提高铝电解电容器合格率的多元化技术

陈健

[摘    要]在家用电器、仪器仪表和电子设备中，铝电解电容器被广泛使用，可以提高设备性能。其大容量受到企业的广泛欢迎。随着人们对电子产品性能要求的提高，有必要对其制造工艺进行优化和升级，以满足人们多样化的使用需求。多元化技术的使用可以促进多元化技术合格率的提高，提高企业经济效益、增强市场竞争力。通过介绍铝电解电容器的生产工艺流程，探讨了铝电解电容器产品不合格的主要问题及原因，并依此提出了有效提高铝电解电容器合格率的多元化技术应用策略。

[关键词]铝电解电容器;合格率：多元化技术

[中图分类号]TM535 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）10–00–03

Diversified Technologies to Improve the Qualification Rate of

Aluminum Electrolytic Capacitors

Chen Jian

[Abstract]In household appliances， instruments and electronic equipment， aluminum electrolytic capacitors are widely used， which can improve equipment performance. Its large capacity is widely welcomed by enterprises. As people's requirements for the performance of electronic products increase， it is necessary to optimize and upgrade their manufacturing processes to meet people's diverse use needs. The use of diversified technologies can promote the improvement of the qualification rate of diversified technologies， and is an effective means to improve the economic efficiency of enterprises and enhance market competitiveness. By introducing the production process of aluminum electrolytic capacitors， the main problems and reasons for the unqualified aluminum electrolytic capacitor products are discussed， and a diversified technology application strategy to effectively improve the qualification rate of aluminum electrolytic capacitors is proposed.

[Keywords]aluminum electrolytic capacitor; pass rate： diversified technology

1 概述

目前，我国铝电解电容器的生产工艺相对成熟，但在使用过程中仍不可避免地会受到相关因素的影响，产品合格率无法保证。在实际生产过程中，要密切关注影响产品合格率的相关因素，通过合理有效的措施改进工作。铝电解电容器在制造过程中受到多种因素的影响，导致其合格率下降，不仅增加了生产成本，还影响了电子产品的性能。随着科技的不断发展，企业也应加大资金和技术支持力度，促进铝电解电容器合格率的提高。特别是在当前市场竞争日益激烈的趋势下，企业只有保证铝电解电容器的质量，才能树立良好的企业形象，赢得市场和客户的信任。铝电解电容器的开路、短路和能耗增加是生产中常见的问题，也是合格率下降的主要原因。多元化工艺技术的应用可以逐步优化铝电解电容器存在的问题，从不同方面改进铝电解电容器的制造工艺，促进其合格率的提高。在技术应用中，要严格遵循技术规范和标准，加强对关键环节的控制。

2 铝电解电容器的生产工艺

2.1 应该进行蚀刻处理

阳极和阴极一般为高纯度薄铝箔，高纯度薄铝箔的厚度应控制在0.02～0.12mm之间。腐蚀与电解液接触的铝箔表面结合腐蚀可以促进容量的提高。蚀刻处理可以在它的表面形成数以千计的小条。

2.2 氧化膜的形成

应确保阳极箔表面附着有电容器电解液，阳极箔属于氧化铝层，其厚度与电压有关，以促进氧化膜的形成。电压是决定氧化膜厚度的直接因素。通常，在形成电压和工作电压之间有一个比例系数。因为微带沟道将被氧化物覆盖，所以可以通过调整箔和蚀刻工艺来选择沟道的蚀刻类型。

2.3 切片

铝箔卷通常是宽度为0.4～0.5m的长条，经过蚀刻和成型工艺后，应根据生产制造的实际需要进行切片。

2.4 铁芯绕组應完成

铝箔切片完成后，将离型纸放入绕线机中，放置阳极箔。核心结构形成后，应该是柱状的。在卷绕机上设置一层绝缘纸，然后放置阳极箔，然后设置一层绝缘纸，最后放置阴极箔，并将其卷绕成柱状芯结构，带状压敏胶带设置在外部，以避免松芯问题。隔离纸属于阴极箔和阳极箔之间的衬垫层，可以避免两个箔之间的接触，防止短路。它还能吸附和储存液体中的电解质载体。

