一種圓柱電池電容器

《一種圓柱電池電容器》涉及二次電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圓柱電池電容器。

圓柱電池電容器，常用于制成超級電容器，是一種新型的電荷儲備元件，與一般電池相比，具有容量大、支持大電流充放電、循環(huán)壽命長和環(huán)保無污染等優(yōu)點，能提供快速的能量釋放，滿足高功率需求，因此在新能源、交通運輸、工業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，適用于自動讀表（AMR）裝置、GPS/GSM/ARGOS相關(guān)系統(tǒng)、汽車裝置、遠程傳感器、射頻識別系統(tǒng)、緊急設(shè)備和軍工產(chǎn)品等。由于圓柱電池電容器使用的領(lǐng)域?qū)﹄姵仉娙萜鞯拿芊庑杂休^高要求，所以圓柱電池電容器的密封度是其在設(shè)計、生產(chǎn)過程中管控的重點也是難點。

截至2012年12月，圓柱電池電容器普遍存在密封度低，以致使用壽命短的問題。例如在專利號為WO9928982A1的世界專利中，公開的電池電容器在負極蓋板與正極極柱之間采用玻璃進行密封和絕緣。發(fā)明人通過長期研究發(fā)現(xiàn)，這種密封方式在實際的運用過程中會出現(xiàn)以下不足：在電池電容器極柱與極耳焊接過程中，玻璃或者陶瓷容易因外力造成開裂或破損，這將造成密封間隙出現(xiàn)，從而在內(nèi)壓的作用下使電解液在極柱端處泄露，以致降低電池電容器的壽命；其次，玻璃和陶瓷硬度較大，當電池電容器受到振動時，玻璃和陶瓷容易破損，甚至脫落而造成電池電容器失效；另外，由于極柱與蓋板采用的是金屬材質(zhì)，采用玻璃或者陶瓷密封劑密封金屬，工藝復(fù)雜且制造成本高。還例如，行業(yè)部分人員采用超聲波焊接技術(shù)連接極耳電芯和蓋帽極柱，這種做法會破壞極耳和極柱的表面結(jié)構(gòu)，加劇電化學腐蝕的發(fā)生；其次，使用超聲波焊接存在虛焊或者過焊，造成電池電容器失效。

在申請?zhí)枮?01010561976.8的中國專利申請文件中公開了“一次鋰電池用耐蝕封接玻璃材料及其制備方法”，該申請文件聲稱采用此玻璃封接材料可以耐鋰和電液的侵蝕，具有良好的氣密性和絕緣性，且與鉬極柱以及焊接性能優(yōu)異的4J52等鐵鎳合金絲都能匹配封接，可防止玻璃內(nèi)應(yīng)力炸裂導(dǎo)致泄漏，保證封接器件的氣密性。這種方案雖然填補了傳統(tǒng)玻璃或陶瓷密封耐腐蝕能力的不足，但需要利用玻璃將蓋板與極柱進行燒接密封，這將導(dǎo)致蓋板與極柱因材質(zhì)不同而熱膨脹系數(shù)不協(xié)調(diào)，從而造成封接時濕潤性、氣密性差。此外，所采用的焊接工藝設(shè)備造價昂貴，不易在工業(yè)中廣泛推廣，且容易產(chǎn)生雜質(zhì)污染電池電容器。

另外，2012年12月前市場上的圓柱電池電容器多采用半密封結(jié)構(gòu)，無法滿足車載系統(tǒng)、智能氣表、智能水表等領(lǐng)域?qū)γ芊庑缘囊螅饴市∮?.0×10^-7帕·立方米/秒（He））。

圖1為《一種圓柱電池電容器》整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為該發(fā)明密封組件整體結(jié)構(gòu)剖面圖。

圖3為該發(fā)明上壓環(huán)結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖4為該發(fā)明十字形極柱在組裝前的剖面圖。

圖5為該發(fā)明密封膠與圓形蓋板注塑一體結(jié)構(gòu)剖面圖。

圖6為該發(fā)明圓形蓋板結(jié)構(gòu)剖面圖。

圖7為該發(fā)明絕緣墊片結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖8為該發(fā)明極耳壓環(huán)結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖9為該發(fā)明正極耳結(jié)構(gòu)俯視圖。

