【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電解電容器，具體涉及高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器及其制造方法。
技術介紹
1、近年來，ups、車載充電器、服務器電源等市場對電解電容器小型化的需求越來越多。其中正極材料單位容量的提升，是電容小型化的關鍵技術之一。以鋁電解電容為例，其正極材料是在高純鋁箔表面通過化學方式或者電化學方式進行蝕刻，使其表面積增加成為腐蝕箔，然后通過陽極氧化在腐蝕箔表面生成al2o3，使其成為包含集流體和介質的正極材料。然而，基于蝕刻的表面積增大存在理論極限，近年來有相關報道在集流體表面通過金屬粉末燒結來增大鋁箔比表面積的方法，相關現有技術如：cn?102017034?b《用于鋁電解電容器的電極材料和制造該電極材料的方法》等。
2、通過鋁粉燒結而成的鋁箔，和傳統蝕刻工藝相比，比表面積能提高20~40%。然而，蝕刻箔和燒結箔這兩種鋁箔在結構上有較大的區別：鋁粉燒結箔為海綿狀多孔結構，傳統蝕刻箔通過對鋁箔蝕刻擴面形成隧道孔結構。因此這兩種鋁箔對電解液的物理特性（如粘度、電導率、閃火電壓等）匹配的需求也存在差異。電解液在鋁箔表面微孔滲透時，燒結箔內多孔結構幾乎完全相通，滲透速度較快；而傳統蝕刻鋁箔的微孔為隧道孔結構，彼此之間相互隔離，滲透速度較慢。
3、電解電容器有著相對較寬的工作溫度范圍（如-40℃~+105℃），其在不同環境溫度下工作時，電容器內電解液的粘度影響其在鋁箔內微孔的滲透速度，進而影響電容的自愈特性。因此，電解液體系的粘度對提高燒結箔電容的可靠性至關重要。
4、眾所周知，高溫下若電解液粘
技術實現思路
1、為了兼顧電容器高溫耐久性與低溫穩定性的技術問題，而提出本專利技術的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器及其制造方法。本專利技術通過將滿足特定粘度與溫度關系的電解液與燒結箔或常規蝕刻箔結合，可得到兼顧高溫耐久性與低溫穩定性均較佳的電解電容器；符合特定粘度與溫度關系的電解液與燒結箔的結合相較于與常規蝕刻箔的結合，具有更高的電容量。
2、為了達到以上目的，本專利技術通過以下技術方案實現：
3、本專利技術一方面提供高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，包括芯子，所述芯子包括正極箔、負極箔以及設置在兩者之間的隔離件制成，包括但不限于卷繞型、堆疊型、貼片型等；
4、以及包括含浸滲透所述芯子的電解液；
5、所述電解液滿足如下公式1的指數關系曲線： η=a×ex······公式1；
6、其中a為常數其取值在1.378×10-5~3.461×10-5范圍內；x=b÷t，b為常數其取值在4298~5052的范圍內；
7、其中 η為電解液的粘度，單位為mpa·s；t為開爾文溫度，t的取值為248.15k~363.15k；e是自然對數的底數，約等于2.71828。
8、本專利技術另一方面提供上述高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器的制造方法，包括如下步驟：按層疊順序將正極箔、隔離件、負極箔制成芯子，使所述芯子含浸滲透在電解液中，置于外殼內部并以密封件密封；其中芯子端部具有引出箔并與所述密封件外部的引出端相連；
9、所述電解液滿足如下公式1的指數關系曲線： η=a×ex······公式1；
10、其中a為常數其取值在1.378×10-5~3.461×10-5范圍內；x=b÷t，b為常數其取值在4298~5052的范圍內；
11、其中 η為電解液的粘度，單位為mpa·s；t為開爾文溫度，t的取值為248.15k~363.15k；e是自然對數的底數，約等于2.71828。
12、進一步地，所述電解液所滿足的指數關系曲線在如下公式2上限指數關系曲線與公式3下限指數關系曲線的范圍內：
13、上限指數關系曲線為 η=1.378×10-5×ex······公式2，其中x=5052÷t；
14、下限指數關系曲線為 η=3.461×10-5×ex······公式3，其中x=4298÷t。
15、即所有在公式2上限指數關系曲線與公式3下限指數關系曲線兩者范圍內的電解液，不論與燒結箔結合還是與常規蝕刻箔結合均能夠達到兼顧較佳的高溫耐久性與低溫穩定性的效果。
16、更進一步地，所述公式1中a為常數其取值在2.25×10-5~3.48×10-5范圍內；b為常數其取值在4380~4680的范圍內，所述公式1的曲線擬合度r2＞0.998。
17、更優選地，所述電解液滿足的指數關系曲線為 η=2.2888×10-5×ex······公式1-1，其中x=4658.9÷t?，r2=0.99885；
18、或者所述電解液滿足的指數關系曲線為 η=2.4938×10-5×ex······公式1-2，其中x=4674.9÷t，r2=0.99838；
19、或者所述電解液滿足的指數關系曲線為 η=3.4699×10-5×ex······公式1-3，其中x=4385.8÷t，r2=0.99949。
20、進一步地，所述正極箔為蝕刻箔或燒結箔。
21、再進一步地，所述燒結箔通過金屬粉燒結于集流體表面以達到擴面，其表面的粒子中位直徑小于等于7μm。
22、進一步地，所述電解液中包括溶質和溶劑；
23、所述溶質為多元酸銨鹽和/或多元酸胺鹽；
24、所述多元酸銨鹽及所述多元酸胺鹽中的陰離子分別各自選自多元羧酸基團或多元硼酸基團；
25、所述多元酸銨鹽中的陽離子為nh4+；
