CN113725008A - 一种无极性电容器及其制造方法 - Google Patents

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张海明
崔华楠
曹瑞
陈雁
潘齐凤
陈琛
靳博
王艳
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Abstract

本申请提供了一种无极性电容器及其制造方法,涉及电容器技术领域。无极性电容器制造方法包括:提供多个电容芯子,电容芯子的数量为偶数,每个电容芯子均包括正极和负极;堆叠设置所述多个电容芯子形成堆叠体,其中,在所述堆叠体中,所有的所述电容芯子的负极相互之间电导通,半数的电容芯子的正极朝向第一方向设置,半数的电容芯子的正极朝向第二方向设置,所述第二方向不同于所述第一方向;将朝向第一方向设置的正极与第一引线框架电连接,将朝向第二方向设置的正极与第二引线框架电连接,得到无极性电容器。通过特定的堆叠方式设置电容芯子,由于引线框架连接的都是电容芯子正极,因此电容器无极性之分,能够在更多的电路中使用。

Description

一种无极性电容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电容器技术领域,具体地,本发明涉及一种无极性电容器制造方法及一种无极性电容器。
背景技术
导电聚合物片式叠层铝电解电容器是一种以具有高导电率的导电聚合物材料作为固体电解质的电子元器件。该铝电解电容器因结构和材料特性,具有低等效串联电阻、优良的频率特性、良性的失效模式(不易燃烧)和小型化等特点,在通信基础设施、服务器、CPU/FPGA/CPU电源线路等各领域广泛应用。
现有的导电聚合物片式叠层铝电解电容器还具有容量大的特点,因此在连入低频段或中频段的电路后,能起到储能、滤波的作用。然而,由于现有的片式叠层铝电解电容器具有极性,即有正、负极之分,因此在使用过程中需按照正负极对应地进行安装,正负极接反后会导致铝电解电容器击穿失效,有很大的安全隐患。这限制了片式叠层铝电解电容器的使用范围,使得其在某些电路中无法使用。例如,在传递交流信号的电路中,因有极性,交流电在使用过程中会产生不同方向的电流电压,一旦电流电压方向转变就会使得片式叠层铝电解电容器击穿失效。因此,片式叠层铝电解电容器在某些领域或电路中无法应用,在起耦合等传递交流信号的电路中或纯交流电路中只能使用无极性电容,而现有的无极性电容一般具有较小容值,在低频段或中频段的电路中无法应用。
发明内容
有鉴于此,针对现有技术中导电聚合物片式叠层铝电解电容器因有极性而导致在部分电路中无法使用以及现有无极性电容容值小,无法在中低频段频率使用的问题,本发明旨在提供一种无极性电容器及制造方法,扩大片式叠层铝电解电容器的使用范围,使其在电源反接或在不同频段的交流电路中也能良好使用。
为了实现上述目的,本申请的实施例通过如下方式实现:
第一方面,本申请实施例提供了一种无极性电容器的制造方法,包括:提供多个电容芯子,所述电容芯子的数量为偶数,每个所述电容芯子均包括正极和负极;堆叠设置所述多个电容芯子形成堆叠体,其中,在所述堆叠体中,所有的所述电容芯子的负极相互之间电导通,半数的所述电容芯子的正极朝向第一方向设置,半数的所述电容芯子的正极朝向第二方向设置,所述第二方向不同于所述第一方向;将朝向所述第一方向设置的正极与第一引线框架电连接,将朝向所述第二方向设置的正极与第二引线框架电连接,得到无极性导电聚合物片式叠层铝电容,即无极性电容器。
本实施例中,通过改变导电聚合物片式叠层铝电解电容器的电容芯子的堆叠方式,形成堆叠体,通过引线框架连接堆叠体中电容芯子的正极,不仅保留了导电聚合物片式叠层铝电解电容器的特性,还将制造出的电容器变为了无极性电容器。
一实施例中,在所述得到无极性电容器之后,所述方法还包括:对所述无极性电容器进行封装。
本实施例中,对无极性电容器进行封装,能够使得无极性电容器得到保护,在不同的工作环境中都能发挥出良好作用。
一实施例中,在所述对所述无极性电容器进行封装之后,所述方法还包括:在预设温度下,对所述无极性电容器施加电压进行老炼。
本实施例中,电容芯子具有氧化膜介质层,形成的堆叠体在对应位置也有氧化膜介质层,对无极性电容器进行老炼,能够修复电容芯子在堆叠形成堆叠体或封装中氧化膜介质层可能出现的损伤,同时将有缺陷的产品剔除。
