CN114758897B - 一种高密封性能的电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高密封性能的电解电容器,包括芯包组件,含浸所述芯包组件的电解液,用于装载所述芯包组件和所述电解液的金属外壳,以及密封所述金属外壳的上端开口的密封组件;所述密封组件包括核层,以及覆盖于所述核层的全部外周表面的壳层,所述核层材料为热固性材料,所述壳层材料为透气率低于10‑6 cm3·cm/cm2·s·Pa橡胶材料;密封在所述金属外壳内部的所述密封组件的表面上还可以覆有维卡软化温度或者0.45MPa下热变形温度大于105℃的膜层。
Description
技术领域
本发明涉及电容器结构技术领域,具体涉及一种高密封性能的电解电容器。
背景技术
目前,电解电容器的结构是将含浸有电解液的芯包放入铝壳中,通过具有气密性的封口材料密封构成。而作为密封材料的盖板(端子板)需要具有良好的绝缘性、气密性、耐溶剂性,一般焊片式电容器采用部分贴有橡胶层的酚醛树脂层压纸板作为封口材料,通常还设有橡胶密封圈、密封环之类的结构作为辅助密封。这些封口材料由于使用酚醛树脂层压纸板进行冲裁,在冲裁时,容易导致基板产生变形、微小裂纹,甚至断裂,这些损害极难防止和发现,也无法避免由于冲裁导致的边缘出现裂痕、切口不齐、缺口等肉眼可见的损伤。同时,电容器在产气高温使用中,电解液会渗入酚醛树脂层压纸板,导致层压纸板产生溶胀,导致电容器的密封性能下降严重。此外,常见的橡胶层采用乙丙橡胶,一般只能在105℃环境温度中使用,而在更高的使用环境温度下,由于乙丙橡胶自身的物理特性限制,将严重影响电容器的气密性。
发明内容
为了解决现有电容器在高温下密封性能下降严重的技术问题,而提供一种高密封性能的电解电容器。本发明可以解决贴有橡胶层的酚醛树脂层压纸板冲裁过程中的问题,同时也为更高或更宽温度使用的铝电解电容器的封口材料提供了解决方案,具有良好的应用前景。本发明的电解电容器具有较好的密封性能。
为了达到以上目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种高密封性能的电解电容器,包括芯包组件,
含浸所述芯包组件的电解液,
用于装载所述芯包组件和所述电解液的金属外壳,
以及密封所述金属外壳的上端开口的密封组件;
所述密封组件包括核层,以及覆盖于所述核层的全部外周表面的壳层,所述核层材料为热固性材料,所述壳层材料为透气率低于10-6 cm3·cm/cm2·s·Pa橡胶材料。
进一步地,所述密封组件上开设有两个通孔,每个所述通孔中固定安装导电的铆钉,暴露于所述金属外壳外部的每个所述铆钉紧固连接有牛角焊针或焊片,密封在所述金属外壳内部的所述铆钉分别紧固连接所述芯包组件的电极引出部的端部。由于密封组件上开设有两个通孔,通孔与铆钉连接的上下表面或多或少会有缝隙存在,在密封组件的上下表面分别紧固连接牛角焊针或焊片、及电极引出部的同时,这些部件在紧固连接的过程中会挤压密封组件上下表面的橡胶层使其变形从而起到密封缝隙的作用,在无需外加橡胶垫圈或橡胶环等辅助件的情况下即能达到较好的密封效果;由于需要把金属外壳上端口采用密封组件密封,与金属外壳上端开口接触的密封组件的外周表面同样会受到挤压力的作用,无需外加垫圈或凸起等辅助部件即能够在金属外壳挤压密封组件的作用下达到较好的密封效果。通孔可以通过在密封组件上冲孔、或者在密封组件的加工过程中预留孔等方式形成。密封组件的制成是将核层材料置于相应模具中,在其全部外周表面浇铸成型,当然并不局限于此种方法,任何能够实现本发明密封组件结构的方法均适用。
再进一步地,所述热固性材料包括酚醛树脂层压纸板、交联型PVC、环氧树脂、交联型聚苯硫醚、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、脲醛树脂、热固性聚氨酯、交联型尼龙中的一种;
所述橡胶材料包括天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯化丁基橡胶、氯醇橡胶(环氧氯丙烷均聚氯醇橡胶、环氧氯丙烷与环氧乙烷二元共聚氯醇橡胶)、氟橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶(如丙烯酸丁酯/丙烯腈、丙烯酸乙酯/2-氯乙基乙烯基醚,具有良好的气密性)中的一种。
