CN118737710A - 一种片式铝电解电容器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种片式铝电解电容器及其制造方法，包括有壳体、叠加放置于壳体内的多个电容器单体、以及用于将所述电容器单体封装于壳体内的盖板；其中，所述电容器单体呈片状，每片电容器单体分别设置有正极引出口和负极引出口，多片电容器单体叠放于一起，电容器单体的正极引出口和负极引出口分别汇集到一起，并通过导接片引出分别连接至盖板上的正极引出端子和负极引出端子。本发明片式铝电解电容器制造工艺简单，质量高，且便于后续维修，寿命长。

Description

一种片式铝电解电容器及其制造方法

技术领域

本发明属于电容器技术领域，尤其涉及一种片式铝电解电容器及其制造方法。

背景技术

电容器是无源器件，其主要作用就是充电与放电，随着电容器性能的不断提高，电容器已广泛应用于消费电子产品、通信产品、电脑及周边产品、新能源、自动化控制、汽车工业、光电产品、高速铁路与航空及军事装备等领域。

在各种电容器中，铝电解电容器与其它类型的电容器相比，在相同大小尺寸时，铝电解电容可以取得比其他电容器更大的单位面积CV值，能存储的电荷多，而价格更便宜，因此广受欢迎。

目前，铝电解电容器一般都由正极铝箔、负极铝箔以及电解纸卷绕构成的芯包、圆筒形的铝壳以及带有正、负极接线端子的封口盖板组成，盖板上设置有正负极端子引出孔，正、负极端子通过通孔安装于盖板上。使用时，通过正、负极端子焊接于电路板上，从而将铝电解电容器整体安装固定于电路板上。然而，这种铝电解电容结构复杂，卷绕过程容易导致芯包的质量不高，且只要芯包中的正极铝箔、负极铝箔或者电解纸其中之一受损，则整个电容器的质量就会受到影响。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种片式铝电解电容器及其制造方法，以解决上述背景技术问题中的至少一种问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种片式铝电解电容器，包括有壳体、叠加放置于壳体内的多个电容器单体、以及用于将所述电容器单体封装于壳体内的盖板；其中，所述电容器单体呈片状，每片电容器单体分别设置有正极引出口和负极引出口，多片电容器单体叠放于一起，电容器单体的正极引出口和负极引出口分别汇集到一起，并通过导接片引出分别连接至盖板上的正极引出端子和负极引出端子。

在一些实施例中，所述电容器单体包括正极铝箔片、负极铝箔片、设置于正极铝箔片与负极铝箔片之间的电解纸、以及将正极铝箔片、负极铝箔片和电解纸包覆于内的包层。

在一些实施例中，所述多片电容器单体的正极引出口通过电芯端子汇集到一起，电芯端子直接连接所述导接片，通过导接片连接至正极引出端子。

在一些实施例中，所述多片电容器单体的负极引出口通过电芯端子汇集到一起，并通过导接片连接至负极引出端子。

在一些实施例中，所述正极铝箔片包括有片状正极板，所述正极引出口由所述片状正极板上延伸而出；所述负极铝箔片包括有片状负极板、所述负极引出口由所述片状负极板上延伸而出。

在一些实施例中，所述正极引出口与所述片状正极板一体成型；所述负极引出口与所述片状负极板一体成型。

在一些实施例中，所述正极铝箔片的片状正极板为矩形，所述正极引出口靠近片状正极板一端沿着片状正极板的矩形长条边向外延伸。

在一些实施例中，所述负极铝箔片的片状负极板为矩形，所述负极引出口靠近片状负极板的一端沿着片状负极板的矩形长条边向外延伸。

本发明实施例另一技术方案为：

一种片式铝电解电容器制造方法，包括如下步骤：

S10、制作电容器芯包，其中，所述电容器芯包由多片叠放于一起的电容器单体构成；每片电容器单体分别设置有正极引出口和负极引出口，多片电容器单体的正极引出口和负极引出口分别汇集到一起，以构成电容器芯包的引出电极；

