CN114203450A - 一种叠层型固态铝电解电容器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠层型固态铝电解电容器及其制备方法，包括电容器芯包雏形、绝缘层压板、阳极引脚和阴极引脚，电容器芯包雏形与绝缘层压板之间相粘接并形成电容器装配体，电容器雏形的阳极区和阴极区分别电连接有阳极引脚和阴极引脚并形成铝电解电容器；电容器芯包雏形包括若干个电容器芯子雏形和一个阴极金属保护壳，若干个电容器芯子雏形的阴极堆叠于阴极金属保护壳内，阴极金属保护壳顶部边沿连接有引出部，引出部与电容器芯子的阳极区对应设置；本发明中电容器芯子的阴极区外形设置为弓形和矩形的组合形状，消除了尖角，大大降低导电聚合物固体电解质层和碳层银浆层制备时芯子表面毛刺生成几率，提高芯子平整度，对降低ESR和漏电流有利。
Description
技术领域
本发明涉及固态铝电解电容器技术领域，具体为一种叠层型固态铝电解电容器及其制备方法。
背景技术
片式叠层固态铝电解电容器以导电聚合物材料作为固体电解质，具有多层芯子并联堆叠的芯包结构和适用表面贴装的产品外形，与传统液态铝电解电容器相比，具有体积更小、基础电性能更好、使用寿命更长、频率阻抗特性和温度特性优异、环保及安全特性更高等优点。
目前，片式叠层固态铝电解电容器多采用方形外观设计，其制备基础工艺是将化成箔裁切成长方形条状箔片，用阻隔胶在箔片上划分出阳极区和阴极区，在箔片的阴极区表面形成导电聚合物固体电解质层，再在导电聚合物固体电解质层上依次覆盖导电碳浆层和银浆层，形成电容器单元；采用并联方式，将多个电容器单元堆叠在外设的由金属带材加工而成的引线框的上下表面，分别引出阳极和阴极，然后用环氧树脂进行封装，最后将暴露在树脂外壳以外的引线弯折成型，形成外部端子。
上述技术主要存在以下不足：
1)电容器芯子使用长方形条状箔片制备，方形箔片阴极区底部的两个直角部位，在制备导电聚合物固体电解质层及导电碳浆层和银浆层过程中，极易产生毛刺，影响芯包的平整度，使电容器漏电流增大；
2)方形片式叠层固态铝电解电容器采用平面引线框，在上下两面铺设芯子后，引线框的阳极舌和阴极舌之间存在空隙，在封装过程中有机树脂封装料容易从该空隙挤入，对芯子产生挤压，致使其发生形变，引起漏电流、ESR增大，严重的造成脱层，引起容量不足、电容器失效；另外，有机树脂封装料还容易从芯子阴极区的层与层之间侵入，引起漏电流、ESR增大；
3)因芯子依次堆叠于金属带材正反两面，阳极引脚及阴极引脚分别从芯包阳极中间部位和芯包阴极中间部位引出，树脂封装后，因材料属性不同，有机树脂与金属带材之间无法完全密封切合而存在间隙，外部水汽可通过此间隙进入芯包内部，致使电容器性能劣化。
4)将暴露在树脂外壳以外的引线弯折成型，形成外部端子的工序，对芯包造成机械冲击，引起漏电流增大，影响电容器良率。基于此，本发明设计了一种叠层型固态铝电解电容器及其制备方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叠层型固态铝电解电容器及其制备方法，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种叠层型固态铝电解电容器，包括电容器雏形、阳极引脚和阴极引脚，所述电容器雏形的阳极区和阴极区分别电连接有阳极引脚和阴极引脚并形成铝电解电容器；
