CN107731575B - 一种固态电容器生产用含浸装置及含浸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态电容器生产用含浸装置及含浸方法，含浸装置包括控制器、操作面板、底座、顶板、箱体、上盖、真空泵、可动组件和承载框，可动组件包括氧化剂盛装容器、第一接料盘和第二接料盘，上盖的内顶部固定有第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆和第四电动伸缩杆，第一、二伸缩杆能够带动一个承载框升降，第三、四伸缩杆能够带动一个伸缩杆升降，承载框能够承载多个固态电容器素子。本发明的含浸装置效率高，且不浪费氧化剂。
Description
技术领域
本发明涉及电容器领域，具体涉及一种固态电容器生产用含浸装置及含浸方法。
背景技术
固态电容全称为：固态铝质电解电容。它与普通电容(即液态铝质电解电容)最大差别在于采用了不同的介电材料，液态铝电容介电材料为电解液，而固态电容的介电材料则为导电性高分子材料。相对于液态电解电容，固态电容具有很多优势，固态电容在生产过程中需要经过化成、碳化、清洗、烘干、含浸、聚合等多个步骤。其中含浸步骤中，需要将电容器素子在氧化剂内浸泡，由于氧化剂粘度较高，不易进入素子内，因此需要真空含浸。一般现有的含浸步骤为：1、抽真空；2、将素子浸泡至氧化剂中一段时间；3、将素子升高离开氧化剂液面，静置一段时间；4、将素子再浸泡至氧化剂中一段时间；5、取消真空状态取出含浸完成的素子。上述三段时间可以相等也可以不等，要求不是很严格。由于电容器素子会在氧化剂液面上方静置一段时间，实际上这段时间氧化剂没有参与工作，导致整体工作效率不高。
发明内容
发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种固态电容器生产用含浸装置及含浸方法。
技术方案：一种固态电容器生产用含浸装置，包括控制器、操作面板、底座、顶板、箱体、上盖、真空泵、可动组件和承载框，所述底座和所述顶板之间通过多个立柱连接，所述箱体固定在所述底座上，所述上盖和所述顶板之间连接有气缸，所述气缸能够施加压力使得所述上盖将所述箱体密封，所述真空泵通过管路与箱体连接，所述管路上设置有阀门；所述箱体包括第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁，所述第一、二侧壁之间连接有光杆，所述第一侧壁处固定有驱动电机，所述第二侧壁处固定有轴承座，所述轴承座设置有轴承，所述驱动电机的电机轴和所述轴承之间连接有丝杆，所述可动组件包括氧化剂盛装容器、第一接料盘和第二接料盘，所述第一接料盘和所述氧化剂盛装容器之间通过第一连接杆连接，所述第二接料盘和所述氧化剂盛装容器之间通过第二连接杆连接，所述第一接料盘位于箱体的第一侧壁和所述氧化剂盛装容器之间，所述第二接料盘位于所述箱体的第二侧壁和所述氧化剂盛装容器之间，所述第一接料盘的底部固定有两个被所述光杆穿过的第一滑块，所述第二接料盘的底部固定有两个被所述光杆穿过的第二滑块，所述氧化剂盛装容器底部具有两个第三滑块，所述第三滑块具有被所述光杆穿过的光滑孔和被所述丝杆穿过的螺纹孔；所述上盖的内顶部固定有第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆和第四电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的端部固定有第一活动块，所述第二电动伸缩杆的端部固定有第二活动块，所述第三电动伸缩杆的端部固定有第三活动块，所述第四电动伸缩杆的端部固定有第四活动块，所述第一、二、三、四活动块均具有水平的插槽，所述第一、二活动块之间能够固定一个承载框，所述第三、四活动块之间能够固定一个承载框，每个承载框能够承载多个固态电容器素子，所述承载框包括第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，所述第一侧边的外侧固定有能够插入所述插槽的第一插板，所述第二侧边的外侧固定有能够插入所述插槽的第二插板。
进一步地，所述光杆的截面呈矩形。
进一步地，所述上盖和所述箱体抵接的边缘固定有密封条。
