一种液冷却电源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液冷却电源用铝电解电容器及其制备方法。电容器包括壳体及设置在壳体内的驱动用电解液、阳极箔和阴极箔，驱动用电解液由溶剂、溶质和添加剂组成；溶质由以下成份按百分比组成：己二酸铵40～55％、l,10

【技术实现步骤摘要】
一种液冷却电源用铝电解电容器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电容器
，尤其是涉及一种液冷却电源用铝电解电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝电解电容器由于其容量密度高的特点，在储能、滤波、平滑电压等方面具有不可替代的地位；服务器设备是整个网络通信系统的核心，铝电解电容器在其电源单元及各功能模块的供电等位置得到了大量的应用，为服务器的运行提供稳定干净的电压、电流，是保证整个系统可靠运行的关键器件。
[0003]随着通信基站的智能化，在电源设计方面，电容器不仅需要确保大容量，还需在高温高湿环境下具备优异的耐用性以确保更长的使用寿命。对于解决高温密度数据中心散热问题，比传统系统来说，更具备优势的，就是当前新起流行的液冷技术，当传统风冷无法满足需求时，液冷成了数据中心未来发展的不二选择，液冷技术它不仅降温快、能耗低，而且是最环保的；直接式液冷，又称浸没式冷却，是将电子设备直接放入充满诸如氟化液、硅油、合成油等之类的绝缘性液体中，通过绝缘液体的流动来带走元器件产生的热量，绝缘液体通过换热器与外部冷源进行热量交换，通过泵提供动力形成循环冷却系统。由于浸没式冷却的众多优势，越来越多的被工程师们关注，尤其是在服务器行业，已经有了非常多要求的应用；同时也将推动着铝电解电容器向高可靠性、耐高纹波、低阻抗、长寿命、高密封性等的方向规范设计。
[0004]目前用在液冷却电源的铝电解电容器一般是耐高温105℃、长寿命铝电解电容器，如中国专利技术专利公开的一种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；所述芯包由阳极箔、电解纸和阴极箔卷绕而成；所述阳极箔是由铝箔经过四级化成、再化成和干燥处理制备而成，其中四级化成的化成液为硼酸溶液，四级化成中化成液的浓度依次增大；再化成的化成液为磷酸二氢铵溶液；所述电解液的组分按重量百分含量计包括：主电解质：5％
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15％；辅助电解质：1.8％
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5％；溶剂：60％
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85％；闪火电压提高剂：4％
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10％；稳定剂：4％
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12％；消氢剂：0.2％
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1％；纳米SiO2溶胶：0.2
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1％。但是具体实践时，由于工作电解液配方不佳，高温会使漏电流增大加速电解液的分解(阳极出现氧化，阴极电离出气体)，随使用温度的上升活性增强，很容易和电极反应，使电容器内蒸汽压提高，特别是工作温度超过105℃时，会使电容器容量变小，损耗变大，漏电流剧增；胶塞因为使用太久，导致橡胶老化、龟裂而引起漏液现象，使工作电解液逐渐干涸，丧失修补阳极氧化膜介质的能力，导致电容器电参数恶化而失效，从而缩短电容器的寿命，而且在丁基橡胶中现有技术大多数使用物质的硫和氯含量太高，导致容易使橡胶和铝发生电气腐蚀反应，导致电容使用寿命终止。因此常规耐高温长寿命铝电解电容器是无法适用在液冷却专用电源上。

