CN109741945A - 一种高分子钽电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高分子钽电容器，包括钽电容块，所述钽电容块的外侧包覆有介质层，所述介质层的外侧包覆有导电层，所述导电层的外侧包覆有石墨层，所述石墨层的外侧包覆有银镀层，所述银镀层的一侧上端通过导电胶粘剂粘有阴极引出片，所述阴极引出片远离银镀层的一端电性连接有阴极，所述钽电容块远离阴极引出片的一端电性连接有引出线，所述引出线依次贯穿介质层、导电层、石墨层和银镀层，所述引出线远离钽电容块的一端电性连接有阳极，所述银镀层的外侧包覆有封装层。通过上述结构实现电容器超低高频环境或在有超低等效串联电阻时，其阻抗、ESR在高频段变化不大，有效的达到高频降噪，高频容量保持。
Description
技术领域
本发明属于钽电容技术领域，具体涉及一种高分子钽电容器。
背景技术
近年来，电子元器件领域的发展重点包括物联网配套、新一代通信技术配套、其他新型电子元件、真空电子器件、激光和红外器件等方向。其中，对新型片式化、小型化、集成化、高端电子元件的需求明显上升。
目前，随着开关电源的体积不断缩小，能量转换效率不断提高，工作频率不断提高(从20KHz到500KHz，甚至达到了兆赫兹)。频率的升高导致输出部分的高频噪声增大，为了有效滤波，必须使用超低高频阻抗或超低等效串联电阻(ESR)的电容器，而且目前市场上传统的钽电容器，在电容失效时极易发生剧烈的燃烧，严重的可能会导致钽电容爆炸，为此，我们提出一种阻抗低、漏电流小、高频特性好的高分子钽电容器来解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高分子钽电容器，以解决上述背景技术中提出现有钽电容器阻抗高、易燃烧、安全性差、高频特性低的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高分子钽电容器，包括钽电容块，所述钽电容块的外侧包覆有介质层，所述介质层的外侧包覆有导电层，所述导电层的外侧包覆有石墨层，所述石墨层的外侧包覆有银镀层，所述银镀层的一侧上端通过导电胶粘剂粘有阴极引出片，所述阴极引出片远离银镀层的一端电性连接有阴极，所述钽电容块远离阴极引出片的一端电性连接有引出线，所述引出线依次贯穿介质层、导电层、石墨层和银镀层，所述引出线远离钽电容块的一端电性连接有阳极引出片，所述阳极引出片电性连接有阳极，所述银镀层的外侧包覆有封装层。
优选的，所述封装层的外侧设置有壳体，所述封装层、阴极和阳极均位于壳体的内部。
优选的，所述钽电容块上设置有六边孔，所述六边孔设置有若干个且均匀的分布在钽电容块上。
优选的，所述阴极为高分子聚合物产品。
优选的，所述引出线为钽线。
优选的，所述导电层是掺杂磁性碳纳米管，磁性碳纳米管的长度小于或等于80μm，所述导电层的长度大于或等于磁性碳纳米管的长度。
优选的，所述封装层为环氧树脂层。
优选的，所述壳体由陶瓷材料构成。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种高分子钽电容器，与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明采用高分子聚合物作为产品的阴极，高分子聚合物首先在容器中按照1:3的化学当量比完成聚合后,使用电化学的方法彻底去除聚噻吩中的铁离子，然后使用一些偶联剂和能够保证稳定性的化学溶剂，在使用极性较强的水来配置成纯度很高的聚噻吩水溶液，再使用简单的浸渍方法使此溶液渗透进入钽电容块内部的六边孔中，在高于水的沸点烘干，就可以使生产出的高分子钽电容中不存在易导致漏电流增大的铁离子，从而使产品具有超越现有液体片式铝电解电容器和固体片式钽电解电容器的各项电性能指标；