进一步地，所述第一、二、三、四活动块的形状和体积相同。
进一步地，所述控制器能够控制驱动电机和第一、二、三、四电动伸缩杆使得所述含浸装置处于第一状态、第二状态和第三状态；所述第一状态中，所述氧化剂盛装容器位于第一、二电动伸缩杆下方，所述第二接料盘位于所述第三、四电动伸缩杆下方，所述第一、二、三、四电动伸缩杆均处于第一长度，从而第一、二、三、四活动块处于同一水平高度，且第一、二活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均位于氧化剂的液面上方；所述第二状态中，所述氧化剂盛装容器位于第一、二电动伸缩杆下方，所述第二接料盘位于所述第三、四电动伸缩杆下方，所述第一、二电动伸缩杆处于第二长度，第三、四电动伸缩杆均处于第一长度，从而第一、二活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均浸泡于氧化剂；所述第三状态中，所述氧化剂盛装容器位于第三、四电动伸缩杆下方，所述第一接料盘位于所述第一、二电动伸缩杆下方，所述第一、二电动伸缩杆均处于第一长度，第三、四电动伸缩杆处于第二长度，从而第三、四活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均浸泡于氧化剂；所述第二长度长于第一长度。
进一步地，所述第一长度为第一、二、三、四电动伸缩杆的最短长度，所述第二长度为第一、二、三、四电动伸缩杆的最长长度。
优选地，固态电容器素子以固态电容器素子排的形式布置，每个承载框能够承载多个固态电容器素子排，每个固态电容器素子排包括多个排成一排的固态电容器素子和一个与该固态电容器素子排中的所有固态电容器素子的引线均固定的连接条，所述第三侧边处具有多个第一凹口，所述第四侧边处具有多个第二凹口，一个第一凹口和一个第二凹口之间能够承载一个所述固态电容器素子排，固态电容器素子排的连接条的一端搁置在所述第一凹口处，另一端搁置在所述第二凹口处。
一种使用上述的固态电容器生产用含浸装置的含浸方法，包括如下步骤：
1)将一个承载框放置在第一、二活动块之间，将另一个承载框放置在第三、四活动块之间。
2)控制器控制所述气缸使得上盖密封所述箱体；
3)控制器控制所述含浸装置处于第一状态第一设定时长，在所述第一设定时长内，控制所述真空泵对所述上盖和箱体内空间抽真空；
4)控制器控制所述含浸装置处于第二状态第二设定时长；
5)控制器控制所述含浸装置处于第三状态第三设定时长；
6)控制器控制所述含浸装置处于第二状态第四设定时长；
7)控制器控制所述含浸装置处于第三状态第五设定时长；
8)控制器控制所述含浸装置处于第一状态；
9)取消真空状态后打开上盖，取出两个承载框。
优选地，所述第二、三、四、五设定时长相等。
有益效果：本发明的含浸装置能够对两个承载框内的电容器素子交替作业，从而整体上，氧化剂总是处于工作状态，工作效率高，并且尽可能减少了氧化剂的浪费。由于氧化剂很贵，减少浪费可以降低成本。
附图说明
图1为含浸装置处于第一状态的示意图；
图2为含浸装置处于第二状态示意图；
图3为含浸装置处于第三状态示意图；
图4为含浸装置第一局部放大图；
图5为含浸装置第二局部放大图；
图6为固态电容器素子排示意图；
图7为活动块的插槽和承载框的插板配合示意图，通过插槽和插板将承载框与活动块固定。
具体实施方式
附图标记：1底座；2立柱；3顶板；4气缸；5真空泵；6管路；6.1阀门；7.1箱体；7.2上盖；8.1驱动电机；8.2丝杆；8.3轴承座；9光杆；11第一接料盘；11.1第一滑块；11.2第一连接杆；12第二接料盘；12.1第二滑块；12.2第二连接杆；13氧化剂盛装容器；13.1第三滑块；14.1第一电动伸缩杆；14.2第二电动伸缩杆；14.1.1第一活动块；14.2.1第二活动块；17.1第三电动伸缩杆；17.2第四电动伸缩杆；17.1.1第三活动块；17.2.1第四活动块；15、18承载框；15.1、18.1第一插板；15.2、18.2第二插板；16.1、19.1连接条；16.2、19.2固态电容器素子。
