CN201796735U - 一种smd超级电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种SMD超级电容器，包括超级电容器单体和超级电容器基座，其中，所述的超级电容器单体包括芯包，所述的芯包置于外壳中，所述的外壳中注有电解液，所述的电解液液面上方设有封口端；所述的芯包通过正极极片、负极极片和多孔隔离膜依次叠加并铆接正负极引出端卷绕而成；所述的超级电器基座设有超级电容器单体安放的圆形凹槽、正负极端子的引出孔和方形导引槽以及相对应高低不同的边角部分；所述的SMD超级电容器的组建只要将超级电容器正负极的两引出端穿过超级电容器基座的引出孔，通过压制成型和直角折弯即可实现。本实用新型大大简化组装工序，降低生产制造成本，实现SMD超级电容器在SMT中的应用。

Description

一种SMD超级电容器 

技术领域

本实用新型涉及电子元器件技术领域，特别是涉及一种SMD超级电容器。 

背景技术

随着电子技术的迅猛发展，相关的电子产品生产厂家大规模地使用SMT(SurfaceMount Technology)表面贴装技术来提高产品的质量和生产效率。同样随着电子产品的小型化，越来越多采用利于高密度贴装的SMD(Surface Mounted Devices)电子元件。SMT对贴装的电子元件种类的需求增多，目前电容元件中，铝电解电容器、聚合物电解电容器和陶瓷电容器都已经在SMD贴片电容领域得到了广泛的应用。超级电容器作为电容元件，是一种高功率、能快速充放电、长循环寿命的超强储能元件，具有比普通电容器更高比电容量和能量密度，在电子产品小型化中会有越来越多的应用，并逐步向SMD形式过渡。由于目前引线式端子的超级电容器单体只能进行分立式安装，无法满足表面贴装。为了解决这一技术难题，需要设计一种简易而可靠的基座与超级电容器，组装成SMD形式满足表面贴装的技术要求。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种SMD超级电容器，简化组装工序，提高生产效率，提高超级电容器元件在电子产品中的可靠性和抗震能力，降低成本，实现SMD超级电容器在SMT中的应用。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种SMD超级电容器，包括超级电容器单体和超级电容器基座，所述的超级电容器单体包括芯包，所述的芯包置于外壳中，所述的外壳中注有电解液，所述的电解液的液面上方设有封口端；所述的芯包通过正极极片、负极极片和多孔隔离膜依次叠加并铆接正负极引出端卷绕而成；所述的超级电容器基座包括基板；所述的基板的边角部分一边采用直角结构，另一边采用倒角结构，其中，直角结构的高度高于倒角结构；所述的基板上表面中央设有圆形凹槽；所述的圆形凹槽中间设有两个对称的圆形通孔，其中，一个圆形通孔对应所述的直角结构，另一个圆形通孔对应所述的倒角结构；所述的基板下表面设有两条方形导引槽；所述的两条方形导引槽分别与所述的两个圆形通孔相连；所述的超级电容器单体固定在所述的超级电容器基座上方。 

所述的正极极片和负极极片均为表面涂有涂覆层的金属集流体；所述的涂覆层由电极 材料、导电剂和粘结剂组成。 

所述的金属集流体为金属铝箔、或铜箔、或镍箔；所述的电极材料为活性炭，所述的导电剂为乙炔炭黑，所述的粘结剂为聚偏氟乙烯，并按照质量比为75～90∶5～15∶5～10混合，制成浆料。 

所述的多孔隔离膜为聚乙烯膜、或聚丙烯膜、或上述两者的改性聚合物膜；所述的封口端为丁基胶皮塞。 

所述的正负极引出端的引出方式为引线式。 

所述的超级电容器单体的正负极引出端穿过所述的超级电容器基座的圆形通孔，并通过压制成型和直角折弯的方式固定在所述的方形导引槽内。 

所述的圆形凹槽的直径根据所述的超级电容器单体的上口径大小来确定；所述的两个圆形通孔之间的间距与所述的正负极引出端之间的间距相一致；所述的方形导引槽的深度和宽度根据所述的正负极引出端的尺寸来确定，其中，方形导引槽的深度小于所述的正负极引出端的厚度，方形导引槽的宽度与引出端的宽度一致。 