2.5 注入液体电解质

芯内填充有电解液，使隔离纸能够充分吸收并渗透到毛细腐蚀管道中。在此注射过程中，芯体主要浸入电解液中，同时被加热（或不被加热），从而形成真空高压循环处理模式。对于小容量电容器，只需要浸没和吸收。电解质是各种化学成分的混合物。由于温度范围和电压的不同，其具体组成部分也会有一些差异。当注入液体电解质时，应被隔离纸吸收，并被毛细腐蚀管道穿透。

2.6 制粒（密封和环剥）

电容器的核心被密封在一个金属外壳里，大部分是铝制的。为了释放生成的氢气，不应进行绝对密封。当内外压差超过一定值时，氢气可以单向渗透橡胶，从而有效避免开裂的危险。

2.7 套印

外壳根据产品规格，包括产品容量和正负极。

2.8 老化和分类

此外，在此过程中应有效控制DC电流和电压，这需要施加超过额定电压但低于地层电压的DC。老化后单独检验，合格、泄漏、高容量产品单独检验。

2.9 应进行编织包装和入库处理

根据客户要求，如装箱规格、数量、是否剪脚等。

3 铝电解电容器产品不合格的主要问题及原因

（1）铝电解电容器开路，线内安装不能保证正常运行。安装电路受外部因素影响，会出现干芯封装、引线铆接不良等问题，导致铝电解电容器开路问题。

（2）铝电解电容器正负极短路导致整个机电设备的电源线短路，对设备的运行状态有一定的影响。氧化膜和电解纸的绝缘损坏会导致这种现象。铝电解电容器的正负极短路往往导致整个机电设备的电源短路，不仅会导致设备运行故障，还会威胁到人身安全。短路问题主要是由电解纸和氧化膜之间的绝缘损坏引起的。

（3）铝电解电容器会出现能耗增加的问题，这将使它们无法使用[2]。这种问题主要是由于密封梁的深度和密封材料不符合设计要求和铝电解电容器密封材料和密封梁深度不到位造成的，铝电解电容器的胶塞由于机械应力的存在会发生泄漏，降低了铝电解电容器的容量，增加了损耗，最终导致电容器失效。

（4）鋁电解电容器引脚间距不合格也很常见，主要是因为生产中胶带没有对齐。磁带错位和错位导致单个电容器之间的引脚间距无法检测，贴上的铝电解电容器间距不合格，对客户的产品体验产生了一定的影响。

（5）铝电解电容器还受到漏电流增加的影响，导致其质量问题，如氧化膜的劣化和缺陷以及电解液量的减少，这些是产生这类问题的主要原因。铝电解电容器的高容量问题是由铝箔的比容量过大和铝箔的卷绕尺寸过长造成的。

4 提高铝电解电容器多元化技术的合格率

4.1 提高铝箔产品的性能

铝箔的腐蚀会使铝箔表面存在微孔，并能有效提高其静电储存能力。阳极氧化用于铝箔，这是一种化学蚀刻方法。铝原子和氧原子在溶液中结合，在铝箔表面形成氧化膜介质层，以满足特定电压的要求。因此，技术人员应该对电化学原理进行深入的研究和分析。平腐蚀是铝在碱液中的主要腐蚀形式，不利于铝箔产品性能的提高。因此，酸性溶液可用于蚀刻以改善电化学过程中的产品性能。同时，应控制外部环境因素，如液体温度、溶液成分、电流频率和大小、液体浓度和流动状态等，这也是提高铝箔产品性能的有效途径[3]。水化处理、热处理和保护膜处理是预处理的三种主要形式。在高温环境下，由于铝和氧之间的化学反应，铝箔表面会形成一层氧化膜，可以有效控制电源的使用，避免电能浪费的问题。中高压铝箔在高温沸水中的水合作用可以促进水合氧化膜的形成，控制凝胶絮凝剂。磷酸形成液体体系、硼酸形成液体体系和己二酸形成液体体系是不同的电解质形成液体体系。强耐水性和稳定性是硼酸形成液体体系的主要特征，主要用于形成低压箔。如果在高压箔的形成中使用硼酸来形成液体体系，则氧化膜的质量难以保证，因此可以使用己二酸或磷酸来形成液体体系。