S20、提供壳体，所述壳体被配置成将由多片电容器单体叠放在一起构成的电容器芯包放置于壳体内，其中，电容器单体的正极引出口和负极引出口分别连接有电芯端子；

S30、提供盖板，通过盖板将电容器芯包封装于壳体内，其中，盖板上设置有正极引出端子和负极引出端子，所述正引出端子、所述负极引出端子分别通过导接片连接电芯端子。

在一些实施例中，步骤S10包括：

S101、提供正极铝箔片，所述正极铝箔片包括有片状正极板，所述正极引出口由所述片状正极板上延伸而成；

S102、提供负极铝箔片，所负极铝箔片包括有片状负极板，所述负极引出口由所述片状负极板上延伸而成；

S103、将所述正极铝箔片与所述负极铝箔片叠放在一起，并于所述正极铝箔片与所述负极铝箔片之间放置电解纸；

S104、通过封装包膜将叠在一起的所述正极铝箔片、电解纸以及所述负极铝箔片封包在一起，并注入电解液，密封后整体进行老化。

本发明技术方案的有益效果是：

相较于现有技术，本发明片式铝电解电容器制造工艺简单，质量高，且便于后续维修，寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例片式铝电解电容器的立体示意图；

图2是本发明一个实施例片式铝电解电容器局部的分解示意图；

图3是本发明一个实施例片式铝电解电容器的电芯端子示意图；

图4是本发明一个实施例片式铝电解电容器的电容器单体示意图；

图5是图4电容器单体的正极铝箔示意图；

图6是图4电容器单体的负极铝箔示意图；

图7是图4电容器单体的电解纸示意图；

图8是图4电容器单体包层的第一包片示意图；

图9是图4电容器单体包层的第二包片示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，“多个”的含义是两个或两个以上，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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。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。

参照图1-图6所示，作为本发明一实施例,提供一种片式铝电解电容器200，包括壳体21、叠加放置于壳体21内的多个电容器单体100、以及用于将所述电容器单体100封装于壳体21内的盖板22；其中，所述电容器单体100呈片状，每片电容器单体100分别设置有正极引出口102和负极引出口202，多片电容器单体100叠放于一起，电容器单体100的正极引出口102和负极引出口202分别汇集到一起，并通过导接片23引出分别连接至盖板22上的正极引出端子220和负极引出端子221。

参照图2-图4所示，具体的，多片电容器单体100的正极引出口102通过电芯端子24汇集到一起，电芯端子24直接连接所述导接片23，通过导接片23连接至正极引出端子220；对应的，多片电容器单体的负极引出口202通过电芯端子24汇集到一起，电芯端子24直接连接所述导接片23，通过导接片23连接至负极引出端子221。

在一些实施例中，所述电芯端子24包括有多个端子片240，每个端子片240独立连接一片电容器单体100的正极引出口102或者负极引出口202；在一些实施例中，电芯端子24的多个端子片240相互独立，端子片240之间设置有间隙。

在一些实施例中，所述导接片23包括有与电芯端子24接触的主体部分230以及与正极引出端子220或者负极引出端子221接触的导接部分231；在一些实施例中，所述主体部230分被设置成片状的平面，所述导接部分231由主体部分230弯折延伸设置。所述导接部分231的的面积小于或等于所述主体部分230的面积。

参照图4-图9所示，在一些实施例,所述电容器单体100包括正极铝箔片10、负极铝箔片20、设置于正极铝箔片10与负极铝箔片20之间的电解纸30、以及将正极铝箔片10、负极铝箔片20和电解纸30包覆于内的包层40；其中，正极铝箔片10包括有片状正极板101、以及由片状正极板101上延伸出的正极引出口102，所述正极引出口102与所述片状正极板101一体成型；负极铝箔片20包括有片状负极板201、以及由片状负极板201上延伸出的负极引出口202，所述负极引出口202与所述片状负极板201一体成型；所述片状正极板101的形状与所述片状负极板201的形状相同。在一些实施例中，所述片状正极板101和所述片状负极板201被设置成薄片状。

图5所示为本发明一实施例正极铝箔片10的示意图，其中所述正极铝箔片的片状正极板101为矩形，所述正极引出口102靠近片状正极板101一端沿着片状正极板101的矩形长条边向外延伸。在一些实施例中，正极引出口102所占片状正极板102的矩形长条边的长度不超过矩形长条边总长度的二分之一。在一些实施例中，所述正极引出口102大致呈“工”字型。需要说明的是，在其他一些实施例中，所述正极引出口102也可以为其他的各种形状。在一些实施例中，所述正极引出口102也可设置在片状正极板101的周缘任何位置。

