耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器及生產(chǎn)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固態(tài)電解電容器，具體地說是一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容 器及生產(chǎn)方法，特別是涉及一種電容器額定紋波電流較之同規(guī)格產(chǎn)品提高20 %~30 %的 耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器及生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002] 紋波電流是電流中的高次諧波成分，會帶來電流或電壓幅值變化，電流幅值增加 造成電容器內(nèi)部溫升提高，降低電容器使用壽命；電壓幅值增加，嚴重時，會造成電容器擊 穿。因此，提升電容器的耐紋波性能可提高電容器的可靠性，相應地也會提升下游整機的可 靠性。目前，固態(tài)電解電容器仍存在漏電流大、散熱不良、等效串聯(lián)電阻較高等缺點，遏止了 固態(tài)電解電容器耐紋波能力的進一步提升。
[0003] 文獻1 :申請?zhí)枮?01320137287. 3,發(fā)明名稱為耐紋波的鋁電解電容器的專利公 開了一種在正極箔、負極箔的表面均鍍有氧化鈦薄膜層，增大了其靜電容量，改善了其漏電 特性，在使用時該電容器可承受較大的紋波電流，不易失效。存在的問題是使用氧化鈦鍍 層，成本較高，且裁切、釘卷時毛刺較多，易造成漏電流增大或短路。
[0004] 文獻2 :申請?zhí)枮?01410045688. 5,發(fā)明名稱為一種散熱鋁電解電容器的專利申 請公開了一種在電容芯體周圍設置有緊密貼合的聚氨酯薄膜作為絕緣層，既有良好的絕緣 效果又具有很好的傳熱性能，外圍設置有散熱層，由于都是緊密貼合，因此散熱效果佳。存 在的問題是因為要求素子緊密貼著鋁殼，給組立工序帶來一定的難度，若不緊密貼著鋁殼， 空氣的導熱能力有限，降低了短時間的散熱效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種電容器額定紋波電流較之同規(guī)格產(chǎn)品提高20 %~30 % 的耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器及生產(chǎn)方法。
[0006]本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)其發(fā)明目的的，一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電 容器生產(chǎn)方法，它包括以下步驟： ⑴制備素子：將釘鉚有正導針的陽極鋁箔和釘鉚有負導針的陰極鋁箔夾著電解紙卷繞 成芯子，芯子經(jīng)化成、碳化、前處理、含浸單體、含浸氧化劑、高溫聚合后制得素子； 所述陽極鋁箔采用1. 8倍電容器額定電壓的陽極箔，其未生成氧化膜的鋁基體厚度為 25ym~30ym;釘鉚時，在釘鉚處有4層電解紙；含浸氧化劑時，氧化劑中加有質(zhì)量分數(shù)為 1 %~5 %的添加劑，所述添加劑為四氫呋喃或山梨醇或混合山梨醇中的一種或組合； ⑵組立：通過組立機將步驟⑴制備的素子組立于鋁殼中，在素子上套入橡膠塞、束腰之 前向鋁殼中添加導熱膠； ⑶老化：在105°C~130°C下，分電壓段老化100~150min，即制得卷繞型固體電解電 容器。
[0007]本發(fā)明在步驟⑴中，所述陰極鋁箔為附碳箔；所述電解紙為密度大于0.50g/cm 3的電解紙，且碳化后電解紙厚度為原厚度的（50±1) % ;所述正導針、負導針為化成后導 針，舌部鋁純度大于99. 9 %，其CP線中銅含量為40 %~50 %。
[0008] 本發(fā)明在步驟⑴中，化成時，碳化前進行一次，碳化后進行一次，化成溫度50°C~ 80°C，化成時間為IOmin~30min，化成液為質(zhì)量分數(shù)1 %~5 %的己二酸銨水溶液，化成液 的性能主要性能參數(shù)為：pH為7±0. 5,電導率為10±Imp/cm。
[0009] 本發(fā)明在步驟⑴中，碳化溫度為200 °C~280 °C，碳化時間為2h~4h。
[0010] 本發(fā)明在步驟⑵中，添加導熱膠的體積為鋁殼容量的〇. 15 %~0. 5 %。