一实施例中,所述对所述无极性电容器施加电压进行老炼,包括:对所述无极性电容器施加第一电压进行第一次老炼;对所述无极性电容器施加第二电压进行第二次老炼,其中,所述第一电压与所述第二电压的电压方向相反。
本实施例中,单一方向的老炼只能对施加电压的方向的堆叠体中电容芯子介质层进行修复。而由于多个电容芯子堆叠后,半数电容芯子的正极朝向第一方向,半数电容芯子的正极朝向第二方向,也就是说,第一方向及第二方向均设置有正极,形成的堆叠体结构为无极性,两端都有正极,因此需两端都施加老炼电压对电容芯子介质层进行修复,因此,在无极性电容器的两端正极通过施加不同方向的电压进行老炼,使得无极性电容器中的堆叠体中的两个氧化膜介质层都能得以修复,让氧化膜介质层更稳定,还可以剔除缺陷产品。
一实施例中,所述将朝向所述第一方向设置的正极与第一引线框架电连接,将朝向所述第二方向设置的正极与第二引线框架电连接,得到无极性电容器,包括:在朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间的第一最小距离超过第一预设阈值时,在与该第一最小距离对应的朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间设置第一连接导体,所述第一连接导体分别与该正极及所述第一引线框架电连接;和/或在朝向所述第一方向设置的两相邻正极之间的距离超过所述第二预设阈值时,在该两相邻正极之间设置所述第二连接导体,所述第二连接导体分别与该两相邻正极电连接;和/或在朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间的第二最小距离超过第三预设阈值时,在该第二最小距离对应的朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间设置第三连接导体,所述第三连接导体分别与该正极及所述第二引线框架电连接;和/或在朝向所述第二方向设置的两相邻正极之间的距离超过所述第四预设阈值时,在该两相邻正极之间设置所述第四连接导体,所述第四连接导体分别与该两相邻正极电连接。
本实施例中,由于电容芯子具有一定厚度,堆叠体同一方向的两正极之间可能具有较远距离,或引线框架设置的位置与正极之间相距较远,因此通过设置连接导体,一方面可以实现正极之间的电连接以及正极与引线框架的电连接,另一方面,可以减小正极与引线框架的高度差,避免电容芯子弯折影响电性能。
第二方面,本申请实施例提供了一种无极性电容器,无极性电容器包括:多个电容芯子,所述电容芯子的数量为偶数,每个所述电容芯子均包括正极和负极,其中,所述电容芯子堆叠设置形成堆叠体,在所述堆叠体中,所有的所述电容芯子的负极相互之间电导通,半数的所述电容芯子的正极朝向第一方向设置,半数的所述电容芯子的正极朝向第二方向设置,所述第二方向不同于所述第一方向;引线框架,所述引线框架包括第一引线框架和第二引线框架,其中,朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架焊接,朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架焊接。
本实施例中,通过将电容芯子负极电连接,将电容芯子正极半数在第一方向,半数在第二方向,分别与引线框架形成的电极连接,从而引出的电极连接的都是电容芯子正极,使得电容器无极性之分,无论从第一方向或第二方向连入电路都能正常工作。由于使用的电容芯子具有导电聚合物片式叠层铝电解电容器的电容芯子相同的特性,因此,形成的堆叠体也具有导电聚合物片式叠层铝电解电容器的特性,即无极性电容器是具有大容量的无极性叠层铝电容,扩宽了叠层铝电容的应用频率范围、电路使用范围以及避免接反导致失效。