2016年12月7日，《一種圓柱電池電容器》獲得第十八屆中國專利優(yōu)秀獎。

如圖1所示，《一種圓柱電池電容器》包括頂端設(shè)有開口，底部封閉的圓柱型殼體1，以及位于圓柱型殼體1內(nèi)部的正極片2、負極片3、與正極片2連接的正極耳4、以及與負極片3連接的負極耳5，圓柱電池電容器還包括位于圓柱型殼體1頂部的密封組件7以及位于圓柱型殼體1底部的絕緣底膜6，密封組件7的周邊與圓柱型殼體1及負極耳5焊接，且密封組件7的底部與正極耳4鉚接。

如圖1、圖2所示，密封組件7包括依次設(shè)置的上壓環(huán)9、十字形極柱10、密封膠11、圓形蓋板12、絕緣墊片13以及極耳壓環(huán)14，密封膠11與圓形蓋板的內(nèi)孔122及上下表面為注塑一體結(jié)構(gòu)，十字形極柱的上端101穿過密封膠11和上壓環(huán)9上的內(nèi)孔，且密封膠11和上壓環(huán)9上的內(nèi)孔均與十字形極柱10的上端緊密匹配，十字形極柱的上端101與上壓環(huán)9進行鉚接密封，十字形極柱的下端102穿過正極耳4以及極耳壓環(huán)14上的內(nèi)孔，且十字形極柱的下端102與正極耳4以及極耳壓環(huán)14上的內(nèi)孔緊密匹配，十字形極柱的下端102與極耳壓環(huán)14進行鉚接，正極耳4呈S形減振結(jié)構(gòu)與十字形極柱的下端102鉚接固定，圓形蓋板12邊緣為圓弧形凸臺121，圓弧形凸臺121周邊包扣于圓柱形殼體1的周邊并與圓柱形殼體1的周邊焊接，上壓環(huán)9的外徑小于密封膠11的外徑。

如圖2、圖3所示，上壓環(huán)9包括一個內(nèi)孔91，內(nèi)孔91外圍設(shè)置有十字形極柱上端101受鉚接沖壓形成的形狀吻合的凹槽92，當進行組裝時，上壓環(huán)9因承受鉚接沖壓力而呈如圖2所示凹坑狀。

如圖2、圖4所示.十字形極柱10包括十字形極柱的上端101、十字形極柱的下端102以及與十字形極柱上端101、十字形極柱的下端102為一體的極柱圓形板103，極柱圓形板103有一個小于密封膠11的外徑的極柱圓形臺階104，極柱圓形臺階104上設(shè)有兩個極柱圓形凸臺105，極柱圓形臺階104與絕緣墊片13吻合以固定絕緣墊片13。在十字形極柱10被組裝前，十字形極柱上端101與十字形極柱的下端102的端部均為平滑的圓柱狀，在被鉚接組裝時，受鉚接產(chǎn)生的沖壓力，端部均形成如圖2所示的冠狀結(jié)構(gòu)，極柱圓形凸臺105也由于受鉚接沖壓力的作用嵌入密封膠11的內(nèi)部，增加與密封膠的結(jié)合力。

如圖2、圖5、圖6所示，密封膠包含一內(nèi)孔111，圓形蓋板12包含一內(nèi)孔122，內(nèi)孔122下端有兩個凸面123，密封膠11與圓形蓋板的內(nèi)孔122及上下表面為注塑一體結(jié)構(gòu)；如圖7所示，絕緣墊片5俯視為圓形；如圖2、圖8所示，極耳壓環(huán)14包括與十字形極柱的下端102緊密配合的內(nèi)孔141；如圖2、圖9所示，正極耳4的端部為圓弧形且包括與十字形極柱的下端102匹配的內(nèi)孔41。

在對密封組件7的進行組裝時，首先將密封膠7與圓形蓋板的內(nèi)孔122及圓形蓋板12上下表面注塑為一體；其次，將十字形極柱的上端101依次貫穿于密封膠的內(nèi)孔111以及上壓環(huán)9上的內(nèi)孔91；然后，將十字形極柱的下端102貫穿于正極耳內(nèi)孔41以及極耳壓環(huán)上的內(nèi)孔141；最后，進行沖壓鉚接，十字形極柱的上端101與上壓環(huán)9進行平頭鉚接，十字形極柱的下端102與極耳壓環(huán)14采用上尖頭下平頭鉚接。

