在6月26日，充电头网举办了2024电动工具新技术线上研讨会，旨在深入了解各大芯片企业对电动工具领域的最新技术和解决方案，参会者们通过在线平台聚集一堂，共同探讨未来电动工具发展的关键技术趋势。
来自绿宝石电子科技股份有限公司的张业维为我们带来绿宝石在电动工具领域的产品的介绍。
绿宝石电子科技股份有限公司成立于2004年，主要生产铝电解电容器、固态电容器、叠层电容器、超级电容器及模组，是国家级专精特新“小巨人”企业，产品广泛应用于PD快充、智能家居、电动工具、工业电源、5G通讯及新能源汽车等领域。
绿宝石拥有三个制造基地，180多项专利，研发人员占20%。总部地位于广东肇庆，生产液态铝电解和固液混合电解电容器；新成立的工业园区位于肇庆高新区，专注于叠层固态电容器和超级电容及模组；湖南永州江华制造基地专注于固态电解电容器。
绿宝石在铝电解电容器、固态电解电容器、超级电容器和叠层电容器等产品方面取得了显著进展，特别是在高频高功率、碳化硅等技术方面的应用。产品能够满足6.3-500V的电压需求，并获得了国际和国内专利。近年来，绿宝石也在加速进入高频高功率和碳化硅的市场，尤其在PD领域表现突出。
同时为了响应国家清洁能源，碳中和的排放需求，绿宝石吸收了国内外高级工程师和技术专家的经验，开发了超级电容和叠层固态电容。除了电动工具行业的客户外，绿宝石在PD行业、智能家电和工业电源等领域都能提供定制的解决方案。
随着电动工具领域趋向智能化、自动化、轻量化和便携化发展，在电源板块和电控板领域，绿宝石的电解电容能在AC/DC和DC/DC电路中起到储能和滤波作用。
在电动工具的电路板块中，第一个问题是工作时会产生超大的电流，特别是在瞬间启动和过载时，电流会达到30安培甚至更高。
电容在AC/DC电路或DC/DC电路中，以及在储能或瞬间启动板块中，起到储能或滤波的作用。对应的AC/DC板块中，像液态的牛角电容，痛点是可靠性差、小型化要求达不到、温升过高。在DC/DC板块中，插件电解电容满足不了震动需求，或者在瞬间启动时，电池不能满足大电流释放要求。
绿宝石收集了相关电动工具对电容的要求，有以下痛点：
- 在高温情况下使用电容寿命缩短，满足不了客户的整机寿命需求。绿宝石采用的方式是联合开发高比容铝箔、耐水合铝箔，以及高氧化效率的电解液。
- 在震动环境下，绿宝石通过匹配自己的工艺搭配和材料技术来满足震动需求。
- 小型化需求。目前电动工具向小型化、轻量化、便携式方向发展，对电容小型化的趋势越来越高。绿宝石们通过提升设备的卷绕能力和产品的工艺能力来满足这些要求。
- 温升失效、寿命失效、浪涌失效等问题。
电动工具在高温下使用或在过载波流等恶劣条件下使用时，瞬间温度可以达到150℃，有时甚至达到175℃。
实际上，在2021年之前，这个市场需求已经开始显现，绿宝石也在前期开发相关产品，采用了高耐热的电极箔，以及在高温条件下低蒸发的电解液，匹配了超高耐温的封口材料。
目前，绿宝石推出的产品可以在150℃下保证1000小时的寿命，这一产品已于2021年1月量产。
绿宝石在应对震动需求时，在产品电极两边加了两个辅助电极用于固定产品。在正弦波震动条件下可以满足40G的震动需求，在钟摆锤冲击下可以满足1000G。同时，树脂板的侧壁也可以增强电容器的耐震动能力。
插件式产品在震动环境下铝端子（电极电容的引线）有断裂或脱落风险。绿宝石推出的SJ系列，改变电解电容器的内部结构，以避免在高震动条件下的内部晃动，防止产品失效。
在SNAP-IN产品上，绿宝石采用了多端子形式或超声波导接的方式，取代了传统的铆压方式，并通过多重束腰方式增加电解电容的内部结构，使其在震动环境下内部结构不会受到损伤。这种机理与引线式产品的机理相类似。
在小型化领域，绿宝石首推的是ME系列。其特点包括采用高容量涂层铝箔，新型卷绕设备和结构优化来满足小型化产品需求。目前可以将产品做得更小.例如，早期需要16φ x 32mm尺寸的450V电容，现在可以做到8φ x 23mm尺寸。这可以减少使用的数量和插件成本，还可以降低电解电路的设计成本。性能上也能满足产品的需求。
电动工具或工业电源车规级产品在过载、过流、过压条件下，需要保证产品的使用寿命，绿宝石通过降低电解质的阻抗和增加散热方式来解决这一问题。首先，通过选用更低阻抗的复合纸来匹配产品的低阻抗需求。其次采用取消固定剂的方式，用铝壳直接接触芯包底部，增加散热效果。
在工艺条件下，电解电容在抗浪涌特性或充放电效应下，电极部分容易发生击穿或打火现象。绿宝石通过增加辅助电极和采用复合纸设计规范及工艺匹配，联合开发的产品在服务器领域，电动工具领域等，绿宝石的SP和SQ系列可以满足500万次的充放需求。
小型化低压产品在抗震动特性方面，建议选择固液混合产品。固液混合产品结合了液态电解电容和固态电解电容的优点，既具备液态电解电容的高容量和低漏电特性，又具备固态电解电容的宽温度使用范围。
从2008年开始，经过16年的摸索，通过改良电解液配方和高分子结构，绿宝石开发了一款可以在高温条件下使用的固液混合产品。这款产品使用了新型电解液，相比传统电解液产品在容量变化和ESR变化方面表现更加稳定。
同时，绿宝石推出可以满足150℃的固液混合产品:TF系列。
针对电动工具的瞬间启动时大电流需求，超级电容可以与电池并联使用，实现瞬间大电流释放。
除了电动工具，绿宝石的产品还广泛应用于多个领域，包括：
绿宝石持续关注产品应用的四高一低需求，具体包括：
- 交付速度快：确保产品能够及时满足市场需求。
- 成本转换效率：优化成本，提高转换效率。
- 可靠性：确保产品在各种应用场景下的稳定性和耐用性。
- 功率密度：提升产品的功率密度，满足高功率需求。
- 开关频率：提高开关频率，提升产品性能。
绿宝石还提供定制化开发服务，根据客户的特殊需求，提供定向化的解决方案，以满足不同应用场景的具体要求。
充电头网总结
绿宝石电子科技股份有限公司在电解电容器、固态电解电容器、超级电容器和叠层电容器领域取得了显著进展。尤其是在高频高功率和碳化硅等技术方面的应用，绿宝石的产品可以满足250V至400V的电压需求，并获得了多个国际和国内专利，确保了绿宝石产品在AC/DC和DC/DC电路中，能在高温、震动等严苛条件下表现出色。
绿宝石特别注重响应市场对清洁能源和碳中和的需求，开发了超级电容和叠层固态电容器产品，提供了更加环保、高效的解决方案。这些产品在电动工具、PD快充、智能家电和工业电源等领域发挥了重要作用。
在电动工具领域，绿宝石的电容器不仅在高温环境下能够保证长寿命，还通过改良电解液配方和高分子结构，解决了高温条件下的劣化问题，确保了产品的可靠性和稳定性。此外，绿宝石的固液混合电容器结合了液态和固态电容器的优点，在震动和小型化需求方面表现卓越，满足了现代电动工具对高效能和轻便性的要求。