技术实现思路

[0005]为了弥补已有技术的缺陷，本专利技术提供一种液冷却电源用铝电解电容器及其制备方法。
[0006]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：
[0007]一种液冷却电源用铝电解电容器，其包括壳体及设置在所述壳体内的驱动用电解液、阳极箔和阴极箔，所述驱动用电解液由以下成份按百分比组成：溶剂45～67％、溶质20～38％和添加剂10～18％；
[0008]所述溶质由以下成份按百分比组成：己二酸铵40～55％、l,10
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十二双酸铵18～28％、甲酸铵或丁二酸铵10～16％、马来酸铵5～10％、硼酸盐2～8％、支链羧酸盐0.8～1.3％；所述添加剂由以下成份按百分比组成：磷酸二氢铵45～62％、聚合硼酸酯14～25％、烷氧基8～16％、铬酸酐5～12％、钼酸0.5～1.3％、聚合脂肪酸0.8～2％；
[0009]所述阳极箔为采用癸二酸铵与磷酸混合液化成后的阳极箔。
[0010]作为本专利技术提供所述的液冷却电源用铝电解电容器的一种优选实施方式，所述溶剂由以下成份按百分比组成：γ
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羟基丁酸内酯50～62％、γ
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丁丙酯25～34％、乙二醇8～14％、苯甲醇2～6％。
[0011]采用γ
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羟基丁酸内酯为主溶剂，γ
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丁丙酯、乙二醇、苯甲醇为辅助溶剂。γ
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羟基丁酸内酯具有高溶解能力，沸点高，冰点低，其反应性能好，热碱中可产生可逆性水解，电导率高，稳定性好，使其在高温下条件下抑制酯化的能力加强，从而提高了高温稳定性，而且对溶质和添加剂有较好的溶解性有，而对封口胶塞不产生溶胀作用，使整个溶剂体系有宽阔的温度范围，满足了工作电解液
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40～+135℃。
[0012]溶质是提供修补氧化膜，维持电容器正常工作的正、负离子或离子基团的主要成份。本专利技术溶质：己二酸铵、l,10
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十二双酸铵、马来酸铵、硼酸盐，加入支链羧酸盐，热稳定性较优，并有化学自行修复能力；并加入甲酸铵或丁二酸铵，溶解度大，容易配制出浓度高、电导率高的工作电解液。
[0013]添加剂是调节电解液粘度、电阻率钝化氧化膜等作用。本专利技术添加剂：磷酸二氢铵、聚合硼酸酯、烷氧基，其中磷酸二氢铵是稳定贴附在铝箔表面，对氧化膜形成保护层，提高了铝箔的高温稳定性；因介质氧化膜的绝缘质量受到形成工艺及原材料纯度的影响，在其表面不可避免的存在各种缺陷，在电场作用下，这些缺陷就会形成离子电流，它与氧化膜电子电流就构成了漏电流，通过增加铬酸酐、钼酸抑制漏电流增大；高温135℃下，电解液中成分会发生化学反应生成水，水的危害性极大，一与氧化膜生产水合作用，加速氧化膜的劣化，需要一种添加剂来抑制水份的破坏作用，选用聚合脂肪酸作为抑制和消除水份引起的电容器内压力上升的添加剂，效果显著。
[0014]作为本专利技术提供的所述的液冷却电源用铝电解电容器的制备方法的一种优选实施方式，所述阳极箔采用癸二酸铵与磷酸混合成处理液，处理温度控制在75～90℃，处理时间为40～60秒，施加阳极氧化电压为3
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6V的铝箔。所述处理液组成原料各组分的重量百分比为：癸二酸铵10～20％、磷酸0.8～3％，余量为水。本专利技术采用采用癸二酸铵与磷酸混合成处理液化成后的阳极箔具备耐高温的特性，提高氧化膜强度，能使产品在高温工作中不被腐蚀和劣化。
[0015]作为本专利技术提供所述的液冷却电源用铝电解电容器的一种优选实施方式，所述壳
体具有一个开口，所述开口封装有封口胶塞，其中的封口胶塞采用硫载体的硫化体系进行真空硫化成型工艺制得。其中，真空硫化成型工艺过程如下：将如三元乙丙橡胶或丁基橡胶等封口材料、硫化剂和硫载体进行混炼，出料；然后在硫化仪上进行真空硫化成型，接着将模压成型得到的样品放入鼓风干燥箱中进行二次硫化，得到封口样品。
[0016]电解电容器的封口胶塞是非常重要的部材之一，原因是直接与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷却电源用铝电解电容器，其特征在于，其包括壳体及设置在所述壳体内的驱动用电解液、阳极箔和阴极箔，所述驱动用电解液由以下成份按百分比组成：溶剂45～67％、溶质20～38％和添加剂10～18％；所述溶质由以下成份按百分比组成：己二酸铵40～55％、l,10
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十二双酸铵18～28％、甲酸铵或丁二酸铵10～16％、马来酸铵5～10％、硼酸盐2～8％、支链羧酸盐0.8～1.3％；所述添加剂由以下成份按百分比组成：磷酸二氢铵45～62％、聚合硼酸酯14～25％、烷氧基8～16％、铬酸酐5～12％、钼酸0.5～1.3％、聚合脂肪酸0.8～2％；所述阳极箔为采用癸二酸铵与磷酸混合液化成后的阳极箔。2.根据权利要求1所述的液冷却电源用铝电解电容器，其特征在于，所述溶剂由以下成份按百分比组成：γ
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羟基丁酸内酯50～62％、γ
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丁丙酯25～34％、乙二醇8～14％、苯甲醇2～6％。3.根据权利要求1所述的液冷却电源用铝电解电容器，其特征在于，所述采用癸二酸铵与磷酸混合液化成具体是指：阳极氧化膜修补处理步骤中，采用癸二酸铵与磷酸混合成处理液，处理温度控制在75～90℃，处理时间为40～60s，施加阳极氧化电压为3
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6V。4.根据权利要求3所述的液冷却电源用铝电解电容器，其特征在于，所述处理液组成原料各组分的重量百分比为：癸二酸铵10～20％、磷酸0.8～3％，余量为水。5.根据权利要求1至4任一所述的液冷却电源用铝电解电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄汝梅，张小波，刘泳澎，
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：