CN109273270B - 一种高频低阻抗电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频低阻抗电解电容器，盖板上端面设置有正极引出端子和负极引出端子，盖板下端设置有正极导箔条、负极导箔条，芯包由正极箔、电解纸、负极箔、电解纸依次卷绕而成，正极导箔条插入芯包铆接在正极箔上，负极导箔条插入芯包铆接在负极箔上；电解纸的宽度大于正极箔和负极箔的宽度；卷绕时，正极箔设置在电解纸中间位置，电解纸位于正极箔上下边缘外侧均设置有留白区域，负极箔的宽度大于正极箔，其上部边缘和正极箔齐平，其下部边缘和电解纸底部边缘齐平，直接贴合加厚的壳体底部。本发明能够有效解决现有的高频低阻抗电解电容器存在的使用一段时间后，因为散热问题，而造成电容器损坏，无法正常工作的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种高频低阻抗电解电容器。
背景技术
电容器的使用寿命受下述三点因素影响，温度、漏电流、电解电容器的等效串联电阻(RESR)。1、温度每升高10℃，寿命小时数减半；2、电容器的漏电流越大，使用时间越长，则产生的气体就越多，气体的积累使得铝壳内部的压力逐渐增大，铝壳内部空腔高气压作用于电容器芯子，将电容器芯子电容器纸吸附的电解液挤干，使得电容器芯子干涸，导致铝电解电容器开路，提早失效。3、纹波电流流过铝电解电容器的ESR将产生P＝i2×RESR的功率损耗而导致铝电解电容器的发热。相对电力半导体器件，铝电解电容器的散热能力较差。所以，稍有功耗铝电解电容器内部温度将明显升高，从而降低了铝电解电容器的使用寿命。
2018年10月下旬，全国电容器行业会议在青岛召开，开会期间我司工程技术人员走访了青岛万宝、澳柯玛、海尔等老客户，拜访了华意、东贝、恩布拉科等在青岛售后服务人员，在各单位业务人员配合下收集了冰箱冰柜变频板12块，发现其变频板上集成块IC1右上角有跳火烧焦现象，贴片电阻R14烧坏，450V220μF电容，有的失效，底部鼓胀等现象，测量其中一些电容，容量都很小，损耗角正切值很大300左右，将其拆解，里面芯包的电解纸已干涸，基本无电解液了，没有击穿现象。
与售后人员交流了解到有的电解电容器在冰箱调试时出现鼓包，有的冰箱出厂2年后，其变频板上的电容出现鼓胀现象，容量变小，损耗角正切值很大300左右，将其拆解，里面芯包的电解纸已干涸，基本无电解液，无法正常工作。
客户的问题就是我们提升产品质量和提供服务的机会。
发明内容
本发明的目的是提供一种高频低阻抗电解电容器，解决现有的高频低阻抗电解电容器存在使用寿命较短，容易出现芯包的电解纸已干涸，基本无电解液了，电容器壳体底部出现鼓包的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高频低阻抗电解电容器，包括顶部敞口的筒状壳体，壳体顶部设置用于密封的盖板，壳体内设置芯包，壳体外包裹有塑套；盖板上端面设置有正极引出端子和负极引出端子，盖板下端对应正极引出端子、负极引出端子分别设置有正极导箔条、负极导箔条，芯包由正极箔、电解纸、负极箔、电解纸依次卷绕而成，正极导箔条插入芯包铆接在正极箔上，负极导箔条插入芯包铆接在负极箔上；解纸的宽度大于正极箔和负极箔的宽度；卷绕时，正极箔设置在电解纸中间位置，电解纸位于正极箔上下边缘外侧均设置有留白区域，负极箔的宽度大于正极箔，其上部边缘和正极箔齐平，其下部边缘和电解纸底部边缘齐平，直接贴合壳体底部。
盖板下端面覆盖有一层高分子聚丙烯膜。有效隔离导箔条和盖板的接触，防止氯离子对铝箔条的腐蚀。
为了提高抗老化能力，延长使用寿命，盖板上层包覆有三元乙丙胶层。
为了提高散热能力，壳体为铝壳体，壳体底部厚度增至1.0mm，塑套底部开设有散热孔。
为了减小容抗中的阻抗，正极导箔条和负极导箔条均由多根顶部叠设在一起的导箔条组成，组成正极导箔条的各导箔条分别铆接在芯包不同圈数上的正极箔上，且各导箔条相对芯包同角度设置；组成负极导箔条的各导箔条分铆接在芯包不同圈数上的负极箔上，且各导箔条相对芯包同角度设置。
