CN112927935B - 抗雷击电解电容器及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种种抗雷击电解电容器及其生产工艺，涉及电解电容器的领域，其包括铝壳、芯子、两个引线、两个第一导电条、多个主放电组件，第一导电条连接于引线和芯子之间，主放电组件包括两个第一铝片和两个第二导电条，第二导电条一端和第一导电条连接另一端和第一铝片连接，两个第一铝片之间形成第一放电间隙；抗雷击电解电容器的生产工艺包括以下步骤：S1：裁切电解纸；S2：固定引线与铝箔；S3：将正铝箔、第一电解纸、负铝箔和第二电解纸卷绕形成芯子；S4：将芯子浸入电解液中；S5：将引线穿过胶粒，将芯子封装在铝壳内；S6：在铝壳外部套入套管；S7：将电解电容器老化；S8：剔除性能不达标产品。本申请具有减少电解电容器的损坏的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电解电容器的领域，尤其是涉及一种抗雷击电解电容器及其生产工艺。
背景技术
电解电容器是电容器的一种，电解电容器的主要特点是单位面积的容量很高，目前生产的电解电容器主要为铝电解电容器和钽电解电容器，铝电解电容器的阳极主要为铝箔，阴极主要为电解液。
相关技术中，申请号为201521004507.0的申请文件公开了一种新型防雷击铝电解电容器，新型防雷击铝电解电容器由内到外依次排列为正极铝、两层电解纸、负极铝、两层电解纸、外部封装，其在不改变原有铝电解电容器容积和电性能的同时，将隔离层介质增加到4层，增加了高压冲击，减少LED照明设备和家电雷击故障发生率。
针对上述中的相关技术，发明人认为，遭受雷击时，电解电容器内的瞬时电流增大，而单纯的将隔离层介质增厚，在瞬时电流过大时，也存在有将隔离层击穿，导致电解电容器损坏的缺陷。
发明内容
为了减少电解电容器的损坏，本申请提供一种抗雷击电解电容器及其生产工艺。
第一方面，本申请提供一种抗雷击电解电容器，采用如下的技术方案：
抗雷击电解电容器，包括铝壳、芯子和两个引线，任一引线为正引线另一引线为负引线，还包括两个第一导电条、多个主放电组件和多个辅助放电组件，一个所述第一导电条一端与一个所述引线连接另一端与所述芯子连接，所述主放电组件包括两个第一铝片和两个第二导电条，所述第二导电条一端和所述第一导电条连接另一端和所述第一铝片连接，两个所述第一铝片之间形成第一放电间隙，所述辅助放电组件包括两个第二铝片和两个第三导电条，所述第三导电条一端与所述第一导电条连接另一端与所述第二铝片连接，两个所述第二铝片之间形成第二放电间隙，所述第二放电间隙大于所述第一放电间隙，且所述第一铝片和第二铝片沿第一导电条的导电方向交错设置。
通过采用上述技术方案，雷击时，第一放电间隙会发生空气击穿，从而将电能快速释放，减少电能传输至芯子处，可减少对芯子的损坏，从而减小对电解电容器的损坏；另外，由于第二放电间隙大于第一放电间隙，因此，第一放电间隙和第二放电间隙可对不同电量的雷击进行释放，若雷击电量较小，则第二放电间隙的间距小于空气击穿所需宽度，此时由第一放电间隙进行释放，若雷击电量较大，则第一放电间隙的距离较小，放电效果较差，此时第二放电间隙处形成空气击穿；而将第一铝片和第二铝片沿第一导电条的导电方向交错设置，可在不同位置均匀放电。
可选的，所述芯子包括由内向外依次设置的正铝箔、第一电解纸、负铝箔和第二电解纸，任一第一导电条一端与正铝箔连接另一端与引线连接，另一第一导电条一端与负铝箔连接另一端与引线连接。
通过采用上述技术方案，雷击时，大部分电流被第一导电条引导至第二导向条或第三导电条处，从而减少电流导向至正铝箔和负铝箔处，减少正铝箔和负铝箔的击穿，从而减少电解电容器的损坏。
第二方面，本申请还提供一种抗雷击电解电容器的生产工艺，采用如下的技术方案：
