CN112863884B - 电容器及其制备方法、电子设备、电子鞭炮及其编排方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电容器及其制备方法、电子设备、电子鞭炮及其编排方法，属于电容器技术领域。该电容器的制备方法包括以下步骤：首先，在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；接着，将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；然后，将芯包含浸于电解液中；最后，将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。本发明实施例制得电容器的电性能良好，将该电容器用作于电子鞭炮，不会像传统的鞭炮一样污染环境，同时又能达到鞭炮的效果，以及可以在48V及以下的安全电压下进行使用，具有较高的环保性和安全性。

Description

电容器及其制备方法、电子设备、电子鞭炮及其编排方法
技术领域
本发明涉及电容器技术领域，具体是一种电容器及其制备方法、电子设备、电子鞭炮及其编排方法。
背景技术
电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路， 能量转换，控制等方面。
传统鞭炮在生产、运输和使用的过程中都是有安全风险的，并且现在大部分的城市都禁止燃放烟花鞭炮，所以现在出现了电子鞭炮来替代传统的鞭炮。目前鞭炮的替代品有利用氧气的礼炮机或者利用电压击穿空气的电子鞭炮，其中，礼炮机的体积大，在使用的时候还需要携带氧气瓶，安全性还是得不到保证。而现有的电子鞭炮是利用高压将空气击穿产生爆破的声音，其一般是利用的是220V的家用电源，在野外使用不方便，并且其使用的电压还是过高，不能够完全替代鞭炮。所以，目前急需一种可以替代鞭炮的电子产品，以避免上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电容器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种电容器的制备方法，包括以下步骤：
取木纤维、竹纤维、麻纤维和人造纤维中的一种或多种作为电解纸的材质；
取木纤维、竹纤维、麻纤维和人造纤维中的一种或多种作为隔离层的材质；
取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质；
在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；
将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；
将芯包含浸于电解液中；
将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。
优选的，人造纤维是由利用有纤维素或蛋白质的天然高分子物质为原料，经化学和机械加工而成的；其中，天然高分子物质包括木材、蔗渣、芦苇、大豆、乳酪中的一种或者多种。
优选的，阀金属为铝、镁和钛中的一种。
优选的，所述的电解液包括溶剂和溶质；所述的溶剂为乙二醇、水、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺和苯甲醇中的一种或多种；所述的溶质为已二酸、己二酸铵、甲酸铵和马来酸盐中的一种或多种。
优选的，所述溶剂与所述溶质的质量比为(3~5):1。
优选的，所述的电解液还包括添加剂，所述添加剂为亚磷酸、次亚磷酸、偏磷酸、柠檬酸及其盐、胭脂虫红和酸性墨水中的一种或多种。
优选的，所述添加剂与溶剂的质量比为1:(5~20)。
本发明实施例的另一目的在于提供一种上述制备方法制得的电容器。
本发明实施例的另一目的在于提供一种电子设备，所述的电子设备包含上述电容器。
本发明实施例的另一目的在于提供一种电子鞭炮，所述的电子鞭炮由若干组上述的电容器编排而成。
本发明实施例的另一目的在于提供一种电子鞭炮的编排方法，其包括以下步骤：先将多个上述的电容器编成一排，并用纸板将每个电容器的第一导针和第二导针隔开，使得电容器的第一导针和第二导针位于纸板的两侧；然后，通过热熔胶带将第一导针和第二导针固定在纸板上，得到所述的电子鞭炮。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例制得电容器的电性能良好，将该电容器用作于电子鞭炮，不会像传统的鞭炮一样污染环境，同时又能达到鞭炮的效果，以及可以在48V及以下的安全电压下进行使用，具有较高的环保性和安全性。
附图说明
图1为实施例10提供的一种电容器的结构示意图。
图2为实施例11提供的一种电子鞭炮的结构示意图。
图3为实施例11提供的一种电子鞭炮的仰视角结构示意图。
图中：1-金属箔、2-隔离纸、3-电解纸、4-第一导针、5-第二导针、6-纸板、7-热熔胶带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。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。
实施例1
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木纤维作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取木纤维作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用铝箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由3kg的溶剂和1kg的溶质混合而成；所述的溶剂为乙二醇；所述的溶质为已二酸。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和塑料外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例2
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取竹纤维和麻纤维按1:1的质量比混合的纤维混合物作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取竹纤维和麻纤维按1:1的质量比混合的纤维混合物作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用镁箔。
