CN107946075A - 叠层电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠层电容器，包括多片叠合的单体、以及电连接于单体上的正极引出端子和负极引出端子，每片单体包括正极端、负极端及位于正极端和负极端之间的屏蔽胶线；各片单体的负极端相连在一起并与负极引出端子连接；各片单体的正极端相连在一起并与正极引出端子连接，每片单体的负极端包括依次包覆于正极箔表面的介质膜、固态电解质层、碳浆层和银浆层，多片单体的外表面封装有绝缘树脂层，叠层电容器还包括靠近负极引出端子设置用于阻挡空气中的硫及硫化物与银浆层接触的防硫化保护框架。本发明提供的叠层电容器，抗硫化效果好，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及电容制作领域，尤其涉及叠层电容器。
背景技术
叠层固态铝电解电容器是以具有高电导率的导电聚合物材料作为固态电解质的新型片式电子元件产品。其具有体积更小、性能更好、宽温、长寿命、高可靠性和高环保等诸多优点，适用于电子产品小型化、高频化、高速化、高可靠、高环保的发展趋势和SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)要求。
如图1至图4所示，现有叠层固态电容以薄片状的单体10作为基本单元，单体分为正极端1、负极端3以及介于上述两者之间的屏蔽胶线2部分，正极端1包括阀金属多孔箔7（金属铝）以及在阀金属多孔箔7表面形成的介质薄膜8（三氧化二铝），负极端3包括阀金属多孔箔（金属铝）7以及在阀金属多孔箔表面形成的介质薄膜8（三氧化二铝）、在介质薄膜8表面形成固态电解质5（PEDOT），在固态电解质上形成的集电层（碳浆层4和银浆层6）。将一个单体的正极端1与正极引出端子20焊接在一起，单体10的负极端3与负极引出端子30层叠粘接在一起组成一层单片层叠体，在上述一层单片层叠体基础上，可层叠多个单片形成多层层叠体。层叠体被热固性环氧树脂塑料包围并以此进行封装从而形成一个叠层固态电容。其中，上述正极引出端子20和负极引出端子30处于封装的叠层固态电容上下表面的中央，并通过弯折两次贴合于叠层固态电容下表面。
如图5所示，现有叠层固态电容目前的产品结构简单，正极引出端子20和负极引出端子30处于电容上下表面的中央位置且弯折两次后贴合与电容下表面。绝缘树脂层9封装于的单体10的表面。负极引出端子30材料为高纯度铜，封装树脂材料为热固性环氧树脂，两者材质不同，因此膨胀系数也就不同。树脂材料的膨胀系数大于负极引出端子30铜材料的膨胀系数。在回流焊或波峰焊过程中，两者中间会出现间隙，空气中的硫及硫化物沿此间隙侵入，使得电容内部单片表层的银材料与硫及硫化物接触，其中，箭头所指的方向为硫化路径。随着时间的延长，单片表面的银材料就会被硫化，导致电容ESR（Equivalent SeriesResistance，等效串联电阻）增大使得电容失效。
因此，现有叠层固态电容器在回流焊或波峰焊时，负极引出端子与封装树脂之间出现间隙而导致单体表层的银材料易被硫化，是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明提出的叠层电容器，旨在解决的现有叠层固态电容器在回流焊或波峰焊时，负极引出端子与封装树脂之间出现间隙而导致单体表层的银材料易被硫化的技术问题。
本发明提出的叠层电容器，包括多片叠合的单体、以及电连接于单体上的正极引出端子和负极引出端子，每片单体包括正极端、负极端及位于正极端和负极端之间的屏蔽胶线；各片单体的负极端相连在一起并与负极引出端子连接；各片单体的正极端相连在一起并与正极引出端子连接，每片单体的负极端包括依次包覆于正极箔表面的介质膜、固态电解质层、碳浆层和银浆层，多片单体的外表面封装有绝缘树脂层，叠层电容器还包括靠近负极引出端子设置用于阻挡空气中的硫及硫化物与银浆层接触的防硫化保护框架。
进一步地，保护框架设置于负极引出端子与绝缘树脂层的结合处，并形成一个用于围绕单体的负极端的半包围结构。