为了减少内阻，正极箔为0.5～0.55uf/cm2的低比容化成正极箔，负极箔为2.5v的化成加压负极箔。
为了增加渗透能力，减小内阻，电解纸设置有两层，芯包有正极箔、第一电解纸、第二电解纸、负极箔、第一电解纸、第二电解纸卷绕而成，第一电解纸为W180-20电解纸，第二电解纸为W165-40电解纸。
一种高频低阻抗电解电容器电解液，由以下重量百分比的原料配制而成：乙二醇35，γ-丁内酯35，羧酸的季铵盐7，磷酸二氢铵1.5，五硼酸铵8，己二酸铵7，闪火电压提升剂4.5，亚磷酸1，去离子水1，其中闪火电压提升剂为含有重量百分比12％的枸橼酸的溶液。
本发明的有益效果：负极箔的宽度大于正极箔，其上部边缘和正极箔齐平，其下部边缘和电解纸底部边缘齐平，直接贴合壳体底部，能够有效得将纹波电流在电容功率损产生的热量传到出来，改善电容器的能力。有效解决现有的冰箱变频板用电容器存在使用寿命较短，容易出现芯包的电解纸已干涸，基本无电解液了，电容器壳体底部出现鼓包的问题。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明所述芯包的结构示意图，其中包括一根正极导箔条和一根负极导箔条。
具体实施方式
实施例，如图1、图2所示的一种高频低阻抗电解电容器，包括顶部敞口的筒状壳体1，壳体1顶部设置用于密封的盖板2，壳体1内设置芯包3，壳体1外包裹有塑套4；盖板2上端面设置有正极引出端子5和负极引出端子6，盖板2下端对应正极引出端子5、负极引出端子6分别设置有正极导箔条7、负极导箔条8，芯包3由正极箔9、电解纸、负极箔10、电解纸依次卷绕而成，正极导箔条7插入芯包3铆接在正极箔9上，负极导箔条8插入芯包3铆接在负极箔10上；电解纸的宽度大于正极箔9和负极箔10的宽度；卷绕时，正极箔9设置在电解纸中间位置，电解纸位于正极箔9上下边缘外侧均设置有留白区域，负极箔10的宽度大于正极箔9，其上部边缘和正极箔9齐平，其下部边缘和电解纸底部边缘齐平，直接贴合壳体1底部。
盖板2下端面覆盖有一层高分子聚丙烯膜。盖板2上层包覆有三元乙丙胶层。盖板2的质量也是影响电容器品质的关键件之一，在高温工作条件下的电容器，盖板2上的氯离子容易渗出，与铝质引脚发生反应，腐蚀引脚直至引脚断开，电容器过早失效无容量。覆膜可以有效的隔离引脚与盖板2的接触，防止氯离子对引脚的腐蚀。同时盖板2的接触电阻和防泄漏电解液能力更高。
壳体1为铝壳体1，壳体1底部厚度增至1.0mm，塑套4底部开设有散热孔。这样的设置方式可以很好的将纹波电流在电容功率损耗产生的热量传导出来，改善铝电解电容器的散热能力问题。
电解纸设置有两层，芯包3有正极箔9、第一电解纸11、第二电解纸12、负极箔10、第一电解纸11、第二电解纸12卷绕而成，第一电解纸11为W180-20电解纸，第二电解纸12为W165-40电解纸。电容器耐纹波能力还与电容器纸的复合电阻有极大关系。①电容器纸的密度要小，渗透能力要强。②正负极之间的间距要小，即正负极之间的隔离电容器纸要薄。采用W180-20和W165-40的电解电容器纸，以合理的工艺和先进的加工设备完全解决了这个问题。
正极箔9为0.5～0.55uf/cm2的低比容化成正极箔9，负极箔10为2.5v的化成加压负极箔10。正极导箔条7和负极导箔条8均由多根顶部叠设在一起的导箔条组成，组成正极导箔条7的各导箔条分别铆接在芯包3不同圈数上的正极箔9上，且各导箔条相对芯包3同角度设置；组成负极导箔条8的各导箔条分铆接在芯包3不同圈数上的负极箔10上，且各导箔条相对芯包3同角度设置。提高电容器承受大电流的能力，就使得电极面积要大，即在体积允许的情况下，选用低比容的正极化成箔，在相同容量范围内，箔片面积增加，更有利于降低R；2)导箔数由条对增加为多条，这里可以是2条，即将铝箔分隔为较短的若干段，用多引出片并联连接以减小容抗中的阻抗成份。并且采用低电阻率的材料作为引出端子，提高了电容器承受大电流的能力。