一实施例中,无极性电容器还包括:连接导体,用于在朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间的第一最小距离超过第一预设阈值时,在与该第一最小距离对应的朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间设置第一连接导体,所述第一连接导体分别与该正极及所述第一引线框架电连接;所述连接导体还用于在朝向所述第一方向设置的两相邻正极之间的距离超过所述第二预设阈值时,在该两相邻正极之间设置所述第二连接导体,所述第二连接导体分别与该两相邻正极电连接;所述连接导体还用于在朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间的第二最小距离超过第三预设阈值时,在该第二最小距离对应的朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间设置第三连接导体,所述第三连接导体分别与该正极及所述第二引线框架电连接;所述连接导体还用于在朝向所述第二方向设置的两相邻正极之间的距离超过所述第四预设阈值时,在该两相邻正极之间设置所述第四连接导体,所述第四连接导体分别与该两相邻正极电连接。
本实施例中,电容芯子具有一定厚度,而引线框架的预设位置因制作工艺等原因可能无法随意改变,因此,堆叠顺序不同可能导致同一方向的正极离引线框架较远,通过连接导体,实现正极与引线框架的电连接。
一实施例中,电容芯子,包括:化成箔片,所述化成箔片表面为氧化膜;隔离胶,设置于所述化成箔片上的预设位置,所述隔离胶用于将所述化成箔片分隔为所述正极与所述负极;电解质层,覆盖于所述负极的所述氧化膜表面;石墨层,覆盖于所述电解质层表面;银浆层,覆盖于所述石墨层表面。
本实施例中,提供了一种电容芯子,电容芯子包括阳极化成箔材料制成的化成箔片,化成箔片经处理氧化形成了表面的氧化膜,通过隔离胶分离化成箔片的正负极,使得电容芯子的电容值可以改变,电解质层覆盖在氧化膜上,通过覆盖石墨层和银浆层,保护电解质层,同时使得负极具有良好的导电性。
一实施例中,所述堆叠体的氧化膜结构包括:第一氧化膜和第二氧化膜,其中,在所述第一方向设置正极的所述电容芯子中,所述负极中与所述电解质层连接的所述氧化膜为所述第一氧化膜,在所述第二方向设置正极所述电容芯子中,所述负极中与所述电解质层连接的所述氧化膜为第二氧化膜。
本实施例中,堆叠体中的电容芯子的化成箔片表面经处理后,表面覆有氧化膜,因此负极部分表面也有氧化膜,且电解质层覆盖于氧化膜表面,由于电容芯子分为两部分,正极分别朝向第一方向和第二方向,因此,一对电容芯子,正极分别朝向第一方向和第二方向且负极相连接形成的堆叠体,其氧化膜至少有两个,分别为第一氧化膜和第二氧化膜,使得连入电极后形成的电容器为无极性。
一实施例中,所述无极性电容器还包括塑封体外壳,用于使所述堆叠体包裹在所述塑封体外壳中,所述塑封体外壳还用于使与所述正极连接的部分引线框架包裹在所述塑封体外壳中。
本实施例中,通过使用封装制造的塑封体外壳对无极性电容器进行保护,具体地,对堆叠体和与堆叠体连接的部分引线框架进行保护,避免其与外界空气直接接触,使其在不同的工作环境中都能使用。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,或者,部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本发明较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种无极性电容器的结构图;
图2为本申请实施例提供的一种电容芯子的剖面图;
图3为本申请实施例提供的无极性电容器的剖面简化结构;
图4为本申请实施例提供的无极性电容器的电路示意图;
图5为本申请实施例提供的一种无极性电容器制造方法的流程图。
图标:电容芯子100;正极110;负极120;电解质层121;石墨层122;银浆层123;隔离胶130;引线框架200;第一引线框架210;第二引线框架220;连接导体300;塑封体外壳400。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
请参阅图1,图1为本申请实施例提供的一种无极性电容器的结构图,该无极性电容器包括:电容芯子100,引线框架200。
一实施例中,电容芯子100的数量为多个,且为偶数。每个电容芯子100均包括正极110和负极120。
本实施例中,每个电容芯子100的结构相同,且每个电容芯子100的电性能可以相同。这里的电性能包括电容、额定电压等。由于生产制造等原因,可能会使每个电容芯子100的电性能存在一定误差,本申请中电性能相同是指每个电容芯子100的电性能的误差在一定范围内,例如,电容的容值误差范围为XXX,额定电压的误差范围为XXX。可以理解,本领域技术人员可以根据实际需求和要求的产品性能设置误差范围,本申请并不以此为限。
