CN1107960C - 铝电解电容器 - Google Patents

Abstract

一种铝电解电容器，主要包括(除其它部件外)一对实际引出线，每根实际引出线加工成平坦端部以便和印制板焊接；一根与电性能无关的虚设引线，一端接到铝壳底部，另一端加工成平坦部分以便与印制板焊接；一块绝缘底板，其上侧形成凹陷以便放置电解电容器外壳，绝缘底板的厚度设定为仍能看到极性标识；实际和虚设引出线被折弯以便把绝缘底板和铝外壳固定在一起，绝缘底板的凹陷为圆弧形，其曲率半径和铝外壳的相同。

Description

铝电解电容器

技术领域

本发明涉及一种电容器，更具体地说，涉及一种电解电容器集成块，其中在一块绝缘底板的上侧形成一个凹陷以便在其内放置电解电容器的圆柱形部分，使电解电容器成为侧卧放置的情况、并使印刷的极性标识能被看到，并且其中的绝缘底板和电解电容器至少在三点上联接成为整体，这三点中一对是实际的引出线，还有至少一个虚设引出线。这样，该电解电容器集成块就使电解电容器明显地减小其高度并相应地具有稳定的、对振动的抵抗力，并且还可进一步被用于提供更薄更小的电子设备。此外，极性标识和别的标识可以不必重新加以印制。

背景技术

铝电解电容器通常是以这样的方式形成为一种电子部件的：电极箔片和电解质纸互相重叠放置，在其上安放着引出接线，再卷绕起而成为一个圆柱体。该圆柱体插入一个铝质外壳，其一端是开口的，并有轴向相对的另一底端。然后该圆柱体以电解质加以浸渍，再用密封橡胶把铝壳的开口端密封住。通常公知的是，电解电容器按其电容量的比例而言它的尺寸是较大的。这就是为什么电解电容器是电子部件中难以做得较小的原因，尽管其它电子部件还在迅速地制造得更小。

电子部件是安装在印制板上并焊接于其上的。电解电容器通常以纵向焊接于印制板上。这将明显地使印制板更厚或更高。因此，这样的印制板成为降低电子设备成本的一个障碍，就是说，成为使它更薄更小的障碍。

近来，电子部件已被做得更小而且被做成集成块，以便有效地、并以高密度装配及焊接到印制板上。此外，这样的电子部件可以以高密度安装在印制板的两侧，从而有助于把印制板做得更薄更小。

根据所述事实，人们希望铝电解电容器也应制成集成块形式并以面对面的位置安装在印制板上。实际使用的常规例子示于图16和17。参考这些图示，电解电容器1被插入一个由方形树脂块的外壳2所形成的圆柱空腔2a中。一对引出线端1a沿着外壳2的底部2b折弯并定位，以便在外壳2的底部2b的表面的同一平面上形成一些表面，外壳2则以这样的方式安装在印制板上，使电解电容器1对于印制板而言是侧向放置的。

在电解电容器集成块3的这种结构和形状下，电解电容器是侧向安装于印制板(未示出)上的，电解电容器的高度变得较低并可以高密度安装在印制板上。但是，在电解电容器的这种集成块3的结构下，关于电解电容器的极性、容量和其它印刷在电解电容器1表面上的标识2d都被外壳2所隐蔽而不能从外部见到。因此，需要用打印机4在外壳2的外表面2c上重新打印同样的标识2d，这种打印机相对于外壳2按箭头所指示的方向E和F而工作。

在树脂外壳2上的实际打印需要相当麻烦的操作，例如从打印区去除油污，照管打印墨水、每当电解电容器改变时就要改变打印内容，等等。因此打印操作是导致电解电容器集成块3生产成本增高的原因之一。

另外，电解电容器集成块3仅仅以沿着外壳2折弯的引出线1a的那部分焊接到印制板上。因此，如果电解电容器集成块比较大，则远离折弯的引出线1a的底部区域2b就没有固定在印制板上并且相对于印制板是不稳定的。这将遭受振动的恶劣影响。

在较大的电解电容器集成块3的情况下，集成块仅通过引出线1a而固定在印制板上，这提供了一种悬臂梁结构，这里的集成块仅仅由引出线1a来支持以对抗振动，因而在引出线1a的每个根部将产生过于大的应力。这将使电解电容器的电性能变坏而且经常会折断引出线1a。

尤其是，安装在车辆的机械结构中的电子设备通常都要遭受到频带范围很宽的振动。如果电解电容器1受到邻近于电解电容器的特征振动的振动，则电解电容器将剧烈地共振并引发严重的后果。

另外，由于电解电容器集成块3是以方块外形而形成的，这就需要准备一种复杂的工具来对准要加以安装在印制板上的集成块。此外，在集成块安装到印制板上以后，要检查集成块的取向是否正确是相当困难的，因此，集成块取向错误的概率是相当高的。

