铝电容的制造工艺在许多电解电容厂家(如尼吉康、NCC)官网的技术文档中都有详细介绍。参考相关文档整理如下。
裁切:根据电容的设计要求,将阳极箔、阴极箔和电解纸裁切成合适的尺寸。裁切时需要注意对毛刺的管控,并清理切割时产生的箔灰和碎屑,防止后续因箔灰和碎屑导致电容短路失效。分切时还需注意控制好分切机的收卷张力,避免铝箔拉伤。分切刀具需要定期清洁及更换,以保证裁切效果。另外,由于人体汗液中含有Cl-,对铝箔有较强的腐蚀作用,因此要避免用裸手直接接触铝箔。
图1 裁切工序
卷绕:卷绕前需要进行钉铆,对阳极箔、阴极箔进行引脚引出,实现引出线与铝箔的可靠接触。卷绕时,将阳极箔、电解纸和阴极箔依次叠放,并通过卷绕机卷绕成圆柱形的芯包,然后用胶带固定,防止芯包松散。在这个过程中,需要注意卷绕的速度和张力,使芯包松紧适当,并且注意铝箔与电解纸的对齐,避免卷偏。
图2 卷绕工序
含浸:含浸是将电解液浸入芯包的过程。在真空环境下,将芯包浸入电解液中保持一段时间,待芯包浸透后取出沥干。含浸前,需要对芯包进行烘干处理。含浸效果对电容性能有较大影响,含浸不足可能导致容量下降及ESR上升,影响电容的寿命;过多的地接也则可能在高温下导致电容内气压升高,使电容开阀。含浸完成后,需尽快进行组装,以减少暴露在空气中吸潮导致的对电解液成分的影响。
图3 含浸工序
组装:将含浸后的芯包塞入橡胶塞后与铝壳进行装配,最后进行束腰密封,以防止电解液的挥发和泄漏。这个过程中需要控制芯包与铝壳及橡胶塞的距离,避免后续热胀冷缩效应对芯包产生损伤。
图4 组装工序
套管:给电容套上套管,其上标识有电容的正负极、额定电压、工作温度等信息。
老化:老化是对密封后的电容器在高温下施加电压的过程。在裁切、钉铆工序中,铝箔的氧化膜会受损,在老化工序中施加直流电压可对铝箔的氧化膜进行修复。另外,老化也可以激发电容器的早期失效,提前筛选出短路、漏电等异常不良品。如果电容的额定电压较高,一般采用分段加压的形式。一方面可以提升老化的效率,另一方面也可以得到更好的修复效果,提升产品的良率。
测试:对电容的电性能进行测试,主要测试电容量、漏电流、损耗角正切值等规格参数。
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