一实施例中,引线框架200包括第一引线框架210和第二引线框架220,分别与第一方向的电容芯子正极110和第二方向的电容芯子正极110连接。
请参阅图2,图2为本申请实施例提供的电容芯子的剖面图。
一实施例中,电容芯子100包括化成箔片;隔离胶130,设置于化成箔上的预设位置,隔离胶130用于将所述化成箔片分隔为正极110与负极120;电解质层121,覆盖于负极表面;石墨层122覆盖于所述电解质层121表面,银浆层123覆盖于石墨层122表面。
本实施例中,单片电容芯子100是通过对化成箔片处理制成的,制作方法后续再进行介绍,这里只针对电容芯子100的结构进行说明。化成箔片可以为阳极铝箔制成,对化成箔片处理后,表面有氧化膜介质层,即化成箔片包括铝芯和铝芯表面的氧化膜介质层。单片化成箔片可以是根据电容器的容值设置的,具有一定宽度的化成铝箔。单片化成箔片包括正极110和负极120,通过隔离胶130隔离开来。隔离胶130设置(例如,通过涂覆的方式)在化成箔片表面的预设位置,将化成箔片分为正极和负极两部分,预设位置根据需求或电容的容值进行设置。可以理解的是,隔离胶130涂覆的位置一端用于作为正极110,另一端用于经过处理(例如,覆盖电解质)形成负极120。负极120包括电解质层121、石墨层122和银浆层123,其中电解质层为高导电分子聚合物的阴极电解质,具有高导电性,其中,负极涂覆在化成箔片的表面,即氧化膜表面。在电解质层121表面覆盖有石墨层122,在石墨层122表面覆盖有高导电性的银浆层123,石墨和银浆都具有良好的导电性和稳定性,覆盖石墨层122和银浆层123能够增加单片电容芯子100的导电性和耐受应力的性能。
请继续参阅图1,一实施例中,电容芯子100的堆叠设置形成堆叠体,在所述堆叠体中,所有的所述电容芯子的负极120相互之间电导通,半数的所述电容芯子的正极110朝向第一方向设置,半数的所述电容芯子的正极110朝向第二方向设置,所述第二方向不同于所述第一方向。
本实施例中,因电容器需为无极性,而设置在第一方向和设置在第二方向的电容芯子正极应数目相同才能使得电容器为无极性,因此,电容芯子的数量需为偶数,才能实现半数电容芯子100的正极110朝向第一方向,半数电容芯子100的正极110朝向第二方向,另外由于引出的电极不能是同一个,因此第一方向和第二方向不同。可以理解的是,本实施例对电容芯子100的堆叠顺序并无要求,只要满足不同方向的正极各一半即可。
本实施例中,无极性电容器的电容容值由堆叠体中的电容芯子100的容值和数量决定。具体地,无极性电容器的电容计算方式为:
C=1/(1/C1+1/C2+…1/Cn)
其中,C1,C2…Cn分别为各电容芯子的容值,Cn中的n为偶数,n越小,无极性电容器的容值越大,具体容值可根据实际需求进行具体地设置。其中,由于采用的是同等电压的电容芯子100堆叠,因此,最终的堆叠体或无极性电容器的额定电压和单片电容芯子100的电压相同。
请参阅图3,图3为本申请实施例提供的无极性电容器的简化结构。
一实施例中,堆叠体的物理结构包括:第一氧化膜和第二氧化膜,其中,在第一方向设置正极的电容芯子中,负极中与电解质层连接的所述氧化膜为第一氧化膜;在第二方向设置正极的电容芯子中,负极中与电解质层连接的氧化膜为第二氧化膜。
请一并参阅图2,本实施例中,单个电容芯子分为正极110和负极120,通过隔离胶130隔开,在负极120区域中,由于电容芯子100为阳极化成箔片制作,正极110与负极120是连通的,可以理解的是,化成箔片的芯为正极,化成箔片表面为氧化膜,因此,在负极120区域中,化成箔片的芯为正极,与电解质层121连接,其中间连接处有氧化膜。请一并参阅图3,导电电极为化成箔片的材料,电解质层为阴极电解质组成,氧化膜为化成箔片的表面氧化膜,由于正极设置在不同方向,因此,两个通过负极120相连接的电容芯子100,正极(即导电电极)朝向不同方向,导电电极与电解质层连接处分别为氧化膜。具体地,两端正极与负极的连接处分别为氧化膜,分别为第一氧化膜和第二氧化膜,其中电解质层为负极,还包括石墨层和银浆层。