以下舉例對實施方式進行具體說明。

上壓環(huán)9為厚度為1.0毫米-1.5毫米，型號為SUS304的不銹鋼材質(zhì)，十字形極柱10為純鋁，密封膠11為具有熱熔性、防電解液腐蝕的可溶性聚四氟乙烯，圓形蓋板的內(nèi)孔122內(nèi)的密封膠厚為0.35毫米，注圓形蓋板12兩側(cè)密封膠厚度均為0.45毫米，極耳壓環(huán)14采用純鋁，正極耳4采用純鋁，負極耳5采用軟鎳，圓柱型殼體1采用SUS304不銹鋼，絕緣底膜6采用厚度為0.1毫米聚四氟乙烯材料。

將《一種圓柱電池電容器》的圓柱電池電容器按照上述條件制成后，與采用傳統(tǒng)的圓柱電池電容器進行性能對比。

實施例1

測試條件：將圓柱電池電容器分別充電后，在溫度為85℃、相對濕度為80％的條件下存放30天。

結(jié)論：《一種圓柱電池電容器》的圓柱電池電容器在高溫、高濕度的環(huán)境下，密封性優(yōu)于傳統(tǒng)方式的圓柱電池電容器。

實施例2

測試條件：將圓柱電池電容器分別充電后，置于模擬車載振動的環(huán)境。

結(jié)論：《一種圓柱電池電容器》的圓柱電池電容器在車載振動環(huán)境下，密封性優(yōu)于傳統(tǒng)方式的圓柱電池電容器。

實施例3

測試條件：將圓柱電池電容器分別充電后，與普通的鋰離子電池并聯(lián)成電池組，該電池組分別在-30℃、23℃、60℃、70℃、80℃的恒定溫度下各儲存30天（模擬智能水表、智能氣表存在的環(huán)境）。

結(jié)論：《一種圓柱電池電容器》的圓柱電池電容器在低溫以及溫差幅度大環(huán)境下，密封性優(yōu)于傳統(tǒng)方式的圓柱電池電容器。

結(jié)合實施例得出，該發(fā)明提供的圓柱電池電容器提高了密封性，而且能滿足車載系統(tǒng)、智能氣表、智能水表領(lǐng)域?qū)γ芊庑缘囊蟆?/p>

一種圓柱電池電容器專利目的

《一種圓柱電池電容器》的目的是克服2012年12月前技術(shù)中的不足之處，提供一種高密封性的圓柱電池電容器。

一種圓柱電池電容器技術(shù)方案

《一種圓柱電池電容器》包括頂端設(shè)有開口，底部封閉的圓柱型殼體，以及位于圓柱型殼體內(nèi)部的極組，其中，極組包括正極片、負極片、與正極片連接的正極耳、以及與負極片連接的負極耳，圓柱電池電容器還包括位于圓柱型殼體頂部的密封組件以及位于圓柱型殼體底部的絕緣底膜，密封組件的周邊與圓柱型殼體及負極耳焊接，且密封組件的底部與正極耳鉚接。

《一種圓柱電池電容器》通過在電池電容器頂端設(shè)置密封組件并將密封組件的周邊與圓柱型殼體及負極耳焊接，密封組件的底部與正極耳鉚接實現(xiàn)對圓柱電池電容器的密封，以提高密封性。其中，將密封組件采用焊接技術(shù)與圓柱型殼體及負極耳連接，使連接更固定；而將密封組件的底部與正極耳采用鉚接的方式連接，避免了超聲波焊接的虛焊及過焊問題。

為了進一步提高密封性，發(fā)明人經(jīng)過長期研究，對密封組件的結(jié)構(gòu)進行了創(chuàng)新。該發(fā)明的密封組件包括依次設(shè)置的上壓環(huán)、十字形極柱、密封膠、圓形蓋板、絕緣墊片以及極耳壓環(huán)，密封膠與圓形蓋板的內(nèi)孔及上下表面為注塑一體結(jié)構(gòu)，十字形極柱的上端穿過密封膠和上壓環(huán)上與十字形極柱的上端相匹配的內(nèi)孔，且十字形極柱的上端與上壓環(huán)進行鉚接密封，十字形極柱的下端穿過正極耳和極耳壓環(huán)上與十字形極柱的下端相匹配的內(nèi)孔，且十字形極柱的下端與極耳壓環(huán)進行鉚接，圓形蓋板邊緣為圓弧形凸臺，圓弧形凸臺周邊包扣于圓柱形殼體的周邊并與圓柱形殼體的周邊焊接。