发明内容

本发明是用来消除现有技术的缺点和不利之处的。本发明的一个主要目的是提供一种电解电容器，它能在长时间内在稳定的情况下保持它的功能，其中用一个虚设引出线连接到电解电容器外壳的底部，外壳的圆柱部分安放在绝缘底板的凹陷中，并且虚设引出线和实际引出线都被折弯以便把电解电容器和绝缘底板固定在一起，从而在三点上把电解电容器牢固地固定在绝缘底板上，这三点是由虚设引线和一对实际引线所确定的，从而，当安装着电解电容器的印制板受到振动时可以防止在引线上产生过于大的应力，从而，可以防止电解电容器的电性能变坏。

本发明的另一个目的是提供一种电解电容器，它将使生产更薄更小的电子设备成为可能，在这种设备中电解电容器的取向可以方便地被检测，从而使电解电容器能用简单的设备来对准，而且电解电容器被做成在一块集成块中，使电解电容器可以减小高度、并以高密度安装在印制板上。

本发明的另一个目的是减少电解电容器的制造成本，其中在绝缘底板的轴向延伸的和面对面位置上的侧面部分有一个设定的厚度，使得能够让印刷在电解电容器上的极性标识仍能看得见，从而使得没有必要重新打印同样的这些标识，因而减少了生产过程和生产成本。

本发明的另一个目的是提供一种电解电容器，它使制造抗振动的和功能可靠的电子设备成为可能，该电容器有一个虚设引线以其一端连接到电解电容器外壳的底部，而该虚设引线的对面一端则加工成一个平面部分，实际引出线的每一个自由端也加工成一个平面部分，电解电容器的圆柱部分放置在绝缘底板的凹陷中，虚设引线和实际引线都被折弯以便把绝缘底板和电解电容器固定在一起，从而使得电解电容器通过虚设引线和实际引线而以大面积焊接于印制板上，因而牢固地固定在印制板上，同时还可减小电解电容器的高度。

本发明还有另外一个目的，就是使电解电容器通过把它的圆柱部分设置在绝缘底板的凹陷中而牢固地联接在绝缘底板上，这个绝缘底板被做成弧形并和电解电容器的圆柱部分有相同的曲率半径。

简而言之，一种铝电解电容器，包括一个铝质外壳，铝壳有一个开口端和一个轴向相对并有一个底的另一端，还包括电极箔片和电解纸片，在其上固定着实际的引出线，箔片和纸片互相重叠放置并卷成为圆柱形的电解电容器元件，引出线就从其中伸出，圆柱形的电解电容器元件被插进铝外壳中，外壳的开口端用密封橡胶加以密封，其特征在于，包括：每根所述引出线的被加工成一个平面部分的自由端；一根虚设引线，它对电性能无任何作用，其一端固定地连接到所述铝外壳的所述底部，而其相对一端则加工成为平面部分以便焊接到印制板上；一块绝缘底板，在其上面一侧形成一个凹陷以便在其中安放所述铝外壳的圆柱部分，该绝缘底板有轴向延伸且面对面安排的侧面部分，其厚度是这样设定的以便使印刷在所述铝外壳上的极性标识仍能看到；折弯所述的实际引出线和所述的虚设引出线，使得所述绝缘底板和所述铝外壳固定在一起，绝缘底板上的凹陷被做成弧形并和圆柱形铝外壳具有相同的曲率半径。

附图说明

图1到图8表示本发明的第一实施例，其中：图1是电解电容器集成块的透视图，其中的电解电容器是侧向安置的；

图2是电解电容器集成块的底部透视图；

图3是电解电容器集成块的分解透视图；

图4是电解电容器集成块的顶平面视图；

图5是电解电容器集成块的底平面视图；

图6是电解电容器集成块的侧面立视图；

图7是电解电容器集成块的正面立视图；

图8是电解电容器集成块的后面立视图；

图9到图14表示电解电容器的制造过程，其中：

图9是电极箔片和电解纸片的透视图，它们是相互重叠放置的并且部分地卷绕起来；

图10是卷起来的电解电容器元件的透视图；

图11是电解电容器元件的分解透视图，其中的电解电容器元件被插入一个具有底部的外壳并用密封橡胶覆盖；

图12是电解电容器元件的透视图，其中插入进去的电容器元件经过老炼处理并经密封；

图13是要使用热缩套管进行覆盖的电解电容器的透视图；

图14是电解电容器和虚设引出线的透视图，该引出线要连接到电容器外壳的底部；

图15是作为本发明的第二实施例的较大型的电解电容器集成块的透视图；

图16和17表示常规的电解电容器集成块的透视图，其中：

图16是包含在外壳中的电解电容器的透视图，其中的电解电容器是侧向安置的；和

图17是要打印极性标识的外壳的透视图。

具体实施方式

现在本发明将参照优选实施例而加以说明。在图1到图8中，按照本发明的电解电容器10的集成块9(其中的电解电容器是侧向安置的)主要由一个电解电容器10、虚设引出线10a、实际引出线10c和绝缘底板11构成。

