CN112185691A - 一体型固态电容及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种一体型固态电容及其制造方法,一体型固态电容包括外壳和电容元件,其中,外壳为环氧树脂灌封固化而成的一个封闭整体,外壳顶部形成有通孔;电容元件包括设置于外壳内部的芯包以及由外至内穿过外壳上的通孔并与芯包连接的导针,芯包包括正箔、负箔以及电解纸,正箔和负箔环绕外壳内壁紧密贴合,电解纸为条形,电解纸数量为多个,多个电解纸间隔设置于正箔和负箔之间,导针的数量为两个,两个导针相对于外壳由外至内穿过通孔后分别与正箔和负箔相连;外壳由环氧树脂经点胶机注入模具形成,注入前电容元件设置于空模具中,注入后芯包与外壳内部融为一体。本发明一体型固态电容及其制造方法具有固态电容稳定性好、结构尺寸小的的优点。
Description
技术领域
本发明属于电容技术领域,具体是一种一体型固态电容及其制造方法。
背景技术
两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,就构成了电容器,而由于液态电解电容的诸多问题以及电容器行业发展对产品质量要求越来越高,采用导电性高分子材料作为介电材料的固态电容得到更为广泛的应用。然而,如图1所示,现有的固态电容由铝外壳、素子和胶盖组成,将素子设置于铝外壳内部,并将胶盖盖设于素子上方进行封装完成,这种组装完成的固态电容结构尺寸较大,素子与铝外壳之间存在空隙,在组装及使用过程中,容易受到外部环境振动而导致素子绝缘,进而影响固态电容的稳定性,使固态电容产品质量大打折扣。
为解决现有固态电容稳定性差、结构尺寸大的问题,有必要提出一种一体型固态电容及其制造方法。
发明内容
鉴于背景技术提出的问题,本发明的目的是提出一种一体型固态电容及其制造方法,旨在解决现有固态电容稳定性差、结构尺寸大的问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种一体型固态电容,包括:
外壳,所述外壳为环氧树脂灌封固化而成的一个封闭整体;
电容元件,所述电容元件包括设置于所述外壳内部的芯包以及由外至内穿过所述外壳并与所述芯包连接的导针,所述芯包包括正箔、负箔以及电解纸,所述正箔和所述负箔环绕所述外壳内壁紧密贴合,所述电解纸有两层,,两层电解纸分别间隔设置于所述外壳内壁、所述正箔以及所述负箔之间,所述导针的数量为两个,两个所述导针相对于所述外壳由外至内穿过所述外壳后分别与所述正箔和所述负箔相连;
所述外壳由环氧树脂经点胶机注入模具形成,注入前所述电容元件设置于空模具中,注入后所述芯包与所述外壳内部融为一体,所述环氧树脂包裹所述导针。
优选地,所述导针包括正极导针和负极导针,所述正极导针和所述负极导针分别铆压在所述正箔和所述负箔上。
优选地,所述正箔和所述负箔均采用多孔铝箔。
优选地,所述外壳有内径为6.3mm、8mm、10mm等且高度不同的多种圆柱形外壳可选,所述外壳与所述电容元件尺寸一一对应。
根据本发明的另一方面,还提供一种一体型固态电容的制造方法,包括以下步骤:
裁剪:将正箔、负箔、电解纸裁剪成设计宽度;
卷绕:将导针熔接到正箔和负箔上,并将正箔、负箔、电解纸卷绕成芯包;
熔接:多个芯包通过焊接机焊接在整合铁条上,方便一次性对多个芯包完成相同的工艺操作;
化成:将熔接在一起的芯包首先使用烤箱烘烤、以及在碳化液中施加电压进行碳化,根据电容元件规格和工艺要求不同分别进行多次烘烤和碳化;
含浸:将芯包放入含浸池中浸上含浸液,使导电高分子材料覆盖在芯包上;
组装:将含浸完成后的芯包放置到与电容元件相对位置的模具中之后,再将环氧树脂经点胶机注入模具,根据电容元件规格不同选择尺寸不同的模具与之一一对应;