请一并参阅图3和图4,本实施例中,当电容器一端加高电位,另一端加低电位时,从高电位往低电位,电路结构为导电电极1(n)、氧化膜介质层(i)及电解质层(p),此电路结构相当于N型半导体,再往里,电路结构为电解质层(p)、氧化膜介质层(i)及导电电极2(n),此电路结构相当于P型半导体。因此,在无极性电容器通电后,电路结构为pin和nip结构,其中,n为N型半导体,p为P型半导体,i为氧化膜介质层。可以理解的是,无论从哪个方向加电,此电容器组成的电路结构都是nip和pin结构,相当于两个PN结背靠背。
一实施例中,无极性电容器还包括引线框架200,其中,引线框架200为无极性电容器的电极。
一实施例中,引线框架200包括第一引线框架210和第二引线框架220,其中,朝向第一方向设置的正极与第一引线框架210电连接,朝向所述第二方向设置的正极与第二引线框架220电连接。
本实施例中,引线框架200可以是铜镀镍、锡或其他导电性能较好的材料制作,可根据需求选择不同的材料,其用于作为无极性电容器的电极。第一引线框架与第二引线框架本身材质或性能并无较大差异,唯一的区别在于两个引线框架200所连接的是不同方向的正极110。由于连接的都是正极100,因此,无极性电容器的电极无正负极之分,即无极性,从不同方向连接电路都能使用。
请参阅图4,图4为本实施例提供的无极性电容器的电路示意图。
本实施例中,由于堆叠体通电后形成的电路结构分别为pin结构或nip结构,且负极区域是两端电连接,因此无极性电容器可以相当于两个PN二极管如图4的方式连接,由此,在无极性电容器连入电路时,无论第一引线框架还是第二引线框架中的其中一个加上高电位,另一个引脚加有低电位时,两个氧化膜中始终有一个氧化膜处于通流状态,另一个氧化膜处于阻流状态,因此两电极之间无较大的电流流过,从而克服了有极性电容器的两根引脚有正、负极之分的不足。
一实施例中,无极性电容器还包括:连接导体300,用于在朝向第一方向设置的正极与第一引线框架210之间的第一最小距离超过第一预设阈值时,在与该第一最小距离对应的朝向第一方向设置的正极与第一引线框架210之间设置第一连接导体,第一连接导体分别与该正极及第一引线框架210电连接;连接导体300还用于在朝向所述第一方向设置的两相邻正极之间的距离超过第二预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第二连接导体,第二连接导体分别与该两相邻正极电连接;连接导体300还用于在朝向第二方向设置的正极与第二引线框架之间的第二最小距离超过第三预设阈值时,在该第二最小距离对应的朝向第二方向设置的正极与第二引线框架220之间设置第三连接导体,第三连接导体分别与该正极及所述第二引线框架220电连接;连接导体还用于在朝向所述第二方向设置的两相邻正极之间的距离超过第四预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第四连接导体,第四连接导体分别与该两相邻正极电连接,可以理解的是,图1中仅为本申请一实施例提供的一种示例,实际情况还有多种,图1的连接方式不应成为本申请的限定。
本实施例中,由于电容芯子100具有一定厚度,不同方式堆叠设置时,同一方向的正极可能相离较远,使得引线框架200无法直接与该方向的正极实现电连接,因此,在正极110与引线框架200之间,设置连接导体300,使得正极110与引线框架200实现电连接。示例性地,连接导体可以是具有高导电性的材料,如石墨等。
一实施例中,无极性电容器还包括塑封体外壳400,堆叠体和与正极110连接的部分引线框架200在塑封体外壳400中,塑封体外壳400用于保护无极性电容器。
本实施例中,塑封体外壳400保护堆叠体和部分引线框架,剩余部分引线框架从塑封体外壳中引出作为连接电路的电极。可以理解的是,无塑封体外壳的无极性电容器在真空等特定环境下已经能连入电路实现功能,塑封体外壳保护后能够使无极性电容器适应工作环境。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种无极性电容器的制造方法。请参阅图5,图5为本申请实施例提供的一种无极性电容器制造方法的流程图,该方法可以包括如下步骤:
S110,提供多个电容芯子。
一实施例中,电容芯子的数量为偶数,每个电容芯子均包括正极和负极。