（4）在电解纸上设置第一导针，在导电层上设置第二导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第二导针的导电层、隔离层、设有第一导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由5kg溶剂、1kg溶质和1kg添加剂混合而成；所述的溶剂为水和γ-丁内酯按1:1的体积比进行混合的混合物；所述的溶质为己二酸铵和甲酸铵按1:1的质量比进行混合的混合物；所述添加剂为亚磷酸。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和金属外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例3
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取麻纤维和人造纤维按1:1的质量比混合的纤维混合物作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。其中，人造纤维是由利用有纤维素或蛋白质的天然高分子物质为原料，经化学和机械加工而成的；其中，天然高分子物质包括木材、蔗渣、芦苇、大豆和乳酪。
（2）取麻纤维和人造纤维按1:1的质量比混合的纤维混合物作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用钛箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由5kg溶剂、1kg溶质和0.25kg添加剂混合而成；所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和苯甲醇按1:1的体积比进行混合的混合物；所述的溶质为甲酸铵和马来酸盐按1:1的质量比进行混合的混合物；所述添加剂为次亚磷酸和偏磷酸按1:1的体积比进行混合的混合物。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和硬纸外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例4
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木纤维、竹纤维和麻纤维按1:1:1的质量比进行混合的纤维混合物作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取木纤维、竹纤维和麻纤维按1:1:1的质量比进行混合的纤维混合物作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用铝箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由4kg溶剂、1kg溶质和0.5kg添加剂混合而成；所述的溶剂为乙二醇、水和γ-丁内酯按1:1:1的体积比进行混合的混合物；所述的溶质为已二酸、己二酸铵和甲酸铵按1:1:1的体积比进行混合的混合物；所述添加剂为柠檬酸、胭脂虫红和酸性墨水按1:1:1的质量比进行混合的混合物。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和硬纸外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例5
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木纤维作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取竹纤维作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用铝箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由4kg溶剂、1kg溶质和0.4kg添加剂混合而成；所述的溶剂为苯甲醇；所述的溶质为马来酸盐；所述添加剂为柠檬酸盐和酸性墨水按1:1的质量比进行混合的混合物。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和硬纸外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例6
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取竹纤维作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取麻纤维作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用铝箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由4.5kg溶剂、1kg溶质和0.5kg添加剂混合而成；所述的溶剂为水和苯甲醇按1:1的体积比进行混合的混合物；所述的溶质为己二酸铵、甲酸铵和马来酸盐按1:1:1的质量比进行混合的混合物；所述添加剂为次亚磷酸和酸性墨水按1:1的质量比进行混合的混合物。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和塑料外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例7
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取竹纤维作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取麻纤维作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用铝箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由3.5kg溶剂、1kg溶质和0.5kg添加剂混合而成；所述的溶剂为水和苯甲醇按1:1的体积比进行混合的混合物；所述的溶质为甲酸铵和马来酸盐按1:1的质量比进行混合的混合物；所述添加剂为酸性墨水。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和塑料外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例8
