[0001] 本发明涉及电容器技术领域，具体涉及一种耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法和耐受超低温高电压引线式铝电解电容。

[0002] 引线式铝电解电容器作为电子线路上的一个常用器件，起着滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，常规下限温度有‑25℃、‑40℃、‑55℃，其中低电压段的铝电解电容器下限温度为‑40℃、‑55℃，高电压段的铝电解电容器下限温度为‑25℃、‑40℃，但在实际使用过程中也存在一定的限制，例如航海领域以及某些超低温度的国家，高电压段的电解电容下限温度‑40℃已经不能满足实际应用的要求。目前，高压电解电容使用环境温度低于‑45℃或‑50℃时，电解电容将出现容量衰减严重的异常问题，使得设备无法正常启动运行。

[0033] 下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

[0034] 在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

[0035] 应当理解，尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0036] 实施例1

[0037] 引线式铝电解电容器作为电子线路上的一个常用器件，起着滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，常规下限温度有‑25℃、‑40℃、‑55℃，其中低电压段的铝电解电容器下限温度为‑40℃、‑55℃，高电压段的铝电解电容器下限温度为‑25℃、‑40℃，但在实际使用过程中也存在一定的限制，例如航海领域以及某些超低温度的国家，高电压段的电解电容下限温度‑40℃已经不能满足实际应用的要求。

[0038] 本实施例公开的耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法，图1‑图2所示，包括以下步骤，

[0039] S1、采用阳极铝箔1，将其铆接阳极导针2；采用阴极铝箔3，将其铆接阴极导针4，所述阳极铝箔1的化成电压不小于1.32倍工作电压，所述阴极铝箔3具有负极，所述负极耐受电压不小于3V；

[0040] S2、采用电解纸9，所述电解纸9将阳极铝箔1与阴极铝箔3隔离，电解纸9、阳极铝箔1和阴极铝箔3卷绕成芯子7；

[0041] S3、将芯子7置于90℃中烘烤2～3h；

[0042] S4、将芯子7浸渍于电解液进行含浸处理，含浸真空度‑0.088MPa，同时施加0.2MPa的压力，含浸时间8.5h；

[0043] S5、将浸渍后的芯子7套入胶塞5，随后装入铝壳6中进行密封。

[0044] 上述的本发明的耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法，其阳极铝箔1的化成电压不小于1.32倍工作电压，阴极铝箔3的负极耐受电压不小于3V，该化成电压以及负极耐受电压保证了电解电容的耐低温性，使得电解电容能耐受‑55℃超低温。其将芯子7置于80～90℃中烘烤2～3小时，一方面将芯子7中多余的水分烘干，防止水分损坏电解电容的耐温性能，另一方面增强芯子7对温度的耐受性，使得电解电容能耐受‑55℃。含浸真空度≤‑0.088MPa，同时施加≥0.2MPa的压力，含浸时间大于8h，使得芯子7能够完全被电解液含浸透，提高电解电容的材质均匀度，以及使得耐低温电解液能起到一定的耐低温作用。

[0045] 本实施例中，步骤S4中，含浸处理的环境温度是55℃。该含浸处理的温度防止温度过高影响电解液的效果。

[0046] 本实施例中，所述电解纸9的厚度为50μm，密度为65g/cm3。该厚度和密度的电解纸9提高了电解纸9的吸液性。本实施例中，所述电解纸9的抗击穿电压490V，电解纸9的抗击穿电压490V能提高电解纸9的对电压的耐受性，尤其低温下对电压的耐受性。

[0047] 本实施例中，所述电解纸9由至少两种纤维复合而成，电解纸9纤维种类多，使得电解纸9的洗液性更好。

[0048] 本实施例中，所述电解液为GBL体系电解液。所述GBL体系电解液的电导率于30℃时为1.6ms/cm，闪火电压480V，该电解液在低温环境下不容易析出，如果电解液析出，电容器的容量就非常小，导致电容无法正常工作。

[0049] 本实施例中，浸渍后的芯子7在50min内装入胶塞5和装入铝壳6中，防止浸渍后的电解液吸收空气中的水份，最终影响电解电容的耐温性。

[0050] 本实施例中，所述胶塞5含有丁基胶，所述丁基胶的重量百分数为30％。当胶塞5使用定基胶且其重量百分数不少于30％，则使得胶塞5硬度变化量不超过5％，同时使用丁基胶材质可以耐受GBL体系电解液长期的腐蚀性，加强了密封胶塞5在超低温条件下的稳定性，因此丁基胶的含量能保证胶塞的稳定性，从而提升电容可靠性。