所述电容器雏形包括若干个电容器芯子和电容器框架，且电容器雏形由若干个电容器芯子、电容器框架组立后通过注塑封装及磨削加工形成，所述电容器框架包括阴极金属保护壳和绝缘层压板，且若干个电容器芯子堆叠于阴极金属保护壳内，所述绝缘层压板粘结在阴极金属保护壳底部，所述电容器芯子的阻隔胶带及阳极区伸出阴极金属保护壳内部，所述阴极金属保护壳顶部边沿连接有引出部，所述引出部与电容器芯子的阳极区相对设置；
所述电容器芯子包括弓形部、矩形部、弧形部和阻隔胶带，所述矩形部涂覆有阻隔胶带，且阻隔胶带将电容器芯子划分为阴极区和阳极区，所述弓形部和矩形部的一部分为阴极区，所述弧形部和矩形部的另一部分为阳极区，所述电容器芯子阴极区表面从内往外依次设置有导电聚合物层、导电碳浆层和导电银浆层，所述阴极金属保护壳内部构造与电容器芯子的阴极区形状及铝电解电容器外观结构相适配。
优选的，所述弓形部边沿向内凹陷形成若干个弧形缺口，且弧形缺口数量为1-3个，所述阴极金属保护壳内壁设置有与弧形缺口相互配合的弧形凸起。
优选的，所述阴极金属保护壳包括圆形底板和弧形边框，所述圆形底板一侧面的边沿直连接有弧形边框，所述弧形边框内壁上设置有弧形凸起，所述垂弧形边框开设有与电容器芯子的阳极区相互配合的开口，所述弧形边框的自由边连接有引出部；
所述引出部包括倒J型弯折部、水平连接部和电镀基底部，所述倒J型弯折部的短边与弧形边框的边部相连接，所述水平连接部与倒J型弯折部的长边固定连接并远离弧形边框设置，且水平连接部远离弧形边框的一侧边为弧形，所述电镀基底部与水平连接部的弧形侧边垂直连接，且所述电镀基底部远离弧形边框的一侧面为弧形曲面。
优选的，所述绝缘层压板包括圆形部，所述圆形部顶部与阴极金属保护壳底部相连接，所述圆形部的两侧对称设置有阳极凸起部和阴极凸起部，所述阳极凸起部和阴极凸起部远离圆形部的一边为弧形边，所述阳极凸起的弧形边与电容器芯子弧形部的弧形边平齐，所述阴极凸起部的弧形边与引出部中电镀基底部的弧形曲面平齐，所述圆形部底部对称设置有阳极覆铜箔和阴极覆铜箔，所述阳极覆铜箔覆盖住阳极凸起部，所述阴极覆铜箔覆盖住阴极凸起部。
优选的，所述圆形部开设有两个异形贯孔和一个矩形贯孔，所述矩形贯孔的中心与圆形部的圆心相重合，两个所述异形贯孔对称设置在矩形贯孔两侧，且两个异形贯孔位于圆形部边沿处，两个所述异形贯孔之间的连接线与阳极凸起部和阴极凸起部之间的连接线相互垂直设置。
优选的，所述阳极引脚和阴极引脚均为一体化的L型弯折引脚。
一种叠层型固态铝电解电容器的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将化成铝箔进行冲切，形成包含带有若干弧形缺口的弓形部和矩形部的第一铝箔；
S2、在第一铝箔矩形部上涂覆阻隔胶形成阻隔胶带，并划分阴极区和阳极区，形成第二铝箔；
S3、对第二铝箔的阴极区侧边电介质层进行再化成修复处理，形成第三铝箔；
S4、在第三铝箔的阴极区表面形成导电聚合物层，形成第四铝箔；
S5、在第四铝箔的阴极区表面依次制备导电碳浆层和导电银浆层，形成电容器芯子雏形；
S6、将若干片电容器芯子雏形的阴极区依次堆叠于阴极金属保护壳内，并使电容器芯子雏形的阳极区对齐，形成电容器芯包雏形；
S7、将电容器芯包雏形通过环氧树脂胶黏剂粘接在绝缘层压板上并固化，制得电容器装配体；
S8、对电容器装配体进行注塑封装，并对塑封体进行磨削加工，制得圆柱形结构的电容器雏形；
S9、对电容器雏形的外表面进行清洁处理后，采用电镀法在未被塑封体覆盖的部位进行阳极引脚和阴极引脚的加工，制得圆柱形结构的铝电解电容器。
优选的，所述步骤S4中的导电聚合物层由第一导电聚合物层和第二导电聚合物层复合而成；
所述第一导电聚合物层的制备方法为化学聚合法；
所述第二导电聚合物层的制备方法为电化学聚合法或含浸导电聚合物分散液法。
