电压段，且依次对应的电压至为100V、200V、250V、300V、325V、350V、375V，其中100V～325V电压段的升压时间设定为30～35min，保持时间为10～15min；350V电压的升压时间设定为30～40min，保持时间为20～30min；375V电压的升压时间设定为30～50min，保持时间为120～150min。
此外，导电聚合物含浸工序：将芯包竖直放入装有导电聚合物分散液的容器中，分散液液面与芯包的电解纸端面平齐，或略高于芯包的电解纸端面，但不要接触到胶塞；
先进行30～60min的真空含浸，再进行30～60min的加压含浸，所述真空含浸是指将容器抽真空至真空度为-0.08～-0.1MPa，所述加压含浸是指向容器通入压缩空气至压力为0.25～0.3MPa；
芯包含浸分散液后，先放入85℃烘箱干燥30～60min，再放入135℃烘箱干燥60～180min；
重复上述的含浸、干燥过程3～5次；
所述的导电聚合物是聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)，分散在水中形成导电聚合物分散液。
产品封装工序：先压下胶塞，去除胶塞与芯包端面间的空隙，使胶塞和芯包贴合在一起，再装入铝壳，进行封口，然后套上绝缘外套；绝缘外套采用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚氯乙烯(PVC)热缩套管。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
基于现有固体铝电解电容器的制备，高压固体铝电解电容器采用纺粘无纺布电解纸，这种纸表面张力大，基本上不吸水，芯包必须要浸泡在化成液中进行化成，在芯包引出线和化成液液面相互接触的界面处，当施加的化成电压超过500V时，会产生界面打火现象，严重时甚至把引出线烧断；由于无纺布电解纸的亲水性差，水系的化成液就很难充分的渗透到芯包内部正极箔和电解纸表面，降低了对铝箔氧化膜进行修复效果，当施加的化成电压超过500V时，也会产生内部打火击穿现象；水系的化成液温度一般只能控制在85℃以下，化成温度低不利于形成致密的氧化膜等等不足，而本发明对化成工序进行整体设计、巧妙地解决了现有的各种不足。采取该化成工序后，芯包含浸后，在正负极引出线套上胶塞，装入铝壳中，不要封口，通过胶塞和铝壳内壁的紧接触，把芯包牢固地保护在铝壳内，以使得在化成过程中芯包内始终保持有充足的化成液，然后将组装后的芯包引出线朝下插入化成夹具中，放入105℃的烘箱内进行化成，其中每个芯包采用独立的通电回路，且在逐步升压的过程中进行化成，其升压段所对应的化成电压为100V～680V，且把芯包从铝壳中取出，用65℃～95℃的纯水进行冲洗，完成化成，因此，本发明一方面芯包内含有充足的化成液，化成时就不需要把芯包浸泡在化成液中，不仅消除了界面打火现象，同时也解决了芯包内部打火的问题，而且芯包采用独立的通电回路，电流、电压是单独控制的，不对其他产品造成影响，因此，能够施加的化成电压可以达到680V，从而可进行高压电容器产品的制作；另一方面芯包下高温烘箱内进行化成，保证了对氧化膜进行修复效果，且芯包的清洗采用流动冲洗工艺替代了原来的泡洗工艺，将65℃～95℃的纯水导入到芯包的内部进行流动冲洗，能够把附着在铝箔和电解纸表面上有机溶剂化成液彻底清洗干净，避免芯包内残留有化成液，从而导致电容器电参数超差(电容量小，损耗值大，等效串联电阻大等等)的现象发生。
附图说明
图1为实施例的电容器的结构示意图；
图2为图1中芯包的结构示意图；
其中：1、正极引出线；2、负极引出线；3、胶塞；4、铝壳；5、芯包；50、正极箔；
51、负极箔；52、电解纸；6、绝缘外套。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供一种规格为350V68μF，尺寸为18×40mm的固体铝电解电容器产品，其包括由正极引出线1、负极引出线2、正极箔50、负极箔51、及电解纸52所卷绕的芯包5；胶塞3；铝壳4；绝缘外套6。
具体的，该产品的制造方法，其包括依次进行的如下步骤：
(1)正极箔采用化成电压为660VF的铝箔，裁切尺寸为30×475mm，负极箔采用表面镀碳的铝箔，裁切尺寸为30×510mm，电解纸采用厚度为45μm的纺粘无纺布，裁切为尺寸34×585mm；将正极引出线和负极引出线分别铆接在正极箔和负极箔上，在正极箔和负极箔之间介入2张厚度为45μm电解纸，正极箔和负极箔相互对齐并位于电解纸的中央，然后卷绕成芯包，用胶带固定；
(2)芯包放入125℃烘箱中进行干燥60min；
(3)将芯包放入在装有化成液的容器中，化成液液面要高于芯包的电解纸端面，先进行30min的真空含浸，真空度为-0.08MPa，再进行30min的加压含浸，施加压缩空气的压力为0.25MPa；
(4)在芯包的正负极引出线套上胶塞，胶塞与芯包的电解纸端面要留有1～3mm的空隙，再装入铝壳中，然后将组装后的芯包引出线朝下插入化成夹具中，放入105℃的烘箱内进行化成，其中化成电源为智能电源，每个芯包的采用独立的通电回路，同时，设定充电电流为2mA，电压设定7个电压段(100V，200V，300V，400V，450V，500V，550V)，其中100V～450V(第一档)电压段的升压时间设定为30min，保持时间为10min，500V(第二档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为30min，550V(第三档)电压的升压时间设定为60min，保持时间为120min；
