新型高温高压长寿命铝电解电容器

摘采用混合支链多元羧酸铵盐作为主电解质, 乙二醇为主溶剂, 配合辅助溶剂, 添加多种功能防护剂, 制作了新型高温、高压、长寿命铝电解电容器工作电解液, 研究了以此电解液所制铝电解电容器的性能。结果表明, 所制电容器具有耐高温、长寿命、耐大纹波、低漏电流等特点, 用于节能灯、电子整流器时, 通过了150℃2 000 h高温负荷寿命试验。 [1-2]。因此研制高性能的工作电解液对于保证电容器的性能、寿命至关重要。

表1 混合溶剂配比及试验数据Tab.1 Mixed solvent ratio and test data 混合后倒入5个同样的聚四氟乙烯密封罐中, 用夹具夹紧, 置于135℃环境中, 24 h后取出, 冷却到室温, 称量计算所得数据见表1。从表1中质量损失率可以看出4号损失最小, 即4号混合溶剂的饱和蒸气压最小。

表2 含水量比较Tab.2 Comparison of water content

当p H值为5.0~6.5时, Al₂O₃氧化膜较稳定, 为此, 将电解液的p H值控制在5.5~6.5。控制p H值在一定范围内还可减少NH₃的挥发。 提高电解液的烧煮温度, 加入防老化剂可减少电解液水分的含量, 经优化试验所得的高压工作电解液配方如表3所示。

表3 高压工作电解液配方Tab.3 Formula of high voltage working electrolyte

表4 束腰深度对电容器质量损失的影响Tab.4 Influence of waist depth on mass loss of capacitors 实验时未套管。 从表4可以看出, 第5组的束腰深度太深已制作不出合格的电容器, 1组到4组束腰深度逐渐增加, 实验2 000 h后损失的总质量 (电解液损失) 逐渐减少, 由此可见束腰深度对电容器的密封有着重要的影响。笔者实验中束腰工艺值为8.30~8.35 mm效果最佳。

表5 产品高温负荷寿命结果Tab.5.Product high temperature load life results

表6 135℃高温储存寿命试验Tab.6 High temperature storage life test at 135℃ 从表5, 表6可以看出, 在严酷的条件下, 笔者研制的电容器在高温负荷寿命试验和高温储存寿命试验全部通过考核, 性能稳定, 外观正常, 试验结果数据优异, 达到研制目标要求;而同条件下做实验的对比样都表现出不同程度的劣化和损坏。