优选的，所述步骤S6具体为：
S61：先在阴极金属保护壳的圆形底板和弧形边框围起的内表面上均匀设置导电银胶；
S62：将电容器芯子雏形逐片放入阴极金属保护壳，且电容器芯子雏形的阴极区之间通过导电银胶粘接。
优选的，所述步骤S7具体为：在绝缘层压板的圆形部上未设置阳极覆铜箔和阴极覆铜箔的一面涂覆环氧树脂胶黏剂，再与电容器芯包雏形的底部之间粘合。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明中电容器芯子的阴极区外形设置为弓形和矩形的组合形状，消除了尖角，大大降低导电聚合物固体电解质层、碳层及银浆层制备时芯子表面毛刺生成几率，提高芯子平整度，对降低ESR和漏电流有利；
2)本发明中将电容器芯子的阴极区堆叠于阴极金属保护壳中，且阴极金属保护壳的弧形边框内壁上设置的弧形凸起与芯子弓形部上的弧形缺口互相嵌合，芯子阴极区被导电银胶粘接稳固在阴极金属保护壳内，封装过程中阴极金属保护壳能够抵挡有机树脂封装料对堆叠的芯子侧面产生冲击，有效解决因封装料进入芯子层间导致芯子脱离而产生的漏电流、ESR增大或电容器失效的问题；
3)本发明中的芯子阴极区侧面被阴极金属保护壳整体环绕，再通过固接在阴极金属保护壳上的引出部实现与阴极引脚的电性连接；阴极金属保护壳的弧形边框自身形成阻隔挡板，加之引出部的曲折结构大大增加了水汽通道距离，有效延缓水汽渗入芯子内部，提高电容器耐湿性；
4)本发明采用封装后再电镀引脚，取代原有封装后再将平面引线框露出塑封体外的部位弯折形成引脚的方式，可以避免引脚弯折成型过程中机械外力对芯包造成破坏，有利于提升电容器良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明中电容器芯子的结构示意图；
图2为本发明中电容器芯子正视剖视结构示意图；
图3为本发明中阴极金属保护壳的结构示意图；
图4为本发明中绝缘层压板的结构示意图；
图5为图3中A处的结构放大示意图；
图6为本发明中电容器雏形的透视结构示意图；
图7为本发明中铝电解电容器的透视结构示意图；
图8为本发明的制备方法示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、电容器雏形；11、电容器芯子；111、弓形部；112、矩形部；113、弧形部；114、阻隔胶带；115、导电聚合物层；116、导电碳浆层；117、导电银浆层；118、弧形缺口；12、阴极金属保护壳；121、弧形凸起；122、圆形底板；123、弧形边框；124、开口；13、绝缘层压板；131、圆形部；1311、异形贯孔；1312、矩形贯孔；132、阳极凸起部；133、阴极凸起部；134、阳极覆铜箔；135、阴极覆铜箔；14、引出部；141、倒J型弯折部；142、水平连接部；143、电镀基底部；2、阳极引脚；3、阴极引脚；4、铝电解电容器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种叠层型固态铝电解电容器，包括电容器雏形1、阳极引脚2和阴极引脚3，电容器雏形1的阳极区和阴极区分别电连接有阳极引脚2和阴极引脚3并形成铝电解电容器4；
电容器雏形1包括若干个电容器芯子11和电容器框架，且电容器雏形1由若干个电容器芯子11、电容器框架组立后通过注塑封装及磨削加工形成，电容器框架包括阴极金属保护壳12和绝缘层压板13，且若干个电容器芯子11堆叠于阴极金属保护壳12内，绝缘层压板13粘结在阴极金属保护壳12底部，电容器芯子11的阻隔胶带114及阳极区伸出阴极金属保护壳12内部，阴极金属保护壳12顶部边沿连接有引出部14，引出部14与电容器芯子11的阳极区相对设置；