(5)芯包化成后，把芯包从铝壳中取出，放入清洗夹具中，在芯包的底部导入65℃的纯水，纯水流入芯包内部，从胶塞与芯包之间的空隙流出，流出的水直接排掉，不循环使用，清洗时间为120min；
(6)清洗后的芯包放入125℃烘箱干燥60min；
(7)将芯包竖直放入装有导电聚合物分散液的容器中，分散液液面与芯包的电解纸端面平齐，或略高于芯包的电解纸端面，不要接触到胶塞，同时，先进行30min的真空含浸，真空度为-0.08MPa，再进行30min的加压含浸，施加压缩空气的压力为0.25MPa；芯包含浸分散液后，先放入85℃烘箱干燥30min，再放入135℃烘箱干燥60min；重复上述的含浸、干燥过程3次，在第3次循环中，135℃干燥时间延长至180min；
(8)芯包装入铝壳进行封口，然后套上PET热缩套管；封口前要先压下胶塞，使胶塞和芯包贴合在一起；
(9)组装后的产品插入老化夹具，放入105℃的烘箱内进行老化。老化电源为智能电源，每个产品采用独立的通电回路，设定充电电流为2mA，电压设定7个电压段(100V，200V，250V，300V，325V，350V，375V)，其中100V～325V(第一档)电压段的升压时间设定为30min，保持时间为10min，350V(第二档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为30min，375V(第三档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为120min；
(10)老化结束抽取10只产品进行电参数测试，结果见表1。
表1 350V68μF电参数测试结果
实施例2
本实施例提供一种规格为400V47μF，尺寸为18×40mm的固体铝电解电容器产品，其结构与实施例1相同。
本例中，固体铝电解电容器的制造方法，其包括依次进行的如下步骤：
(1)正极箔采用化成电压为720VF的铝箔，裁切尺寸为30×455mm，负极箔采用表面镀碳的铝箔，裁切尺寸为30×490，电解纸采用厚度分别为45μm和60μm的纺粘无纺布，裁切为尺寸34×560；将正极引出线和负极引出线分别铆接在正极箔和负极箔上，在正极箔和负极箔之间介入厚度分别为45μm和60μm的电解纸各1张，正极箔和负极箔相互对齐并位于电解纸的中央，然后卷绕成芯包，用胶带固定；
(2)芯包放入125℃烘箱进行干燥60min；
(3)将芯包放入在装有化成液的容器中，化成液液面要高于芯包的电解纸端面，先进行30min的真空含浸，真空度为-0.09MPa，再进行30min的加压含浸，施加压缩空气的压力为0.28MPa；
(4)在芯包的正负极引出线套上胶塞，胶塞与芯包的电解纸端面要留有1～3mm的空隙，再装入铝壳中，然后将组装后的芯包引出线朝下插入化成夹具中，放入105℃的烘箱内进行化成；
化成电源为智能电源，每个芯包采用独立的通电回路；
设定充电电流为2mA，电压设定8个电压段(100V，200V，300V，400V，450V，500V，550V，600V)，其中100V～500V(第一档)电压段的升压时间设定为30min，保持时间为10min，550V(第二档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为30min，600V(第三档)电压的升压时间设定为60min，保持时间为180min；
(5)芯包化成后，把芯包从铝壳中取出，放入清洗夹具中，在芯包的底部导入85℃的纯水，流入芯包内部，从胶塞与芯包之间的空隙流出，流出的水直接排掉，不循环使用，清洗时间为80min；
(6)清洗后的芯包放入125℃烘箱干燥60min；
(7)将芯包竖直放入装有导电聚合物分散液的容器中，分散液液面与芯包的电解纸端面平齐，或略高于芯包的电解纸端面，不要接触到胶塞；
先进行30min的真空含浸，真空度为-0.09MPa，再进行30min的加压含浸，施加压缩空气的压力为0.28MPa；
芯包含浸分散液后，先放入85℃烘箱干燥30min，再放入135℃烘箱干燥60min；
重复上述的含浸、干燥过程3次，在第3次循环中，135℃干燥时间延长至180min；
(8)芯包装入铝壳进行封口，然后套上PET热缩套管；封口前要先压下胶塞，使胶塞和芯包贴合在一起；
(9)组装后的产品插入老化夹具，放入105℃的烘箱内进行老化；
老化电源为智能电源，每个产品采用独立的通电回路；
设定充电电流为2mA，电压设定7个电压段(100V，200V，300V，350V，375V，400V，425V)，其中100V～375V(第一档)电压段的升压时间设定为30min，保持时间为10min，400V(第二档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为30min，425V(第三档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为180min；
(10)老化结束抽取10只产品进行电参数测试，结果见表2。
表2 400V47μF电参数测试结果
实施例3
本实施例提供一种规格为450V33μF，尺寸为18×40mm的固体铝电解电容器产品，其结构与实施例1相同。
且该产品的制造方法，其包括依次进行的如下步骤：
