一种高压耐高温长寿命的铝电解电容器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高压耐高温长寿命的铝电解电容器及其制造方法，包括设置有开口的壳体和用于密封所述开口的盖体，所述壳体内设置有芯包，所述芯包吸附有电解液，其特征在于，所述电解液耐135℃高温；所述芯包含浸电解液后与所述壳体、盖体之间组装的时间控制在2h以内；所述壳体与芯包之间设有空隙。本发明专利技术通过合理选用电解液溶剂、溶质以及添加剂，合理调控壳体内空隙的体积，控制组装时间，有效提高500V高压铝电解电容器的耐高温能力，更好的满足目前135℃高温、长寿命的铝电解电容器的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高压耐高温长寿命的铝电解电容器及其制造方法
本专利技术涉及电解电容器
，特别是涉及了一种500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器及其制造方法。
技术介绍
目前国内用于LED驱动电源的铝电解电容器耐高温性能不是很好，造成使用寿命低，一般在1～2年就表现不良，主要是因为铝电解电容器不能耐高温，产品的信赖度不高。随着电子技术的迅速发展，铝电解电容器应用在高温工作环境越来越多。例如，绿色照明中的大功率节能灯、无极灯、汽车电子中的发动机控制线路等，对高压铝电解电容器的安全性、可靠性、长寿命提出了更高的要求。目前普通-25～+105℃铝电解电容器，很难满足发展要求。目前在国内外为LED配套的铝电解电容器生产行业中，500V高压长寿命铝电解电容都在105℃下正常工作时间达到10000小时的寿命，暂还没有出现135℃产品。例如国外日本黑金刚NCC(Chemi-con)、红宝石（Rubycon）和国内艾华（AisHi）。但若是将温度上升到135℃，虽然按照行业内的“10度法则”计算的寿命应该是1250小时，但实际上，在这个温度下试验这些产品远不能够达到这个时间。因此，是无法为市场解决各类电源产品耐高温难题。铝电解电容器作为LED电源的关键性元器件，其寿命决定LED灯寿命，另一方面LED驱动多是装置在灯具内驱动，本身的温升加上灯具的温升对电解电容来说很容易会超过温度上限，虽然这有赖灯具系统设计工程师的认知，但实际应用往往会超过电容的耐温上限，需要铝电解电容本身具有良好的耐温性能。随着电子技术的迅速发展，铝电解电容器应用在高温工作环境越来越多，尤其汽车照明、户外LED灯驱动电路等都要求135℃高温、长寿命的铝电解电容器。目前的500V高压铝电解电容器在设计上，其电解液采用105℃或115℃耐温，电解纸采用双层耐高压电解纸搭配设计。然而，目前的500V高压铝电解电容器因设计上的缺陷，在上述135℃的高温条件下其寿命时间远远达不到客户的设计要求。其电解液由于采用105℃或115℃耐温，容易造成在135℃高温时电容器由于电解液耐温不够而引起的电容器防爆阀鼓起动作，电解液泄漏，使电容器寿命过早失效。
技术实现思路
为了弥补已有技术的缺陷，本专利技术提供一种500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器及其制造方法，能显著提高500V高压铝电解电容器的耐高温能力，使电容器在135℃高温条件下能保证寿命。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器，包括设置有开口的壳体和用于密封所述开口的盖体，所述壳体内设置有芯包，所述芯包吸附有电解液，其特征在于，所述电解液耐135℃高温；所述芯包含浸电解液后与所述壳体、盖体之间组装的时间控制在2h以内；所述壳体与芯包之间设有空隙。进一步地，所述芯包的直径不大于22mm，所述空隙的体积不低于所述壳体内部体积的6%。进一步地，所述芯包的直径大于22mm，所述空隙的体积不低于所述壳体内部体积的12%。进一步地，所述电解液的组分按重量百分含量计包括：主溶剂30-35％，溶质7.2-11.7％，及添加剂14.1-16.4％。进一步地，所述溶质包括癸二酸铵、五硼酸铵和异癸二酸铵。进一步地，所述电解液中各溶质的重量百分含量为：癸二酸铵0.7-1.5%、五硼酸铵1.5-2.2%、异癸二酸铵5-8%。进一步地，所述添加剂包括对硝基苯甲酸、次亚磷酸、纳米二氧化硅、聚环氧乙烷醚、8-羟基喹啉、聚合硼酸酯、柠檬酸、以及二甘醇。进一步地，所述电解液中各添加剂的重量百分含量为：对硝基苯甲酸1.2-2.0%、次亚磷酸1.3-2.0%、纳米二氧化硅0.4-0.60%、聚环氧乙烷醚0.3-0.50%、8-羟基喹啉0.5-0.70%、聚合硼酸酯0.4-0.60%、柠檬酸5%、二甘醇5%。进一步地，所述主溶剂为己二醇。本专利技术还提供一种500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器的制造方法，包括如下步骤：1)裁切，裁切阴极箔、阳极箔和电解纸；2)钉绕，透过封装层将正极导针与阳极箔钉接，将负极导针与阴极箔钉接，将电解纸与阴极箔、阳极箔层叠，并与阳极箔和阴极箔一起卷绕成芯包；其中电解纸包括内层电解纸和外层电解纸，内层电解纸位于对应的阴极箔或阳极箔内侧；3)循环式抽真空、加压含浸，将芯包浸入电解液，周期性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，将浸渍好的芯包与壳体和盖体组装成裸品电容器，所述组装的时间控制在2h以内；所述壳体与芯包之间设有空隙；5)套管，将裸品电容器套上绝缘套管；6)老化；7)特性测试。