电容器芯子11包括弓形部111、矩形部112、弧形部113和阻隔胶带114，矩形部112上涂覆有阻隔胶带114，且阻隔胶带114将电容器芯子11划分为阴极区和阳极区，所述弓形部111和矩形部112的一部分为阴极区，所述弧形部113和矩形部112的另一部分为阳极区，所述电容器芯子11阴极区表面从内往外依次设置有导电聚合物层115、导电碳浆层116和导电银浆层117，所述阴极金属保护壳12内部构造与电容器芯子11的阴极区形状及铝电解电容器4外观结构相适配。
具体的，弓形部111边沿向内凹陷形成若干个弧形缺口118，且弧形缺口118数量为1-3个，阴极金属保护壳12内壁设置有与弧形缺口118相互配合的弧形凸起121。
具体的，阴极金属保护壳12包括圆形底板122和弧形边框123，圆形底板122一侧面的边沿垂直连接有弧形边框123，弧形边框123内壁上设置有弧形凸起121，弧形边框123开设有与电容器芯子11的阳极区相互配合的开口124，弧形边框123的自由边连接有引出部14；
引出部14包括倒J型弯折部141、水平连接部142和电镀基底部143，倒J型弯折部141的短边与弧形边框123的边部相连接，水平连接部142与倒J型弯折部141的长边固定连接并远离弧形边框123设置，且水平连接部142远离弧形边框123的一侧边为弧形，电镀基底部143与水平连接部142的弧形侧边垂直连接，且电镀基底部143远离弧形边框123的一侧面为弧形曲面。
具体的，绝缘层压板13包括圆形部131，圆形部131顶部与阴极金属保护壳12底部相连接，圆形部131的两侧对称设置有阳极凸起部132和阴极凸起部133，阳极凸起部132和阴极凸起部133远离圆形部131的一边为弧形边，阳极凸起部132的弧形边与电容器芯子11弧形部113的弧形边平齐，阴极凸起部133的弧形边与引出部14中电镀基底部143的弧形曲面平齐，圆形部131底部对称设置有阳极覆铜箔134和阴极覆铜箔135，阳极覆铜箔134覆盖住阳极凸起部132，阴极覆铜箔135覆盖住阴极凸起部133。
具体的，圆形部131开设有两个异形贯孔1311和一个矩形贯孔1312，矩形贯孔1312的中心与圆形部131的圆心相重合，两个异形贯孔1311对称设置在矩形贯孔1312两侧，且两个异形贯孔1311位于圆形部131边沿处，两个异形贯孔1311之间的连接线与阳极凸起部132和阴极凸起部133之间的连接线相互垂直设置。
具体的，阳极引脚2和阴极引脚3均为一体化的L型弯折引脚。
一种叠层型固态铝电解电容器的制备方法，制备方法包括以下步骤：
S1、将化成铝箔进行冲切，形成包含带有若干弧形缺口118的弓形部111和矩形部112的第一铝箔；
S2、在第一铝箔矩形部112上涂覆阻隔胶形成阻隔胶带114，并划分阴极区和阳极区，形成第二铝箔；
S3、对第二铝箔的阴极区侧边电介质层进行再化成修复处理，形成第三铝箔；
S4、在第三铝箔的阴极区表面形成导电聚合物层115，形成第四铝箔；
S5、在第四铝箔的阴极区表面依次制备导电碳浆层116和导电银浆层117，形成电容器芯子雏形；
S6、将若干片电容器芯子雏形的阴极区依次堆叠于阴极金属保护壳12内，并使电容器芯子雏形的阳极区对齐，形成电容器芯包雏形；
S7、将电容器芯包雏形通过环氧树脂胶黏剂粘接在绝缘层压板13上并固化，制得电容器装配体；
S8、对电容器装配体进行注塑封装，并对塑封体进行磨削加工，制得圆柱形结构的电容器雏形1；