一种高频低阻抗电解电容器电解液，由以下重量百分比的原料配制而成：乙二醇35，γ-丁内酯35，羧酸的季铵盐7，磷酸二氢铵1.5，五硼酸铵8，己二酸铵7，闪火电压提升剂4.5，亚磷酸1，去离子水1，其中闪火电压提升剂为含有重量百分比12％的枸橼酸的溶液。工作电解液是铝电解电容器的实际阴极，降低电解液的电阻率可以使RESR减小，低黏度，高沸点的γ-丁内酯和乙二醇为溶剂，添加羧酸的季胺盐为溶质，这样既保证了电解液本身耐高温，又保证低黏度、低电阻率。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种高频低阻抗电解电容器，包括顶部敞口的筒状壳体，壳体顶部设置用于密封的盖板，壳体内设置芯包，壳体外包裹有塑套；盖板上端面设置有正极引出端子和负极引出端子，盖板下端对应正极引出端子、负极引出端子分别设置有正极导箔条、负极导箔条，芯包由正极箔、第一电解纸、负极箔、第二电解纸依次卷绕而成，正极导箔条插入芯包铆接在正极箔上，负极导箔条插入芯包铆接在负极箔上；其特征在于：电解纸的宽度大于正极箔和负极箔的宽度；卷绕时，正极箔设置在电解纸中间位置，电解纸位于正极箔上下边缘外侧均设置有留白区域，负极箔的宽度大于正极箔，其上部边缘和正极箔齐平，其下部边缘和电解纸底部边缘齐平，直接贴合壳体底部；盖板下端面覆盖有一层高分子聚丙烯膜，盖板上层包覆有三元乙丙胶层，第一电解纸为W180-20电解纸，第二电解纸为W165-40电解纸；壳体为铝壳体，壳体底部厚度增至1.0mm，塑套底部开设有散热孔；正极导箔条和负极导箔条均由多根顶部叠设在一起的导箔条组成，组成正极导箔条的各导箔条分别铆接在芯包不同圈数上的正极箔上，且各导箔条相对芯包同角度设置；组成负极导箔条的各导箔条分铆接在芯包不同圈数上的负极箔上，且各导箔条相对芯包同角度设置。
2.根据权利要求1所述的高频低阻抗电解电容器，其特征在于：正极箔为0.5～0.55uf/cm2 的低比容化成正极箔，负极箔为2.5v的化成加压负极箔。
3.一种用于权利要求1或2所述的高频低阻抗电解电容器的电解液，其特征在于：由以下重量百分比的原料配制而成：乙二醇35，γ-丁内酯35，羧酸的季铵盐7，磷酸二氢铵1.5，五硼酸铵8，己二酸铵7，闪火电压提升剂4.5，亚磷酸1，去离子水1，其中闪火电压提升剂为含有重量百分比12％的枸橼酸的溶液。
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Denomination of invention: A High Frequency Low Impedance electrolytic capacitor Effective date of registration: 20230529 Granted publication date: 20211214 Pledgee: Huangshan Branch of Postal Savings Bank of China Ltd. Pledgor: HUANGSHAN ZHNEZHOU ELECTRONIC SCIENTIFIC LTD. Registration number: Y2023980042130 |
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Denomination of invention: A high-frequency low impedance electrolytic capacitor Granted publication date: 20211214 Pledgee: Huangshan Tiandu Branch of Huizhou Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: HUANGSHAN ZHNEZHOU ELECTRONIC SCIENTIFIC LTD. Registration number: Y2024980026078 |