抗雷击电解电容器的生产工艺，所述正铝箔和负铝箔的原材料均为铝箔，第一电解纸和第二电解纸的原材料均为电解纸；包括以下步骤：
S1：裁切：将第一电解纸、第二电解纸切割至所需形状；
S2：固定引线：将正引线与正铝箔固定，将负引线与负铝箔固定；
S3：卷绕：将正铝箔、第一电解纸、负铝箔和第二电解纸卷绕形成芯子；
S4：含浸：将芯子浸入电解液中；
S5：组立：将引线穿过胶粒，再将芯子封装在铝壳内；
S6：套管：在铝壳外部套入套管，所述套管上标记有产品信息；
S7：老化：将电解电容器施加高温高压进行老化；
S8：分选：剔除性能不达标的产品。
通过采用上述技术方案，加工时，首先将第一电解纸、第二电解纸裁切，裁切完成后将正引线与正铝箔固定、将负引线与负铝箔固定，此时，正引线一端延伸出正铝箔外侧，负引线一端延伸出负铝箔外侧，再将正铝箔、第一电解纸、负铝箔和第二电解纸卷绕呈筒状，形成芯子，将卷好的芯子完全浸入电解液中，电解液将芯子完全浸泡，浸泡完成后，将引线一端穿过胶粒，在穿设的过程中不能将引线弯折，以保证引线的平直度，之后将芯子整体装入铝壳内进行封装；之后在铝壳外部套入套管，用以起到标识作用，便于人员分辨不同型号的电解电容器；之后，对电解电容器进行老化测试，再将残次品进行剔除，提高产品流出至用户处的质量，减少用户在使用过程中电解电容器出现损坏的可能性。
可选的，将引线与铝箔固定前，将铝箔输送至固定铝箔与引线的位置处，输送过程中采用输送装置进行；
所述输送装置包括架体和多个限位组件，所述限位组件包括第一棍轴和第二棍轴，所述第一棍轴和第二棍轴均设于所述架体上，所述第一棍轴与所述第二棍轴平行设置，所述第一棍轴的轴线与所述铝箔的输送方向垂直，所述第二棍轴和所述第一棍轴外壁形成送料间隙，所述铝箔穿过所述送料间隙设置。
通过采用上述技术方案，铝箔的来料为卷料，在制作过程中，需要将铝箔从来料的卷筒上剥离，再将铝箔的自由端输送至铝箔与引线的固定的位置，将铝箔与引线固定后将卷绕的铝箔切割分离；因此，为了减小在输送铝箔的过程中铝箔发生偏移，本申请将铝箔穿过送料间隙，可由第一棍轴和第二棍轴对铝箔起到限位作用，若铝箔偏移位置过大，则铝箔朝向铝箔输送方向一侧偏移的过程中，部分段落的铝箔边缘处容易发生褶皱或撕裂，导致铝箔受到损坏，而此类损坏通常不易被发现，但在使用的过程中，容易造成断路的情况发生，因此，在制作过程中减少铝箔发生偏移，提高铝箔的质量，可减少用户在使用的过程中电解电容器发生损坏的现象。
可选的，还包括多个调节组件，所述调节组件包括连接杆、转动杆和扭簧，所述连接杆和所述架体固定连接，所述转动杆一端与所述连接杆转动连接另一端与所述第一棍轴转动连接，所述扭簧一端与所述连接杆固定连接另一端与所述转动杆固定连接。
通过采用上述技术方案，铝箔在输送的过程中，由于扭簧的作用，可以驱动第一棍轴向第二棍轴一侧转动，因此可使得铝箔被夹紧于第一棍轴和第二棍轴之间，可进一步减少铝箔发生偏移；另外，第一棍轴与连接杆转动连接，可使得铝箔经过送料间隙时带动第一棍轴同步转动，减少铝箔与第一棍轴之间发生摩擦，减少第一棍轴将铝箔表面的氧化铝擦掉。
可选的，所述第二棍轴与所述架体转动连接。
通过采用上述技术方案，通过设置第二棍轴与架体转动连接，可使得输送铝箔的过程中铝箔带动第二棍轴转动，减少铝箔与第二棍轴之间的相对摩擦，减少第二棍轴将铝箔表面的氧化铝擦掉。
可选的，还包括夹持组件，所述夹持组件包括双向螺杆、电机和两个夹持块，所述双向螺杆与所述架体转动连接，所述双向螺杆的轴线与铝箔的输送方向垂直，且与所述第一棍轴的轴线垂直，所述电机用于驱动所述双向螺杆转动，一个所述夹持块一一对应的与所述双向螺杆的一个螺纹段螺纹连接，所述夹持块沿所述双向螺杆的轴线方向与所述架体滑动连接。