S9、对电容器雏形1的外表面进行清洁处理后，采用电镀法在未被塑封体覆盖的部位进行阳极引脚2和阴极引脚3的加工，制得圆柱形结构的铝电解电容器4。
具体的，步骤S4中的导电聚合物层115由第一导电聚合物层和第二导电聚合物层复合而成；
所述第一导电聚合物层的制备方法为化学聚合法；
所述第二导电聚合物层的制备方法为电化学聚合法或含浸导电聚合物分散液法。
具体的，步骤S6具体为：
S61：先在阴极金属保护壳12的圆形底板122和弧形边框123围起的内表面上均匀设置导电银胶；
S62：将电容器芯子雏形逐片放入阴极金属保护壳12，且电容器芯子雏形的阴极区之间通过导电银胶粘接。
具体的，步骤S7具体为：在绝缘层压板13的圆形部131上未设置阳极覆铜箔134和阴极覆铜箔135的一面涂覆环氧树脂胶黏剂，再与电容器芯包雏形的底部之间粘合。
本发明的一个具体应用实施例为，请参照图1至图8所示。
一种叠层型固态铝电解电容器的制备方法，制备方法包括以下步骤：
S1、对3VF化成铝箔进行冲切，形成第一铝箔，第一铝箔包括相连接的弓形部111和矩形部112，且在弓形部111的边沿开设3个弧形缺口118。
S2、在第一铝箔矩形部112上涂覆阻隔胶形成阻隔胶带114并划分阴极区和阳极区，形成第二铝箔。
S3、对第二铝箔的阴极区侧边电介质层进行再化成修复处理，形成第三铝箔；
S4、在第三铝箔的阴极区表面形成导电聚合物层115，形成第四铝箔，具体为：采用化学聚合法制备第一导电聚合物层，采用电化学聚合法或含浸导电聚合物分散液法制备第二导电聚合物层，其中导电聚合物为聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物中的一种或几种。
S5、在第四铝箔的阴极区表面依次制备导电碳浆层116和导电银浆层117，形成电容器芯子雏形。
S6、将5片电容器芯子雏形的阴极区依次堆叠于阴极金属保护壳12内，并使电容器芯子雏形的阳极区对齐，形成电容器芯包雏形，具体为：先在阴极金属保护壳12的圆形底板122和弧形边框123围起的内表面上均匀设置导电银胶，将5片电容器芯子雏形逐片放入阴极金属保护壳12内，5片电容器芯子雏形阴极区之间通过导电银胶粘接；堆叠时，5片电容器芯子雏形弓形部111上的弧形缺口118与弧形边框123上的弧形凸起121相嵌合匹配，且5片电容器芯子雏形的阻隔胶带114及阳极区伸出圆形底板122之外。
其中，阴极金属保护壳12包括圆形底板122和弧形边框123，圆形底板122一侧面的边沿垂直连接有弧形边框123，弧形边框123内壁上设置有弧形凸起121，弧形边框123开设有与第一铝箔的阳极区相互配合的开口124，弧形边框123的自由边连接有引出部14；引出部14包括倒J型弯折部141、水平连接部142和电镀基底部143，倒J型弯折部141的短边与弧形边框123的边部相连接，水平连接部142与倒J型弯折部141的长边固定连接并远离弧形边框123设置，且水平连接部142远离弧形边框123的一侧边为弧形，电镀基底部143与水平连接部142的弧形侧边垂直连接，且电镀基底部143远离弧形边框123的一侧面为弧形曲面。
S7、将电容器芯包雏形通过环氧树脂胶黏剂粘接在绝缘层压板13上并固化，制得电容器装配体，具体为：在绝缘层压板13的圆形部131未设置阳极覆铜箔134和阴极覆铜箔135的一面涂覆环氧树脂胶黏剂，再与电容器芯包雏形的底部之间粘合，且粘合时，使绝缘层压板13阴极凸起部133远离圆形部131的弧形边与阴极金属保护壳12中引出部14的电镀基底部143远离弧形边框123的弧形侧面在竖直方向上处于同一弧形曲面。