(1)正极箔采用化成电压为840VF的铝箔，裁切尺寸为30×430mm，负极箔采用表面镀碳的铝箔，裁切尺寸为30×460，电解纸采用厚度为60μm的纺粘无纺布，裁切为尺寸34×530；将正极引出线和负极引出线分别铆接在正极箔和负极箔上，在正极箔和负极箔之间介入2张厚度为60μm电解纸，正极箔和负极箔相互对齐并位于电解纸的中央，然后卷绕成芯包，用胶带固定；
(2)芯包放入125℃烘箱进行干燥60min；
(3)将芯包放入在装有化成液的容器中，化成液液面要高于芯包的电解纸端面，先进行30min的真空含浸，真空度为-0.09MPa，再进行30min的加压含浸，施加压缩空气的压力为0.3MPa；
(4)在芯包的正负极引出线套上胶盖，胶盖与芯包的电解纸端面要留有1～3mm的空隙，再装入铝壳中，然后将组装后的芯包引出线朝下插入化成夹具中，放入105℃的烘箱内进行化成；
化成电源为智能电源，每个芯包采用独立的通电回路；
设定充电电流为2mA，电压设定10个电压段(100V，200V，300V，400V，450V，500V，550V，600V，650V，680V)，其中100V～600V(第一档)电压段的升压时间设定为30min，保持时间为10min，650V(第二档)电压的升压时间设定为60min，保持时间为30min，680V(第三档)电压的升压时间设定为60min，保持时间为180min；
(5)芯包化成后，把芯包从铝壳中取出，放入清洗夹具中，在芯包的底部导入95℃的纯水，流入芯包内部，从胶塞与芯包之间的空隙流出，流出的水直接排掉，不循环使用，清洗时间为40min；
(6)清洗后的芯包放入125℃烘箱干燥60min；
(7)将芯包竖直放入分散液的容器中，分散液液面与芯包的电解纸端面平齐，或略高于芯包的电解纸端面，不要接触到胶塞；
先进行30min的真空含浸，真空度为-0.09MPa，再进行30min的加压含浸，施加压缩空气的压力为0.3MPa；
芯包含浸分散液后，先放入85℃烘箱干燥30min，再放入135℃烘箱干燥60min；
重复上述的含浸、干燥过程3次，在第3次循环中，135℃干燥时间延长至180min；
(8)芯包装入铝壳进行封口，然后套上PET热缩套管；封口前要先压下胶塞，使胶塞和芯包贴合在一起；
(9)组装后的产品插入老化夹具，放入105℃的烘箱内进行老化；
老化电源为智能电源，每个产品采用独立的通电回路；
设定充电电流为2mA，电压设定7个电压段(100V，200V，300V，400V，425V，450V，475V)，其中100V～425V(第一档)电压段的升压时间设定为30min，保持时间为10min，450V(第二档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为30min，475V(第三档)电压的升压时间设定为30min，保持时间为180min；
(10)老化结束抽取10只产品进行电参数测试，结果见表3。
表3 450V33μF电参数测试结果
因此，由上述实施例的实施，在保证芯包中含液量充足的前提下，通过每个芯包采用独立的通电回路，电流、电压是单独控制的，不对其他产品造成影响，且在105℃的烘箱内进行化成，其中采用逐步升压段式在100V～680V的化成电压下实施通电化成，同时化成后，采用65℃～95℃的纯水对芯包表面的化成液进行冲洗，并在逐步升压的100V～475V所形成的多个升压段实施每个芯包独立的通电回路中老化，电流、电压是单独控制的，不对其他产品造成影响，从而制造出350V～450V这种高电压电容器产品。
换言之，目前，市场上所涉及的350V～450V这种高电压电容器产品而言，若是采用常规的化成工序，无法生产出高电压电容器产品，其主要的原因是：化成电压超过500V时，会产生界面打火和芯包内部打火的问题，同时也因为温度低，无法保证了对氧化膜进行修复效果。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但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 (10)
1.一种高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，所述的固体铝电解电容器包括由正极引出线、负极引出线、正极箔、负极箔、及电解纸所卷绕的芯包；胶塞；铝壳；绝缘外套，所述的化成工序包括化成液含浸步骤、芯包化成步骤、芯包清洗步骤，其特征在于，所述芯包化成步骤：芯包含浸后，在正负极引出线套上胶塞，装入铝壳中，不要封口，通过胶塞和铝壳内壁的紧接触，把芯包牢固地保护在铝壳内，以使得在化成过程中芯包内始终保持有充足的化成液，然后将组装后的芯包引出线朝下插入化成夹具中，放入105℃的烘箱内进行化成，其中每个芯包采用独立的通电回路，且在逐步升压的过程中进行化成，其升压段所对应的化成电压为100V～680V；所述芯包清洗步骤：把芯包从铝壳中取出，用65℃～95℃的纯水进行冲洗。
2.根据权利要求1所述的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于，所述升压段至少有N段，其中第一段所对应的化成电压为100V，第N段化成电压为680V，第二段至第N-1段中所形成的电压等量或变量式逐步升高。
3.根据权利要求2所述的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于，第一段至第N段中分成第一档、第二档和第三档，处于第一档的化成电压为100～450V，处于第二档的化成电压为500～650V，处于第三档的化成电压为680V，其中第一档所递增的变化量大于第二档所递增的变化量。