本实施例中,提供了一种电容芯子的制造方法,电容芯子的制造方法包括:
首先将铝化成箔通过裁切切成所需宽度的化成箔片,将裁切好的化成箔片通过电阻焊或者激光焊接在不锈钢钢条上,便于批量生产。接着在化成箔片的一定位置涂上隔离胶,分离产品的正负极区域,位置根据电容芯子的电容进行设计,将涂覆完隔离胶的化成箔片浸入到一定温度的化成液中进行一定时间的化成,涂隔离胶的位置可根据设计的电容芯子电容值进行选择,从而确定出正极和负极的大小。
其次,制作电容芯子的负极,在预先设计好的化成箔片的负极区域用化学聚合、电化学聚合或分散液物理浸渍、涂敷方法等方式,在负极表面制备导电高分子聚合物作为产品的阴极电解质,即电解质层,其中,阴极电解质的制作可以是以上方法的一种或者多种的结合;在电解质层表面依次进行被覆石墨层,在石墨层被覆高导电性的银浆层,增加产品的导电性及耐受应力性能。通过在导电高分子上被覆石墨、银浆,作为电容芯子阴极,完成单片的电容芯子的制作。
最后,修复制作过程中但片电容芯子可能出现的损伤。将单片电容芯子进行老炼工序,老炼的电压在产品额定电压~化成电压范围内,一般取产品额定电压的1.0~1.5倍,目的是为了修复制作过程中损伤的氧化膜,让氧化膜介质层更加稳定,同时剔除氧化膜介质层有缺陷的电容器芯子。在这里需对老炼进行一个说明,老炼是指在目标物体两端施加电压,电压的大小从零开始,直至预设的电压值。
S120,堆叠设置多个电容芯子形成堆叠体。
一实施例中,在堆叠体中,所有的电容芯子的负极相互之间电导通,半数的电容芯子的正极朝向第一方向设置,半数的电容芯子的正极朝向第二方向设置,第二方向不同于第一方向。
请配合参阅图1,图1为本申请实施例提供的无极性电容器的结构图,可以理解的是,图1中的堆叠体仅为示例,本申请不对电容芯子的摆放顺序进行限定,只需满足本申请提供的堆叠方式,即所有的电容芯子的负极相互之间电导通,半数的电容芯子的正极朝向第一方向设置,半数的电容芯子的正极朝向第二方向设置,第二方向不同于第一方向。
本实施例中,需要说明的是,图1中电容芯子的数量仅为一个示例,电容芯子的数目可以为2、4、6等偶数个,具体数量根据电容器设计的容量进行选择。这里仅对堆叠方式中正极的方向进行限定,要求半数电容芯子的正极朝向第一方向,半数电容芯子的正极朝向第二方向。第一方向和第二方向可以互为相反方向,也可以是形成一定的夹角。当第一方向和第二方向形成一定夹角时,阴极部分还是完全电连接。
本实施例中,由于电容芯子之间受外界力可能出现错位、弯折等情况,导致电容芯子负极之间无法完全接触,从而影响电容器的性能,因此,电容芯子负极与负极之间,使用高导电的粘接银膏进行粘接,使负极完全贴合,增加堆叠体的稳定性,同时使未连接的负极实现电连接。
S130,将朝向第一方向设置的正极与第一引线框架电连接,将朝向第二方向设置的正极与第二引线框架电连接,得到无极性电容器。
本实施例中,电容芯子的正极与引线框架之间,可以通过电阻焊或激光焊直接焊接,实现电连接。
一实施例中,在正极与引线框架的连接点超过预设阈值时,在电容器电极与正极之间设置连接导体;将正极与连接导体焊接;将引线框架与连接导体焊接,使连接导体与引线框架电连接。
请参阅图1中的正极与连接导体,本实施例中,由于电容芯子数量过多或堆叠方式的原因,可能会使得部分正极与引线框架之间存在较远距离,使用焊接的方式会使得正极与引线框架之间的电连接受影响,出现导电不良等情况,即正极与引线框架连接点超过预设阈值时,预设阈值为使用焊接方式不影响电连接性能受影响情况下的最大距离。在这种情况下,在正极与引线框架之间增设连接导体,该连接导体具有良好的导电性,通过正极与连接导体焊接,引线框架与同一连接导体焊接,从而实现正极与引线框架的连接。具体地,在朝向第一方向设置的正极与第一引线框架210之间的第一最小距离超过第一预设阈值时,在与该第一最小距离对应的朝向第一方向设置的正极与第一引线框架210之间设置第一连接导体,第一连接导体分别与该正极及第一引线框架210电连接;和/或在朝向所述第一方向设置的两相邻正极之间的距离超过第二预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第二连接导体,第二连接导体分别与该两相邻正极电连接;和/或在朝向第二方向设置的正极与第二引线框架之间的第二最小距离超过第三预设阈值时,在该第二最小距离对应的朝向第二方向设置的正极与第二引线框架220之间设置第三连接导体,第三连接导体分别与该正极及所述第二引线框架220电连接;和/或在朝向所述第二方向设置的两相邻正极之间的距离超过第四预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第四连接导体,第四连接导体分别与该两相邻正极电连接。其中,第一预设阈值、第二预设阈值、第三预设阈值和第四预设阈值均为激光焊、电阻焊等连接方式在不影响电性能的情况下的最大连接距离。