通过采用上述技术方案，需要将卷绕完成的铝箔切割时，夹持组件将铝箔远离芯子的一端夹持，夹持时，电机带动双向螺杆转动，双向螺杆转动的过程中两个夹持块朝向相互靠近的一侧运动，两个夹持块便可将铝箔夹紧；通过设置夹持组件可减少将铝箔切割后铝箔容易朝向来料端回缩的情况发生。
可选的，所述夹持块上固定连接有挤压柱，所述挤压柱的轴线与所述第一棍轴的轴线平行，两个所述挤压柱的轴线沿铝箔的输送方向依次分布。
通过采用上述技术方案，将铝箔夹持时，两个挤压柱的轴线偏离，从而可将铝箔沿输送方向绕一定角度，可进一步减少铝箔向铝箔的来料端回缩。
可选的，所述第一棍轴外壁固接有第一防护层。
通过采用上述技术方案，输送铝箔时，第一防护层与铝箔接触，设置第一防护层可减少将铝箔损坏。
可选的，所述第二棍轴外壁固接有第二防护层。
通过采用上述技术方案，输送铝箔时，第二防护层与铝箔接触，设置第二防护层可减少将铝箔损坏。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置间距不同的第一放电间隙和第二放电间隙，可在不同电量的雷击下均进行放电，减少了电解电容器受到损坏；
2.通过设置限位组件可减少铝箔朝向铝箔的输送方向一侧偏移，可减少铝箔发生损坏，减少电解电容器在使用的过程中发生断路；
3.通过设置夹持组件可减少将铝箔一端切割后，铝箔失去限制容易朝向铝箔的来料端发生回缩的情况发生。
附图说明
图1是本申请抗雷击电解电容器的整体结构示意图；
图2是是本申请芯子的结构示意图；
图3是本申请抗雷击电解电容器生产工艺中输送装置的整体结构示意图；
图4是本申请调节组件和限位组件的结构示意图；
图5是本申请夹持组件的结构示意图。
附图标记说明：1、铝壳；2、芯子；21、正铝箔；22、第一电解纸；23、负铝箔；24、第二电解纸；3、引线；4、第一导电条；5、主放电组件；51、第二导电条；52、第一铝片；521、第一放电间隙；6、辅助放电组件；61、第三导电条；62、第二铝片；621、第二放电间隙；7、调节组件；71、连接杆；72、转动杆；721、转动孔；73、扭簧；74、挡环；8、限位组件；81、第一棍轴；811、第一防护层；82、第二棍轴；821、第二防护层；83、送料间隙；9、夹持组件；91、电机；92、双向螺杆；93、转动座；94、夹持块；941、挤压柱；95、导向块；10、架体；101、导向槽。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种抗雷击电解电容器。参照图1和图2，抗雷击电解电容器包括铝壳1、芯子2、两个引线3、两个第一导电条4、3个主放电组件5和2个辅助放电组件6。
参照图1和图2，芯子2卡于铝壳1内部，芯子2包括由内向外依次设置的正铝箔21、第一电解纸22、负铝箔23和第二电解纸24；正铝箔21和负铝箔23的原材料均为铝箔，第一电解纸22和第二电解纸24的原材料均为电解纸；任一第一导电条4一端与正铝箔21焊接另一端与引线3焊接，与正铝箔21连接的引线3为正引线；另一第一导电条4一端与负铝箔23连接另一端与引线3连接，与负铝箔23连接的引线3为负引线；第一导向条位于铝壳1内部，引线3一端穿过铝壳1并延伸至铝壳1外。
参照图1，主放电组件5包括两个第二导电条51和两个第一铝片52；一个第一导电条4与每一主放电组件5中的一个第二导电条51连接，第二导电条51一端与第一导电条4焊接另一端与第一铝片52焊接，第一铝片52设于两个第一导电条4相互靠近的一侧，两个第一铝片52相互靠近的一面均涂覆由氧化膜；两个第一铝片52上的氧化膜之间形成第一放电间隙521。