图6所示为本发明一实施例负极铝箔片20的示意图，对应于所述正极铝箔片10，所述负极铝箔片20的片状负极板201为矩形，所述负极引出口202靠近片状负极板20的一端沿着片状负极板201的矩形长条边向外延伸；所述负极引出口202远离所述正极引出口102，当正极铝箔片10、电解纸30、以及负极铝箔片20叠层组合在一起时，所述正极引出口102与所述负极引出口202分别位于组合体的两端，而不是重叠在一起。在一些实施例中，负极引出口202所占片状负极板的矩形长条边的长度不超过矩形长条边总长度的二分之一。需要说明的是，所述负极引出口202大致呈“工”字型。在其他一些实施例中，所述负极引出口202也可以为其他的各种形状。在一些实施例中，所述负极引出口202的结构与所述正极引出口102的结构可以相同或者不同。

在一些实施例中，所述正极铝箔片10的片状正极板101的形状与所述负极铝箔片20的片状负极板201的形状相同，且所述正极铝箔片10的片状正极板101的大小尺寸小于等于所述负极铝箔片20的片状负极板201的大小尺寸。

图7所示为本发明一实施例电解纸30的示意图，对应于所述正极铝箔片10和负极铝箔片20，所述电解纸30的形状与所述片状正极板10和所述片状负极板20大致相同；在一些实施例中，所述电解纸30的形状呈矩形，所述电解纸30的矩形面积大于等于片状正极板的矩形面积或者小于等于片状负极板的矩形面积。

图8、图9所示为本发明一实施例包层40的示意图，所述包层40包括有第一包片401和第二包片402，图5所示为第一包片401的示意图，图6所示为第二包片402的示意图；所述第一包片401与所述第二包片402形状一致，第一包片401和第二包片402合围在一起后形成一个收容空间，以容纳所述正极铝箔片10、负极铝箔片20、以及电解纸30。具体的，所述第一包片、第二包片设置有矩形凹陷部400，所述矩形凹陷部400的大小与所述电解纸30的大小相等；所述矩形凹陷部400的四周外延形成有密封边403，第一包片401和第二包片402的矩形凹陷部400相对组合于一起，形成所述的收容空间，矩形凹陷部400周缘的密封边403贴合于一起，以密封所述收容空间。在一些实施例中，所述第一包片401、第二包片402为包膜，第一包片401和第二包片402合围形成包膜封套，所述正极铝箔片10、负极铝箔片20、以及电解纸30封装在所述包膜封套内。

在一些实施例中，所述正极铝箔片10、负极铝箔片20可设置呈带状，对应于所述正极铝箔片10和负极铝箔片20，所述电解纸30以及所述包层40也呈带状。当然，在一些实施例中，所述正极铝箔片10、负极铝箔片20也可设置呈其他的片状矩形，所述正极引出口102和负极引出口202分别设置在矩形的短边上。需要说明的是，在其他一些实施例中，所述正极铝箔片、负极铝箔片也可以设置成其构造的片状，只需要正极铝箔片的正极板与负极铝箔片的负极板形状一致，重叠在一起时确保边缘可以重合即可。

在一些实施例中，所述片式铝电解电容器200为扁平矩形状，所述壳体21为金属壳体，所述盖板22为金属盖板，盖板22与导接片23之间设置有盖板绝缘片25。

本发明片式铝电解电容器通过如此设计，但某个电容器单体发生损坏或者性能出现问题的时候，例如电解纸损坏或者正极铝箔片或者负极铝箔片发生损坏，对电容器的整体不会构成致命影响，只需将该独立的电容器单体替换掉即可，或者无需替换，电容器仍可以进行工作。

本发明另一实施例为一种片式铝电解电容器的制造方法，包括如下步骤：

S10、制作电容器芯包，其中，所述芯包由多片叠放在一起的电容器单体构成；每片电容器单体分别设置有正极引出口和负极引出口，多片电容器单体的正极引出口和负极引出口分别汇集到一起，以构成电容器芯包的引出电极；

S20、提供壳体，将由多片电容器单体叠放在一起构成的电容器芯包放置于壳体内，其中，电容器单体的正极引出口和负极引出口分别连接有电芯端子；

S30、提供盖板，通过盖板将电容器芯包封装于壳体内，其中，盖板上设置有正极引出端子和负极引出端子，所述正、负极引出端子分别通过导接片连接电芯端子。

具体的，步骤S10中包括：

S101提供正极铝箔片，其中，所述正极铝箔片是通过将电子铝箔进行掩膜留边后经酸碱液腐蚀出表面积，并进行电化学反应生成表面氧化膜，去掉掩膜，形成局部留白的正极引出口。