密封組件最主要的創(chuàng)新點之一是：首先，利用密封膠與蓋板注塑為一體，并留有與十字形極柱上端相匹配的內(nèi)孔；然后，設(shè)置十字形極柱，將十字形極柱上端貫穿上壓環(huán)以及密封膠的內(nèi)孔，十字形極柱下端貫穿極耳壓環(huán)，并將十字形極柱的上端與上壓環(huán)鉚接，十字形極柱的下端與極耳壓環(huán)鉚接；同時，由于上壓環(huán)、十字形極柱與密封膠是依次設(shè)置，通過鉚接可將上壓環(huán)、十字形極柱與密封膠貼附連接。通過以上技術(shù)方案制成的密封組件與電池電容器的圓柱形殼體再采用激光焊接，實現(xiàn)了圓柱電池電容器全密封并提高了密封性。

密封組件另一個創(chuàng)新點是：在圓形蓋板邊緣設(shè)置圓弧形凸臺，圓弧形凸臺周邊包扣于圓柱形殼體的周邊并與圓柱形殼體的周邊焊接，以提高密封組件與殼體之間連接的牢固度，而將密封膠與蓋板注塑為一體有利于提高密封件的組裝效率。

密封組件再一個創(chuàng)新點是：實現(xiàn)密封效果所使用的密封膠及鉚接工藝耗用成本低，且密封膠硬度低而不易脫落，也不會產(chǎn)生密封間隙以致電解液泄露。

進一步地，圓形蓋板的內(nèi)孔下端有凸面。當密封膠與圓形蓋板注塑成一體時，凸面嵌在密封膠內(nèi)部，增加蓋板和密封膠的結(jié)合力，避免密封膠產(chǎn)生位移，并可填補密封面的間隙，防止電解液泄露。

進一步地，上壓環(huán)外徑小于密封膠外徑，上壓環(huán)的內(nèi)孔外圍設(shè)有凹槽，凹槽與十字形極柱上端受鉚接沖壓形成的形狀吻合。將上壓環(huán)外徑設(shè)置小于密封膠外徑以達到利用密封膠實現(xiàn)上壓環(huán)與圓形蓋板完全密封的目的，同時還可增大上壓環(huán)與密封膠的接觸面積，避免密封膠因受鉚接的沖壓力而使局部壓強過大產(chǎn)生裂痕；在上壓環(huán)的內(nèi)孔外圍設(shè)置與十字形極柱上端受鉚接沖壓形成形狀吻合的凹槽，當進行鉚接時，極柱上端因受沖擊力形成冠狀，冠狀結(jié)構(gòu)卡扣在吻合的凹槽內(nèi)，使密封更加牢固。

為了進一步提高密封性，十字形極柱中還包括一個極柱圓形板，極柱圓形板上有一個小于密封膠外徑的極柱圓形臺階，極柱圓形臺階上設(shè)有極柱圓形凸臺，極柱圓形臺階與絕緣墊片吻合以固定絕緣墊片。當進行鉚接時，極柱圓形凸臺由于受鉚接沖壓力的作用嵌入密封膠的內(nèi)部，增加與密封膠的結(jié)合力。

具體地，正極耳的端部為圓弧形，且呈S形減振結(jié)構(gòu)與極柱連接。

更進一步地，十字形極柱為純鋁十字形極柱或純鎳十字形極柱，極耳壓環(huán)為純鋁極耳壓環(huán)或純鎳極耳壓環(huán)，這是因為純金屬材質(zhì)韌性高，受鉚接的沖壓力而不發(fā)生斷裂；鑒于可溶性聚四氟乙烯耐老化、耐腐蝕、耐高溫的性能，密封膠優(yōu)選為可溶性聚四氟乙烯材料，絕緣墊片、絕緣底膜優(yōu)選為可溶性聚四氟乙烯材料或聚四氟乙烯材料。

一種圓柱電池電容器有益效果

（1）在電池電容器內(nèi)部設(shè)置密封組件，并將密封組件的周邊與圓柱型殼體及負極耳焊接，密封組件的底部與正極耳鉚接實現(xiàn)對圓柱電池電容器的密封，提高了密封性。

（2）密封組件的底部與正極耳采用鉚接的方式連接，避免了超聲波焊接帶來的虛焊及過焊。

（3）《一種圓柱電池電容器》用密封膠密封蓋板與極柱，并利用鉚接方式將十字形極柱與上壓環(huán)、圓形蓋板、正極耳、極耳壓環(huán)密封，從而實現(xiàn)全密封，提高了密封性。