干燥:在温度80度保持10分钟,再常温24小时出模,得到环氧树脂与电容元件的结合体即一体型固态电容。
本发明的有益效果主要包括:正箔、负箔和电解纸紧密卷绕成芯包容置于模具内,将环氧树脂通过点胶机注入模具中形成环氧树脂的外壳,等外壳固化定型后将模具撤出,便得到一体型固态电容,这种一体型固态电容的芯包上下左右前后各方向均与外壳内部充分抵接,正极导针和负极导针均穿过外壳顶部的通孔,并与正箔和负箔分别熔接,因此,电容元件和环氧树脂外壳紧密贴合,融为一体,毫无间隙,绝缘性更好,进而使得固态电容的稳定性更好,产品质量更加出色。同时,固封成型的环氧树脂外壳无需额外安装胶盖,一体成型的环氧树脂外壳将整个电子元件固封,减少了高度尺寸,整体尺寸更紧凑。另外,采用环氧树脂材质的外壳比采用铝材质的外壳成本更低。
附图说明
图1为现有固态电容的结构示意图;
图2为本发明一实施例一体型固态电容的结构示意图。
附图标号说明:
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作进一步的说明,以便于本领域技术人员理解本发明。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本发明中对“上”、“下”、“前”、“后”、“左”“右”等方位的描述以图2中所示的方位为基准,仅用于解释在图2所示姿态下各部件之间的相对位置关系,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相对应地随之改变。
本发明提出一种一体型固态电容,如图2所示,一体型固态电容包括外壳10和电容元件20,其中,外壳10为环氧树脂灌封固化而成的一个封闭整体;电容元件20包括设置于外壳10内部的芯包21以及由外至内穿过外壳10上的通孔并与芯包21连接的导针22,芯包21包括正箔211、负箔212以及电解纸213,正箔211和负箔212环绕外壳10内壁紧密贴合,电解纸213有两层,两层电解纸213分别间隔设置于外壳10内壁、正箔211以及负箔212之间,导针22的数量为两个,两个导针22相对于外壳10由外至内穿过外壳10后分别与正箔211和负箔212相连;外壳10由环氧树脂经点胶机注入模具形成,注入前电容元件20设置于空模具中,注入后芯包21与外壳10内部融为一体,环氧树脂包裹导针22。导针22包括正极导针221和负极导针222,正极导针221和负极导针222分别铆压在正箔211和负箔212上。正箔211和负箔212均采用多孔铝箔。
具体地,如图2所示,正箔211、负箔212和电解纸213按照电解纸213在第一层、正箔211在第二层、负箔212在第三层、又一电解纸213在第四层的顺序紧密卷绕成芯包21容置于模具内,将环氧树脂通过点胶机注入模具中形成环氧树脂的外壳10,等外壳10固化定型后将模具撤出,便得到一体型固态电容,这种一体型固态电容的芯包21上下左右前后各方向均与外壳10内部充分抵接,正极导针221和负极导针222均穿过外壳10顶部11的通孔,并与正箔211和负箔212分别熔接,因此,电容元件20和环氧树脂外壳10紧密贴合,融为一体,毫无间隙,绝缘性更好,进而使得固态电容的稳定性更好,产品质量更加出色。同时,固封成型的环氧树脂外壳10无需额外安装胶盖,一体成型的环氧树脂外壳10将整个电子元件固封,减少了高度尺寸,整体尺寸更紧凑。另外,采用环氧树脂材质的外壳10比采用铝材质的外壳10成本更低。
进一步地,外壳10有内径为6.3mm、8mm、10mm等且高度不同的多种圆柱形外壳10可选,外壳10与电容元件20尺寸一一对应。在实际使用过程中,根据电容产品需求不同,对应会使用不同尺寸的模具来生产于电容元件20匹配的外壳10,其中圆柱形外壳10使用较多,一般设定其内径为6.3mm或8mm或10mm,若有其他尺寸需求,均可通过修改模具实现。