参照图1，辅助放电组件6包括两个第二铝片62和两个第三导电条61；一个第一导电条4与每一辅助放电组件6中的一个第三导电条61连接，第三导电条61一端与第一导电条4焊接另一端与第二铝片62焊接；第二铝片62设于两个第一导电条4相互靠近的一侧，两个第二铝片62相互靠近的一侧涂覆有氧化膜，两个第二铝片62的氧化膜之间形成第二放电间隙621，第二放电间隙621的宽度大于第一放电间隙521的宽度；第一导电条4的导电方向为往返于引线3、第一导电条4和芯子2之间，第一铝片52和第二铝片62沿第一导电条4的导电方向交错设置。
本申请实施例一种抗雷击电解电容器的实施原理为：导电时，电流从正引线流入并依次流经第一导电条4、正极箔、负极箔、第一导电条4和负引线；正常使用时，第一放电间隙521和第二放电间隙621起到绝缘作用；雷击时，若雷击电量较大，则第二放电间隙621处发生空气击穿，瞬时放电，若雷击量较小，则第一放电间隙521处发生空气击穿，瞬时放电，从而减少电流进入芯子2内，减少将正极箔、负极箔击穿的可能性。
本申请实施例还公开一种抗雷击电解电容器的生产工艺。抗雷击电解电容器的生产工艺包括以下步骤：
S1：裁切：
将第一电解纸22、第二电解纸24按照设计要求切割至所需形状；切割时，若第一电解纸22、第二电解纸24出现破损，则将破损的电解纸剔除，减少破损的电解纸进入下一道工序。
S2：固定引线3：
铝箔的来料为卷料，将铝箔从卷料上剥离，将铝箔输送至引线3处时，将引线3与铝箔铆接，将引线3与铝箔固定后，用切割刀将铆接有引线3的铝箔部分切割；铆接过程中，连接有正引线的第一导电条4与正铝箔21铆接，连接有负引线的第一导电条4与负铝箔23铆接。
S3：卷绕：
四层原料依次按照正铝箔21、第一电解纸22、负铝箔23和第二电解纸24的顺序依次排布，再将四层原料卷绕形成芯子2，卷绕的过程中，正铝箔21位于最内层。
S4：含浸：
将芯子2浸入电解液中，含浸过程要保证芯子2的各个部位均被电解液浸泡。
S5：组立：
将引线3一端穿过胶粒，再将芯子2整体封装在铝壳1内，最后将胶粒和铝壳1铆接固定；
S6：套管：
在铝壳1外部套入套管，套管内壁与铝壳1外壁之前的公差配合为过渡配合，套管上用打码机标记有产品信息，产品信息可便于用户分辨产品的型号，从而形成电解电容器成品。
S7：老化：
对电解电容器施加测试电压，测试电压高于电解电容器的额定电压，再在105℃的温度下放置5小时，以进行老化测试。
S8：分选：
老化结束后，将损坏的不合格产品剔除。
S9：终检：
分选完成后，将外观不合格的产品再一次剔除。
参照图3和图4，S2中，输送铝箔的过程采用输送装置进行，铝箔的输送方向为水平输送，输送装置包括架体10、2个调节组件7、2个限位组件8和1个夹持组件9，一个调节组件7和一个限位组件8一一对应设置；两个限位组件8个1个夹持组件9沿铝箔的输送方向依次排布。
参照图3和图4，调节组件7包括连接杆71、转动杆72、扭簧73和挡环74，连接杆71焊接于架体10侧壁，转动杆72一端与连接杆71转动连接，转动杆72侧壁开设有转动孔721，连接杆71设于转动孔721内，转动杆72的转动轴线水平设置且与铝箔的输送方向垂直；扭簧73套接于连接杆71外壁，扭簧73一端连接杆71外壁焊接另一端与转动杆72侧壁焊接；挡环74同轴设于连接杆71外壁，挡环74与连接杆71通过螺丝固定连接，扭簧73、转动杆72设于挡环74和架体10侧壁之间。
参照图3和图4，限位组件8包括第一棍轴81和第二棍轴82，第一棍轴81外壁通过胶水同轴固定粘接有第一防护层811，第二棍轴82外壁通过胶水同轴固定粘接有第二防护层821，本实施例中第一防护层811和第二防护层821的材质均为硅胶；第一棍轴81与转动杆72远离连接杆71的一端转动连接，第二棍轴82与架体10侧壁转动连接，第一棍轴81和第二棍轴82平行设置，第一棍轴81和第二棍轴82的轴线与转动杆72的转动轴线平行，且第一棍轴81和第二棍轴82沿竖直方向分布，铝箔夹设于第一棍轴81和第二棍轴82之间，铝箔将第一棍轴81与第二棍轴82撑开时，第二防护层821和第一防护层811外壁形成送料间隙83。