[0011] 本發(fā)明在步驟⑵中，所述的導熱膠固化前后體積變化< 1.0 %，固化后，絕緣電阻 > 100MQ，邵氏硬度：73~91，導熱率>lW/mK，耐熱溫度大于150°C。
[0012] 一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器，它包括素子、封裝鋁殼，所述素子與鋁殼之 間填充有導熱膠，導熱膠的體積為鋁殼容量的0. 15 %~0. 5 %，所制備的電容器在相同紋 波電流條件下，比同規(guī)格產(chǎn)品的溫升減少〇. 4°C~0. 8°C，額定紋波電流較之同規(guī)格產(chǎn)品提 高 20 % ~30 %。
[0013] 本發(fā)明所述的導熱膠固化前后體積變化<I. 0 %，固化后，絕緣電阻> 100MD，邵 氏硬度：73~91，導熱率>lW/mK，耐熱溫度大于150°C。
[0014] 由于采用上述技術方案，本發(fā)明較好的實現(xiàn)了發(fā)明目的，一是在素子和鋁殼之間 加有導熱膠，加強了電容器內(nèi)部向外散熱，相同紋波電流條件下，比同規(guī)格產(chǎn)品的溫升少 0. 4°C~0. 8°C;二是在氧化劑含浸液中加入添加劑，電容器的等效串聯(lián)電阻較之前降低5 %~10 % ;三是所制備電容器紋波電流較之同規(guī)格耐紋波產(chǎn)品提高20 %~30 %。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明所制備的產(chǎn)品結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017] 實施例1 : 一種耐高紋波卷繞式固態(tài)電解電容器生產(chǎn)方法，它包括以下步驟： ⑴制備素子：將釘鉚有正導針7的陽極鋁箔和釘鉚有負導針8的陰極鋁箔夾著電解紙 卷繞成芯子，芯子經(jīng)化成、碳化、前處理、含浸單體、含浸氧化劑、高溫聚合后制得素子3; 所述陽極鋁箔采用1. 8倍電容器額定電壓的陽極箔，其未生成氧化膜的鋁基體厚度為 25ym~30ym;釘鉚時，在釘鉚處有4層電解紙；含浸氧化劑時，氧化劑中加有質(zhì)量分數(shù)為 1 %~5 %的添加劑，所述添加劑為四氫呋喃或山梨醇或混合山梨醇中的一種或組合； 本發(fā)明在步驟⑴中，所述陰極鋁箔為附碳箔；所述電解紙為密度大于〇. 50g/cm3的電 解紙，且碳化后電解紙厚度為原厚度的（50±1) % ;所述正導針7、負導針8為化成后導針， 舌部4鋁純度大于99. 9 %，其CP線6中銅含量為40 %~50 %。
[0018] 本發(fā)明在步驟⑴中，化成時，碳化前進行一次，碳化后進行一次，化成溫度50°C~ 80°C，化成時間為IOmin~30min，化成液為質(zhì)量分數(shù)1 %~5 %的己二酸銨水溶液，化成液 的性能主要性能參數(shù)為：pH為7±0. 5,電導率為10±Imp/cm。
[0019] 本發(fā)明在步驟⑴中，碳化溫度為200 °C~280 °C，碳化時間為2h~4h。
[0020] 本實施例制備16V560yF，尺寸為10X12Onm)的電解電容器，在按現(xiàn)有技 術制備時，其電容器的等效串聯(lián)電阻（ESR)為10mQ@20°C，100kHz;額定紋波電流為 5250mArms/105〇C,IOOkHz〇
[0021 ] 在按本發(fā)明所述方法制備時，本實施例在步驟⑴中，含浸氧化劑時，氧化劑中添加 質(zhì)量分數(shù)2 %的山梨醇。
[0022] ⑵組立：通過組立機將步驟⑴制備的素子組立于鋁殼中，在素子3上套入橡膠塞 5、束腰之前向鋁殼1中添加導熱膠2 ; 本發(fā)明在步驟⑵中，添加導熱膠2的體積為鋁殼1容量的0. 15 %~0. 5 %。
[0023] 本發(fā)明在步驟⑵中，所述的導熱膠固化前后體積變化< 1.0 %，固化后，絕緣電阻 > 100MQ，邵氏硬度：73~91，導熱率>lW/mK，耐熱溫度大于150°C。
[0024] 本實施例導熱膠選用廣州市雅威貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的高導熱環(huán)氧灌封膠STYCAST 1495K。40°C加熱5min，然后滴入鋁殼中，導熱膠體積占鋁殼的0. 25 %，再將素子套上膠粒， 放入鋁殼中，然后束腰。
[0025] ⑶老化：在105°C~130°C下，分電壓段老化100~