进一步地，保护框架设有框架本体及位于框架本体外表面上用于增加硫化侵入路径的硫化保护部。
进一步地，硫化保护部采用凹凸不平结构，呈波浪状。
进一步地，硫化保护部的外表面还设有由抗硫化材料制成的硫化保护层。
进一步地，负极引出端子与绝缘树脂层的接触处设有由抗硫化材料制成的硫化保护层。
进一步地，硫化保护层包括包覆于负极引出端子与绝缘树脂层的接触处或硫化保护部上的第一硫化保护层、以及包覆和交联于第一硫化保护层外表面的第二硫化保护层。
进一步地，第一硫化保护层采用与负极引出端子及保护框架的热膨胀系数相近的材料制成；第二硫化保护层采用与保护框架的热膨胀系数相近的材料制成。
进一步地，正极箔采用多孔铝箔。
进一步地，正极引出端子和负极引出端子伸出绝缘树脂层外，并通过绝缘树脂层相隔离。
本发明所取得的有益效果为：
本发明提供的叠层电容器，与现有技术相比，通过在负极引出端子上增加了用于阻挡空气中的硫及硫化物与银浆层中的银材料接触的保护框架，使得内部单体表层的银材料不被硫化，电容ESR不会增大，电容不会失效，从而保证电容的可靠性。本发明提供的叠层电容器，抗硫化效果好，可靠性高。
附图说明
图1为现有叠层电容器的单体的结构示意图；
图2为图1中所述单体的剖面示意图；
图3为现有叠层电容器的剖面示意图；
图4为现有叠层电容器的立体结构示意图；
图5为现有叠层电容器的硫化剖面示意图；
图6为发明叠层电容器的叠层结构示意图；
图7为发明叠层电容器的单体的剖面示意图。
附图标号说明：
10、单体；20、正极引出端子；30、负极引出端子；11、正极端；12、负极端；13、屏蔽胶线；111、正极箔；121、介质膜；122、固态电解质层；123、碳浆层；124、银浆层；40、保护框架；41、框架本体；42、硫化保护部；50、硫化保护层。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图6和图7所示，本发明第一实施例提出一种本发明提出的叠层电容器，包括多片叠合的单体10、以及电连接于单体10上的正极引出端子20和负极引出端子30，每片单体10包括正极端11、负极端12及位于正极端11和负极端12之间的屏蔽胶线13；各片单体10的负极端12相连在一起并与负极引出端子30连接；各片单体10的正极端11相连在一起并与正极引出端子20连接，每片单体10的负极端12包括依次包覆于正极箔111表面的介质膜121、固态电解质层122、碳浆层123和银浆层124，多片单体10的外表面封装有绝缘树脂层，叠层电容器还包括靠近负极引出端子30设置用于阻挡空气中的硫及硫化物与银浆层124接触的防硫化保护框架40。其中，正极箔111采用多孔铝箔；正极引出端子20和负极引出端子30伸出绝缘树脂层外，并通过所述绝缘树脂层相隔离。
本实施例提供的叠层电容器，与现有技术相比，通过在负极引出端子上增加了用于阻挡空气中的硫及硫化物与银浆层中的银材料接触的保护框架，使得内部单体表层的银材料不被硫化，电容ESR不会增大，电容不会失效，从而保证电容的可靠性。本实施例提供的叠层电容器，抗硫化效果好，可靠性高。
优选地，如图6所示，本实施例提供的叠层电容器，保护框架40设置于负极引出端子30与绝缘树脂层的结合处，并形成一个用于围绕单体10的负极端12的半包围结构。具体地，保护框架40设有框架本体41及位于框架本体41外表面上用于增加硫化侵入路径的硫化保护部42。可选地，硫化保护部42采用凹凸不平结构，呈波浪状。
本实施例提供的叠层电容器，与现有技术相比，通过保护框架上设置有凹凸不平结构，增长硫化侵入的路径，使得内部单体表层的银材料不被硫化，电容ESR不会增大，电容不会失效，从而保证电容的可靠性。本实施例提供的叠层电容器，抗硫化效果好，可靠性高。
