一种氮化镓充电器用铝电解电容器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮化镓充电器用铝电解电容器及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：(1)素子卷绕：将阳极箔和阴极箔之间介入电解纸，卷绕成素子；(2)电解液含浸：将步骤(1)的素子浸入电解液中进行含浸处理，所述电解液由以下组份按重量百分比组成：溶剂45～60％、溶质30～50％、添加剂5～10％；其中，所述溶质由以下组份按重量百分比组成：长碳链羧酸铵盐30～48％、丁二酸10～38％、癸二酸20～28％、己二酸10～12％、三乙胺盐1.2～2％、聚甘油0.8～5％；(3)封口组立；(4)老化步骤。本发明专利技术所述一种氮化镓小型化高压铝电解电容器，具备小体积，无论在电容器老化和耐久性试验过程都没有因为电解液闪火电压不稳定而发生击穿的问题。因为电解液闪火电压不稳定而发生击穿的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种氮化镓充电器用铝电解电容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电容器
，尤其是涉及一种氮化镓充电器用铝电解电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着5G的迅速发展，所有使用USB的关联设备，对续航提出了新的挑战。氮化镓遇上了USB PD，加速推动轻薄化、小型化的充电器普及，成为了电源领域新的机会增长点。与此同时，必不可少的输入端高压滤波液态铝电解电容器的大容量、小型化需求不断攀升，迎来新的机遇与挑战。
[0003]近些年来，充电器的发展很快，最大的充电速率已经突破了100W，但是充电速度提高的同时，充电器的体积和重量也在不断地增加，所以这必将是限制充电器发展的首要因素。自从氮化镓快充普及以来，充电器的体积就在不断的缩小，从过去大长条或者大方块缩小成饼干或者小方块造型，功率提升的同时更加便于携带。充电器的体积缩小，除了氮化镓器件高频低功耗的优势，可以缩小充电器的磁性元件体积以外，电容器件体积的减小，也是必然向小型化趋势设计的。
[0004]中国专利技术专利公开了的一种氮化镓充电器用高压电解电容器的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：裁切，对电解纸以及正、负极箔进行裁切；步骤二：钉接、卷绕，在裁切好的所述正极箔上铆接正导针，裁切好的负极箔上铆接负导针，之后从内到外按正极箔、电解纸层、负极箔、电解纸层的顺序叠合卷绕成电容芯子，所述电解纸层包括两层叠合的电解纸，且两叠合的所述电解纸的总厚度为28
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35μm；步骤三：含浸，将电容芯子置于电解液中充分浸透；步骤四：组立，将浸透电解液的电容芯子穿好胶粒后封固在铝壳中，得到裸品电容；步骤五：套管，在裸品电容上套装相应带有标示的套管，得到电容初成品；步骤六：老化，将电容初成品加压至1.05
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1.15倍额定电压，再进行高温恒压老化，得到电容中成品；步骤七：分选，对电容中成品进行电气性能检测及外观检测，剔除电气性能和外观不达标的电容中成品，得到电容成品。
[0005]但是上述氮化镓用铝电解电容器在设计上，其采用105℃或115℃耐温电解液，其抗雷击浪涌能力一般，在承受瞬间高压冲击时，是无法承受瞬间高压冲击的，该瞬间高压冲击很容易造成铝电解电容过压从而导致铝电解电容器发生击穿现象进而让电源部分失效，使电子产品或设备不能工作，主要是电容内部会产生发热，造成电解液里的化学成份在高温下容易气化，产生气体导致鼓起，电解液泄漏，使电容器寿命过早失效。为了提高耐高压冲击，业内主要是添加了闪火电压提升剂，但是电解液中加入闪火电压提升剂后存在不稳定还是存在发生击穿的问题。

技术实现思路

[0006]为了弥补已有技术的缺陷，本专利技术提供一种氮化镓充电器用铝电解电容器及其制备方法。
[0007]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：
[0008]一种氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法，其包括以下步骤：
[0009](1)素子卷绕：将阳极箔和阴极箔之间介入电解纸，卷绕成素子；
[0010](2)电解液含浸：将步骤(1)的素子浸入电解液中进行含浸处理，所述电解液由以下组份按重量百分比组成：溶剂45～60％、溶质30～50％、添加剂5～10％；其中，所述溶质由以下组份按重量百分比组成：长碳链羧酸铵盐30～48％、丁二酸10～38％、癸二酸20～28％、己二酸10～12％、三乙胺盐1.2～2％、聚甘油0.8～5％；
[0011](3)封口组立：将步骤(2)的素子入壳后进行封口组立；
[0012](4)老化步骤。
[0013]作为本专利技术提供的所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法的一种优选实施方式，所述溶剂由以下组份按重量百分比组成：乙二醇30～45％、二甘醇25～40、磷酸盐5～25％、硝基苯酚5～10％、柠檬酸1.5～3.5％。