[0051] 本实施例中，步骤S5后，还包括在所述铝壳6上套上套管8，套管8主要为标识及绝缘作用。

[0052] 最后，将密封好的电容器进行高温加压老化；以及将老化好的电容器进行分选参数测量，将合格的产品进行包装。

[0053] 实施例2

[0054] 本实施例公开的耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法，图1‑图2所示，包括以下步骤，

[0055] S1、采用阳极铝箔1，将其铆接阳极导针2；采用阴极铝箔3，将其铆接阴极导针4，所述阳极铝箔1的化成电压不小于1.32倍工作电压，所述阴极铝箔3具有负极，所述负极耐受电压不小于3V；

[0056] S2、采用电解纸9，所述电解纸9将阳极铝箔1与阴极铝箔3隔离，电解纸9、阳极铝箔1和阴极铝箔3卷绕成芯子7；

[0057] S3、将芯子7置于80℃中烘烤2h；

[0058] S4、将芯子7浸渍于电解液进行含浸处理，含浸真空度‑0.09MPa，同时施加0.3MPa的压力，含浸时间9h；

[0059] S5、将浸渍后的芯子7套入胶塞5，随后装入铝壳6中进行密封。

[0060] 上述的本发明的耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法，其阳极铝箔1的化成电压不小于1.32倍工作电压，阴极铝箔3的负极耐受电压不小于3V，该化成电压以及负极的耐受电压保证了电解电容的耐低温性，使得电解电容能耐受‑55℃超低温。其将芯子7置于80～90℃中烘烤2～3小时，一方面将芯子7中多余的水分烘干，防止水分损坏电解电容的耐温性能，另一方面增强芯子7对温度的耐受性，使得电解电容能耐受‑55℃。含浸真空度≤‑0.088MPa，同时施加≥0.2MPa的压力，含浸时间大于8h，使得芯子7能够完全被电解液含浸透，提高电解电容的材质均匀度，以及使得耐低温电解液能起到一定的耐低温作用。

[0061] 本实施例中，步骤S4中，含浸处理的环境温度是50℃。该含浸处理的温度防止温度过高影响电解液的效果。

[0062] 本实施例中，所述电解纸9的厚度为45μm，密度为62g/cm3。该厚度和密度的电解纸9提高了电解纸9的吸液性。本实施例中，所述电解纸9的抗击穿电压500V，电解纸9的抗击穿电压≥490V能提高电解纸9的对电压的耐受性，尤其低温下对电压的耐受性。

[0063] 本实施例中，所述电解纸9由至少两种纤维复合而成，电解纸9纤维种类多，使得电解纸9的洗液性更好。

[0064] 本实施例中，所述电解液为GBL体系电解液。所述GBL体系电解液的电导率于30℃时为1.5ms/cm，闪火电压为500V，该电解液在低温环境下不容易析出，如果电解液析出，电容器的容量就非常小，导致电容无法正常工作。

[0065] 本实施例中，浸渍后的芯子7在40min内装入胶塞5和装入铝壳6中，防止浸渍后的电解液吸收空气中的水份，最终影响电解电容的耐温性。

[0066] 本实施例中，所述胶塞5含有丁基胶，所述丁基胶的重量百分数40％。当胶塞5使用定基胶且其重量百分数不少于30％，则使得胶塞5硬度变化量不超过5％，同时使用丁基胶材质可以耐受GBL体系电解液长期的腐蚀性，加强了密封胶塞5在超低温条件下的稳定性，从而提升电容可靠性。

[0067] 本实施例中，步骤S5后，还包括在所述铝壳6上套上套管8，套管8主要为标识及绝缘作用。

[0068] 最后，将密封好的电容器进行高温加压老化；以及将老化好的电容器进行分选参数测量，将合格的产品进行包装。

[0069] 实施例3

[0070] 本实施例公开的耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法，图1‑图2所示，包括以下步骤，

[0071] S1、采用阳极铝箔1，将其铆接阳极导针2；采用阴极铝箔3，将其铆接阴极导针4，所述阳极铝箔1的化成电压不小于1.32倍工作电压，所述阴极铝箔3具有负极，所述负极耐受电压不小于3V；