优选地，请见图6，本实施例提供的叠层电容器，硫化保护部42的外表面还设有由抗硫化材料制成的硫化保护层50。并且负极引出端子30与绝缘树脂层的接触处也设有由抗硫化材料制成的硫化保护层50。具体地，硫化保护层50包括包覆于负极引出端子30与绝缘树脂层的接触处或硫化保护部42上的第一硫化保护层、以及包覆和交联于第一硫化保护层外表面的第二硫化保护层。具体地，第一硫化保护层采用与负极引出端子30及保护框架40的热膨胀系数相近的A材料制成；第二硫化保护层采用与保护框架40的热膨胀系数相近的B材料制成。其中，第一硫化保护层中的A材料预先涂覆在负极引出端子30与绝缘树脂层的接触处以及保护框架400的表面，从而跟负极引出端子30与绝缘树脂层的接触处以及保护框架400接触紧密；第二硫化保护层的B材料与第一硫化保护层中的A材料交联在一起且包覆在A材料表面。层叠体被绝缘树脂层封装后，B材料与环氧树脂充分接触。因此，在回流焊或波峰焊时，负极引出端子30与绝缘树脂层之间难以出现间隙，同时由于保护框架40的存在，硫化路径增长，使得内部单片表层的银材料不被硫化，从而保证电容的可靠性。
本实施例提供的叠层电容器，与现有技术相比，通过在保护框架的外表面以及在负极引出端子30与绝缘树脂层的接触处设置硫化保护层，在回流焊或波峰焊时，负极引出端子与封装树脂之间难以出现间隙，同时由于保护框架存在，硫化路径增长，使得内部单体表层的银材料不被硫化，电容ESR不会增大，电容不会失效，从而保证电容的可靠性。本实施例提供的叠层电容器，抗硫化效果好，可靠性高。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种叠层电容器，其特征在于，包括多片叠合的单体（10）、以及电连接于所述单体（10）上的正极引出端子（20）和负极引出端子（30），每片所述单体（10）包括正极端（11）、负极端（12）及位于所述正极端（11）和所述负极端（12）之间的屏蔽胶线（13）；各片所述单体（10）的负极端（12）相连在一起并与所述负极引出端子（30）连接；各片所述单体（10）的正极端（11）相连在一起并与所述正极引出端子（20）连接，其特征在于，每片所述单体（10）的负极端（12）包括依次包覆于正极箔（111）表面的介质膜（121）、固态电解质层（122）、碳浆层（123）和银浆层（124），多片所述单体（10）的外表面封装有绝缘树脂层，所述叠层电容器还包括靠近所述负极引出端子（30）设置用于阻挡空气中的硫及硫化物与所述银浆层（124）接触的防硫化保护框架（40）。
2.根据权利要求1所述的叠层电容器，其特征在于，
所述保护框架（40）设置于所述负极引出端子（30）与所述绝缘树脂层的结合处，并形成一个用于围绕所述单体（10）的负极端（12）的半包围结构。
3.根据权利要求2所述的叠层电容器，其特征在于，
所述保护框架（40）设有框架本体（41）及位于所述框架本体（41）外表面上用于增加硫化侵入路径的硫化保护部（42）。
4.根据权利要求3所述的叠层电容器，其特征在于，
所述硫化保护部（42）采用凹凸不平结构，呈波浪状。
5.根据权利要求4所述的叠层电容器，其特征在于，
所述硫化保护部（42）的外表面还设有由抗硫化材料制成的硫化保护层（50）。
6.根据权利要求5所述的叠层电容器，其特征在于，
所述负极引出端子（30）与所述绝缘树脂层的接触处设有由抗硫化材料制成的硫化保护层（50）。
7.根据权利要求6述的叠层电容器，其特征在于，
所述硫化保护层（50）包括包覆于所述负极引出端子（30）与所述绝缘树脂层的接触处或所述硫化保护部（42）上的第一硫化保护层、以及包覆和交联于所述第一硫化保护层外表面的第二硫化保护层。
8.根据权利要求7所述的叠层电容器，其特征在于，
所述第一硫化保护层采用与所述负极引出端子（30）及所述保护框架（40）的热膨胀系数相近的材料制成；所述第二硫化保护层采用与所述保护框架（40）的热膨胀系数相近的材料制成。
9.根据权利要求1所述的叠层电容器，其特征在于，
所述正极箔（111）采用多孔铝箔。
10.根据权利要求9所述的叠层电容器，其特征在于，
所述正极引出端子（20）和所述负极引出端子（30）伸出所述绝缘树脂层外，并通过所述绝缘树脂层相隔离。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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