所述的直角结构的高度略大于等于所述的超级电容器束腰以上部分的封口高度；所述的倒角结构的高度为所述的封口高度的一半。 

所述的超级电容器基座通过注塑一体成型的方式由PPS材料制作而成。 

有益效果 

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：通过圆形凹槽和方形导引槽将超级电容器单体平稳牢靠地安装在超级电容器基座上，超级电容器基座采用PPS材料制成，能够满足超级电容器电子元件的电性能要求和其在表面贴装制程中回流焊的焊接温度要求。超级电容器基座结构简易，可采用注塑一体成型，故其制作工艺简单，成本低廉适合批量生产。SMD超级电容器组装工艺简单，生产制造成本降低，易于实现SMD超级电容器在SMT中的应用。 

附图说明

图1是本实用新型的超级电容器单体的芯包结构示意图； 

图2是本实用新型的超级电容器单体剖视图； 

图3是本实用新型的超级电容器基座俯视图； 

图4是本实用新型的超级电容器基座左视图； 

图5是本实用新型的超级电容器基座下表面示意图； 

图6是本实用新型的超级电容器基座立体图； 

图7是本实用新型的立体图。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 

本实用新型的实施方式涉及一种SMD超级电容器，包括超级电容器单体和超级电容器基座。 

如图1和图2所示，所述的超级电容器单体包括芯包4，所述的芯包4置于外壳5中，所述的外壳5中注有电解液，所述的电解液的液面上方设有封口端6。所述的芯包4通过正极极片1、负极极片2和多孔隔离膜3依次叠加并铆接正负极引出端7卷绕而成。其中，所述的外壳5可以是铝壳，也可以是不锈钢壳；所述的封口端6为丁基胶皮塞；所述的多孔隔离膜3为聚乙烯膜、或聚丙烯膜、或上述两者的改性聚合物膜；所述的正负极引出端7的引出方式为引线式。所述的正极极片1和负极极片2均为表面涂有涂覆层的金属集流体。所述的金属集流体为金属铝箔、或铜箔、或镍箔。所述的涂覆层由电极材料、导电剂和粘结剂组成。所述的电极材料为活性炭，所述的导电剂为乙炔炭黑，所述的粘结剂为聚偏氟乙烯，并按照质量比为75～90∶5～15∶5～10混合，制成浆料涂覆在金属集流体上(即涂覆层)。 

所述的超级电容器单体的工艺流程为：配料→混浆→制电极→裁片→卷绕→注液→组立封装→老化→测试分选。具体地说，首先，将活性炭材料、导电剂和粘结剂按照一定比例混合。接着，采用流延机或涂覆模具将调制好的由活性炭材料、导电剂和粘结剂组成的溶剂混合浆料均匀涂覆在金属集电流体表面，再在自动控温辊压机上进行轧制、烘干。其次，按所需规格要求裁切电极得到不同尺寸大小的正极片和负极片，然后将正极片、负极片、多孔隔离膜按一定顺序叠加在一起后围绕正负极引出端卷绕成芯包，将所得芯包装入铝制外壳中，并在外壳内注入电解液，置于真空条件下含浸，控制真空度和含浸时间。最后，经组立，封口端采用丁基胶皮塞封装后，设置合适的老化电压、温度和时间参数在老化机下老化，经测试分选得到超级电容器单体。 

如图3、图4和图6所示，所述的超级电容器基座包括基板8；所述的基板8的边角 部分一边采用直角结构11，另一边采用倒角结构12，其中，直角结构11的高度高于倒角结构12，通过不同的边角结构区分超级电容器的正负极引出端7，防止超级电容器与基座的组合以及SMD超级电容器在电路板的装配过程中出现正负极引出端的反极。所述的基板8上表面中央设有圆形凹槽13，装配时可供超级电容器在基座中的安放固定。所述的圆形凹槽13中间设有两个对称的圆形通孔9，其中，一个圆形通孔9对应所述的直角结构11，另一个圆形通孔9对应所述的倒角结构12，装配时两个圆形通孔9可供超级电容器正负极引出端7的引出。如图5所示，所述的基板8下表面设有两条方形导引槽10，所述的两条方形导引槽10分别与所述的两个圆形通孔9相连，可供正负极引出端7通过基座圆形通孔9后经压制成型和直角折弯后的安放固定，在进行表面贴装的过程中，确保SMD超级电容器整体的平整性以及防止正负极引出端偏置。 