优选透气率低于10-7 cm3·cm/cm2·s·Pa的耐高温橡胶材料。
优选地,所述核层厚度0.5-5mm,所述壳层厚度0.5-3mm。
进一步地,密封在所述金属外壳内部的所述密封组件的表面上还覆有维卡软化温度或者0.45MPa下热变形温度大于105℃的膜层,所述膜层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯硫醚中的一种或多种复合,所述膜层厚度0.01-1mm。这些材料具有相较于橡胶层更好的耐溶剂性和耐高温性,这种材料可以黏贴于橡胶表面或者作为组件通过铆钉依附于橡胶表面,在超过105℃条件下运行的电容器可选择在密封组件的表面上覆该膜层来提高使用寿命。
再进一步地,所述电极引出部为引出线或引出片;所述铆钉的形状大小正好能够插入并与所述通孔的形状大小贴合,所述铆钉的长度大于所述通孔的深度。
进一步地,所述芯包组件是依次按照正极箔、电解纸、负极箔、电解纸的顺序层叠后并将所述正极箔和所述负极箔卷绕在内所形成的卷绕体,还包括两个分别与所述正极箔和所述负极箔连接的电极引出部。
再进一步地,所述正极箔、所述负极箔通过铆接或冷压焊接卷贴在所述电解纸上卷绕成所述芯包组件。
更进一步地,所述芯包组件形成卷绕体后还包括将所述卷绕体固定的胶带。
进一步地,所述金属外壳的材料为铝或铝合金;所述金属外壳的底部外表面还具有垫片;所述金属外壳的外周表面还包括胶管,所述胶管包裹所述垫片,可以是胶管包裹式或者板包裹式。
有益技术效果:
本发明对密封组件进行改进,采用热固性材料作为核层,在其外周赋予全包覆的透气率低的壳层,相较于传统上下两层结构的盖板制作的电容器,本发明结构能够进一步提升电解电容器的气密性,在电容器内部核壳结构的密封组件的表面还可以覆有一层耐高温的膜层,可进一步拓宽电容器使用温度范围,使得电容器能够满足在150℃下高温运行而保持性能稳定的优点,延长了电容器的使用寿命。采用本发明核壳结构的密封组件组装的电容器具有优异的密封性能、绝缘性、耐溶剂性,不仅提高了电容器使用温度范围,还延长了电容的使用寿命,具有良好的应用前景,能够解决现有焊片式铝电解电容器对电解液体系兼容性问题。
附图说明
图1为本发明高密封性能的电解电容器的结构示意图。
图2为芯包组件的结构示意图。
图3为实施例1中高密封性能的电解电容器中密封组件的结构示意图。
图4为实施例2中高密封性能的电解电容器中密封组件的结构示意图。
其中,1-芯包组件、2-金属外壳、3-密封组件、4-铆钉、5-牛角焊针或焊片、6-胶管、7-垫片;
1-芯包组件的结构:11正极箔、13-电解纸、12-负极箔、14电极引出部、15胶带;3-密封组件的结构:31-核层、32-壳层。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图,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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
以下实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照国家标准测定;若没有相应的国家标准,则按照通用的国际标准、或相关企业提出的标准要求进行。除非另有说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比。
气体经过橡胶的透气速度在开始时会很快,经过一定时间后就会达到一个稳定的渗透值。气体在橡胶中的渗漏过程:气体先吸附于橡胶一侧,接着发生溶解,再经扩散,最后从另一侧脱附。决定渗漏速率的主要是溶解和扩散过程。气体在橡胶中的溶解度与其性质有关,在化学组分上与橡胶接近的,其溶解度也大。气体在橡胶中的扩散则与气体分子大小以及橡胶分子间的空隙大小有关。气体分子越小,橡胶内部空隙越大,则气体的扩散也会越快。因此,不同的橡胶对空气的透气性能也大不相同。以下表1列举部分橡胶材料对空气的渗透系数(或称透气率,测试条件:压力差1.013×105Pa,温度80℃)。
表1 部分橡胶材料对空气的渗透系数
橡胶种类 | 天然橡胶 | 丁腈橡胶 | 氯丁橡胶 | 硅橡胶 |
渗透系数/×10<sup>-7</sup> cm<sup>3</sup>·cm/cm<sup>2</sup>·s·Pa | 4-5 | 0.4-0.8 | 0.98 | 4.5 |