（4）該發(fā)明實現(xiàn)全密封效果所使用到的密封膠及鉚接工藝耗用成本低。

（5）該發(fā)明采用的密封膠硬度低而不易脫落，也不會產(chǎn)生密封間隙以致電解液泄露。

（6）將密封膠與蓋板注塑為一體有利于提高密封件的組裝效率。

（7）在圓形蓋板邊緣設(shè)置圓弧形凸臺，圓弧形凸臺周邊包扣于圓柱形殼體的周邊并與圓柱形殼體的周邊焊接，提高了密封組件與殼體之間的牢固度。

（8）以下技術(shù)方案進一步提高了密封件的密封性：圓形蓋板的內(nèi)孔下端設(shè)有凸面；上壓環(huán)外徑小于密封膠外徑，上壓環(huán)的內(nèi)孔外圍設(shè)有與十字形極柱的上端連接吻合的凹槽；極柱圓形板上設(shè)有一個小于密封膠外徑的極柱圓形臺階，極柱圓形臺階上設(shè)有極柱圓形凸臺，極柱圓形臺階與絕緣墊片吻合以固定絕緣墊片。

（9）正極耳采用呈S形與極柱連接，降低振動的影響。

（10）十字形極柱、極耳壓環(huán)由純鋁或純鎳材質(zhì)制成，提高了材質(zhì)的韌性，避免十字形極柱、極耳壓環(huán)受鉚接的沖壓力而發(fā)生斷裂，密封膠采用耐老化、耐高溫性好的可溶性聚四氟乙烯材料，絕緣墊片和絕緣底膜采用可溶性聚四氟乙烯材料或聚四氟乙烯材料，可以提高電池電容器的壽命。

（11）該發(fā)明圓柱電池電容器可滿足車載系統(tǒng)、智能氣表、智能水表等領(lǐng)域?qū)γ芊庑缘囊蟆?/p>

1.《一種圓柱電池電容器》包括頂端設(shè)有開口，底部封閉的圓柱型殼體，以及位于圓柱型殼體內(nèi)部的極組，其中極組包括正極片、負極片、與正極片連接的正極耳、以及與負極片連接的負極耳，其特征在于：所述圓柱電池電容器還包括位于殼體頂部的密封組件以及位于殼體底部的絕緣底膜，密封組件的周邊與圓柱型殼體及負極耳焊接，且密封組件的底部與正極耳鉚接；所述密封組件包括依次設(shè)置的上壓環(huán)、十字形極柱、密封膠、圓形蓋板、絕緣墊片以及極耳壓環(huán)，密封膠與圓形蓋板的內(nèi)孔及上下表面為注塑一體結(jié)構(gòu)，十字形極柱的上端穿過密封膠和上壓環(huán)上與十字形極柱的上端相匹配的內(nèi)孔，且十字形極柱的上端與上壓環(huán)進行鉚接密封，十字形極柱的下端穿過正極耳和極耳壓環(huán)上與十字形極柱的下端相匹配的內(nèi)孔，且十字形極柱的下端與極耳壓環(huán)進行鉚接，圓形蓋板邊緣為圓弧形凸臺，圓弧形凸臺周邊包扣于圓柱形殼體的周邊并與圓柱形殼體的周邊焊接；所述十字形極柱中還包括一個極柱圓形板，極柱圓形板上有一個小于密封膠外徑的極柱圓形臺階，極柱圓形臺階上設(shè)有極柱圓形凸臺，極柱圓形臺階與絕緣墊片吻合連接；所述正極耳的端部為圓弧形，且呈S形與極柱連接；所述上壓環(huán)為不銹鋼上壓環(huán)，十字形極柱為純鋁十字形極柱或純鎳十字形極柱，極耳壓環(huán)為純鋁極耳壓環(huán)或純鎳極耳壓環(huán)，密封膠為可溶性聚四氟乙烯，絕緣墊片和絕緣底膜為可溶性聚四氟乙烯或聚四氟乙烯。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池電容器，其特征在于：圓形蓋板的內(nèi)孔下端有凸面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱電池電容器，其特征在于：所述上壓環(huán)外徑小于密封膠外徑，上壓環(huán)的內(nèi)孔外圍設(shè)有凹槽，所述凹槽與十字形極柱上端受鉚接沖壓形成的形狀吻合。