26、所述多元酸胺鹽中的陽離子選自一級胺鹽nh3r+、二級胺鹽nh2r2+、三級胺鹽nh3r+中的一種，其中r表示1~15個碳原子的烷基。
27、多元酸銨鹽例如1,6-十二雙酸銨、壬二酸銨、癸二酸銨、五硼酸銨等；多元酸胺鹽例如壬二酸二乙胺、壬二酸三甲胺等。
28、再進一步地，所述電解液中還包括添加劑，所述添加劑選自閃火穩定劑、抗水合劑、吸氫劑中的一種或多種。
29、有益技術效果：
30、本專利技術采用擴面系數增加的燒結鋁箔或常規蝕刻箔本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，包括芯子，所述芯子包括正極箔、負極箔以及設置在兩者之間的隔離件制成；
2.根據權利要求1所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述電解液所滿足的指數關系曲線在如下公式2上限指數關系曲線與公式3下限指數關系曲線的范圍內：
3.根據權利要求1所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述公式1中A為常數其取值在2.25×10-5~3.48×10-5范圍內；B為常數其取值在4380~4680的范圍內，所述公式1的曲線擬合度R2＞0.998。
4.?根據權利要求3所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述電解液滿足的指數關系曲線為η=2.2888×10-5×ex······公式1-1，其中x=4658.9÷T?，R2=0.99885；
5.根據權利要求1-4任一項所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述正極箔為蝕刻箔或燒結箔。
6.根據權利要求5所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征
7.根據權利要求1-4任一項所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述電解液中包括溶質和溶劑；
8.高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：按層疊順序將正極箔、隔離件、負極箔制成芯子，使所述芯子含浸滲透在電解液中，置于外殼內部并以密封件密封；其中芯子端部具有引出箔并與所述密封件外部的引出端相連；
9.根據權利要求8所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器的制造方法，其特征在于，
10.根據權利要求8所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器的制造方法，其特征在于，所述公式1中A為常數其取值在2.25×10-5~3.48×10-5范圍內；B為常數其取值在4380~4680的范圍內，所述公式1的曲線擬合度R2＞0.998。
11.根據權利要求10所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器的制造方法，其特征在于，
12.根據權利要求8-11任一項所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器的制造方法，其特征在于，所述正極箔為蝕刻箔或燒結箔。
13.根據權利要求12所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器的制造方法，其特征在于，所述燒結箔通過金屬粉燒結于集流體表面以達到擴面，其表面的粒子中位直徑小于等于7μm。
...【技術特征摘要】
1.高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，包括芯子，所述芯子包括正極箔、負極箔以及設置在兩者之間的隔離件制成；
2.根據權利要求1所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述電解液所滿足的指數關系曲線在如下公式2上限指數關系曲線與公式3下限指數關系曲線的范圍內：
3.根據權利要求1所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述公式1中a為常數其取值在2.25×10-5~3.48×10-5范圍內；b為常數其取值在4380~4680的范圍內，所述公式1的曲線擬合度r2＞0.998。
4.?根據權利要求3所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述電解液滿足的指數關系曲線為η=2.2888×10-5×ex······公式1-1，其中x=4658.9÷t?，r2=0.99885；
5.根據權利要求1-4任一項所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述正極箔為蝕刻箔或燒結箔。
6.根據權利要求5所述的高溫耐久性與低溫穩定性兼顧的電解電容器，其特征在于，所述燒結箔通過金屬粉燒結于集流體表面以達到擴面，其表面的粒子中位直徑小于等于7μm。
7.根據權利要求1-4任一項所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：豐駿，錢鵬，錢友兵，沙雪飛，景俊峰，
申請(專利權)人：南通江海電容器股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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