其中，绝缘层压板13包括圆形部131，圆形部131顶部与阴极金属保护壳12底部相连接，圆形部131的两侧对称设置有阳极凸起部132和阴极凸起部133，阳极凸起部132和阴极凸起部133远离圆形部131的一边为弧形边，圆形部131底部对称设置有阳极覆铜箔134和阴极覆铜箔135，阳极覆铜箔134覆盖住阳极凸起部132，阴极覆铜箔135覆盖住阴极凸起部133；圆形部131开设有两个异形贯孔1311和一个矩形贯孔1312，矩形贯孔1312的中心与圆形部131的圆心相重合，两个异形贯孔1311对称设置在矩形贯孔1312两侧，且两个异形贯孔1311位于圆形部131边沿处，两个异形贯孔1311之间的连接线与阳极凸起部132和阴极凸起部133之间的连接线相互垂直设置。
S8、采用环氧树脂对电容器装配体进行注塑封装，并对塑封体进行磨削加工，制得圆柱形结构的电容器雏形1。
具体为：采用圆柱状内腔的封装模具进行封装，封装后，电容器装配体中的阳极凸起部132的弧形边、阴极凸起部133的弧形边、电镀基底部143远离弧形边框123的弧形侧面、阳极覆铜箔134、阴极覆铜箔135未被塑封体覆盖，并与塑封体的外表面处于同一弧形曲面，5片电容器芯子雏形阳极区的一部分露出塑封体外表面，其余部件均被塑封料包裹；再采用线切割加工法将5片电容器芯子雏形阳极区露出塑封体外的部分蚀除，将5片电容器芯子雏形的阳极区远离阴极区的一侧边加工为弧形，形成弧形部113，制得5片电容器芯子1，并使5片电容器芯子1阳极区的弧形部113与阳极凸起部132的弧形边处于同一弧形曲面。
S9、对电容器雏形1的外表面进行清洁处理后，采用电镀法在未被塑封体覆盖的部位进行阳极引脚2和阴极引脚3的加工，制得铝电解电容器4。
具体为，阳极引脚2在阳极覆铜箔134所处的平面及阳极凸起部132远离圆形部131的弧形边所处的弧形曲面上形成，使5片电容器芯子1阳极区的弧形部113与阳极覆铜箔134之间形成电性连接；阴极引脚3在阴极覆铜箔135所处的平面及阴极凸起部133远离圆形部131的弧形边所处的弧形曲面上形成，使电镀基底部143远离弧形边框123的弧形侧面与阴极覆铜箔135之间形成电性连接。
对比例一：
S1、将3VF化成箔裁切成方形条状结构，形成第一铝箔；
S2、在第一铝箔上涂覆绝缘胶，划分阳极区和阴极区，形成第二铝箔；
S3、对第二铝箔阴极区侧边电介质层进行再化成修复，形成第三铝箔；
S4、采用化学聚合法在第三铝箔阴极区表面制备第一导电聚合物固体电解质层，形成第四铝箔；
S5、采用电化学聚合法在第四铝箔阴极区表面制备第二导电聚合物固体电解质层，形成第五铝箔；
S6、在第五铝箔阴极区表面被制导电碳浆层，形成第六铝箔；
S7、在第六铝箔阴极区表面被制导电银浆层，形成电容器芯子；
S8、将5片电容器芯子与外设引线框连接，形成电容器芯包；
S9、用环氧树脂将电容器芯包进行封装处理、经引脚弯折成型制得方形叠层型固态铝电解电容器。
上述对比例和实施例制得叠层型固态铝电解电容器，测试数据如表1所示：
表1实施例和对比例测试数据
由上述实施例和对比例的测试数据可以看出，与对比例相比，实施例所得圆柱形结构的叠层型固态铝电解电容器ESR、漏电流值更小，电容器良率更高，同时耐湿性更佳。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种叠层型固态铝电解电容器，其特征在于：包括电容器雏形(1)、阳极引脚(2)和阴极引脚(3)，所述电容器雏形(1)的阳极区和阴极区分别电连接有阳极引脚(2)和阴极引脚(3)并形成铝电解电容器(4)；
