CN201138613Y - 铝电解电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铝电解电容器，包括电解纸(5)、正极箔片(4)和负极箔片(6)，正、负级箔片(4)、(6)一端和电解纸(5)连接，另一端接有引出线(3)，电解纸(5)外套有铝壳(1)，用封口材料(2)封住，所述的负极引出线(3)上接有一增容装置。本实用新型可以避免发生跳火击穿，从而明显提高电容器应用的稳定性，增加使用寿命。

Description

铝电解电容器

技术领域

本实用新型属电容器领域，特别是涉及一种铝电解电容器。

背景技术

目前，如图2所示在现有的铝电解电容器中，正、负极箔片都是和电解纸直接连接，然后用引出线引出，因此，在现有的电容器中，这说明了在实际的电解电容器中，阳极储存的电量是比阴极大，长期使用中即放电时，就会在引线板或引线条上对负极产生反向高压，并带有脉冲性。一段时间以后，负极上会逐渐生成氧化膜，电容器内部气体越来越多。结果有两种状况：一是开始时的纹波电流特大或电压差极大，使得Vc’电压很高，氧化反应激烈很快发生电压跳火；二是纹波电流或充放电电压差比正常要大得多，在Vc’电压下逐渐生成氧化膜，而且随着时间的延长，负极的容量Cc不断下降，Vc’电压不断上升，到达某个临界点后发生电压跳火。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种铝电解电容器，解决现有技术中长期使用会发生跳火击穿的缺陷。

技术方案

本实用新型提供了一种铝电解电容器，包括电解纸、正极箔片和负极箔片，正、负极箔片一侧和电解纸连接，另一侧接有引出线，电解纸外套有铝壳，用封口材料封住，所述的负极引出线上接有一增容装置。

所述的增容装置为所述的引出线的表面涂覆一层活性碳。

所述的增容装置为所述的引出线贴上一小片铝箔，铝箔铆接或焊接在负极箔上，贴箔的电容量与负极箔电容量相近。

所述的增容装置为所述的引出线用一张电容量与负极箔电容量相近的铝箔小片铆接或冷压焊接在负极箔上。

所述的正、负极箔片是通过铆接或冷压焊接后卷贴在电解纸上的。

所述的引出线为引线板或引线条。

在电容器充放电时，等效电路如下图3：

图中，Ca电容量是由阳极氧化膜与含浸电解液的电解纸组成的；Ra可以看作是阳极氧化膜的绝缘电阻；Cc电容量是由阴极氧化膜与含浸电解液的电解纸组成的，Rc可以看作是阴极氧化膜的绝缘电阻(Rc也包括电解液与电解纸的复合电阻)。

在给图3的电路施加直流电压V时，Ca、Cc的两端电压分别为Va和Vc，则有V＝Va+Vc，并且Va/Vc＝Ra/Rc。

另外，在理想情况下，Va/Vc＝Ra/Rc＝Cc/Ca，这时阳极和阴极储存的电量相等，但是，阳极氧化膜是经过特别氧化处理的，Ra值非常高，而阴极氧化膜很薄，Rc值很小，因此，Ra/Rc比值极大，如果这时想让Cc/Ca也获得与Ra/Rc相同的比值，则Cc值必须非常非常大，在现有的电容器中，都是满足下列公式：

Ra/Rc＞Cc/Ca，也就是：Va/Vc＞Cc/Ca，化成：Va Ca＞Vc Cc

因为：Qa＝Va Ca；Qc＝Vc Cc，就得到：Qa＞Qc。

这说明了在实际的电解电容器中，阳极储存的电量是比阴极大。因此，实际的电容器储存电量就如图4所示：

这时，如将充电电压为V伏(注：对闪光灯电容器，V值是直流电压；对大纹波电流应用的电容器，V值是纹波电压峰值)的电容器两端短接后(极度放电)，如图5所示，就形成了两个容量Ca和Cc的并联形式：

其两端间的电压由于放电形成了Vc’，放电只在储电荷相对小的Qc上所进行，而Qa-Qc是不放电而残留的电荷。

因此，残留电压Vc’就由Ca+Cc和Qa-Qc所决定，公式如下：

公式1：

$V{c}^{,}=(\mathrm{Qa}-\mathrm{Qc})/(\mathrm{Ca}+\mathrm{Cc})$

$=\frac{\mathrm{CaVa}-\mathrm{CcVc}}{\mathrm{Ca}+\mathrm{Cc}}$

从上面公式看，放电时，施加在阴极氧化膜上的电压(Vc’)可能会很高(相对于约1V的天然氧化膜耐压)，这会引起负极发生氧化反应，使电容器内部产生气体等不良现象。因此，在电容器放电时，为了不发生氧化反应，阴极Cc上的耐压V’必须满足下面的公式2：