参照图5，夹持组件9包括电机91、双向螺杆92、两个转动座93、两个夹持块94和两个导向块95；电机91为伺服电机，电机91的机壳与架体10侧壁通过螺丝固定连接，电机91的输出轴与双向螺杆92通过联轴器同轴固定连接，双向螺杆92的轴线竖直设置，转动座93与架体10侧壁焊接，双向螺杆92一端与一个转动座93转动连接；一个夹持块94与双向螺杆92的一个螺纹段一一对应的螺纹连接，一个导向块95与一个夹持块94焊接，架体10侧壁沿双向螺杆92的轴线方向开设有导向槽101，导向块95沿双向螺杆92的轴线方向滑动连接于导向槽101内。
参照图4和图5，夹持块94上焊接有圆柱形的挤压柱941，挤压柱941的轴线与第一棍轴81的轴线平行，两个挤压柱941的轴线沿铝箔的输送方向依次分布，两个挤压柱941的轴线沿铝箔的输送方向的间隙为2mm。
本申请实施例中采用的输送装置的实施原理为：作业时，将铝箔的自由端依次穿过两个送料间隙83后输送至需要与引线3固定的位置，将固定有引线3的铝箔部分切割前，用夹持组件9将铝箔夹持。
夹持时，电机91带动双向螺杆92正向转动，双向螺杆92带动两个夹持块94朝向相互靠近的一侧运动，两个夹持块94便可带动挤压柱941运动，两个挤压柱941将铝箔固定。将铝箔松开时，电机91带动双向螺杆92反向转动，双向螺杆92带动两个挤压柱941朝向相互远离的一侧运动，从而便可将铝箔松开。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抗雷击电解电容器，包括铝壳、芯子(2)和两个引线(3)，任一引线(3)为正引线另一引线(3)为负引线，其特征在于：还包括两个第一导电条(4)、多个主放电组件(5)和多个辅助放电组件(6)，一个所述第一导电条(4)一端与一个所述引线(3)连接另一端与所述芯子(2)连接，所述主放电组件(5)包括两个第一铝片(52)和两个第二导电条(51)，所述第二导电条(51)一端和所述第一导电条(4)连接另一端和所述第一铝片(52)连接，两个所述第一铝片(52)之间形成第一放电间隙(521)，所述辅助放电组件(6)包括两个第二铝片(62)和两个第三导电条(61)，所述第三导电条(61)一端与所述第一导电条(4)连接另一端与所述第二铝片(62)连接，两个所述第二铝片(62)之间形成第二放电间隙(621)，所述第二放电间隙(621)大于所述第一放电间隙(521)，且所述第一铝片(52)和第二铝片(62)沿第一导电条(4)的导电方向交错设置；
所述芯子(2)包括由内向外依次设置的正铝箔(21)、第一电解纸(22)、负铝箔(23)和第二电解纸(24)，任一第一导电条(4)一端与正铝箔(21)连接另一端与引线(3)连接，另一第一导电条(4)一端与负铝箔(23)连接另一端与引线(3)连接。
2.一种用于权利要求1所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：所述正铝箔(21)和负铝箔(23)的原材料均为铝箔，第一电解纸(22)和第二电解纸(24)的原材料均为电解纸；包括以下步骤：
S1：裁切：将第一电解纸(22)、第二电解纸(24)切割至所需形状；
S2：固定引线(3)：将正引线与正铝箔(21)固定，将负引线与负铝箔(23)固定；
S3：卷绕：将正铝箔(21)、第一电解纸(22)、负铝箔(23)和第二电解纸(24)卷绕形成芯子(2)；
S4：含浸：将芯子(2)浸入电解液中；
S5：组立：将引线(3)穿过胶粒，再将芯子(2)封装在铝壳内；
S6：套管：在铝壳外部套入套管，所述套管上标记有产品信息；