所述电容器雏形(1)包括若干个电容器芯子(11)和电容器框架，且电容器雏形(1)由若干个电容器芯子(11)、电容器框架组立后通过注塑封装及磨削加工形成，所述电容器框架包括阴极金属保护壳(12)和绝缘层压板(13)，且若干个电容器芯子(11)堆叠于阴极金属保护壳(12)内，所述绝缘层压板(13)粘结在阴极金属保护壳(12)底部，所述电容器芯子(11)的阻隔胶带(114)及阳极区伸出阴极金属保护壳(12)内部，所述阴极金属保护壳(12)顶部边沿连接有引出部(14)，所述引出部(14)与电容器芯子(11)的阳极区相对设置；
所述电容器芯子(11)包括弓形部(111)、矩形部(112)、弧形部(113)和阻隔胶带(114)，所述矩形部(112)涂覆有阻隔胶带(114)，且阻隔胶带(114)将电容器芯子(11)划分为阴极区和阳极区，所述弓形部(111)和矩形部(112)的一部分为阴极区，所述弧形部(113)和矩形部(112)的另一部分为阳极区，所述电容器芯子(11)阴极区表面从内往外依次设置有导电聚合物层(115)、导电碳浆层(116)和导电银浆层(117)，所述阴极金属保护壳(12)内部构造与电容器芯子(11)的阴极区形状及铝电解电容器(4)外观结构相适配。
2.根据权利要求1所述的一种叠层型固态铝电解电容器，其特征在于：所述弓形部(111)边沿向内凹陷形成若干个弧形缺口(118)，且弧形缺口(118)数量为1-3个，所述阴极金属保护壳(12)内壁设置有与弧形缺口(118)相互配合的弧形凸起(121)。
3.根据权利要求2所述的一种叠层型固态铝电解电容器，其特征在于：所述阴极金属保护壳(12)包括圆形底板(122)和弧形边框(123)，所述圆形底板(122)一侧面的边沿垂直连接有弧形边框(123)，所述弧形边框(123)内壁上设置有弧形凸起(121)，所述弧形边框(123)开设有与电容器芯子(11)的阳极区相互配合的开口(124)，所述弧形边框(123)的自由边连接有引出部(14)；
所述引出部(14)包括倒J型弯折部(141)、水平连接部(142)和电镀基底部(143)，所述倒J型弯折部(141)的短边与弧形边框(123)的边部相连接，所述水平连接部(142)与倒J型弯折部(141)的长边固定连接并远离弧形边框(123)设置，且水平连接部(142)远离弧形边框(123)的一侧边为弧形，所述电镀基底部(143)与水平连接部(142)的弧形侧边垂直连接，且所述电镀基底部(143)远离弧形边框(123)的一侧面为弧形曲面。
4.根据权利要求1所述的一种叠层型固态铝电解电容器，其特征在于：所述绝缘层压板(13)包括圆形部(131)，所述圆形部(131)顶部与阴极金属保护壳(12)底部相连接，所述圆形部(131)的两侧对称设置有阳极凸起部(132)和阴极凸起部(133)，所述阳极凸起部(132)和阴极凸起部(133)远离圆形部(131)的一边为弧形边，所述阳极凸起部(132)的弧形边与电容器芯子(11)弧形部(113)的弧形边平齐，所述阴极凸起部(133)的弧形边与引出部(14)中电镀基底部(143)的弧形曲面平齐，所述圆形部(131)底部对称设置有阳极覆铜箔(134)和阴极覆铜箔(135)，所述阳极覆铜箔(134)覆盖住阳极凸起部(132)，所述阴极覆铜箔(135)覆盖住阴极凸起部(133)。
5.根据权利要求4所述的一种叠层型固态铝电解电容器，其特征在于：所述圆形部(131)开设有两个异形贯孔(1311)和一个矩形贯孔(1312)，所述矩形贯孔(1312)的中心与圆形部(131)的圆心相重合，两个所述异形贯孔(1311)对称设置在矩形贯孔(1312)两侧，且两个异形贯孔(1311)位于圆形部(131)边沿处，两个所述异形贯孔(1311)之间的连接线与阳极凸起部(132)和阴极凸起部(133)之间的连接线相互垂直设置。
