一种用于LED灯的铝电解电容器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于LED灯的铝电解电容器，包括铝外壳、设铝外壳内芯子和橡胶密封塞，以及负极引脚和和正极引脚，其中芯子由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔层叠后卷绕制成，正极铝箔和负极铝均设有分别用于连接正极引脚和负极引脚的导针，所述导针才有圆头舌片形状，其顶端为圆弧形；所述橡胶密封塞采用丁基胶密封塞；所述阴极铝箔为加压2～4VF的铝箔。本实用新型专利技术克服了现有电解电容器温升高、发热严重、高温状态下性能差、寿命短等缺陷。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及铝电解电容器生产技术。 
技术介绍
随着资源宝贵意识的提升，人们日益重视资源的合理利用。考虑节能的问题已经是全球的热题了。全球照明占电力消耗的比重约19％，换算成电力消耗量高达2651TWh。如果能够采用节能灯具，那么可以最大程度节能照明能源。LED照明具有明显的环保和节能的优势，LED照明产业是我国\十二五\规划中的战略性新兴产业之一，产业发展非常迅速，应用市场潜力巨大。当下，LED照明产品在逐年增加比重的同时也在慢慢地替换传统照明的地位。 LED照明电源属于开关电源，利用铝电解电容器滤波是开关电源设计中必不可少的一部分，而开关电源正常的工作寿命要取决于电源所使用的铝电解电容器寿命，铝电解电容器的寿命又与设计寿命和工作温度有关。根据LED照明电源的使用条件有以下特点：因为电源要内置在灯里，而发热是LED光衰最大的杀手，所以发热一定要小。所以LED的散热非常重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小，也就降低了灯具的温升。对延缓LED的光衰有利。 近年来，LED照明迅猛发展，但品质良莠不齐，最直接的原因是配套的铝电解电容器品质。最直接表现为寿命短、光衰严重，拆开发现铝电解电容器开阀失效。分析原因正是因为电容器使用时温升高、发热严重、高温状态下性能差。 
技术实现思路
专利技术目的：针对上述存在的问题和缺陷，为了克服现有电解电容器温升高、发热严重、高温状态下性能差、寿命短等缺陷，本专利技术提供了一种用于LED灯的铝电解电容器。 技术方案：为达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于LED灯的铝电解电容器，包括铝外壳、设在铝外壳内的芯子和橡胶密封塞，以及负极引脚和和正极引脚，其中芯子由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔层叠后卷绕制成，正极铝箔和负极铝箔均设有分别用于连接正极引脚和负极引脚的导针，所述导针才有圆头舌片形状，其顶端为圆弧形；所述橡胶密封塞采用丁基胶密封塞；所述阴极铝箔为加压2～4VF的铝箔。 当电容器工作电压Wv＜50V时，电解液的电导率为30～50us/cm；当电容器工作电压Wv为50v～100V，电导率为15～25us/cm。 所述阳极铝箔采用VF84V规格或VF105V规格的铝箔。 电容器组合装配后经过老化工艺，该老化工艺具体步骤如下：先对电容器施反向加2～4V直流电压，老化30～60min；然后在105±5℃温度下，正向施加1.2～1.3Wv的直流电压，老化3～5h。 有益效果：与现有技术相比，本专利技术产品的ESR值更小、耐纹波能力更强、寿命更长、产品一致性更好，是理想的为LED配套的铝电解电容器。 附图说明图1为本专利技术所述铝电解电容器的结构示意图； 图2为本专利技术所述导针的结构示意图。 其中，导针1、引线2、橡胶密封塞3、套管4、铝外壳5、阳极铝箔6、阴极铝箔7、电解纸8。 具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 如图1所示，本专利技术公开的用于LED灯的铝电解电容器，其主体结构与现有技术基本相同，包括铝外壳、设铝外壳内芯子和橡胶密封塞，以及负极引脚和和正极引脚，其中芯子由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔层叠后卷绕制成，正极铝箔和负极铝均设有分别用于连接正极引脚和负极引脚的导针。与现有技术相比具有以下创新点： (1)如图2所示，本专利技术中导针采用圆头舌片形状，其顶端为圆弧形。