[实用新型]薄膜铝电解电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铝电解电容器的结构，属于电子元件领域。

背景技术

铝电解电容器现在广泛的应用在开关电源等高频滤波的领域，但铝电解电容器的在高频下ESR的指标已经不能满足高频滤波的要求。例如，一个5V20A工作频率100kHz的开关电源，负载为0.25Ω，滤波电容的容量要求在220uF以上，电解电容器的ESR应小于负载电阻的1/10即0.025Ω，普通的铝电解电容器的ESR甚至大于负载电阻的值，即使现在的最好的低阻抗铝电解电容器的指标也达不到这个水平。影响铝电解电容器ESR过大的主要原因是铝电解电容器的结构，现代铝电解电容器为了提高单位体积的容量密度，都采用阳极箔腐蚀的方法提高电容器的阳极表面积，但阳极表面的孔洞结构使得阴极的电阻也大大的增加。另一方面位于阳极箔和阴极箔之间的电容器纸也增加了阴极电阻。为了降低铝电解电容器的阴极电阻，目前铝电解电容器业界使用的方法就是提高阴极电解质的电导率，从一开始的电解液到后来的固体电解质，提出过无数的专利配方，使铝电解电容器的ESR值大幅度的降低，固体电解质在铝电解电容器中的使用，可以说是铝电解电容器工艺的一场革命，成数量级的降低了铝电解电容器的ESR值，但固体电解质的工作电压很低，限制了固体电解质电容器的应用。铝电解电容器在电子线路中拥有无可替代的地位，但由于其ESR过大引起发热是造成铝电解电容器早期失效的主要原因，到目前为止尤其在中高压领域还没有找到降低铝电解电容器ESR有效的办法，使得铝电解电容器成为电子线路中故障率最高的元件。

发明内容

本实用新型提出一种薄膜结构的铝电解电容器，可以大大降低铝电解电容器的等效串联电阻ESR和等效串联电感ESL，还可降低铝电解电容器的制造成本，并可减少铝电解电容器制造过程中对环境的污染。

为实现上述目的，本实用新型提出一种薄膜铝电解电容器，其技术方案如下：本实用新型的薄膜铝电解电容器由阳极层、介质层、电解质层、阴极引出层和阴极基带组成。阳极层是0.01-10μm高纯铝箔，介质层是生长在未经过腐蚀的阳极层上平整的Al₂O₃薄膜；阴极引出层是由用物理或化学方法沉积在阴极基带上的1nm-1000nm的超薄高纯铝或铝合金薄膜，阴极基带可以是高分子聚合物的薄膜，如聚酯薄膜等；电解质层位于介质层和阴极引出层之间缝隙，可以是液体或半流体的电解质，主要起到与介质层更好的接触和修补介质层的作用，这个电解质层与现有的(非固体)铝电解电容器的区别在于，电解质层中没有防止介质层与阴极引出层直接接触的电容器纸。

本实用新型的薄膜铝电解电容器的阳极层可以是铝箔与高分子聚合物的薄膜的复合膜，高分子聚合物薄膜主要起到提高铝箔拉力的作用。

本实用新型的薄膜铝电解电容器采用端面引出的结构，即卷绕好的电容器两端有一个阳极引出焊接层和一个阴极引出焊接层。在阳极引出焊接层与阴极引出层之间可以有阳极绝缘层，阴极引出焊接层与介质层之间可以有阴极绝缘层。

本实用新型的薄膜铝电解电容器的阳极层铝箔可以是用物理或化学方法在高分子聚合物的薄膜上沉积的高纯铝薄膜。

本实用新型的薄膜铝电解电容器可以使用轻度腐蚀的铝箔作为阳极层，以提高阳极层的表面积。

附图说明

图1传统铝电解电容器阳极箔结构和电容器结构示意图；

图2薄膜铝电解电容器结构示意图；

图3薄膜铝电解电容器阳极端面结构示意图；

图4薄膜铝电解电容器的整体结构示意图一；

图5薄膜铝电解电容器的整体结构示意图二。

具体实施例