公式2：

$V^{,}\≥V{c}^{,}=\frac{\mathrm{CaVa}-\mathrm{CcVc}}{\mathrm{Ca}+\mathrm{Cc}}$

因为V＝Va+Vc，公式2可进一步化为公式3：

公式3：

假如满足公式3，

$V^{,}\≥\frac{V}{1+(\mathrm{Cc}/\mathrm{Ca})}-\mathrm{Vc}$

在放电时，即使在阴极上施加了电压Vc’，也不会发生氧化反应，为了满足这种要求，可采用比容很高(Cc容量大)的阴极箔或预先在阴极箔、引出线上形成较高的化成电压(Vc大)；但即使满足这样的条件，最后还是会发生电压跳火，原因是：在电容器施加特大纹波电流或短时间电压差很大的充放电时，因为电容器负极的引线板或引线条上的电容量(单位面积容量)非常低，根据公式3，引线板或引线条上的Vc’将非常高，即放电时，就会在引线板或引线条上产生高压。这高压对于负极来说是反向的，并带有脉冲性。一段时间以后，负极上会逐渐生成氧化膜，电容器内部气体越来越多，电解液中的吸氢剂不断吸收。结果有两种状况：一是开始时的纹波电流特大，使得Vc’电压很高，氧化反应激烈很快发生电压跳火；二是纹波电流比正常要大得多，在Vc’电压下逐渐生成氧化膜，而且随着时间的延长，负极的容量Cc不断下降，Vc’电压不断上升，到达某个临界点后发生电压跳火。

有益效果

本实用新型通过在负极铆接或冷压焊接处进行增容处理，避免发生跳火击穿，从而明显提高电容器应用的稳定性，增加使用寿命。

附图说明

图1本实用新型的外部结构示意图；

图2现有技术的内部结构图；

图3电容器充放电时等效电路图；

图4实际的电容器储存电量图；

图5两个容量Ca和Cc的并联形式图；

图6本实用新型的实施例1内部结构示意图；

图7本实用新型的实施例2内部结构示意图；

图8本实用新型的实施例3内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

实施例1

如图6所示，一种铝电解电容器，包括电解纸5、正极箔片4和负极箔片6，正、负级箔片一端和电解纸5连接，另一端接有引出条3，电解纸5外套有铝壳1，用封口材料2封住，引出条3的表面涂覆一层活性碳。

实施例2

如图6所示，一种铝电解电容器，包括电解纸5、正极箔片4和负极箔片6，正、负极箔片一端和电解纸5连接，另一端接有引出条3，电解纸5外套有铝壳1，用封口材料2封住，引出板3贴上一小片铝箔，铝箔铆接或焊接在负极箔上，贴箔的电容量与负极箔电容量相近。

实施例3

如图6所示，一种铝电解电容器，包括电解纸5、正极箔片4和负极箔片6，正、负极箔片一端和电解纸5连接，另一端接有引出条3，电解纸5外套有铝壳1，用封口材料2封住，引出板3贴上一小片铝箔，铝箔铆接或焊接在负极箔上，贴箔的电容量与负极箔电容量相近。

Claims (6)

1.一种铝电解电容器，包括电解纸(5)、正极箔片(4)和负极箔片(6)，正、负级箔片(4)、(6)一端和电解纸(5)连接，另一端接有引出线(3)，电解纸(5)外套有铝壳(1)，用封口材料(2)封住，其特征在于：所述的负极引出线(3)上接有一增容装置。

2.如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于：所述的增容装置为所述的引出线(3)的表面涂覆一层活性碳。

3.如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于：所述的增容装置为所述的引出线(3)贴上一小片铝箔，铝箔铆接或焊接在负极箔上，贴箔的电容量与负极箔电容量相近。

4.权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于：所述的增容装置为所述的引出线(3)用一张电容量与负极箔电容量相近的铝箔小片铆接或冷压焊接在负极箔上。

5.如权利要求1～4中任意一权利要求所述的铝电解电容器，其特征在于：所述的正、负极箔片(4)、(6)是通过铆接或冷压焊接后卷贴在电解纸上(5)的。

6.如权利要求1～4中任意一权利要求所述的铝电解电容器，其特征在于：所述的引出线(3)为引线板或引线条。

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