本发明还提供一种一体型固态电容的制造方法,包括以下步骤:
步骤S100、裁剪:将正箔、负箔、电解纸裁剪成设计宽度;
步骤S200、卷绕:将导针熔接到正箔和负箔上,并将正箔、负箔、电解纸卷绕成芯包;
步骤S300、熔接:多个芯包通过焊接机焊接在整合铁条上,方便一次性对多个芯包完成相同的工艺操作;
步骤S400、化成:将熔接在一起的芯包首先使用烤箱烘烤、以及在碳化液中施加电压进行碳化,根据电容元件规格和工艺要求不同分别进行多次烘烤和碳化;
步骤S500、含浸:将芯包放入含浸池中浸上含浸液,使导电高分子材料覆盖在芯包上;
步骤S600、组装:将含浸完成后的芯包放置到与电容元件相对位置的模具中之后,再将环氧树脂经点胶机注入模具,根据电容元件规格不同选择尺寸不同的模具与之一一对应;
步骤S700、干燥:在温度度保持分钟,再常温小时出模,得到环氧树脂与电容元件的结合体即一体型固态电容。
本发明提供的一种一体型固态电容的制造方法,与现有技术相比,一体型固态电容制造时采用熔接的方式将多个相同规格的芯包21熔接在同一根整合铁条上,相同规格的芯包21后续需要完成的工艺流程相同,一次性对多个芯包21进行化成、含浸等操作可以大大提高一体型固态电容的制造效率。
其次,在组装时,先将待组装的芯包21放置到对应的模具中,后通过点胶机将环氧树脂注入模具中,待环氧树脂固化成型为外壳10后撤去模具,此时外壳10内部于电容元件20完美契合,充分抵接,毫无间隙,融为一体,避免外部振动而导致素子绝缘,从根本上解决固态电容稳定性差的问题的同时也省略了胶盖的组装,使得固态电容的结构更加紧凑。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种一体型固态电容,其特征在于,所述一体型固态电容包括:
外壳,所述外壳为环氧树脂灌封固化而成的一个封闭整体;
电容元件,所述电容元件包括设置于所述外壳内部的芯包以及由外至内穿过所述外壳并与所述芯包连接的导针,所述芯包包括正箔、负箔以及电解纸,所述正箔和所述负箔环绕所述外壳内壁紧密贴合,所述电解纸有两层,,两层电解纸分别间隔设置于所述外壳内壁、所述正箔以及所述负箔之间,所述导针的数量为两个,两个所述导针相对于所述外壳由外至内穿过所述外壳后分别与所述正箔和所述负箔相连;
所述外壳由环氧树脂经点胶机注入模具形成,注入前所述电容元件设置于空模具中,注入后所述芯包与所述外壳内部融为一体,所述环氧树脂包裹所述导针。
2.根据权利要求1所述一种一体型固态电容,其特征在于,所述导针包括正极导针和负极导针,所述正极导针和所述负极导针分别铆压在所述正箔和所述负箔上。
3.根据权利要求2所述一种一体型固态电容,其特征在于,所述正箔和所述负箔均采用多孔铝箔。
4.根据权利要求1-3中任一项所述一种一体型固态电容,其特征在于,所述外壳有内径为6.3mm、8mm、10mm等且高度不同的多种圆柱形外壳可选,所述外壳与所述电容元件尺寸一一对应。
5.根据权利要求1-4中任一项所述一种一体型固态电容制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
裁剪:将正箔、负箔、电解纸裁剪成设计宽度;
卷绕:将导针熔接到正箔和负箔上,并将正箔、负箔、电解纸卷绕成芯包;
熔接:多个芯包通过焊接机焊接在整合铁条上,方便一次性对多个芯包完成相同的工艺操作;
化成:将熔接在一起的芯包首先使用烤箱烘烤、以及在碳化液中施加电压进行碳化,根据电容元件规格和工艺要求不同分别进行多次烘烤和碳化;
含浸:将芯包放入含浸池中浸上含浸液,使导电高分子材料覆盖在芯包上;
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210105 |