制造廠根據(jù)用戶要求設(shè)計并組裝的以電容器為主體的，用于6kV~110kV電壓等級并聯(lián)補償用的并聯(lián)電容器補償裝置。

——引自DL/T 1415-2015《高壓并聯(lián)電容器裝置保護導(dǎo)則》

外文名

installation of high voltage shunt capacitors

中文名稱

電力電子電容器

英文名稱

power electronic capacitor

定　　義

用于電力電子設(shè)備中，能在非正弦電流或電壓下連續(xù)運行的電力電容器。

應(yīng)用學科

電力（一級學科），變電（二級學科）

一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法專利目的

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》的目的是要提供一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法，該低壓陽極用箔及其制造方法具有產(chǎn)品擴面率大、同時機械強度也十分優(yōu)異、而且生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。

一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法技術(shù)方案

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》的技術(shù)解決方案之一是一種電解電容器低壓陽極用鋁箔，其組份包括Al和Si、Fe、Cu、其他微量元素、不可避免雜質(zhì)，而所述鋁箔的重量組份具體如下：Al含量為：99.980-99.993％，Si：15-50ppm，F(xiàn)e：15-50ppm，Cu：20-60ppm，其他微量元素Mg Mn Zn Ga總含量：10-50ppm，不可避免雜質(zhì)：余量。

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》是在高純鋁基體中通過必要的Si、Fe和Cu元素組合，控制Si、Fe單個元素含量≥15ppm，Cu≥20ppm，使原材料成本不至于太高。同時加入一定量的Mg、Mn、Zn、Ga等有益的微量元素，而其它則為不可避免雜質(zhì)，這樣一方面使鋁箔的表面和內(nèi)部有足夠多的腐蝕核心，腐蝕時產(chǎn)生密集的蜂窩狀腐蝕形貌，有效擴大表面積，提高比電容，同時利用上述元素的存在可以有效地提高陽極箔腐蝕后的機械強度。

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》低壓陽極箔的具體改進還包括：其他微量元素Mg、Zn、Ga、Mn單個含量＜35ppm。不可避免雜質(zhì)總含量＜30ppm。

所述不可避免雜質(zhì)中，Cr、Ti、V、Ni、Ca、Cd、Sb單個元素的最高含量＜5ppm。

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》優(yōu)選配方中各組份含量如下：Al含量為：99.980-99.991％。

其他微量元素Mg Mn Zn Ga總含量為：10-35ppm。

不可避免雜質(zhì)總含量＜30ppm，Cr、Ti、V、Ni、Ca、Cd、Sb單個元素的最高含量＜5ppm。

Si：15-40ppm，F(xiàn)e：15-40ppm，Cu：25-50ppm。

具體而言，在大量實驗基礎(chǔ)上，《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》陽極鋁箔選擇了如下的組份設(shè)計理念：

鋁純度限定在99.980％以上：這是因為，若鋁純度不到99.980％，即使含有設(shè)定的Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Zn、Ga等形成腐蝕核的主要元素，在制造過程中，箔表面也不可避免地會有大量的粗大雜質(zhì)析出，腐蝕處理時就會產(chǎn)生過溶解，箔表面就會形成粗大的孔徑，這樣就不能有效地擴大鋁箔的的表面積，電解電容器用陽極箔也就不能獲得高的靜電容量。

Si含量為15-50ppm：若Si含量降到15ppm以下，不僅鋁箔的強度較低，而且生產(chǎn)成本較高，不利于生產(chǎn)控制；另外，若Si含量超出50ppm，容易在基體中大量析出，腐蝕化成后得不到高的靜電容量，而且也影響化成時間。

Fe含量為15-50ppm：若Fe含量降到15ppm以下，生產(chǎn)成本較高，不利于生產(chǎn)控制；若Fe含量超出50ppm，F(xiàn)e容易以粗大的化合物的形式析出，該析出物與鋁之間形成局部電池，導(dǎo)致鋁在腐蝕液中產(chǎn)生過溶解，降低了陽極箔的比電容和增大漏電流。