虚设引出线10a用来把电解电容器10牢固地安装在印制板(未示出)上。虚设引线10a可以是镀锡的软铁材料(所谓的CP引线)，或者也可以是镀锌的软铁材料，也可以是铜或者黄铜。简而言之，这种材料可以是任何易于焊接或附着的材料，并且易于被焊接。虚设引出线10a的一端附着或固定在铝外壳12的底部12a上，例如利用焊接材料13来固定。虚设引出线10对电解电容器10的电性能是不起任何作用的。

电解电容器10例如是以图9到14所示的方式制造的。在图9中，一对经过局部表面加工(spot face working)的引出线分别固定在所提供的两组电极箔片14和电解纸片15之间，它们以相互重叠在一起的方式放置，然后电极箔片和电解纸片被卷起来。这样就形成了如图10所示的电解电容器元件16。

在图11中，电解电容器元件16用带子18缠紧并用电解液浸渍。然后电解电容器元件16插进一个有开口12b和底部12a的铝质外壳12中。然后铝外壳12通过把密封橡胶19在开口12b处压进铝外壳而被加上封盖，在密封的情况下使一对引出线10c通过密封橡胶19而从外壳12伸出。

在图12中，铝外壳12再在它的开口12b的附近经过老化处理以便围绕该处形成一个收缩部分12c。这样就使铝外壳12被密封橡胶19所密封。然后如图13所示，铝外壳12用一个热收缩圆柱形套管20从标有A的箭头所示方向加以覆盖。在热缩套管20上加以热空气流而使它环绕铝外壳12收缩，从而把套管紧密地依附在外壳上。如图14所示，虚设引出线10a以其一端按标有B的箭头的方向压到铝外壳12的底部，并用熔焊、粘附或锡焊等方法固定到该底部。这里无需说明：虚设引出线10a可以在其一端形成一个尺寸较大的头部以便和底部12a相接触，从而使引出线以较大的连接面积而固定在底部。

另外，上面已说过，虚设引线10a是一个金属引线，它对电解电容器10的电性能并无任何作用。因此，虚设引线10a可以是任何形状的，只要它有足够的能把电解电容器牢固地固定在印制板上的作用就可以。例如，虚设引线10a可以在它的对面一端形成一个平坦部分10f，或者也可以整体都是平的。

提供了一个绝缘底板11以便在其上装置电解电容器10从而形成电解电容器集成块9，这时电解电容器10是侧向安置于绝缘底板11上的。绝缘底板11是一种电气绝缘的材料，例如聚醛树脂、尼龙树脂、ABS树脂、或玻璃纤维混合树脂。另外，绝缘底板11在其上面一侧形成一个凹陷表面11a。凹陷表面11a是圆弧形的，它的曲率半径和电解电容器10的圆柱体的曲率半径相同。另外，绝缘底板11的轴向长度基本上和电解电容器10的该长度相同。绝缘底板11的轴向延伸和径向相对的侧面部分11b的厚度不超过会把对于印在电解电容器10的表面上而提供的极性标识20a和其它标识的视线掩蔽起来这样的厚度。在本实施例中，其厚度规定约为电解电容器10的直径的1/3。

绝缘底板11的所述凹陷表面11a是按照为了使绝缘底板11能以稳固的状态安置铝电解电容器于其上而提供的。绝缘底板11的所述径向相对侧面部分11b的厚度是这样规定的，即要让人们能够肯定地认清在围绕电解电容器10周围的热缩套管20上所提供的极性标识20a和其它标识，而不是遮蔽这些标识。

电解电容器集成块9是作为单体而形成的，这时电解电容器10以稳固的状态装在绝缘底板11的凹陷表面11a上，实际引出线10c和虚设引出线10a被折弯以便把绝缘底板11和电解电容器1固定在一起。

由于如上所述形成了电解电容器集成块9，电解电容器10就由于存在实际引线10c和虚设引线10a而被防止作轴向的移动，这些引线被折弯以围绕绝缘底板11，而且由于绝缘底板11的径向的相对侧面部分11b而被防止作径向移动，这些侧边部分是和电解电容器10的圆柱形表面紧密接触的。

显然，绝缘底板11的凹陷表面11a可以是多边形形状或V字形状而不一定是上面所述的圆弧形，只要这样形成的凹形表面11a能够稳固地在其上安装圆柱形的电解电容器10。

另外，如上所述，由于绝缘底板11的径向相对的侧面部分11b的厚度约为圆柱形电解电容器10的直径的1/3，所以在热缩套管10b上的极性标识20a和其它标识肯定位于可见区域内。