橡胶种类 | 丁苯橡胶 | 氟橡胶 | 聚氨酯橡胶 | 聚硫橡胶 |
渗透系数/×10<sup>-7</sup> cm<sup>3</sup>·cm/cm<sup>2</sup>·s·Pa | 2-3 | 0.8-0.9 | 0.97 | 0.37 |
橡胶种类 | 丁基橡胶 | 顺丁橡胶 | 氯醇橡胶 | 三元乙丙橡胶 |
渗透系数/×10<sup>-7</sup> cm<sup>3</sup>·cm/cm<sup>2</sup>·s·Pa | 0.2-0.3 | 6-9 | 0.2-0.3 | 1.3~1.5 |
天然橡胶、硅橡胶的透气率较大,而丁基橡胶因为含有甲基基团,透气率最低。丁腈橡胶中随着丙烯腈含量的增高其渗透系数降低。氟橡胶较为致密,加入炭黑后透气率会更小。丁基橡胶气密性最好,其透气率约为天然橡胶1/20、顺丁橡胶的1/30。氯醇橡胶气密性与丁基橡胶相当。以上仅示出部分橡胶材料的性质,本领域内技术人员可以通过相应技术手段检测或者查阅相关技术手册得知具体渗透系数。
实施例1
高密封性能的电解电容器,其结构示意图如图1所示,
包括芯包组件1,
含浸所述芯包组件1的电解液(图1中未示出),
用于装载所述芯包组件1和所述电解液的金属外壳2,
以及密封所述金属外壳2的上端开口的密封组件3;
所述密封组件3上开设有两个通孔,两个所述通孔中均固定安装有导电的铆钉4(所述铆钉4的长度大于所述通孔的深度),所述铆钉4上具有螺纹,暴露于所述金属外壳2外部的两个所述铆钉4紧固连接有牛角焊针或焊片5,密封在所述金属外壳2内部的两个所述铆钉4分别紧固连接所述芯包组件1的两个电极引出部14端部,所述电极引出部14为引出线或引出片,所述铆钉4的形状大小正好能够插入并与所述通孔的形状大小贴合;所述金属外壳2的材料为铝或铝合金;所述金属外壳2的底部外表面还具有垫片7;所述金属外壳2的外周表面还包括胶管6。
其中,所述芯包组件1的结构示意图如图2所示,依次按照正极箔11、电解纸13、负极箔12、电解纸13的顺序层叠后并将所述正极箔11和所述负极箔12卷绕在内所形成的卷绕体,还包括两个分别与所述正极箔11和所述负极箔12连接的电极引出部14(与所述正极箔11连接的是正极引出部,与所述负极箔12连接的是负极引出部),所述正极箔11、所述负极箔12通过铆接或冷压焊接卷贴在所述电解纸13上卷绕成所述芯包组件1,所述芯包组件1形成卷绕体后还包括将所述卷绕体固定的胶带15。
其中,所述密封组件3的结构示意图如图3所示,所述密封组件3包括核层31,以及覆盖于所述核层31的全部外周表面的壳层32;所述核层31材料为热固性材料,包括酚醛树脂层压纸板、交联型PVC、环氧树脂、交联型聚苯硫醚、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、脲醛树脂、热固性聚氨酯、交联型尼龙中的一种热固性材料;所述壳层32材料为透气率低于10-6cm3·cm/cm2·s·Pa橡胶材料,包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯化丁基橡胶、环氧氯丙烷均聚氯醇橡胶、环氧氯丙烷与环氧乙烷二元共聚氯醇橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶中的一种,优选透气率低于10-7 cm3·cm/cm2·s·Pa的耐高温橡胶材料。其中核层31厚度0.5-5mm,所述壳层32厚度0.5-3mm。
由于密封组件上开设有两个通孔,通孔与铆钉连接的上下表面或多或少会有缝隙存在,在密封组件的上下表面分别紧固连接牛角焊针或焊片、及电极引出部的同时,这些部件在紧固连接的过程中会挤压密封组件上下表面的橡胶层使其变形从而起到密封缝隙的作用,在无需外加橡胶垫圈或橡胶环等辅助件的情况下即能达到较好的密封效果;由于需要把金属外壳上端口采用密封组件密封,与金属外壳上端开口接触的密封组件的外周表面同样会受到挤压力的作用,无需外加垫圈或凸起等辅助部件即能够在金属外壳挤压密封组件的作用下达到较好的密封效果。
以下实施例3-4、6为采用本实施例的密封组件结构,且在上述材料中选择作为核层31和壳层32材料制造的密封组件3及其对应的铝电解电容器。
实施例2