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器，其电解液采用耐温性能达135℃的特定电解液，壳体内预留一定空隙，芯包含浸后组装时间控制在2小时内完成，进而提升500V高压铝电解电容器的耐135℃高温的能力及保证寿命；本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，合理调控壳体内空隙的体积，控制组装时间，有效提高500V高压铝电解电容器的耐高温能力，更好的满足目前135℃高温、长寿命的铝电解电容器的要求。本专利技术的铝电解电容器的使用寿命达135℃，2000小时，耐高压达到500V，产品能完全满足大功率电子节能灯、汽车电子等对其需耐高温、使用寿命长的苛刻要求。需要说明的是本专利技术的技术效果是各个步骤技术特征协同作用的总和，各步骤之间具有一定的内在相关性，并非单个技术特征效果的简单叠加。具体实施方式一种500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器，包括设置有开口的壳体和用于密封所述开口的盖体，所述壳体内设置有芯包，所述芯包由阳极箔、阴极箔和电解纸重叠并卷绕而成，其中阴极箔和阳极箔的相同侧分别设置有作为衬底的电解纸；贯穿所述盖体设置有与阳极箔钉接的正极导针和与阴极箔钉接的负极导针或贯穿盖体设置有与阳极箔钉接的正极导箔条和与阴极箔钉接的负极导箔条；所述芯包吸附有电解液。所述电解液耐135℃高温。所述电解液的组分按重量百分含量计包括：主溶剂30-35％，溶质7.2-11.7％，及添加剂14.1-16.4％。所述主溶剂为己二醇。可以理解的，由于溶剂化效应的存在，该电解液中混合溶剂的选择及使用可有效增加电解液中有关溶质的溶解度，降低电解液的饱和蒸汽压，进而优化电容器的工作性能。所述溶质包括癸二酸铵、五硼酸铵和异癸二酸铵。所述电解液中各溶质的重量百分含量为：癸二酸铵0.7-1.5%、五硼酸铵1.5-2.2%、异癸二酸铵5-8%。添加剂在电解液中的用量少，但对电解液的性能改善起着十分重要的作用。不同体系的电解液添加剂所起的作用不相同，同体系同添加剂在不同的配制工艺中所起的作用也不尽相同，因此，添加剂对电解液的影响很微妙、复杂。现有的用于电解液的添加剂种类繁多，本专利技术人对大量的添加剂进行筛选、优化，从而筛选确定出适合添加在本专利技术中的添加剂的种类为对硝基苯甲酸、次亚磷酸、纳米二氧化硅、聚环氧乙烷醚、8-羟基喹啉、聚合硼酸酯、柠檬酸、以及二甘醇。所述电解液中各添加剂的重量百分含量为：对硝基苯甲酸1.2-2.0%、次亚磷酸1.3-2.0%、纳米二氧化硅0.4-0.60%、聚环氧乙烷醚0.3-0.50%、8-羟基喹啉0.5-0.70%、聚合硼酸酯0.4-0.60%、柠檬酸5%、二甘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器，包括设置有开口的壳体和用于密封所述开口的盖体，所述壳体内设置有芯包，所述芯包吸附有电解液，其特征在于，所述电解液耐135℃高温；所述芯包含浸电解液后与所述壳体、盖体之间组装的时间控制在2h以内；所述壳体与芯包之间设有空隙。

【技术特征摘要】
1.一种500V高压耐高温长寿命的铝电解电容器，包括设置有开口的壳体和用于密封所述开口的盖体，所述壳体内设置有芯包，所述芯包吸附有电解液，其特征在于，所述电解液耐135℃高温；所述芯包含浸电解液后与所述壳体、盖体之间组装的时间控制在2h以内；所述壳体与芯包之间设有空隙。2.如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述芯包的直径不大于22mm，所述空隙的体积不低于所述壳体内部体积的6%。3.如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述芯包的直径大于22mm，所述空隙的体积不低于所述壳体内部体积的12%。4.如权利要求1所述的铝电解电容器，其特征在于，所述电解液的组分按重量百分含量计包括：主溶剂30-35％，溶质7.2-11.7％，及添加剂14.1-16.4％。5.如权利要求4所述的铝电解电容器，其特征在于，所述溶质包括癸二酸铵、五硼酸铵和异癸二酸铵。6.如权利要求5所述的铝电解电容器，其特征在于，所述电解液中各溶质的重量百分含量为：癸二酸铵0.7-1.5%、五硼酸铵1.5-2.2%、异癸二酸铵5-8%。7.如权利要求4所述的铝电解电容器，其特征在于，所述添加剂包括对硝基苯甲酸、次亚磷酸、纳米二氧化硅、聚环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：易翀，陈家活，刘泳澎，李琳，黄汝梅，黎丽银，廖琼，
申请(专利权)人：肇庆绿宝石电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44