一种固态电容器生产用含浸装置，包括控制器、操作面板、底座1、顶板3、箱体7.1、上盖7.2、真空泵5、可动组件和承载框，所述底座和所述顶板之间通过多个立柱连接，所述箱体固定在所述底座上，所述上盖和所述顶板之间连接有气缸4，所述气缸能够施加压力使得所述上盖将所述箱体密封，所述真空泵5通过管路6与箱体连接，所述管路上设置有阀门6.1；所述箱体包括第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁，所述第一、二侧壁之间连接有光杆9，所述第一侧壁处固定有驱动电机8.1，所述第二侧壁处固定有轴承座8.3，所述轴承座设置有轴承，所述驱动电机的电机轴和所述轴承之间连接有丝杆8.2，所述可动组件包括氧化剂盛装容器13、第一接料盘11和第二接料盘12，所述第一接料盘和所述氧化剂盛装容器之间通过第一连接杆11.2连接，所述第二接料盘和所述氧化剂盛装容器之间通过第二连接杆12.2连接，所述第一接料盘位于箱体的第一侧壁和所述氧化剂盛装容器之间，所述第二接料盘位于所述箱体的第二侧壁和所述氧化剂盛装容器之间，所述第一接料盘的底部固定有两个被所述光杆穿过的第一滑块11.1，所述第二接料盘的底部固定有两个被所述光杆穿过的第二滑块12.1，所述氧化剂盛装容器底部具有两个第三滑块13.1，所述第三滑块具有被所述光杆穿过的光滑孔和被所述丝杆穿过的螺纹孔；所述上盖的内顶部固定有第一电动伸缩杆14.1、第二电动伸缩杆14.2、第三电动伸缩杆17.1和第四电动伸缩杆17.2，所述第一电动伸缩杆的端部固定有第一活动块14.1.1，所述第二电动伸缩杆的端部固定有第二活动块14.2.1，所述第三电动伸缩杆的端部固定有第三活动块17.1.1，所述第四电动伸缩杆的端部固定有第四活动块17.2.1，所述第一、二、三、四活动块均具有水平的插槽，所述第一、二活动块之间能够固定一个承载框，所述第三、四活动块之间能够固定一个承载框，每个承载框能够承载多个固态电容器素子排，每个固态电容器素子排包括多个固态电容器素子和一个与该固态电容器素子排中的所有的固态电容器素子的引线均固定的连接条，所述承载框15、18包括第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，所述第一侧边的外侧固定有能够插入所述插槽的第一插板15.1、18.1，所述第二侧边的外侧固定有能够插入所述插槽的第二插板15.2、18.2，所述第三侧边处具有多个第一凹口，所述第四侧边处具有多个第二凹口，一个第一凹口和一个第二凹口之间能够承载一个所述固态电容器素子排，固态电容器素子排的连接条的一端搁置在所述第一凹口处，另一端搁置在所述第二凹口处。
所述光杆的截面呈矩形。所述上盖和所述箱体抵接的边缘固定有密封条。所述第一、二、三、四活动块的形状和体积相同。所述控制器能够控制驱动电机和第一、二、三、四电动伸缩杆使得所述含浸装置处于第一状态、第二状态和第三状态；所述第一状态中，所述氧化剂盛装容器位于第一、二电动伸缩杆下方，所述第二接料盘位于所述第三、四电动伸缩杆下方，所述第一、二、三、四电动伸缩杆均处于第一长度，从而第一、二、三、四活动块处于同一水平高度，且第一、二活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均位于氧化剂的液面上方；所述第二状态中，所述氧化剂盛装容器位于第一、二电动伸缩杆下方，所述第二接料盘位于所述第三、四电动伸缩杆下方，所述第一、二电动伸缩杆处于第二长度，第三、四电动伸缩杆均处于第一长度，从而第一、二活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均浸泡于氧化剂；所述第三状态中，所述氧化剂盛装容器位于第三、四电动伸缩杆下方，所述第一接料盘位于所述第一、二电动伸缩杆下方，所述第一、二电动伸缩杆均处于第一长度，第三、四电动伸缩杆处于第二长度，从而第三、四活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均浸泡于氧化剂；所述第二长度长于第一长度。所述第一长度为第一、二、三、四电动伸缩杆的最短长度，所述第二长度为第一、二、三、四电动伸缩杆的最长长度。
一种使用上述固态电容器生产用含浸装置的含浸方法，包括如下步骤：