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取木纤维作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取竹纤维作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用铝箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由3.5kg溶剂、1kg溶质和0.7kg添加剂混合而成；所述的溶剂为苯甲醇；所述的溶质为马来酸盐；所述添加剂为柠檬酸盐。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和硬纸外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例9
该实施例提供了一种电容器的制备方法，其包括以下步骤：
（1）取竹纤维作为电解纸的材质，电解纸为电解纸。
（2）取麻纤维作为隔离层的材质，隔离层为隔离纸。
（3）取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质，导电层为金属箔，具体可采用铝箔。
（4）在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；具体的，通过钉卷机将第二导针和第一导针分别铆接在电解纸和导电层上。
（5）将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；隔离层介于导电层和电解纸之间，且隔离层的宽度要大于导电层和电解纸的宽度，隔离层的长度也要大于导电层和电解纸的长度。
（6）在常温下，将上述芯包含含浸于电解液中，含浸30min后，直至芯包被浸透；其中，电解液由4.2kg溶剂、1kg溶质和0.8kg添加剂混合而成；所述的溶剂为水和苯甲醇按1:1的体积比进行混合的混合物；所述的溶质为己二酸铵和马来酸盐按1:1的质量比进行混合的混合物；所述添加剂为次亚磷酸和酸性墨水按1:1的质量比进行混合的混合物。
（7）将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。具体的，可以通过橡胶塞和塑料外壳对芯包进行密封组装，将组装后的电容器进行套管测试，并筛选良品，即可得到最终的电容器产品。
实施例10
如附图1所示，该实施例提供了一种电容器，其包括金属箔1、隔离纸2、电解纸3、第一导针4和第二导针5，第一导针4铆接在金属箔1，第二导针5铆接在电解纸3上，隔离纸2设置在金属箔1与电解纸3之间。该电容器的制备方法为实施例9所提供的制备方法，其对应的电解纸为电解纸3，隔离层为隔离纸2，导电层为金属箔1，其中，电解纸3和隔离纸2的颜色均可选用为大红、朱红、嫣红、深红、水红、橘红、杏红、粉红、桃红、玫瑰红、玫瑰茜红、土红、铁锈红、浅珍珠红、壳黄红、紫红、宝石红、橙红、浅粉红、鲑红、猩红、鲜红、枢机红、勃艮第酒红、灰玫红、杜鹃红、枣红等红色但不限于红色。
实施例11
如附图2-3所示，该实施例提供了一种电子鞭炮，该电子鞭炮是由若干组上述实施例10提供的电容器编排而成。具体的方法为，将多个电容器编成一排，并用纸板6将每个电容器的第一导针4和第二导针5隔开，使得电容器的第一导针4和第二导针5位于纸板6的两侧，其中，第一导针4和第二导针5均可通过热熔胶带7固定在纸板6上。该电子鞭炮需要使用的时候，可以直接用一根导线焊线纸板6两边的第一导针4和第二导针，然后通电即可使用。该电子鞭炮可以在48V及以下的安全电压下进行使用，其具有较高的环保性和安全性，同时又能达到传统鞭炮的爆炸和视觉效果。
另外，将上述实施例1~9制得的电解液进行电性能指标测试，其测试结果如下表1所示。
表1
序号 静电容量/μF 损耗因数/% 等效串联电阻/Ω
1 0.959 26.5 342
2 0.957 21.4 284
3 0.897 23.6 331
4 1.07 22.1 262
5 1.03 21.4 261
6 0.978 25 370
7 1.03 25.7 305
8 1.07 24.1 287
9 1.08 27.3 310
从上表可以看到，本发明实施例制得的电容器具有良好的电性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取木纤维、竹纤维、麻纤维和人造纤维中的一种或多种作为电解纸的材质；
取木纤维、竹纤维、麻纤维和人造纤维中的一种或多种作为隔离层的材质；
取能生成氧化膜的阀金属作为导电层的材质；
在电解纸上设置第二导针，在导电层上设置第一导针；
将设有第一导针的导电层、隔离层、设有第二导针的电解纸依次层叠并卷绕成芯包；
将芯包含浸于电解液中；
将含浸后的芯包进行密封组装，得到所述的电容器。
2.根据权利要求1所述的一种电容器的制备方法，其特征在于，所述的电解液包括溶剂和溶质；所述的溶剂为乙二醇、水、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺和苯甲醇中的一种或多种；所述的溶质为已二酸、己二酸铵、甲酸铵和马来酸盐中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种电容器的制备方法，其特征在于，所述溶剂与所述溶质的质量比为(3~5):1。
4.根据权利要求2所述的一种电容器的制备方法，其特征在于，所述的电解液还包括添加剂，所述添加剂为亚磷酸、次亚磷酸、偏磷酸、柠檬酸及其盐、胭脂虫红和酸性墨水中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种电容器的制备方法，其特征在于，所述添加剂与溶剂的质量比为1:(5~20)。
6.一种如权利要求1~5中任一项所述制备方法制得的电容器。
7.一种电子设备，其特征在于，所述的电子设备包含如权利要求6所述的电容器。
8.一种电子鞭炮，其特征在于，所述的电子鞭炮由若干组如权利要求6所述的电容器编排而成。
9.一种电子鞭炮的编排方法，其特征在于，包括以下步骤：先将多个如权利要求6所述的电容器编成一排，并用纸板将每个电容器的第一导针和第二导针隔开，使得电容器的第一导针和第二导针位于纸板的两侧；然后，通过热熔胶带将第一导针和第二导针固定在纸板上，得到所述的电子鞭炮。
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