目的是降低产品过大纹波电流时平头舌片的击穿几率。实践中，将导针更改前后在老化工序的击穿失效及客户的投诉击穿失效进行了数据统计，表1是相关的统计结果： 表1 (2)阴极铝箔的选用：选用加压2～4VF的高纯阴极箔。目的是进一步降低产品的tgδ值、产品在高频下ESR更低，使用时温升小、降低阴极箔表面水合的风险、产品寿命更长。 (3)阳极铝箔选用：选用高一～二档VF值，水煮时间按8～16小时后检测数据。目的是降低产品tgδ值、降低阳极箔氧化膜水合的风险、产品在高频下ESR更低，使用时温升小、产品寿命更长。下面是63V100uF D10*L13选用不同阳极箔的耐久性试验数据(其余材料相同)。A款：阳极箔选用VF84V，比容12～13.5uF/cm2，Tr60≤30S；B款：阳极箔选用VF105V，比容10～11uF/cm2,Tr480≤30S。表2是对比数据表 表2 注：标注---，表示产品已完全失效，参数检测无意义。根据表面温升与产品中心温升的换算关系(如表3)可以看出，A款在耐久性试验进行到3000H时，产品中心温升已达8℃；而B款的产品在耐久性试验进行到3000H时，中心温升只有3.6℃明显低于A款，所以B款寿命一定会大大长于A款。 表3 直径≤1013～161822253035中心温升/表面温升1.11.21.251.31.41.61.65(3)电解液的选用：Wv＜50V，电导率为：30～50us/cm；Wv：50v～100V，电导率为：15～25us/cm。避免选用高电导率电解液，因为高电导率最直接的方法就是提高含水量，含水率越高越有可能导致铝箔“水合”反应。“水合”反应就是在铝电解电容器的正负极铝箔表面形成介电性能差、电阻率非常高的铝水合物。随着铝水合物的增长正极箔耐压值愈来愈低、产品漏电流越来越大、负极箔的电阻越来越大，在直流电压和纹波电流作用下电解电容器的发热就会更加剧烈，最终导致铝电解电容器凸底，直至开阀。 (4)老化工艺的改进：老化采用正、反向同时老化方式，先对负极(反向)施加2～4V直流电压进行预老化，老化时间30～60min，然后对电容器正极(正向)施加直流电压进行直流老化，其中常温老化1～3小时、高温恒压老化3～5小时；老化电压设定为1.2～1.3Wv；老化温度为105±5℃。 本改进工艺经过对正反向采用直流老化方式，达到对正极氧化膜和负极氧化膜同时进行修补的效果，避免了LED灯上线老练时容易出现整灯爆坏问题；产品 的漏电降低、产品Z值进一步降低，在高频状态下整灯发热减少，电容器适应高纹波的能力进一步增强，产品的可靠性提高。表4给出了采用新型老化工艺与普通老化工艺，产品电参数的变化，(仅仅是老化工艺的区别) 表4 实施例： 下面举例说明，设计50V1000uF CD286L D16*L26纹波电流2700mA(105℃100KHz)，设计方案具体如下： 根据产品承受纹波电流公式I=PωC/tgδ=αSΔt2πfCtgδ---(1)]]>得：tgδ＝σSΔt2πfc/I2   (2) S为散热面积，即产品的表面积，计算公式：S＝πDL+πD2/4  (3) 其中，D和L分别为产品的外径和产品高度。σ为散热系数，一般取1.5～2.0*10-3W/cm2*本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于LED灯的铝电解电容器，包括铝外壳、设在铝外壳内的芯子和橡胶密封塞，以及负极引脚和和正极引脚，其中芯子由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔层叠后卷绕制成，正极铝箔和负极铝箔均设有分别用于连接正极引脚和负极引脚的导针，其特征在于：所述导针才有圆头舌片形状，其顶端为圆弧形；所述橡胶密封塞采用丁基胶密封塞；所述阴极铝箔为加压2～4VF的铝箔。

【技术特征摘要】
1.一种用于LED灯的铝电解电容器，包括铝外壳、设在铝外壳内的芯子和橡胶密封塞，以及负极引脚和和正极引脚，其中芯子由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔层叠后卷绕制成，正极铝箔和负极铝箔均设有分别用于连接正极引脚和负极引脚的导针，其特征在于：所述导针才有圆头舌片形状，其顶端为圆弧形；所述橡胶密封塞采用丁基胶密封塞；所述阴极铝箔为加压2～4VF的铝箔。 

【专利技术属性】
技术研发人员：周春云，
申请(专利权)人：周春云，
类型：新型
国别省市：江苏;32