4.2 提高电解液性能的稳定性

电解液是影响铝电解电容器寿命的关键原材料。特别是低压长寿命电解液更难制造，因为低压铝电解电容器需要极低的等效串联电阻。然而，在降低电阻值的同时，意味着铝电解电容器中电解液的含水量会上升，处理后可能会立即发生水化现象（水化现象是电解液中的水通过氧化膜与铝箔中的铝基直接反应，形成高温并释放出大量的热能，使电解液迅速汽化，电解电容器的容量迅速衰减的过程）。极低等效串联电阻在低压铝电解电容器中的应用可以提高其使用性能，但制造难度很大。铝电解电容器的电解质水含量会随着电阻值的降低而增加，在生产过程中容易产生水化问题。

因此，有效控制水化速率和提高其稳定性是改善电解质性能的主要途径，可以通过以下方法解决：①通过添加长链结晶有机结构组分，性能不稳定的电解液的结构稳定性得到明显提高，从而保证了产品生产工艺的稳定性;②采用无水电解液降低含水量和水化，有效提高铝电解电容器的使用寿命;③电解液中的添加剂可以降低蒸气压，改善防起爆等特殊功能技术，防止结晶水的形成，起到阻燃作用，有效防止起爆过程中燃烧的发生。

4.3 铆接和除尘改进措施

铝电解电容器的性能也将直接受到铆接工艺的影响[4]，因此有必要保证翻花的均匀性，有清晰的花瓣和剥落3/4以上的花瓣。合理控制铆接厚度和铆接点开裂可以防止制造过程中水基产品的水化。铆接工作中，还应加强对粉尘的有效处理，设备自身吸尘口的风力应在0.8m/s以内，安装集中吸尘装置可将吸尘口的风力提高到30m/s左右，有效提高其吸尘效果。除尘技术的应用可以防止产品的击穿和短路，提高铝电解电容器的合格率。刺铆花的形状要求刺铆花瓣要翻转，花瓣要大而清晰。花瓣在铅的中心，几个花瓣的中心在一条直线上。超过3/4的花瓣需要合格（图1），不合格的花朵形状，如图2。

如果改进前的铆钉图案没有展平，由于不能自动检测，铆钉的厚度会超出公差，铆接后表面会有毛刺，导致最终产品的性能不合格;但是，经过改进，刺铆花形的展平厚度可以实现限位和防呆。

如果铆接过程中灰尘和杂质混在一起，铆接毛刺会很大，影响厚度，最终导致铝电解电容器短路，因此设备应配备除尘装置。原除尘管道为塑料软管，存在位置不固定的问题，不能达到预期的除尘效果;使用金属除尘风管可以保证固定位置，实现有效除尘。

4.4 添加润滑油的改进措施

向密封轮添加润滑油后，将其密封。原始设备通常采用手动添加，这将导致严重的泄漏问题，导致密封性能下降。因此，润滑油的添加应采用自动添加装置，以提高添加效率，有效控制密封性能。及时更换涂层密封针，或采用固体润滑，可以保证润滑油添加装置不需要加油处理，促进生产效率的提高。密封轮需要添加润滑油以实现有效密封，原设备需要及时手动添加，容易泄漏，造成密封不良;使用润滑油自动滴加装置后，可根据需要及时添加，大大提高了生产效率。

5 结束语

随着产品技术的进步和发展，通过改进铝箔腐蚀技术、改善电解液性能、改进生产工艺和优化升级配套设施，可以生产出质量更高、寿命更长的铝电解电容器。为了提高铝电解电容器的合格率和性能，应深入分析各种工艺技术的控制要点，并处理质量问题的影响因素。通过提高铝箔产品的性能、增强电解液性能的稳定性、改善铆接和除尘、改善润滑油添加和改善外观缺陷产品，合理利用电容器的多种技术，可以控制产品质量，有效降低生产成本，提高生产效率，创造更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 印险峰.提高铝电解电容器合格率的多元化工艺技术[J].科技创新与应用，2019（9）：114，117.

[2] 朱军，张诚志，樊明杰.提高铝电解电容器合格率的多元化工艺技术[J].电子技术与软件工程，2019（3）：217.

[3] 于桂平.提高铝电解电容器合格率的多元化工艺技术[J].电子制作，2018（12）：36-39.

[4] 何霄云.提高超小型铝电解电容器生产一次合格率[J].电子元件与材料，1998（2）：37-39，53.