S7：老化：将电解电容器施加高温高压进行老化；
S8：分选：剔除性能不达标的产品。
3.根据权利要求2所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：将引线(3)与铝箔固定前，将铝箔输送至固定铝箔与引线(3)的位置处，输送过程中采用输送装置进行；
所述输送装置包括架体(10)和多个限位组件(8)，所述限位组件(8)包括第一棍轴(81)和第二棍轴(82)，所述第一棍轴(81)和第二棍轴(82)均设于所述架体(10)上，所述第一棍轴(81)与所述第二棍轴(82)平行设置，所述第一棍轴(81)的轴线与所述铝箔的输送方向垂直，所述第二棍轴(82)和所述第一棍轴(81)外壁形成送料间隙(83)，所述铝箔穿过所述送料间隙(83)设置。
4.根据权利要求3所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：还包括多个调节组件(7)，所述调节组件(7)包括连接杆(71)、转动杆(72)和扭簧(73)，所述连接杆(71)和所述架体(10)固定连接，所述转动杆(72)一端与所述连接杆(71)转动连接另一端与所述第一棍轴(81)转动连接，所述扭簧(73)一端与所述连接杆(71)固定连接另一端与所述转动杆(72)固定连接。
5.根据权利要求3所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：所述第二棍轴(82)与所述架体(10)转动连接。
6.根据权利要求3所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：还包括夹持组件(9)，所述夹持组件(9)包括双向螺杆(92)、电机(91)和两个夹持块(94)，所述双向螺杆(92)与所述架体(10)转动连接，所述双向螺杆(92)的轴线与铝箔的输送方向垂直，且与所述第一棍轴(81)的轴线垂直，所述电机(91)用于驱动所述双向螺杆(92)转动，一个所述夹持块(94)一一对应的与所述双向螺杆(92)的一个螺纹段螺纹连接，所述夹持块(94)沿所述双向螺杆(92)的轴线方向与所述架体(10)滑动连接。
7.根据权利要求6所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：所述夹持块(94)上固定连接有挤压柱(941)，所述挤压柱(941)的轴线与所述第一棍轴(81)的轴线平行，两个所述挤压柱(941)的轴线沿铝箔的输送方向依次分布。
8.根据权利要求3所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：所述第一棍轴(81)外壁固接有第一防护层(811)。
9.根据权利要求3所述的抗雷击电解电容器的生产工艺，其特征在于：所述第二棍轴(82)外壁固接有第二防护层(821)。
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Denomination of invention: Lightning resistant electrolytic capacitor and its production process Effective date of registration: 20230524 Granted publication date: 20220826 Pledgee: Shenzhen SME financing Company limited by guarantee Pledgor: Shenzhen Kaite Electronic Co.,Ltd. Registration number: Y2023440020043 |