一种商用面板长寿命固定铝电解电容器材料的制作方法

本发明涉及铝电解电容器技术领域，具体为一种商用面板长寿命固定铝电解电容器材料。

背景技术：

铝电解电容器是电子线路中重要的基础元件，在通讯设备、视听系统、电子仪表、汽车电子等方面得到广泛应用，需求量越来越大。随着铝电解行业技术水平的提高，电容器产品的温宽和寿命也在不断提高，从上世纪80年代末85℃1000h到上世纪90年代85℃2000小时，现今可以达到105℃2000小时。温宽指铝电解电容器使用的温度范围大小，使用寿命指电解电容器在额定电压、纹波电流和最高温度下所能工作的时间。铝电解电容器的质量直接关系到整机的可靠性和寿命，因此研制商用面板长寿命方向的铝电解电容器是提高整机质量的关键技术之一，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种商用面板长寿命固定铝电解电容器材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种商用面板长寿命固定铝电解电容器材料，包括金属铝外壳、引线、压力释放装置、绝缘外套、阳极箔、阴极箔及电解纸，所述金属铝外壳的引出端为单向引线引出，所述金属铝外壳一端设置有压力释放装置，所述金属铝外壳外部包裹有绝缘外套，所述金属铝外壳内部由单片阳极箔、阴极箔及电解纸卷绕成圆柱形芯包，所述金属铝外壳内部还设置有电解液；其中，所述电解液由以下原料按质量份计制得：硼酸盐20-30份、乙二醇15-20份、六元醇10-15份、去离子水40-50份、消氢剂1-5份、ph调节剂3-6份、二氧化硅5-10份、络合剂2-5份。

优选的，所述电解液由以下原料按质量份计制得：硼酸盐25份、乙二醇18份、六元醇12份、去离子水45份、消氢剂3份、ph调节剂4份、二氧化硅7份、络合剂3份。

优选的，所述阳极箔的厚度为0.015-0.2mm，所述阳极箔的长度计算公式为：l＝k*cr/dcp，其中，k为截断系数；cr为标称电容量；d为阳极箔宽度；cp为阳极箔比容值。

优选的，所述阴极箔与阳极箔串联，所述阴极箔的厚度为40-50um，所述阴极箔的的比容值不小于330uf/cm2。

优选的，所述电解纸采用mer2.5-40电解纸。

优选的，其制作方法包括以下步骤：

步骤一：准备电解液，按等份将硼酸盐、乙二醇、六元醇、去离子水倒入搅拌机内，升温至80-90°，将其充分混合，再加入消氢剂、ph调节剂、二氧化硅、络合剂，将温度上升至125～130°，充分搅拌20-30分钟，最后降温，得到电解液。

步骤二：将阳极箔、阴极箔及电解纸卷绕成圆柱形芯包，将芯包放入金属铝外壳内，引线位于金属铝外壳内部一端与芯包相连，通过压力释放装置封口，外部包裹上绝缘外套，最后注入电解液，得到电容器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过一种电导率大于21000μs/cm，闪火电压为230v，ph值为6.8，沸点为125℃的电解液，具有良好的氧化性，能起到修补氧化膜的作用，使电容器的寿命大大延长，完全符合宽温、长寿命的设计要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为芯包结构示意图。

图3为串联后单位电容量与阳极箔电容量及阴极箔电容量关系公式示意图。

图中：金属铝外壳1、引线2、压力释放装置3、绝缘外套4、阳极箔5、阴极箔6、电解纸7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种商用面板长寿命固定铝电解电容器材料，包括金属铝外壳1、引线2、压力释放装置3、绝缘外套4、阳极箔5、阴极箔6及电解纸7，金属铝外壳1的引出端为单向引线2引出，金属铝外壳1一端设置有压力释放装置3，金属铝外壳1外部包裹有绝缘外套4，金属铝外壳1内部由单片阳极箔5、阴极箔6及电解纸7卷绕成圆柱形芯包，阳极箔5的厚度为0.015-0.2mm，阳极箔5的长度计算公式为：l＝k*cr/dcp，其中，k为截断系数；cr为标称电容量；d为阳极箔5宽度；cp为阳极箔5比容值，阴极箔6与阳极箔5串联，阴极箔6的厚度为40-50um，阴极箔6的的比容值不小于330uf/cm2，电解纸7采用mer2.5-40电解纸7金属铝外壳1内部还设置有电解液。

其中，电解液由以下原料按质量份计制得：硼酸盐20-30份、乙二醇15-20份、六元醇10-15份、去离子水40-50份、消氢剂1-5份、ph调节剂3-6份、二氧化硅5-10份、络合剂2-5份。

其中，因为阴极箔和阳极箔在电容器内部是串联结构，设单位阳极箔电容量为c阳，单位阴极箔电容量为c阴，串联后的单位电容量为c，关系如图3所示，从公式可以看出，c阴越大，c受到的影响越小。