4.根据权利要求3所述的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于，第一档的升压时间设定为30～35min，保持时间为10～15min；第二档的升压时间设定为30～40min，保持时间为20～30min，第三档的升压时间设定为50～60min，保持时间为120～180min。
5.根据权利要求2或3或4高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于：N≥7，当N＝7时，前4段中化成电压中逐级增加量相等且为100V，后三段中化成电压中逐级增加量相等且为50V，当N＞7时，前4段中化成电压中逐级增加量相等且为100V，第五段至第N-1段的之间化成电压中逐级增加量相等且为50V，第一段化成电压为100V，第N段化成电压为680V。
6.根据权利要求1所述的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于，所述化成液含浸步骤：将芯包放入装有化成液的容器中，化成液液面高于芯包的电解纸端面，先进行真空含浸，再进行加压含浸。
7.根据权利要求6所述的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于，所述化成液含浸步骤中，真空含浸是指将容器抽真空至真空度为-0.08～-0.1MPa，所述加压含浸是指向容器通入压缩空气至压力为0.25～0.3MPa，且所述化成液含浸步骤中，先进行30～60min的真空含浸后，再进行30～60min的加压含浸；和/或，所述化成液含浸步骤中，芯包在含浸前先要进行干燥处理，干燥温度125℃，干燥时间30～120min。
8.根据权利要求1所述的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于，所述芯包化成步骤中套上胶塞时，胶塞与芯包的电解纸端面形成有1～3mm的空隙，化成之后的清洗时，给清洗芯包时留出排水通道。
9.根据权利要求8所述的高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序，其特征在于，所述芯包清洗步骤中，芯包放入清洗夹具中，从底部导入纯水，纯水流过正极箔、负极箔和电解纸之间的间隙，对附着在正极箔、负极箔和电解纸上的化成液进行冲洗，然后从胶塞与芯包之间的排水通道流出。
10.一种高电压引线式固体铝电解电容器，其由依次进行的芯包卷绕工序、化成工序、导电聚合物含浸工序、产品封装工序以及产品老化工序制成，其中芯包卷绕工序采用的电解纸为纺粘无纺布，接着将正极引出线和负极引出线分别铆接在正极箔和负极箔上，同时在正极箔和负极箔之间介入电解纸卷绕成芯包，其特征在于，所述的化成工序为权利要求1至9中任一项所述高电压引线式固体铝电解电容器的化成工序；所述老化工序中，每个电容器产品的老化采用独立的通电回路，且电压呈逐步升压的电压段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410366042.0A CN118098843A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器及其化成工序 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111420960.XA CN114156087B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器的制造方法 |
| CN202410366042.0A CN118098843A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器及其化成工序 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111420960.XA Division CN114156087B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器的制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118098843A true CN118098843A (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=80458153
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410366042.0A Pending CN118098843A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器及其化成工序 |
| CN202111420960.XA Active CN114156087B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器的制造方法 |
| CN202410366040.1A Pending CN118039378A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器的成型工艺 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111420960.XA Active CN114156087B (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器的制造方法 |