2、本发明的高分子钽电容和聚合物钽电容在失效时阴极聚合物发生吸氧反应，隔绝了阳极与氧气的接触，即使产品失效也不会发生剧烈的燃烧，产品更加安全，而传统钽电容在电容失效时极易发生剧烈的燃烧，严重的可能会导致钽电容爆炸，并且具有极低的等效串联电阻，降低纹波电压能力强，允许通过更大纹波电流，聚合物片式叠层铝电解电容器在高频下，阻抗曲线呈现近似理想电容器特性，在频率变化情况下，电容量非常稳定，而传统钽电容无法实现以上所述的情况，高分子片式钽电容器能完美的实现在超低高频环境或在有超低等效串联电阻时，其产品的阻抗、ESR在高频段变化不大，有效的达到高频降噪，高频容量保持等特性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的钽电容块结构图。
附图标记：1、钽电容块；2、介质层；3、导电层；4、石墨层；5、银镀层；6、导电胶粘剂；7、阴极引出片；8、阴极；9、引出线；10、阳极引出片；11、阳极；12、封装层；13、壳体；14、六边孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的一种高分子钽电容器，包括钽电容块1，所述钽电容块1的外侧包覆有介质层2，所述介质层2的外侧包覆有导电层3，所述导电层3的外侧包覆有石墨层4，所述石墨层4的外侧包覆有银镀层5，所述银镀层5的一侧上端通过导电胶粘剂6粘有阴极引出片7，所述阴极引出片7远离银镀层5的一端电性连接有阴极8，阴极8为高分子聚合物，高分子聚合物首先在容器中按照1:3的化学当量比完成聚合后,使用电化学的方法彻底去除聚噻吩中的铁离子，然后使用一些偶联剂和能够保证稳定性的化学溶剂，在使用极性较强的水来配置成纯度很高的聚噻吩水溶液，再使用简单的浸渍方法使此溶液渗透进入钽电容块1内部的六边孔14中，在高于水的沸点烘干，就可以使生产出的高分子钽电容中不存在易导致漏电流增大的铁离子，从而使产品具有超越现有液体片式铝电解电容器和固体片式钽电解电容器的各项电性能指标，所述钽电容块1远离阴极引出片7的一端电性连接有引出线9，所述引出线9依次贯穿介质层2、导电层3、石墨层4和银镀层5，所述引出线9远离钽电容块1的一端电性连接有阳极引出片10，所述阳极引出片10电性连接有阳极11，所述银镀层5的外侧包覆有封装层12。
较佳地，所述封装层12的外侧设置有壳体13，所述封装层12、阴极8和阳极11均位于壳体13的内部。
通过采用上述技术方案，壳体13的设置实现对整个产品的保护，避免外界灰尘、固体颗粒等杂质落入到产品内部对其造成损坏，起到保护、隔离作用。
较佳地，所述钽电容块1上设置有六边孔14，所述六边孔14设置有若干个且均匀的分布在钽电容块1上。
通过采用上述技术方案，六边孔14的设置使高分子聚合物和极性较强的水配成的聚噻吩水溶液通过浸渍方法渗透进入钽电容块内部的六边孔14中，然后在高于水的沸点烘干，就可以使生产出的高分子钽电容中不存在易导致漏电流增大的铁离子，实现储存水溶液的作用。
较佳地，所述阴极8为高分子聚合物产品。
通过采用上述技术方案，高分子聚合物首先在容器中按照1:3的化学当量比完成聚合后,使用电化学的方法彻底去除聚噻吩中的铁离子，然后使用一些偶联剂和能够保证稳定性的化学溶剂，在使用极性较强的水来配置成纯度很高的聚噻吩水溶液，再使用简单的浸渍方法使此溶液渗透进入钽电容块1内部的六边孔14中，在高于水的沸点烘干，就可以使生产出的高分子钽电容中不存在易导致漏电流增大的铁离子，从而使产品具有超越现有液体片式铝电解电容器和固体片式钽电解电容器的各项电性能指标。
较佳地，所述引出线9为钽线。
通过采用上述技术方案，利用钽线把钽电容块1内的电容量导出，导出效率高，损耗少。
较佳地，所述导电层3是掺杂磁性碳纳米管，磁性碳纳米管的长度小于或等于80μm，所述导电层3的长度大于或等于磁性碳纳米管的长度。
通过采用上述技术方案，由于碳纳米管具有很高的电导率，同时碳纳米管在导电层3中定向排列，减小了碳纳米管之间的电阻，因此大大增加了导电层3的电导率，减小了钽电容块1的等效串联电阻，使电容器具有更好的高频特性。
较佳地，所述封装层12为环氧树脂层。
通过采用上述技术方案，利用由环氧树脂层构成的封装层12封装，避免漏电，具有较高的安全可靠性。