Cu含量為20-60ppm：Cu是一種提高腐蝕箔的比電容最有效的元素，Cu的電極電位比Al高，且Cu在鋁基體中固溶效果好，無論是固溶的Cu原子還是析出的CuAl₂都是陰極質(zhì)點。當Cu均勻彌散地分布于基體中，其周圍基體的電極電位由于相對較低，腐蝕時優(yōu)先發(fā)生在這些區(qū)域，得到高密度、均勻一致的海綿狀腐蝕孔，增加了鋁箔的表面積，從而提高了鋁箔比電容。若Cu含量不到20ppm，箔的腐蝕核心少，腐蝕效果欠佳，不能充分顯示提高強度和提高比電容的效果，同時不利于降低原材料成本。若Cu含量超過60ppm，則作為低壓箔溶解性太快、耐腐蝕性很差，生產(chǎn)不易控制。

10＜Mg Mn Zn Ga＜50ppm，其中Mg、Zn、Ga、Mn單個含量＜35ppm：在《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》中，Mg、Mn、Ga、Zn作為一種有益的微量元素加入，這些元素在Al中的固溶度大，在酸性環(huán)境下，在鋁基體中形成的是均勻腐蝕，對提高比電容效果好，對腐蝕后的陽極箔強度也是有利的。如果Mg Mn Zn Ga含量達不到下限值，由于腐蝕核心不夠，達不到進一步提高比容的目的，另一方面，如果Mg Mn Zn Ga含量超出上限值或單個含量超出上限值，腐蝕發(fā)孔點將過多，腐蝕時會引起局部過度腐蝕，這樣反而不能得到高的擴面率，并且腐蝕損失增大，導(dǎo)致機械強度下降。

相應(yīng)地，《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》的另一技術(shù)解決方案是一種如上所述電解電容器低壓陽極用鋁箔的制造方法，其包括如下步驟：熔煉、鑄造、銑面、均勻化處理、熱軋、冷軋和箔軋，而所述均勻化處理步驟的溫度控制在550-610℃，金屬保溫時間5-40小時，所述熱軋步驟的終軋溫度控制在220～270℃。

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》制造方法采用高溫均勻化熱處理工藝和低的熱終軋溫度，使雜質(zhì)元素有一定的固溶度，不至于析出太多影響鋁箔的機械性能和失重率，從而確保鋁箔中的化學組份配比得以恰當?shù)貙崿F(xiàn)。

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》低壓陽極用鋁箔制造方法的具體改進還包括：優(yōu)選金屬保溫時間不超過30小時。

均熱步驟中，在550-610℃下保溫5-40小時：均熱溫度低于550℃，雜質(zhì)元素析出太多，會導(dǎo)致過腐蝕；均熱溫度高于610℃，易導(dǎo)致板錠析氫，后續(xù)加工產(chǎn)生氣泡。550-610℃均熱，控制雜質(zhì)元素固溶和析出在一個合適的比例，既有利于發(fā)孔和提高比電容，又不會產(chǎn)生過腐蝕。

均熱時間少于5小時，其他微量元素和不可避免雜質(zhì)元素固溶不足，均熱時間超過40小時，增加生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率低。

熱終軋溫度220-270℃：在此溫度范圍內(nèi)雜質(zhì)元素不會從基體中析出，保持了均熱固溶的效果，高于此溫度范圍時雜質(zhì)元素會進一步從基體中析出，低于此溫度范圍時乳液會燒結(jié)在熱軋卷坯上，使鋁卷表面發(fā)黑，影響最終產(chǎn)品表面質(zhì)量。

《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》的電解電容器低壓陽極鋁箔的生產(chǎn)可按常規(guī)工業(yè)化大生產(chǎn)方法進行。通過熔煉、半連續(xù)鑄造法鑄錠，經(jīng)銑面、均勻化處理后，將錠坯進行熱軋、冷軋及箔軋，最后制得低壓陽極鋁箔。這種鋁箔可以在硬態(tài)或軟態(tài)兩種狀態(tài)下進行電化學或化學腐蝕處理、以擴大鋁箔的有效表面積，腐蝕后進行化成處理，繼而用作電解電容器低壓陽極箔。

一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法改善效果

如果使用《一種電解電容器低壓陽極用鋁箔及其制造方法》的電解電容器低壓陽極鋁箔，可以有效抑制腐蝕的局部過溶解從而形成大量細小且較深的腐蝕孔，正如后面實施例中所表明的那樣，可以提供具有較高靜電容量的低壓陽極箔。而且，通過對局部溶解的抑制可以盡量減少與擴面率相對應(yīng)的腐蝕失重，獲得優(yōu)異的機械強度。