6.根据权利要求1所述的一种叠层型固态铝电解电容器，其特征在于：所述阳极引脚(2)和阴极引脚(3)均为一体化的L型弯折引脚。
7.一种权利要求1-6任意一项所述的叠层型固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
S1、将化成铝箔进行冲切，形成包含带有若干弧形缺口(118)的弓形部(111)和矩形部(112)的第一铝箔；
S2、在第一铝箔矩形部(112)上涂覆阻隔胶形成阻隔胶带(114)，并划分阴极区和阳极区，形成第二铝箔；
S3、对第二铝箔的阴极区侧边电介质层进行再化成修复处理，形成第三铝箔；
S4、在第三铝箔的阴极区表面形成导电聚合物层(115)，形成第四铝箔；
S5、在第四铝箔的阴极区表面依次制备导电碳浆层(116)和导电银浆层(117)，形成电容器芯子雏形；
S6、将若干片电容器芯子雏形的阴极区依次堆叠于阴极金属保护壳(12)内，并使电容器芯子雏形的阳极区对齐，形成电容器芯包雏形；
S7、将电容器芯包雏形通过环氧树脂胶黏剂粘接在绝缘层压板(13)上并固化，制得电容器装配体；
S8、对电容器装配体进行注塑封装，并对塑封体进行磨削加工，制得圆柱形结构的电容器雏形(1)；
S9、对电容器雏形(1)的外表面进行清洁处理后，采用电镀法在未被塑封体覆盖的部位进行阳极引脚(2)和阴极引脚(3)的加工，制得圆柱形结构的铝电解电容器(4)。
8.根据权利要求7所述的叠层型固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中的导电聚合物层(115)由第一导电聚合物层和第二导电聚合物层复合而成；
所述第一导电聚合物层的制备方法为化学聚合法；
所述第二导电聚合物层的制备方法为电化学聚合法或含浸导电聚合物分散液法。
9.根据权利要求7所述的叠层型固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S6具体为：
S61：先在阴极金属保护壳(12)的圆形底板(122)和弧形边框(123)围起的内表面上均匀设置导电银胶；
S62：将电容器芯子雏形逐片放入阴极金属保护壳(12)，且电容器芯子雏形的阴极区之间通过导电银胶粘接。
10.根据权利要求7所述的叠层型固态铝电解电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤S7具体为：在绝缘层压板(13)的圆形部(131)上未设置阳极覆铜箔(134)和阴极覆铜箔(135)的一面涂覆环氧树脂胶黏剂，再与电容器芯包雏形的底部之间粘合。
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| CN115360021A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-18 | 福建国光新业科技股份有限公司 | 一种高可靠性叠层固态铝电解电容器及其制备方法 |
| CN115360021B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-05-03 | 福建国光新业科技股份有限公司 | 一种高可靠性叠层固态铝电解电容器及其制备方法 |
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