该超级电容器基座由PPS材料基板8制作而成，由于PPS材料具有优良的电绝缘性(尤其高频绝缘性)，满足超级电容器电子元件的电性能要求，另外其具有良好的耐热性能，长期使用温度可达260℃，满足其在表面贴装制程中回流焊的焊接温度要求。此外，鉴于PPS材料的流动性，可采用较高的注塑压力和注塑速度一体成型得到该超级电容器基座。基板8上表面的圆形凹槽13的直径根据超级电容器的上部口径大小进行设计，使圆形凹槽13与超级电容器之间有良好的配合。圆形凹槽13中的两个圆形通孔9之间的间距与超级电容器正负极引出端7之间的间距相一致，在进行装配时以便将超级电容器正负极引出端7的引出。基板8下表面底部的方形导引槽10其宽度和深度根据超级电容器正负极引出端7的尺寸进行设计，方形导引槽10的宽度与正负极引出端7的宽度相一致，方形导引槽10的深度略小于压制成型后正负极引出端7的厚度，使正负极引出端7相对于基座底部略微隆起，这样可保证正负极引出端7与焊锡的充分接触，确保表面贴装时的焊接质量，提高产品的良品率。基板8的边角部分设计有高低不同的结构，除了用于区分电容器的正负极端子，直角结构11的高度需等于或稍大于超级电容器束腰以上部分的封口高度，倒角结构12的高度为封口高度的一半，这样可确保其结构的稳定性和可靠性。 

SMD超级电容器的组装如下：超级电容器单体的正负极引出端设计有长短脚(通常为正极长，负极短)用于在组建SMD元件时便于区分正负极，防止反极。通过识别引线的长短，正负极引出端分别穿过基座高低不同结构所对应的圆形通孔(其中，靠近直角结构的圆形通孔对应长引线，靠近倒角结构的圆形通孔对应短引线)；其次，正负极引线经压制成型为方形；最后，正负极引线穿过圆形通孔后分别通过向外侧直角折弯固定在方形导 引槽中，进行对等裁剪，使引线长度略延伸出导引槽约2～3mm即可，形成如图7所示的SMD超级电容器，其组装工艺简单，易于实现。 

Claims (9)

1.一种SMD超级电容器，包括超级电容器单体和超级电容器基座，其特征在于，所述的超级电容器单体包括芯包(4)，所述的芯包(4)置于外壳(5)中，所述的外壳(5)中注有电解液，所述的电解液的液面上方设有封口端(6)；所述的芯包(4)通过正极极片(1)、负极极片(2)和多孔隔离膜(3)依次叠加并铆接正负极引出端(7)卷绕而成；所述的超级电容器基座包括基板(8)；所述的基板(8)的边角部分一边采用直角结构，另一边采用倒角结构，其中，直角结构的高度高于倒角结构；所述的基板(8)上表面中央设有圆形凹槽(13)；所述的圆形凹槽(13)中间设有两个对称的圆形通孔(9)，其中，一个圆形通孔对应所述的直角结构(11)，另一个圆形通孔对应所述的倒角结构(12)；所述的基板(8)下表面设有两条方形导引槽(10)；所述的两条方形导引槽(10)分别与所述的两个圆形通孔(9)相连；所述的超级电容器单体固定在所述的超级电容器基座上方。

2.根据权利要求1所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的正极极片(1)和负极极片(2)均为表面涂有涂覆层的金属集流体。

3.根据权利要求2所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的金属集流体为金属铝箔、或铜箔、或镍箔。

4.根据权利要求1所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的多孔隔离膜(3)为聚乙烯膜、或聚丙烯膜；所述的封口端(6)为丁基胶皮塞。

5.根据权利要求1所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的正负极引出端(7)的引出方式为引线式。

6.根据权利要求1所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的超级电容器单体的正负极引出端(7)穿过所述的超级电容器基座的圆形通孔(9)，并通过压制成型和直角折弯的方式固定在所述的方形导引槽(10)内。

7.根据权利要求1所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的圆形凹槽(13)的直径根据所述的超级电容器单体的上口径大小来确定；所述的两个圆形通孔(9)之间的间距与所述的正负极引出端(7)之间的间距相一致；所述的方形导引槽(10)的深度和宽度根据所述的正负极引出端(7)的尺寸来确定，其中，方形导引槽(10)的深度小于所述的正负极引出端(7)的厚度，方形导引槽(10)的宽度与所述的正负极引出端(7)的宽度一致。

8.根据权利要求1所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的直角结构(11)的高度略大于所述的超级电容器束腰以上部分的封口高度；所述的倒角结构(12)的高度为 所述的封口高度的一半。

9.根据权利要求1所述的SMD超级电容器，其特征在于，所述的超级电容器基座采用注塑一体成型的方式由PPS材料制作而成。 

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