铝电解电容器用阳极箔、卷绕体及铝电解电容器的制作方法

专利2025-05-15  12


本发明涉及铝电解电容器,特别是涉及了铝电解电容器用阳极箔、卷绕体及铝电解电容器。


背景技术:

1、电容器主要种类有铝电解电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器、钽电容器等。铝电解电容器是电子信息产业的重要组成部分。铝电解电容器是有极性的电解电容,被誉为现代工业的维生素,是电子电路中最常用的被动元件之一,主要用于储能、滤波、补偿和保护电路等功能。铝电解电容器以其体积小、容量大、寿命长、成本低等优点,在电子、电力、通讯、家电等领域得到广泛应用。

2、在铝电解电容器中,阳极箔通常处于氧化态,其主要作用是传输电流并形成致密的阳极氧化膜,这个氧化膜可以起到良好的导电和绝缘性能,通交流,隔直流,从而使电容器具有高的电性能。阳极箔还可以提供电解液和电解质与铝电解电容器阳极之间的接触电阻,以及在电解过程中传输电流。铝电解电容器在具体应用时,电压有时是不稳定的,特别是有时会对铝电解电容器外加超过额定电压的过电压,由于外加了过电压,可能出现电解液闪火击穿、电容器急剧发热击穿、导体材料钉接、冷压连接处,以及起卷矩形边角尖端毛刺处放电击穿等原因造成的电容器短路失效。随之而来,越来越多的高端大型仪器和设备所需求的铝电容器工作电压、工作频率也逐渐提高。

3、众所周知阳极箔的电压一般比阴极箔高,因而提高电势电压后的氧化膜比较厚,能够承受更高的电压和电流。虽然氧化膜可以加厚,继续提高铝电解电容器的耐电压则降低有效比容量。然而,也不能将阳极箔表面的氧化膜增厚太多,增厚的氧化膜会堵塞阳极箔上的沟槽孔洞降低比容量的同时,阳极箔材料卷绕时机械性能降低,氧化膜折弯强度降低更容易龟裂;而且氧化箔继续增厚,不利于卷绕,卷绕过程中存在启转龟裂问题;氧化膜增厚意味阳极箔增厚,卷绕多层后难以缩小电容器体积,不利于电容器的小型化。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供铝电解电容器用阳极箔、卷绕体及铝电解电容器。

2、本发明通过如下技术方案实现:

3、第一方面,一种铝电解电容器用阳极箔,其包括表面具有电介质层的箔片;所述箔片具有弧形角。

4、作为本发明提供的铝电解电容器用阳极箔的一种优选实施方式,所述箔片最相近的两边角设为弧形角。

5、作为本发明提供的铝电解电容器用阳极箔的一种优选实施方式,所述箔片的三边角设为弧形角。

6、作为本发明提供的铝电解电容器用阳极箔的一种优选实施方式,所述箔片的四边角均设为弧形角。

7、作为本发明提供的铝电解电容器用阳极箔的一种优选实施方式,所述箔片的宽度w为8mm以内时,所述弧形角的半径r设置为:w/5≤r≤w/2;所述箔片的宽度w为8mm以上时,所述弧形角的半径r设置为2mm以上。

8、作为本发明提供的铝电解电容器用阳极箔的一种优选实施方式,所述弧形角为圆弧角或椭圆弧角。

9、第二方面,一种铝电解电容器卷绕体,其包括如上述第一方面的阳极箔。

10、作为本发明提供的铝电解电容器卷绕体的一种优选实施方式,所述卷绕体还包括阴极箔和隔离纸,所述卷绕体由所述阳极箔、阴极箔、和配置于所述阳极箔与所述阴极箔之间的隔离纸卷绕而成的。

11、第三方面,一种铝电解电容器,其包括如上述第二方面的卷绕体。

12、作为本发明提供的铝电解电容器的一种优选实施方式,所述铝电解电容器为中高压铝电解电容器。

13、作为本发明提供的铝电解电容器的一种优选实施方式,所述铝电解电容器为引线式铝电解电容器、牛角型铝电解电容器、螺栓型铝电解电容器和超级电容器的一种。

14、与现有技术相比,本发明有以下有益效果:

15、在铝电解电容器中,阳极箔在电解液中提供电子,从而使电解质还原,完成电子流的闭合,即阳极箔在电解过程中电流电压尽可能平衡传输,避免集压集流闪火点的出现。本发明人无意将阳极箔进行弧形角处理后,即阳极箔的边角被设置为弧形角后,应用到铝电解电容器时可以有效提升闪火电压,相比没有弧形角的长条状矩形箔箔片,经过实验验证,闪火电压提升了1.15倍以上;有效解决了铝电解电容器传统制备工艺应用中的技术缺陷,有效解决了卷绕工艺启卷时阳极箔渐进弯曲的机械性能,降低了氧化膜龟裂现象,提高氧化膜有效平行电压。弧形角后,有效避免电容器负载工作或超压时,矩形边角尖集电流电压后,尖端放电的可能,即有效规避矩形边角角尖集流放电闪火的风险,从而提高产品平行闪火电压,确保产品真实的高可靠性能。本发明相比较传统工艺的产品,具备提升更高电容器负载平行电压,这大大提升产品的可靠性。也无需为了提高vf电压,进一步增厚阳极箔上的氧化膜,从而降低材料有效比容量,同时避免氧化膜过后卷绕时存在龟裂问题以及增大卷绕体体积的问题。

16、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。

17、为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。



技术特征:

1.一种铝电解电容器用阳极箔,其特征在于,其包括表面具有电介质层的箔片;所述箔片具有弧形角。

2.根据权利要求1所述的铝电解电容器用阳极箔,其特征在于,所述箔片最相近的两边角设为弧形角。

3.根据权利要求1所述的铝电解电容器用阳极箔,其特征在于,所述箔片的四边角均设为弧形角。

4.根据权利要求1所述的铝电解电容器用阳极箔,其特征在于,所述箔片的宽度w为8mm以内时,所述弧形角的半径r设置为:w/5≤r≤w/2;所述箔片的宽度w为8mm以上时,所述弧形角的半径r设置为2mm以上。

5.根据权利要求1所述的铝电解电容器用阳极箔,其特征在于,所述弧形角为圆弧角或椭圆弧角。

6.一种铝电解电容器卷绕体,其特征在于,其包括如权利要求1至5任一所述的阳极箔。

7.根据权利要求6所述的铝电解电容器卷绕体,其特征在于,还包括阴极箔和隔离纸,所述卷绕体由所述阳极箔、阴极箔、和配置于所述阳极箔与所述阴极箔之间的隔离纸卷绕而成的。

8.一种铝电解电容器,其特征在于,其包括权利要求6或7所述的卷绕体。

9.根据权利要求8所述的铝电解电容器,其特征在于,所述铝电解电容器为中高压铝电解电容器。

10.根据权利要求8或9所述的铝电解电容器,其特征在于,所述铝电解电容器为引线式铝电解电容器、牛角型铝电解电容器、螺栓型铝电解电容器和锂离子超级电容器的一种。


技术总结
本发明公开了铝电解电容器用高低压阳极箔、卷绕体及铝电解电容器阳极箔,其包括表面具有电介质层的箔片;所述箔片具有圆弧角。本发明,作为阳极箔的箔片具有弧形角后,即阳极箔的边角被设置为弧形角后,应用到铝电解电容器时可以有效提升闪火电压,相比没有弧形角的长条状矩形箔箔片,闪火放电电压提升了1.15倍以上;也无需为了提高VF电压,进一步增厚阳极箔上的氧化膜,从而降低材料有效比容量,同时避免氧化膜过后起卷卷绕时存在表面龟裂问题以及增大卷绕体体积的问题。

技术研发人员:陈建,邱健,陈启荣,赖如辉
受保护的技术使用者:湖南方程电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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