S102、提供负极铝箔片，其中，所负极铝箔片上设置有负极引出口；所述负极铝箔片的表面形成有纳米级孔洞；

S103、将所述正极铝箔片与所述负极铝箔片叠放在一起，并于所述正极铝箔片与所述负极铝箔片之间放置电解纸；其中，所述正极引出口与所述负极引出口呈相对设置。

S104、通过封装包膜将叠在一起的所述正极铝箔片、电解纸以及所述负极铝箔片封包在一起，并注入电解液，密封后整体进行老化；其中，封包后，所述正极引出口和所述负极引出口延伸出封装包膜边缘。在一些实施例中，所述封装包膜为透明的耐温材料。

在一些实施例中，所述正极铝箔片或者所述负极铝箔片的铝纯度≥99.9％；

在一些实施例中，所述电解液的主溶剂由乙二醇和去离子水构成。

可以理解的是，以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明创作所作的进一步详细说明，不能认定本发明创作的具体实施只局限于这些说明。对于本发明创作所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创作构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本专利的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明创作的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

此外，本发明创作的范围不旨在限于说明书中所述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域普通技术人员将容易理解，可以利用执行与本文所述相应实施例基本相同功能或获得与本文所述实施例基本相同结果的目前存在的或稍后要开发的上述披露、过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其范围内。

Claims (10)

1.一种片式铝电解电容器，其特征在于：包括有壳体、叠加放置于壳体内的多个电容器单体、以及用于将所述电容器单体封装于壳体内的盖板；其中，所述电容器单体呈片状，每片电容器单体分别设置有正极引出口和负极引出口，多片电容器单体叠放于一起，电容器单体的正极引出口和负极引出口分别汇集到一起，并通过导接片引出分别连接至盖板上的正极引出端子和负极引出端子。

2.如权利要求1所述的片式铝电解电容器，其特征在于：所述电容器单体包括正极铝箔片、负极铝箔片、设置于正极铝箔片与负极铝箔片之间的电解纸、以及将正极铝箔片、负极铝箔片和电解纸包覆于内的包层。

3.如权利要求1所述的片式铝电解电容器，其特征在于：所述多片电容器单体的正极引出口通过电芯端子汇集到一起，电芯端子直接连接所述导接片，通过导接片连接至正极引出端子。

4.如权利要求3所述的片式铝电解电容器，其特征在于：所述多片电容器单体的负极引出口通过电芯端子汇集到一起，并通过导接片连接至负极引出端子。

5.如权利要求2所述的片式铝电解电容器，其特征在于：所述正极铝箔片包括有片状正极板，所述正极引出口由所述片状正极板上延伸而出；所述负极铝箔片包括有片状负极板、所述负极引出口由所述片状负极板上延伸而出。

6.如权利要求5所述的片式铝电解电容器，其特征在于：所述正极引出口与所述片状正极板一体成型；所述负极引出口与所述片状负极板一体成型。

7.如权利要求5所述的片式铝电解电容器，其特征在于：所述正极铝箔片的片状正极板为矩形，所述正极引出口靠近片状正极板一端沿着片状正极板的矩形长条边向外延伸。

8.如权利要求5所述的片式铝电解电容器，其特征在于：所述负极铝箔片的片状负极板为矩形，所述负极引出口靠近片状负极板的一端沿着片状负极板的矩形长条边向外延伸。

9.一种片式铝电解电容器制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、制作电容器芯包，其中，所述电容器芯包由多片叠放于一起的电容器单体构成；每片电容器单体分别设置有正极引出口和负极引出口，多片电容器单体的正极引出口和负极引出口分别汇集到一起，以构成电容器芯包的引出电极；

S20、提供壳体，所述壳体被配置成将由多片电容器单体叠放在一起构成的电容器芯包放置于壳体内，其中，电容器单体的正极引出口和负极引出口分别连接有电芯端子；

S30、提供盖板，通过盖板将电容器芯包封装于壳体内，其中，盖板上设置有正极引出端子和负极引出端子，所述正引出端子、所述负极引出端子分别通过导接片连接电芯端子。

10.如权利要求9所述的片式铝电解电容器制造方法，其特征在于，步骤S10中包括：

S101、提供正极铝箔片，所述正极铝箔片包括有片状正极板，所述正极引出口由所述片状正极板上延伸而成；

S102、提供负极铝箔片，所负极铝箔片包括有片状负极板，所述负极引出口由所述片状负极板上延伸而成；

S103、将所述正极铝箔片与所述负极铝箔片叠放在一起，并于所述正极铝箔片与所述负极铝箔片之间放置电解纸；

S104、通过封装包膜将叠在一起的所述正极铝箔片、电解纸以及所述负极铝箔片封包在一起，并注入电解液，密封后整体进行老化。