1)将一个承载有固态电容器素子排的承载框放置在第一、二活动块之间，将另一个承载有固态电容器素子排的承载框放置在第三、四活动块之间。
2)控制器控制所述气缸使得上盖密封所述箱体；
3)控制器控制所述含浸装置处于第一状态第一设定时长，在所述第一设定时长内，控制所述真空泵对所述上盖和箱体内空间抽真空；
4)控制器控制所述含浸装置处于第二状态第二设定时长；
5)控制器控制所述含浸装置处于第三状态第三设定时长；
6)控制器控制所述含浸装置处于第二状态第四设定时长；
7)控制器控制所述含浸装置处于第三状态第五设定时长；
8)控制器控制所述含浸装置处于第一状态；
9)取消真空状态后打开上盖，取出两个承载框。
优选地，所述第二、三、四、五设定时长相等。
工作原理：对于单个的电容器素子，在真空环境中的含浸步骤为：浸泡至氧化剂(一次浸泡)——提起离开氧化剂并静置(静置步骤，让附着在素子表面的氧化剂更好地吸收至素子内)——再浸泡至氧化剂(二次浸泡)，之后提起离开氧化剂、取消真空状态并取出。本发明的含浸装置的具体含浸方法为：
1)将一个承载有固态电容器素子排的承载框放置在第一、二活动块之间，将另一个承载有固态电容器素子排的承载框放置在第三、四活动块之间。此时第一、二、三、四电动伸缩杆均处于第一长度。
2)控制器控制所述气缸使得上盖密封所述箱体；
3)控制器控制所述含浸装置处于第一状态第一设定时长，在所述第一设定时长内，控制所述真空泵对所述上盖和箱体内空间抽真空；可选地第一时长为60-100秒，将箱体内变为真空状态，使电容器素子内的空气被抽掉。
4)控制器控制所述含浸装置处于第二状态第二设定时长；如图2所示，第一、二活动块之间的素子浸泡至氧化剂，进行一次浸泡；
5)控制器控制所述含浸装置处于第三状态第三设定时长；如图3所示，此时第一、二活动块之间的素子进行静置步骤，第三、四活动块之间的素子进行一次浸泡；
6)控制器控制所述含浸装置处于第二状态第四设定时长；此时如图2所示，第一、二活动块之间的素子进行二次浸泡，第三、四活动块之间的素子进行静置步骤；
7)控制器控制所述含浸装置处于第三状态第五设定时长如图3所示，此时第三、四活动块之间的素子进行二次浸泡；
8)控制器控制所述含浸装置处于第一状态；
9)取消真空状态后打开上盖，取出两个承载框。
可选地，所述第二、三、四、五设定时长相等，均为150秒。
在整个含浸过程中，当第一、二活动块之间的素子处于静置步骤时，或第三、四活动块之间的素子处于静置步骤时，其下方均有接料盘，即使有氧化剂落下也会落在接料盘中，由于接料盘是干净的，因此接料盘中的氧化剂积累到一定的量，可以被回收使用。由于协调了两个承载框上的电容器素子的工作步骤，使得整体工作效率更高，氧化剂盛装容器处于工作状态的时间更长。相对于含浸好一个承载框的素子，再含浸第二个承载框的素子，本发明的含浸方法整体节省了时间。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。
Claims (8)
1.一种固态电容器生产用含浸装置，其特征在于，包括控制器、操作面板、底座、顶板、箱体、上盖、真空泵、可动组件和承载框，所述底座和所述顶板之间通过多个立柱连接，所述箱体固定在所述底座上，所述上盖和所述顶板之间连接有气缸，所述气缸能够施加压力使得所述上盖将所述箱体密封，所述真空泵通过管路与箱体连接，所述管路上设置有阀门；所述箱体包括第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁，所述第一、二侧壁之间连接有光杆，所述第一侧壁处固定有驱动电机，所述第二侧壁处固定有轴承座，所述轴承座设置有轴承，所述驱动电机的电机轴和所述轴承之间连接有丝杆，所述可动组件包括氧化剂盛装容器、第一接料盘和第二接料盘，所述第一接料盘和所述氧化剂盛装容器之间通过第一连接杆连接，所述第二接料盘和所述氧化剂盛装容器之间通过第二连接杆连接，所述第一接料盘位于箱体的第一侧壁和所述氧化剂盛装容器之间，所述第二接料盘位于所述箱体的第二侧壁和所述氧化剂盛装容器之间，所述第一接料盘的底部固定有两个被所述光杆穿过的第一滑块，所述第二接料盘的底部固定有两个被所述光杆穿过的第二滑块，所述氧化剂盛装容器底部具有两个第三滑块，所述第三滑块具有被所述光杆穿