较佳地，所述壳体13由陶瓷材料构成。
通过采用上述技术方案，由陶瓷材料构成的壳体13具有较好的绝缘性，避免电容器漏电，提高安全性。
结构原理：本发明采用高分子聚合物作为产品的阴极8，高分子聚合物首先在容器中按照1:3的化学当量比完成聚合后,使用电化学的方法彻底去除聚噻吩中的铁离子，然后使用一些偶联剂和能够保证稳定性的化学溶剂，在使用极性较强的水来配置成纯度很高的聚噻吩水溶液，再使用简单的浸渍方法使此溶液渗透进入钽电容块1内部的六边孔14中，在高于水的沸点烘干，就可以使生产出的高分子钽电容中不存在易导致漏电流增大的铁离子，从而使产品具有超越现有液体片式铝电解电容器和固体片式钽电解电容器的各项电性能指标；
高分子钽电容和聚合物钽电容在失效时阴极8上的聚合物发生吸氧反应，隔绝了阳极11与氧气的接触，即使产品失效也不会发生剧烈的燃烧，产品更加安全，而传统钽电容在电容失效时极易发生剧烈的燃烧，严重的可能会导致钽电容爆炸，该电容器具有极低的等效串联电阻，降低纹波电压能力强，允许通过更大纹波电流，聚合物片式叠层铝电解电容器在高频下，阻抗曲线呈现近似理想电容器特性，在频率变化情况下，电容量非常稳定，而传统钽电容无法实现以上所述的情况，高分子片式钽电容器能完美的实现在超低高频环境或在有超低等效串联电阻时，其产品的阻抗、ESR在高频段变化不大，有效的达到高频降噪，高频容量保持等特性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高分子钽电容器，包括钽电容块(1)，其特征在于：所述钽电容块(1)的外侧包覆有介质层(2)，所述介质层(2)的外侧包覆有导电层(3)，所述导电层(3)的外侧包覆有石墨层(4)，所述石墨层(4)的外侧包覆有银镀层(5)，所述银镀层(5)的一侧上端通过导电胶粘剂(6)粘有阴极引出片(7)，所述阴极引出片(7)远离银镀层(5)的一端电性连接有阴极(8)，所述钽电容块(1)远离阴极引出片(7)的一端电性连接有引出线(9)，所述引出线(9)依次贯穿介质层(2)、导电层(3)、石墨层(4)和银镀层(5)，所述引出线(9)远离钽电容块(1)的一端电性连接有阳极引出片(10)，所述阳极引出片(10)电性连接有阳极(11)，所述银镀层(5)的外侧包覆有封装层(12)。
2.根据权利要求1所述的一种高分子钽电容器，其特征在于：所述封装层(12)的外侧设置有壳体(13)，所述封装层(12)、阴极(8)和阳极(11)均位于壳体(13)的内部。
3.根据权利要求1所述的一种高分子钽电容器，其特征在于：所述钽电容块(1)上设置有六边孔(14)，所述六边孔(14)设置有若干个且均匀的分布在钽电容块(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种高分子钽电容器，其特征在于：所述阴极(8)为高分子聚合物产品。
5.根据权利要求1所述的一种高分子钽电容器，其特征在于：所述引出线(9)为钽线。
6.根据权利要求1所述的一种高分子钽电容器，其特征在于：所述导电层(3)是掺杂磁性碳纳米管，磁性碳纳米管的长度小于或等于80μm，所述导电层(3)的长度大于或等于磁性碳纳米管的长度。
7.根据权利要求1所述的一种高分子钽电容器，其特征在于：所述封装层(12)为环氧树脂层。
8.根据权利要求1所述的一种高分子钽电容器，其特征在于：所述壳体(13)由陶瓷材料构成。
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|---|---|---|---|---|
| US20070035912A1 (en) * | 2004-04-23 | 2007-02-15 | Hahn Randy S | Fluted anode with minimal density gradients and capacitor comprising same |
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