本实施例中,此时的无极性电容器连入电路中已经能够实现电容器本身的功能作用,但容易受到外界因素的影响,因此,本申请提供的无极性电容器的制造方法还包括如下步骤。
S140,对无极性电容器进行封装。
本实施例中,使用环氧树脂对无极性电容器进行塑封,形成塑封体外壳,用于保护电容器,使得无极性电容器在塑封体外壳中固定、且不与空气接触,不受外界因素的干扰。
S150,对无极性电容器施加电压进行老炼。
一实施例中,在预设温度下,对无极性电容器施加电压进行老炼,获得成品无极性电容器。其中,老炼过程包括对无极性电容器施加第一电压进行第一次老炼;对无极性电容器施加第二电压进行第二次老炼,其中,第一电压与第二电压的电压方向相反。
本实施例中,由于无极性电容器有两个或者偶数个氧化膜,示例性地,在电容芯子只有两个时,两个电容芯子堆叠连接引线框架形成的无极性电容器只有两个氧化膜,而电容芯子设置有四个或更多偶数个时,堆叠形成的电容器有四个或更多偶数个氧化膜。由于老炼时施加单一方向的电压仅能对该方向导通的氧化膜介质层进行修复,因此,对无极性电容器进行两次老炼,两次老炼施加的电压方向相反,修复两个方向的氧化膜介质层,让氧化膜介质层更加稳定,同时将有缺陷、不符合要求的产品进行剔除,得到的成品无极性电容器能在工作环境中安全稳定的使用。
本实施例中,老炼施加的电压在单片电容芯子额定电压至化成电压范围内,一般为额定电压的1.0~1.5倍,预设温度一般为50℃~135℃,可以根据实际情况和需求进行设置与选择。
通过本申请实施例中提供的电容芯子堆叠方式对电容芯子进行堆叠,连接引线框架,获得无极性电容器。由于引线框架所接的都是电容芯子正极,因此无极性电容器的引脚没有正负极之分,除此之外,由于电容芯子具有导电聚合物片式叠层铝电解电容器电容芯子的全部特性,因此,无极性电容器也具有导电聚合物片式叠层铝电解电容器的特性,能够在不同频段的电路中使用,特别是传递交流信号的电路。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种无极性电容器制造方法,其特征在于,包括:
提供多个电容芯子,所述电容芯子的数量为偶数,每个所述电容芯子均包括正极和负极;
堆叠设置所述多个电容芯子形成堆叠体,其中,在所述堆叠体中,所有的所述电容芯子的负极相互之间电导通,半数的所述电容芯子的正极朝向第一方向设置,半数的所述电容芯子的正极朝向第二方向设置,所述第二方向不同于所述第一方向;
将朝向所述第一方向设置的正极与第一引线框架电连接,将朝向所述第二方向设置的正极与第二引线框架电连接,得到无极性电容器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述得到无极性电容器之后,所述方法还包括:对所述无极性电容器进行封装。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述无极性电容器进行封装之后,所述方法还包括:在预设温度下,对所述无极性电容器施加电压进行老炼。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述无极性电容器施加电压进行老炼包括:对所述无极性电容器施加第一电压进行第一次老炼;对所述无极性电容器施加第二电压进行第二次老炼,其中,第一电压与第二电压的电压方向相反。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将朝向所述第一方向设置的正极与第一引线框架电连接,将朝向所述第二方向设置的正极与第二引线框架电连接,得到无极性电容器,包括:
在朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间的第一最小距离超过第一预设阈值时,在与该第一最小距离对应的朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间设置第一连接导体,所述第一连接导体分别与该正极及所述第一引线框架电连接;和/或在朝向所述第一方向设置的两相邻正极之间的距离超过第二预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第二连接导体,所述第二连接导体分别与该两相邻正极电连接;和/或在朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间的第二最小距离超过第三预设阈值时,在该第二最小距离对应的朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间设置第三连接导体,所述第三连接导体分别与该正极及所述第二引线框架电连接;和/或在朝向所述第二方向设置的两相邻正极之间的距离超过第四预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第四连接导体,所述第四连接导体分别与该两相邻正极电连接。
6.一种无极性电容器,其特征在于,包括:
多个电容芯子,所述电容芯子的数量为偶数,每个所述电容芯子均包括正极和负极,其中,所述电容芯子堆叠设置形成堆叠体,在所述堆叠体中,所有的所述电容芯子的负极相互之间电导通,半数的所述电容芯子的正极朝向第一方向设置,半数的所述电容芯子的正极朝向第二方向设置,所述第二方向不同于所述第一方向;
引线框架,所述引线框架包括第一引线框架和第二引线框架,其中,朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架电连接,朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架电连接。
7.根据权利要求6所述无极性电容器,其特征在于,所述无极性电容器还包括:连接导体,用于在朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间的第一最小距离超过第一预设阈值时,在与该第一最小距离对应的朝向所述第一方向设置的正极与所述第一引线框架之间设置第一连接导体,所述第一连接导体分别与该正极及所述第一引线框架电连接;
所述连接导体还用于在朝向所述第一方向设置的两相邻正极之间的距离超过第二预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第二连接导体,所述第二连接导体分别与该两相邻正极电连接;
所述连接导体还用于在朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间的第二最小距离超过第三预设阈值时,在该第二最小距离对应的朝向所述第二方向设置的正极与所述第二引线框架之间设置第三连接导体,所述第三连接导体分别与该正极及所述第二引线框架电连接;
所述连接导体还用于在朝向所述第二方向设置的两相邻正极之间的距离超过第四预设阈值时,在该两相邻正极之间设置第四连接导体,所述第四连接导体分别与该两相邻正极电连接。
8.根据权利要求6所述无极性电容器,其特征在于,所述电容芯子,包括:
化成箔片,所述化成箔片表面为氧化膜;
隔离胶,设置于所述化成箔片上的预设位置,所述隔离胶用于将所述化成箔片分隔为所述正极与所述负极;
电解质层,覆盖于所述负极的所述氧化膜表面;
石墨层,覆盖于所述电解质层表面;
银浆层,覆盖于所述石墨层表面。
9.根据权利要求8所述无极性电容器,其特征在于,所述堆叠体的氧化膜结构包括:第一氧化膜和第二氧化膜;其中,在所述第一方向设置正极的所述电容芯子中,所述负极中与所述电解质层连接的所述氧化膜为所述第一氧化膜;在所述第二方向设置正极的电容芯子中,所述负极中与所述电解质层连接的所述氧化膜第二氧化膜。
10.根据权利要求6所述无极性电容器,其特征在于,所述无极性电容器还包括:塑封体外壳,用于使所述堆叠体包裹在所述塑封体外壳中,所述塑封体外壳还用于使与所述正极连接的部分所述引线框架包裹在所述塑封体外壳中。
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