| CN202410366040.1A Pending CN118039378A (zh) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 高电压引线式固体铝电解电容器的成型工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (3) | CN118098843A (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116949546B (zh) * | 2023-09-19 | 2023-12-26 | 滨州市华亿电器设备有限公司 | 一种用于电容器引出线的清洗控制方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104637691B (zh) * | 2015-02-06 | 2017-06-30 | 肇庆绿宝石电子科技股份有限公司 | 一种固体电解质铝电解电容器及其制造方法 |
| CN107331517A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-11-07 | 佛山市三水日明电子有限公司 | 固体电解质铝电解电容器的制造工艺 |
| CN107331515A (zh) * | 2017-08-11 | 2017-11-07 | 佛山市三水日明电子有限公司 | 一种固体电解质铝电解电容器的制造工艺 |
-
2021
- 2021-11-26 CN CN202410366042.0A patent/CN118098843A/zh active Pending
- 2021-11-26 CN CN202111420960.XA patent/CN114156087B/zh active Active
- 2021-11-26 CN CN202410366040.1A patent/CN118039378A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114156087B (zh) | 2024-04-16 |
| CN114156087A (zh) | 2022-03-08 |
| CN118039378A (zh) | 2024-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103268823B (zh) | 适用于交流电路的聚合物固体铝电解电容器的制造方法 | |
| CN102779654B (zh) | 固体电解质铝电解电容器的制造方法 | |
| CN114156087B (zh) | 高电压引线式固体铝电解电容器的制造方法 | |
| CN103560006A (zh) | 固液混合型铝电解电容器制备方法 | |
| CN108461295A (zh) | 一种高赋能固液混合铝电解电容器及其制备方法 | |
| CN109659139B (zh) | 一种固态电解电容器及其制备方法 | |
| CN101504887A (zh) | 一种固体铝电解电容器的制造方法 | |
| WO2014119310A1 (ja) | 電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| CN110676058B (zh) | 一种固态铝电解电容器的制备工艺及固态铝电解电容器 | |
| CN105225840A (zh) | 低漏电流卷绕式固态电解电容器及生产方法 | |
| CN110600268A (zh) | 一种定量注入电解液的固液混合电容器制作方法 | |
| CN103337373B (zh) | 一种适用于交流电路的聚合物固体铝电解电容器的制造方法 | |
| CN108597876A (zh) | 一种固态铝电解电容器及其制作方法 | |
| CN103268824B (zh) | 固体电解质铝电解电容器的制造方法 | |
| JPWO2009113285A1 (ja) | 固体電解コンデンサとその製造方法 | |
| CN114156090B (zh) | 盖板式高电压固体铝电解电容器的制造工艺 | |
| CN109686569A (zh) | 一种适用于固态电容器的制备工艺及其使用的化成夹具 | |
| CN209401489U (zh) | 一种固态电解电容器 | |
| CN107331515A (zh) | 一种固体电解质铝电解电容器的制造工艺 | |
| CN103295784B (zh) | 一种固体电解质铝电解电容器的制造方法 | |
| CN103337372B (zh) | 一种适用于交流电路的固体电解质铝电解电容器及其制造方法 | |
| CN108987115B (zh) | 一种导箔引出导电性高分子铝电解电容器 | |
| CN109300696B (zh) | 用于固态电容耐压提升的处理液及固态电容器的制备方法 | |
| CN111986926A (zh) | 一种电容器素子及其制备方法以及固液混合卷绕型铝电解电容器及其制备方法 | |
| CN203312041U (zh) | 一种固体电解质铝电解电容器 |
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 |