本实施例的电解电容器的结构与实施例1相同,不同之处在于,密封在所述金属外壳2内部的所述密封组件3的表面上还覆有维卡软化温度大于105℃的膜层33,本实施例的密封组件结构如图4所示,该膜层材料的选择可以有聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯硫醚中的一种或多种复合。其中膜层33厚度0.01~1mm。
以下实施例5为采用本实施例的密封组件结构,且在上述材料中选择作为膜层33材料制造的密封组件3及其对应的铝电解电容器。
实施例3
本实施例制作了450v 390μF 35×40规格的铝电解电容器,本实施例规格的铝电解电容器结构采用实施例1的结构,其中密封组件3的核层31采用酚醛树脂层压纸板、壳层32采用三元乙丙橡胶,采用三元乙丙橡胶浇铸在酚醛树脂层压纸板外周表面成型形成密封组件。其中核层31厚度1mm,壳层32厚度1mm。
对本实施例采用核壳密封组件结构的铝电解电容器若干进行寿命测试,试验条件是在环境125℃温度下施加1.7A/120Hz纹波电流,3000小时后电容器电参数对比如下表2所示。
本实施例制作的电容器中芯包组件含浸的电解液的主溶剂为乙二醇,对本实施例采用核壳密封组件结构的铝电解电容器若干进行储存性能比较,考察高温105℃储存条件下电容器产品的重量变化,结果见表3所示。
还单独考察了本实施例铝电解电容器的密封组件的耐溶剂性能,将本实施例结构的密封组件放入乙二醇溶液中,进行105℃下耐溶剂渗透性试验,考察盖板的耐溶剂渗透性,盖板经过一定时间储存后,重量变化情况如下表4所示。
对照组1
本对照组制作了450v 390μF 35×40规格的铝电解电容器,本对照组规格的铝电解电容器结构采用实施例1的结构,不同之处在于,采用传统的上下两层结构的盖板作为密封组件,即密封组件结构为:上层是三元乙丙橡胶,下层是酚醛树脂层压纸板(即裸露在外部的是三元乙丙橡胶,具体结构可参考中国专利201520348447.8)。
对本对照组采用传统密封组件结构的铝电解电容器若干进行寿命测试,试验条件是在环境125℃温度下施加1.7A/120Hz纹波电流,3000小时后电容器电参数对比如下表2所示。
对本对照组采用传统密封组件结构的铝电解电容器若干进行储存性能比较,考察高温105℃储存条件下电容器产品的重量变化,结果见表3所示。
单独考察了本对照组铝电解电容器的密封组件的耐溶剂性能,将本对照组结构的密封组件放入乙二醇溶液(电解液中存在乙二醇等溶剂)中,进行105℃下耐溶剂渗透性试验,考察盖板的耐溶剂渗透性,盖板经过一定时间储存后,重量变化情况如下表4所示。
对照组2
本对照组制作了450v 390μF 35×40规格的铝电解电容器,本对照组规格的铝电解电容器结构采用实施例1的结构,不同之处在于,密封组件的结构为半包围结构盖板:酚醛树脂层压纸板被三元乙丙橡胶半包围在内部(即裸露在外部的是酚醛树脂层压纸板,其内部及两侧被橡胶包围,具体结构可参考中国专利201320850360.1)。
对本对照组采用传统密封组件结构的铝电解电容器若干进行寿命测试,试验条件是在环境125℃温度下施加1.7A/120Hz纹波电流,3000小时后电容器电参数对比如下表2所示。
表2实施例3核壳密封组件结构的铝电解电容器与对照组1-2传统密封结构的铝电解电容器的寿命试验数据
(规格:450v 390μF 35×40)
(注:△C=Ch-C0)
由表2可知,采用本发明全包围式结构的密封组件相较于采用相同材料的传统结构密封盖板而言,可延长电容器寿命,在电容器125℃下运行3000h后,容量下降平均0.39%,且漏电流更低。且本实施例选择的是耐高温橡胶材料,制作的电容器可在高于105℃下测试运行。
表3实施例3核壳密封组件结构的铝电解电容器与对照组1传统上下两层结构的盖板的铝电解电容器高温储存重量变化
(规格:450v 390μF 35×40)
电解液在高温下会发生质量损失。由表3可知,采用本发明全包围式结构的密封组件相较于传统结构密封盖板而言,持续在105℃高温下储存2000h后的质量损失较小,才发生0.24g的质量损失。然而采用相同材料的传统密封盖板则在105℃高温下储存2000h后发生质量损失0.61g。可见本发明全包围式结构的密封性能更好,对电解液的质量损失可以在较大程度上减轻。
表4 实施例3核壳密封组件结构与对照组1传统上下两层结构的盖板的耐溶剂渗透性
(注:变化率=[m1-m0 / m0]×100%)
