鋁電解電容器的制作方法

本發明屬于電容器的技術領域，特別是涉及一種鋁電解電容器。

背景技術：

如圖1所示，在現有的鋁電解電容器中，正、負極箔片和電解紙直接連接，然后用引出線引出，在現有的電容器中，在實際的電解電容器中，陽極儲存的電量是比陰極大的。

如圖2所示，圖中，Ca電容量是由陽極氧化膜與含浸電解液的電解紙組成的；Ra可以看作是陽極氧化膜的絕緣電阻；Cc電容量是由陰極氧化膜與含浸電解液的電解紙組成的，Rc可以看作是陰極氧化膜的絕緣電阻(Rc也包括電解液與電解紙的復合電阻)。

在給圖2的電路施加直流電壓V時，Ca、Cc的兩端電壓分別為Va和Vc，則有V＝Va+Vc，并且Va/Vc＝Ra/Rc。

另外，在理想情況下，Va/Vc＝Ra/Rc＝Cc/Ca，這時陽極和陰極儲存的電量相等，但是，陽極氧化膜是經過特別氧化處理的，Ra值非常高，而陰極氧化膜很薄，Rc值很小，因此，Ra/Rc比值極大，如果這時想讓Cc/Ca也獲得與Ra/Rc相同的比值，則Cc值必須非常非常大，在現有的電容器中，都是滿足下列公式：

Ra/Rc＞Cc/Ca，也就是：Va/Vc＞Cc/Ca，化成：Va*Ca＞Vc*Cc。

因為：Qa＝Va*Ca；Qc＝Vc*Cc，就得到：Qa＞Qc。

這說明了在實際的電解電容器中，陽極儲存的電量是比陰極大。

因此，實際的電容器儲存電量就如圖3所示：

這時，如將充電電壓為V伏(注：對閃光燈電容器，V值是直流電壓；對大紋波電流應用的電容器，V值是紋波電壓峰值)的電容器兩端短接后(極度放電)，如圖4所示，就形成了兩個容量Ca和Cc的并聯形式：

其兩端間的電壓由于放電形成了Vc’，放電只在儲電荷相對小的Qc上所進行，而Qa-Qc是不放電而殘留的電荷。

因此，殘留電壓Vc’就由Ca+Cc和Qa-Qc所決定，公式如下：

公式1：

從上面公式看，放電時，施加在陰極氧化膜上的電壓(Vc’)可能會很高(相對于約1V的天然氧化膜耐壓)，這會引起負極發生氧化反應，使電容器內部產生氣體等不良現象。因此，在電容器放電時，為了不發生氧化反應，陰極Cc上的耐壓V’必須滿足下面的公式2：

公式2：

因為V＝Va+Vc，公式2可進一步化為公式3：

公式3：

在放電時，即使在陰極上施加了電壓Vc’，也不會發生氧化反應，為了滿足這種要求，可采用比容很高(Cc容量大)的陰極箔或預先在陰極箔、引出線上形成較高的化成電壓(Vc大)。但即使滿足這樣的條件，最后還是會發生電壓跳火，原因在于:在電容器施加特大紋波電流或短時間電壓差很大的充放電時，因為電容器負極的引線板或引線條上的電容量(單位面積容量)非常低，根據公式3，引線板或引線條上的Vc’將非常高，即放電時，就會在引線板或引線條上產生高壓。這高壓對于負極來說是反向的，并帶有脈沖性。一段時間以后，負極上會逐漸生成氧化膜，電容器內部氣體越來越多，電解液中的吸氫劑不斷吸收。結果有兩種狀況：一是開始時的紋波電流特大，使得Vc’電壓很高，氧化反應激烈很快發生電壓跳火；二是紋波電流比正常要大得多，在Vc’電壓下逐漸生成氧化膜，而且隨著時間的延長，負極的容量Cc不斷下降，Vc’電壓不斷上升，到達某個臨界點后發生電壓跳火。

目前已有的技術方案為負極引出條上增加連接增容裝置，這種方法雖然能夠解決負極跳火，但是會增加生產設備的復雜性。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種鋁電解電容器，在不增加現有設備復雜性的前提下，避免電容器在使用時發生跳火擊穿。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種鋁電解電容器，包括外殼、內殼、封口材料和芯包，所述封口材料裝入內殼形成密封，所述內殼與外殼配套裝配，所述芯包設置于內殼內部，所述芯包包括電解紙、正極箔片、負極箔片、正極引出線和負極引出線，所述正極箔片的一側和負極箔片的一側分別與電解紙連接，所述正極引出線固定在正極箔片的另一側，所述負極引出線固定在負極箔片的另一側，所述負極引出線的表面形成有擴面增容的微孔、并形成氧化膜。

作為本發明一種優選的實施方式，所述負極引出線的表面經過純化學腐蝕形成微孔。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述負極引出線的表面經過電化學腐蝕形成微孔。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述負極引出線經過化成處理在表面形成一層氧化膜。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述正極箔片和負極箔片通過鉚接后卷貼在電解紙上。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述正極箔片和負極箔片通過冷壓焊接后卷貼在電解紙上。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述正極引出線和負極引出線為引線板或引線條。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述正極引出線和負極引出線通過冷壓焊接分別與正極箔片和負極箔片連接。

有益效果

本發明通過對負極引出線進行擴面增容處理形成表面的微孔，并通過化成處理在表面形成氧化膜，從而達到更強耐電壓的效果，避免發生跳火擊穿，從而明顯提高電容器應用的穩定性，增加使用壽命。

附圖說明

圖1為現有電容器芯包的內部結構圖。

圖2為電容器充放電時等效電路圖。

圖3為電容器實際儲存的電量圖。

圖4為兩個容量Ca和Cc的并聯形式圖。

圖5為本發明的結構示意圖。

圖6為本發明芯包的內部結構圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

如圖4和圖5所示的一種鋁電解電容器，包括外殼1、內殼2、封口材料3和芯包4。封口材料3裝入內殼2形成密封，內殼2與外殼1配套裝配，芯包4設置于內殼2內部。

芯包4包括電解紙401、正極箔片402、負極箔片403、正極引出線404和負極引出線405。正極箔片402的一側和負極箔片403的一側分別與電解紙401連接，正極箔片402和負極箔片403通過鉚接或者冷壓焊接后卷貼在電解紙401上。正極引出線404固定在正極箔片402的另一側，負極引出線405固定在負極箔片403的另一側，正極引出線404和負極引出線405為引線板或引線條，正極引出線404和負極引出線405通過冷壓焊接分別與正極箔片402和負極箔片403連接。

負極引出線405的表面經過純化學腐蝕或者電化學腐蝕形成擴面增容的微細孔洞，從而增加了表面積。負極引出條405的表面經過擴面增容后，通過化成處理，使其表面形成一層氧化膜，具有耐電壓能力。通過上面的改進從而避免發生跳火擊穿，從而明顯提高電容器應用的穩定性，增加使用壽命。