[0072] S2、采用电解纸9，所述电解纸9将阳极铝箔1与阴极铝箔3隔离，电解纸9、阳极铝箔1和阴极铝箔3卷绕成芯子7；

[0073] S3、将芯子7置于80℃中烘烤2h；

[0074] S4、将芯子7浸渍于电解液进行含浸处理，含浸真空度‑0.1MPa，同时施加0.4MPa的压力，含浸时间10h；

[0075] S5、将浸渍后的芯子7套入胶塞5，随后装入铝壳6中进行密封。

[0076] 上述的本发明的耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法，其阳极铝箔1的化成电压不小于1.32倍工作电压，阴极铝箔3的负极耐受电压不小于3V，该化成电压以及负极的耐受电压保证了电解电容的耐低温性，使得电解电容能耐受‑55℃超低温。其将芯子7置于80～90℃中烘烤2～3小时，一方面将芯子7中多余的水分烘干，防止水分损坏电解电容的耐温性能，另一方面增强芯子7对温度的耐受性，使得电解电容能耐受‑55℃。含浸真空度≤‑0.088MPa，同时施加≥0.2MPa的压力，含浸时间大于8h，使得芯子7能够完全被电解液含浸透，提高电解电容的材质均匀度，以及使得耐低温电解液能起到一定的耐低温作用。

[0077] 本实施例中，步骤S4中，含浸处理的环境温度是45℃。该含浸处理的温度防止温度过高影响电解液的效果。

[0078] 本实施例中，所述电解纸9的厚度为40μm，密度为60g/cm3。该厚度和密度的电解纸9提高了电解纸9的吸液性。本实施例中，所述电解纸9的抗击穿电压510V，电解纸9的抗击穿电压510V能提高电解纸9的对电压的耐受性，尤其低温下对电压的耐受性。

[0079] 本实施例中，所述电解纸9由至少两种纤维复合而成，电解纸9纤维种类多，使得电解纸9的洗液性更好。

[0080] 本实施例中，所述电解液为GBL体系电解液。所述GBL体系电解液的电导率于30℃时为1.0ms/cm，闪火电压510V，该电解液在低温环境下不容易析出，如果电解液析出，电容器的容量就非常小，导致电容无法正常工作。

[0081] 本实施例中，浸渍后的芯子7在40min内装入胶塞5和装入铝壳6中，防止浸渍后的电解液吸收空气中的水份，最终影响电解电容的耐温性。

[0082] 本实施例中，所述胶塞5含有丁基胶，所述丁基胶的重量百分数50％。当胶塞5使用定基胶且其重量百分数不少于30％，则使得胶塞5硬度变化量不超过5％，同时使用丁基胶材质可以耐受GBL体系电解液长期的腐蚀性，加强了密封胶塞5在超低温条件下的稳定性，从而提升电容可靠性。

[0083] 本实施例中，步骤S5后，还包括在所述铝壳6上套上套管8，套管8主要为标识及绝缘作用。

[0084] 最后，将密封好的电容器进行高温加压老化；以及将老化好的电容器进行分选参数测量，将合格的产品进行包装。

[0085] 实施例4

[0086] 本实施例公开的耐受超低温高电压引线式铝电解电容，采用实施例1所述的耐受超低温高电压引线式铝电解电容的制作方法制得。

[0087] 性能测试

[0088] 对比例1：在其他材料一致的情况下，该对比例1与实施例1的区别之处是普通低密度高压电解纸(浙江凯恩S270‑40)与实施例1电解纸对比测试，参数见下表1：

[0089] 表1

[0090] 电解纸类型 常温损耗值 ‑55℃低温容量衰减(％) ‑55℃低温阻抗比浙江凯恩S270‑40 13.36％ ‑19.23 5.26
特种电解纸 5.28％ ‑10.52 1.78

[0091] 从实验结果可看出，实施例1的电解纸的常温损耗值、超低温下容量衰减及阻抗比值均具有较大优势。

[0092] 对比例2：在其他材料一致的情况下，该对比例1与实施例1的区别之处是：使用G实施例1的GBL体系电解液与EG体系电解液进行对比测试，参数见下表2：

[0093] 表2

[0094]

[0095] 从实验结果可看出，实施例1的GBL体系的电解液，电解电容能够满足‑55℃环境下的使用要求。

[0096] 对比例3：测试实施例1获得的电解电容的耐低温性，试验情况见下表3：

[0097] 表3

[0098] 试验温度 低温容量衰减(％) 低温阻抗比‑55℃ ‑9.05 1.33
‑65℃ ‑14.5 1.82

[0099] 从实验结果可看出，实际耐低温性能以及达到‑65℃。

[0100] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

[0101] 在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

[0102] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

[0103] 此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

[0104] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。