图15表示本发明的第二实施例，其中一个具有较大电容量的较大的电解电容器10侧向地放置在绝缘底板11的凹陷表面11a上，并且实际引出线10c和虚设引出线10a被折弯，以便把绝缘底板11和圆柱形电解电容器10固定在一起从而形成一个单独的元件，就和所述的第一实施例的方式一样。

因此，根据本发明，由于电解电容器10是侧向安放在绝缘底板11上的，任何更大的电容器也可以稳定地放在绝缘底板上，这种绝缘底板要相应地设计成更大，而极性标识和其它标识可以正确地位于可见的区域之内。

本发明就像以上所说的那样构成，其效果或优点如下：如图1、2和15所特别显示的那样，形成了电解电容器集成块9，在其中圆柱形电解电容器10侧向安放在绝缘底板11的凹陷表面11a上，两根实际引出线10c和一根虚设引出线10a被折弯以便把绝缘底板11和电解电容器10固定在一起，从而形成了一个元件，其中的电解电容器10和绝缘底板11在三点10f上互相固定。因此，这个集成块9可以保持在稳固的状态中。

作为尺寸较大的电解电容器10，它们一般都比较高，可以侧向地安放在作为电解电容器10的集成块9的绝缘底板11上，该集成块可以安装在印制板上，在其中集成块9可以在三点处焊接到印制板上，这三点是由位于集成块9的轴向一端的一对相互隔开的实际引出线10c、和位于集成块9轴向对面一端的一个虚设引出线10a所决定的。和常规的电解电容器的悬臂式安装结构相反，集成块9可以更牢固地以它的轴向的相对两端安装在印制板上。

另外，如果印制板发生振动，集成块9可以有效地防止引线受到过多的应力，因此也就可以防止电解电容器电气特性的变坏。所以，集成块9在制造具有长期的足够可靠性的优异电子设备中是很有用的。

另外，集成块9在减少电解电容器的高度方面也是有用的，不然的话，在实际装到印制板上时电容器将很高，另外它对以高密度安装在印制板方面也是有用的。因此，集成块9将使电子设备更薄和更小。

另外，由于电解电容器10的极性标识20a和其它标识肯定是可见的而不会被绝缘底板11的轴向相对的侧面部分11b所遮蔽，所以在集成块9上可以避免重新打印这些标识的工作，从而降低生产成本。

另外，每一根实际引出线在它的自由端被削平，虚设引出线则以其一端在实际引出线的轴向的对面一端固定在电解电容器的底部、而且它的自由端也被削平，同时圆柱形电解电容器安放在绝缘底板的带圆弧的凹陷中。此外，实际引线和虚设引线都被折弯以便把绝缘底板和电解电容器固定在一起，从而形成一个单体。因此，电解电容器是以实际引线和虚设引线的较宽阔的面积焊接到印制板上的。所以，带有安装在其上的电解电容器的印制板相对于传统的印制板来说在尺寸上可以做得更小，因此可以用来制造优异和可靠的电子设备，它们更薄也更小，而且可以牢靠地抵抗震动。

另外，在绝缘底板的上面形成了弧形的凹陷，它的曲率半径和圆柱形电解电容器的曲率半径是相同的。当电解电容器安放在绝缘底板的圆弧形凹陷内时，电解电容器将牢固地固定在绝缘底板上。

Claims (2)

1.一种铝电解电容器，包括一个铝质外壳，铝壳有一个开口端和一个轴向相对并有一个底的另一端，还包括电极箔片和电解纸片，在其上固定着实际的引出线，箔片和纸片互相重叠放置并卷成为圆柱形的电解电容器元件，引出线就从其中伸出，圆柱形的电解电容器元件被插进铝外壳中，外壳的开口端用密封橡胶加以密封，其特征在于，包括：每根所述引出线的被加工成一个平面部分的自由端；一根虚设引线，它对电性能无任何作用，其一端固定地连接到所述铝外壳的所述底部，而其相对一端则加工成为平面部分以便焊接到印制板上；一块绝缘底板，在其上面一侧形成一个凹陷以便在其中安放所述铝外壳的圆柱部分，该绝缘底板有轴向延伸且面对面安排的侧面部分，其厚度是这样设定的以便使印刷在所述铝外壳上的极性标识仍能看到；折弯所述的实际引出线和所述的虚设引出线，使得所述绝缘底板和所述铝外壳固定在一起。

2.根据权利要求1所述的铝电解电容器，所述绝缘底板的所述凹陷是一个圆弧形凹陷，其曲率半径和所述铝外壳的圆柱形部分的曲率半径相同。

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