过的光滑孔和被所述丝杆穿过的螺纹孔；所述上盖的内顶部固定有第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆和第四电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的端部固定有第一活动块，所述第二电动伸缩杆的端部固定有第二活动块，所述第三电动伸缩杆的端部固定有第三活动块，所述第四电动伸缩杆的端部固定有第四活动块，所述第一、二、三、四活动块均具有水平的插槽，所述第一、二活动块之间能够固定一个承载框，所述第三、四活动块之间能够固定一个承载框，每个承载框能够承载多个固态电容器素子排，每个固态电容器素子排包括多个固态电容器素子和一个与该固态电容器素子排中的所有的固态电容器素子的引线均固定的连接条，所述承载框包括第一侧边、第二侧边、第三侧边和第四侧边，所述第一侧边的外侧固定有能够插入所述插槽的第一插板，所述第二侧边的外侧固定有能够插入所述插槽的第二插板，所述第三侧边处具有多个第一凹口，所述第四侧边处具有多个第二凹口，一个第一凹口和一个第二凹口之间能够承载一个所述固态电容器素子排，固态电容器素子排的连接条的一端搁置在所述第一凹口处，另一端搁置在所述第二凹口处。
2.根据权利要求1所述的固态电容器生产用含浸装置，其特征在于，所述光杆的截面呈矩形。
3.根据权利要求1所述的固态电容器生产用含浸装置，其特征在于，所述上盖用于与所述箱体抵接的边缘固定有密封条。
4.根据权利要求1所述的固态电容器生产用含浸装置，其特征在于，所述第一、二、三、四活动块的形状和体积相同。
5.根据权利要求1所述的固态电容器生产用含浸装置，其特征在于，所述控制器能够控制驱动电机和第一、二、三、四电动伸缩杆使得所述含浸装置处于第一状态、第二状态和第三状态；所述第一状态中，所述氧化剂盛装容器位于第一、二电动伸缩杆下方，所述第二接料盘位于所述第三、四电动伸缩杆下方，所述第一、二、三、四电动伸缩杆均处于第一长度，从而第一、二、三、四活动块处于同一水平高度，且第一、二活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均位于氧化剂的液面上方；所述第二状态中，所述氧化剂盛装容器位于第一、二电动伸缩杆下方，所述第二接料盘位于所述第三、四电动伸缩杆下方，所述第一、二电动伸缩杆处于第二长度，第三、四电动伸缩杆均处于第一长度，从而第一、二活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均浸泡于氧化剂；所述第三状态中，所述氧化剂盛装容器位于第三、四电动伸缩杆下方，所述第一接料盘位于所述第一、二电动伸缩杆下方，所述第一、二电动伸缩杆均处于第一长度，第三、四电动伸缩杆处于第二长度，从而第三、四活动块之间的承载框上的所有固态电容器素子均浸泡于氧化剂；所述第二长度长于第一长度。
6.根据权利要求5所述的固态电容器生产用含浸装置，其特征在于，所述第一长度为第一、二、三、四电动伸缩杆的最短长度，所述第二长度为第一、二、三、四电动伸缩杆的最长长度。
7.一种使用权利要求5所述的固态电容器生产用含浸装置的含浸方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将一个承载有固态电容器素子排的承载框放置在第一、二活动块之间，将另一个承载有固态电容器素子排的承载框放置在第三、四活动块之间；
2）控制器控制所述气缸使得上盖密封所述箱体；
3）控制器控制所述含浸装置处于第一状态第一设定时长，在所述第一设定时长内，控制所述真空泵对所述上盖和箱体内空间抽真空；
4）控制器控制所述含浸装置处于第二状态第二设定时长；
5）控制器控制所述含浸装置处于第三状态第三设定时长；
6）控制器控制所述含浸装置处于第二状态第四设定时长；
7）控制器控制所述含浸装置处于第三状态第五设定时长；
8）控制器控制所述含浸装置处于第一状态；
9）取消真空状态后打开上盖，取出两个承载框。
8.根据权利要求7所述的含浸方法，其特征在于，所述第二、三、四、五设定时长相等。
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