由表4可知,本发明核壳结构的密封组件具有较好耐极性溶剂性能,而酚醛树脂易溶于醇类溶剂中,因此将传统上下两层结构的密封组件浸于乙二醇中,又在高温105℃下测试,则加速了橡胶材料在乙二醇中的溶胀,导致传统密封结构在1000h后溶胀严重,同时发生酚醛树脂和三元乙丙橡胶的溶胀,重量变化率为6.57%。而采用本发明密封组件结构则可能只发生三元乙丙橡胶的部分溶胀,重量变化率为2.88%。
实施例4
本实施例制作了450v 470μF 30×60规格的铝电解电容器,本实施例规格的铝电解电容器结构采用实施例1的结构,其中密封组件3的核层31采用酚醛树脂层压纸板、壳层32采用丁基橡胶,采用丁基橡胶浇铸在酚醛树脂板材外周表面成型形成密封组件。其中核层31厚度1mm,壳层32厚度1mm。
本实施例制作的电容器中芯包组件含浸的电解液的溶剂为γ丁内酯,采用本实施例密封组件的电容器经过125℃、3000小时寿命试验后,电容参数如下表5所示。
实施例5
本实施例制作了450v 470μF 30×60规格的铝电解电容器,本实施例规格的铝电解电容器结构采用实施例2的结构,其中密封组件3的结构与实施例4相同,且密封在金属外壳2内部的所述密封组件3的表面上还覆有维卡软化温度大于105℃的膜层33,所述膜层33的材料选择为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯硫醚中的一种。其中膜层33厚度为0.1mm。
本实施例制作的电容器中芯包组件含浸的电解液的溶剂为γ丁内酯,采用本实施例密封组件的电容器经过125℃、3000小时寿命试验后,电容参数如下表5所示。
表 5 实施例4和实施例5的电容器性能
(规格:450v 470μF 30×60)
(注:△C=Ch-C0。其中所用PE牌号为Clear-Flex® FF 506的LMDPE,维卡软化温度118℃,并不限制这一种牌号的PE,可选择其他维卡软化温度大于105℃的PE。其中所用PP牌号为PP 3317,0.45MPa下热变形温度为125℃,并不限制这一种牌号的PE,可选择其他热变形温度大于105℃的PP。其中所用PVDF牌号为 Solef® 6012,高粘性可模压成型,维卡软化温度为135-145℃,并不限制这一种牌号的PVDF,可选择其他维卡软化温度大于105℃的PVDF。其中所用PP S牌号为FZ-2100,0.45MPa下热变形温度为200℃,并不限制这一种牌号的PPS,可选择其他热变形温度大于105℃的PPS。)
由表5可知,实施例4的结构与实施例3的结构虽然相同,但是由于电容器规格不同,密封组件的壳层材料的不同,其对应电容参数结果不同。实施例4采用本发明核壳结构的密封组件制作的电容器,在125℃高温运行3000h后其电容下降4.8%左右。在实施例4的密封组件的基础上再覆一层维卡软化温度或者热变形温度大于105℃的耐高温层,其在125℃高温运行3000h后,覆有PE膜层的电容器的电容下降率与实施例4相差不大,覆有PP膜层的电容器的电容下降率相较于实施例4降低了至少1.3%,覆有PVDF膜层的电容器的电容下降率相较于实施例4降低了至少2.7%,覆有PPS膜层的电容器的电容下降率相较于实施例4降低了至少3.3%。可见在本发明密封组件结构内部再覆一层耐高温层可有助于更高电容的电容器在高温下较好的运行,可使电容基本保持稳定。
实施例6
本实施例制作了450v 270μF 35×50规格的铝电解电容器,本实施例规格的铝电解电容器结构采用实施例1的结构,其中密封组件3的核层31采用环氧树脂板、壳层32采用丁基橡胶,采用丁基橡胶浇铸在环氧树脂外周表面成型形成密封组件3。
采用对照组1密封结构(密封组件结构为:上层是三元乙丙橡胶,下层是酚醛树脂层压纸板,即裸露在外部的是三元乙丙橡胶,具体结构可参考中国专利201520348447.8)的铝电解电容器制成与本实施例相同规格的电容器若干,考察高温150℃,500小时寿命试验后变化,结果见表6所示。
表6 本实施例核壳密封组件结构的铝电解电容器与对照组1传统结构的盖板的铝电解电容器寿命试验数据
(规格:450v 270μF 35×50)