[0014]作为本专利技术提供的所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法的一种优选实施方式，所述添加剂由以下组份按重量百分比组成：甘露醇40～60％、亚磷酸25～45％、硼酸10～15％、丁烯二酸铵2～6％、次亚磷酸1～5％、消氢剂0.8～1.5％、硅钨酸0.2～0.8％。
[0015]作为本专利技术提供的所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法的一种优选实施方式，所述的消氢剂为对硝基苯酚、对苯醌、对硝基苯甲醇和间苯二酚中的一种或多种。
[0016]作为本专利技术提供的所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法的一种优选实施方式，所述电解纸选用厚度40μm以上、密度0.90g/cm3以上的电解纸。
[0017]作为本专利技术提供的所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法的一种优选实施方式，在进行所述步骤(2)之前对所述素子进行烘烤。
[0018]作为本专利技术提供的所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法的一种优选实施方式，所述铝电解电容器直径为10mm以下。
[0019]一种氮化镓充电器用铝电解电容器，其由上述的制备方法制得。
[0020]一种氮化镓充电器用铝电解电容器用工作电解液，所述电解液由以下组份按重量百分比组成：溶剂45～60％、溶质30～50％、添加剂5～10％；其中，
[0021]所述溶质由以下组份按重量百分比组成：长碳链羧酸铵盐30～48％、丁二酸10～38％、癸二酸20～28％、己二酸10～12％、三乙胺盐1.2～2％、聚甘油0.8～5％；
[0022]所述溶剂由以下组份按重量百分比组成：乙二醇30～45％、二甘醇25～40、磷酸盐5～25％、硝基苯酚5～10％、柠檬酸1.5～3.5％；
[0023]所述添加剂由以下组份按重量百分比组成：甘露醇40～60％、亚磷酸25～45％、硼酸10～15％、丁烯二酸铵2～6％、次亚磷酸1～5％、消氢剂0.8～1.5％、硅钨酸0.2～0.8％。
[0024]本专利技术具有如下有益效果：
[0025]本专利技术提供的一种氮化镓小型化高压铝电解电容器，特别选用聚甘油、硅钨酸和丁二酸，它们相互协同作用，用于小型化铝电解电容器(直径为10mm以下)，不仅能够减小电容器的漏电流，还有助于保证快速充电器产品耐瞬间过电压的能力。本专利技术的铝电解电容器具备小体积，而且无论在电容器老化和耐久性试验过程都没有因为电解液闪火电压不稳
定而发生击穿的问题，解决了现有氮化镓充电器用铝电解电容器按小型号规格生产时存在抗击穿耐压能力不足的问题。
[0026]具体地，本专利技术溶质中添加了聚甘油，能分散于水和乙二醇中，稳定表面性能，28℃时其电阻率为450Ω.cm，而闪火电压高达520V；在添加剂中加入硅钨酸，由于其具有强氧化性，能有效修复阳极箔表面氧化膜的损伤，抑制铝电解电容器漏电流的增大，减小电容器的漏电流，保证电容器在过压情况下，不会因为电解液闪火而导致电解纸击穿而短路，有助于保证快速充电器产品耐瞬间过电压的能力；本专利技术适当增加溶质浓度，可有效抑制阳极腐蚀，延长电容器寿命，但离子电导率通常低于相应的常规电解液，影响电容器的倍率性能，通过加入丁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)素子卷绕：将阳极箔和阴极箔之间介入电解纸，卷绕成素子；(2)电解液含浸：将步骤(1)的素子浸入电解液中进行含浸处理，所述电解液由以下组份按重量百分比组成：溶剂45～60％、溶质30～50％、添加剂5～10％；其中，所述溶质由以下组份按重量百分比组成：长碳链羧酸铵盐30～48％、丁二酸10～38％、癸二酸20～28％、己二酸10～12％、三乙胺盐1.2～2％、聚甘油0.8～5％；(3)封口组立：将步骤(2)的素子入壳后进行封口组立；(4)老化步骤。2.根据权利要求1所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法，其特征在于，所述溶剂由以下组份按重量百分比组成：乙二醇30～45％、二甘醇25～40、磷酸盐5～25％、硝基苯酚5～10％、柠檬酸1.5～3.5％。3.根据权利要求1或2所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法，其特征在于，所述添加剂由以下组份按重量百分比组成：甘露醇40～60％、亚磷酸25～45％、硼酸10～15％、丁烯二酸铵2～6％、次亚磷酸1～5％、消氢剂0.8～1.5％、硅钨酸0.2～0.8％。4.根据权利要求1所述的氮化镓充电器用铝电解电容器的制备方法，其特征在于，所述的消氢剂为对硝基苯酚、对苯醌、对硝基苯甲醇和间苯二酚中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的氮化镓充电器用铝电解电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泳澎，黄汝梅，丘汉勇，张业维，
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：