一种商用面板长寿命固定铝电解电容器材料，其制作方法包括以下步骤：

步骤一：准备电解液，按等份将硼酸盐、乙二醇、六元醇、去离子水倒入搅拌机内，升温至80-90°，将其充分混合，再加入消氢剂、ph调节剂、二氧化硅、络合剂，将温度上升至125～130°，充分搅拌20-30分钟，最后降温，得到电解液。

步骤二：将阳极箔5、阴极箔6及电解纸7卷绕成圆柱形芯包，将芯包放入金属铝外壳1内，引线2位于金属铝外壳1内部一端与芯包相连，通过压力释放装置3封口，外部包裹上绝缘外套4，最后注入电解液，得到电容器。

实施例一：

电解液由以下原料按质量份计制得：硼酸盐20-30份、乙二醇15-20份、六元醇10-15份、去离子水40-50份、消氢剂1-5份、ph调节剂3-6份、二氧化硅5-10份、络合剂2-5份。

其制作方法为：按等份将硼酸盐、乙二醇、六元醇、去离子水倒入搅拌机内，升温至90°，将其充分混合，再加入消氢剂、ph调节剂、二氧化硅、络合剂，将温度上升至125°，充分搅拌20分钟，最后降温，得到电解液。

实施例一：

电解液由以下原料按质量份计制得：硼酸盐20份、乙二醇15份、六元醇10份、去离子水40份、消氢剂1份、ph调节剂3份、二氧化硅5份、络合剂2份。

其制作方法为：按等份将硼酸盐、乙二醇、六元醇、去离子水倒入搅拌机内，升温至90°，将其充分混合，再加入消氢剂、ph调节剂、二氧化硅、络合剂，将温度上升至125°，充分搅拌20分钟，最后降温，得到电解液。

本实施例制得的电解液电导率为21097μs/cm，闪火电压为230v，ph值为6.8，沸点为125℃。

实施例二：

电解液由以下原料按质量份计制得：硼酸盐25份、乙二醇18份、六元醇12份、去离子水45份、消氢剂3份、ph调节剂4份、二氧化硅7份、络合剂3份。

其制作方法为：按等份将硼酸盐、乙二醇、六元醇、去离子水倒入搅拌机内，升温至90°，将其充分混合，再加入消氢剂、ph调节剂、二氧化硅、络合剂，将温度上升至125°，充分搅拌20分钟，最后降温，得到电解液。

本实施例制得的电解液电导率为21160μs/cm，闪火电压为230v，ph值为6.8，沸点为125℃。

实施例三：

电解液由以下原料按质量份计制得：硼酸盐30份、乙二醇20份、六元醇15份、去离子水50份、消氢剂5份、ph调节剂6份、二氧化硅10份、络合剂5份。

其制作方法为：按等份将硼酸盐、乙二醇、六元醇、去离子水倒入搅拌机内，升温至90°，将其充分混合，再加入消氢剂、ph调节剂、二氧化硅、络合剂，将温度上升至125°，充分搅拌20分钟，最后降温，得到电解液。

本实施例制得的电解液电导率为21063μs/cm，闪火电压为230v，ph值为6.8，沸点为125℃。

综上所述，实施例一～实施例三的电导率均能达到21000μs/cm以上，闪火电压为230v，ph值为6.8，沸点为125℃，能够满足需求，具有良好的氧化性，能起到修补氧化膜的作用。

产品测试

随机抽取63v1000μf体积ф19mm×35mm6支产品，25℃下测试电容量、损耗角正切值和漏电流的初始值，然后测试在-55℃下的阻抗和在105℃下的电容量、损耗角正切值和漏电流值，测试结果见表1。

表1产品宽温条件下电学参数值

上述经不同温度后的产品在常温放置16小时后的电学参数测试结果见表2。

表2不同温度处理后的产品在常温下电学参数值

浪涌电压测试

浪涌电压是产品性能的一个重要指标，产品施加85v浪涌电压1000次，每次持续时间30s,放电5min30s，测试电学参数值见表3。浪涌电压测试中，无机械损伤、电解液渗漏或外壳变形。

表385v浪涌电压下产品电学参数值

产品在105℃、纹波电流550ma(100hz)下，做2000h试验，然后测定产品电学参数，结果见表4。试验后外观无机械损伤、电解液渗漏或外壳变形。

表4产品2000h试验后电学参数测定值

结论：

研制的63v1000μf体积ф19mm×35mm产品,其温宽特性及寿命特性分别见表1、表2、表3和表4，分析试验结果,可知该电容器完全符合产品的性能要求，从2000h耐久性试验数据可看出有望向长寿命方向发展，根据设计指标要求，从材料的选择、确定产品结构和生产工艺、研制电解液、最后进行产品试验测试，证明产品完全符合宽温、长寿命的设计要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。