由表6可知,基于电容器需要在更高温度下运行的要求,使用传统盖板的对照组1(上层三元乙丙橡胶,下层酚醛树脂)的密封性能较差,在150℃较高温度下运行500h后电容器盖板会发生开裂现象,其中电容下降28%左右,这说明在高温下电容器内部电解液汽化后对下层酚醛产生溶解,进而对上层三元乙丙橡胶产生溶胀后逸出密封组件,造成电容下降较明显。而采用本发明核壳结构密封组件加之核层、壳层材料选择更高使用温度的耐高温材料后,可使电容器在150℃较高温度下运行500h后外观仍然完好,且电容参数性能保持较为稳定,本发明核壳结构密封组件中丁基橡胶的使用温度在150℃以上,一方面具有较好的耐高温性,另一方面透气率较低,在高温下运行后可能只发生内层丁基橡胶的部分溶胀,而即使汽化后的电解液溶解了内层丁基橡胶,核层的环氧树脂也具有较高的耐热温度(通常在175℃以上),加之核层周围均存在丁基橡胶,使得电容器的密封性得到保障,进而保证了电容器的性能。
以上仅示出了酚醛、环氧树脂作为核层的材料,三元乙丙橡胶、丁基橡胶作为壳层材料的实施例,然而在面对电容器是否需要耐高温的要求,在选择核层、壳层材料时,根据材料的耐热性能选择相应的材料作为对应层的材料。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,包括芯包组件,
含浸所述芯包组件的电解液,
用于装载所述芯包组件和所述电解液的金属外壳,
以及密封所述金属外壳的上端开口的密封组件;
所述密封组件包括核层,以及覆盖于所述核层的全部外周表面的壳层,所述核层材料为热固性材料,所述壳层材料为透气率低于10-6 cm3·cm/cm2·s·Pa橡胶材料。
2.根据权利要求1所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述密封组件上开设有两个通孔,每个所述通孔中固定安装导电的铆钉,暴露于所述金属外壳外部的每个所述铆钉紧固连接有牛角焊针或焊片,密封在所述金属外壳内部的所述铆钉分别紧固连接所述芯包组件的电极引出部的端部。
3.根据权利要求2所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述电极引出部为引出线或引出片;所述铆钉的形状大小正好能够插入并与所述通孔的形状大小贴合,所述铆钉的长度大于所述通孔的深度。
4.根据权利要求1所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述热固性材料包括酚醛树脂层压纸板、交联型PVC、环氧树脂、交联型聚苯硫醚、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、脲醛树脂、热固性聚氨酯、交联型尼龙中的一种;所述橡胶材料包括天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯化丁基橡胶、环氧氯丙烷均聚氯醇橡胶、环氧氯丙烷与环氧乙烷二元共聚氯醇橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述核层厚度0.5-5mm,所述壳层厚度0.5-3mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,密封在所述金属外壳内部的所述密封组件的表面上还覆有维卡软化温度或者0.45MPa下热变形温度大于105℃的膜层,所述膜层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯硫醚中的一种或多种复合;所述膜层厚度0.01-1mm。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述芯包组件是依次按照正极箔、电解纸、负极箔、电解纸的顺序层叠后并将所述正极箔和所述负极箔卷绕在内所形成的卷绕体,还包括两个分别与所述正极箔和所述负极箔连接的电极引出部。
8.根据权利要求7所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述正极箔、所述负极箔通过铆接或冷压焊接卷贴在所述电解纸上卷绕成所述芯包组件。
9.根据权利要求7所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述芯包组件形成卷绕体后还包括将所述卷绕体固定的胶带。
10.根据权利要求1-5任一项所述的一种高密封性能的电解电容器,其特征在于,所述金属外壳的材料为铝或铝合金;所述金属外壳的底部外表面还具有垫片;所述金属外壳的外周表面还包括胶管;所述胶管包裹所述垫片。
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