CN201853583U - 一种固态电解电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固态电解电容器，包括电容器芯，所述电容器芯由一阳极箔、一阴极箔和一介于阳极箔和阴极箔间的隔离层组成；所述阳极箔，是在经过蚀刻的导电金属箔的表面形成氧化介电层，其一端设有作为阳极的导线；所述阴极箔，是经过蚀刻或未经蚀刻，经阳极氧化处理或未经阳极氧化处理的金属箔，其一端设有作为阴极的导线；其中，所述电容器芯的外部至少设有一层或一层以上的功能层，用铝壳或其他材料将电容器芯封装包覆后，实现防潮导热，达到延长寿命的优点。

Description

一种固态电解电容器 

技术领域

本实用新型涉及一种固态电解电容器，具体地，涉及在外周表面设有一层或一层以上的功能层的电容器芯，借助该功能层所选用的耐高温或耐潮特性的材料，使电容器应用于各种特殊环境场所时，均得免于遭受破坏，以提升电容器的使用寿命。 

背景技术

电容器，按其功能可分为电解电容与非电解电容，电解电容器根据正极材质又可分铝质及钽质两大类，其中铝质电解电容器根据其组件构造又可分为卷绕型与积层型。 

目前所用的传统铝质电解电容器，以经过蚀刻的高纯度铝箔作为阳极箔，表面经过阳极氧化处理，作为介电质层。在阴极膜与阳极膜之间，是以薄纸或布膜所形成的隔离层，其电解液吸附在该薄纸或布膜上。固态电解电容器的隔离层是以各种纤维作为主要材料的不织布或己碳化的隔离纸。 

铝质电解电容器，如1图所示，一般的制造方法为：首先，制作阳极箔11，在阳极箔11表面形成介电层氧化膜，阳极箔11的一端引出导线12作为阳极，在导线12和阳极箔11之间形成一较粗外径的支撑部17；其次，以金属铝制作阴极箔13，其一端引出导线14作为阴极，在导线14和阴极箔13之间同样设置有一较粗外径的支撑部18；最后，阳极箔11和阴极箔13之间设置隔离层15，然后将隔离层15、阳极箔11和阴极箔13一起卷绕，形成卷绕型电容器芯16。 

制作时，在60-90℃下，将电容器芯16放入2-10％的己二酸铵溶液中，电化学处理10-30分钟；然后在130-280℃下烘烤60-180分钟，使隔离层碳化；碳化后的电容器芯在温度20-35℃、常压下浸入含有有机单体和氧化剂的溶液中10-40分钟，取出后在常压下聚合，在30-210℃下，经过0.5-6小时形成高导电性有机聚合物，最后再洗掉聚合残余物。

组装时，如图2、3所示，先将电容器芯16装入铝壳2，然后填入胶粒21，使胶粒21完全覆盖于电容器芯16的上方，胶粒21的高度相当于较粗支撑部17、18的高度；借助挤型机械，束压铝壳2上端的管口，使其上端管口与胶粒21完全密合；最后将完成封装的电解电容器，在105-145℃下老化处理0.5-10小时的，制成插件式固态电解电容器。 

将电解电容器制成表面黏着形式时，如图4所示，利用表面具有通孔31和32的盖板3，穿过阳极支脚12和阴极支脚14，使盖板3完全包覆并固定在电容器上方，然后利用在盖板3表面预先形成的凹槽33和34，使阳极支脚12和阴极支脚14穿过通孔31和32后，弯折九十度，最后分别置入凹槽33和34内，即构成表面黏着型固态电解电容器。 

但是，上述电解电容器，存在以下诸多缺点： 

1.随着电子产品处理速度的要求愈来愈高，电子设备工作环境温度也相应提高了许多，使得构成电子设备的零组件必需具备耐高温或耐潮湿等特性，才能符合广大市场的需求。传统以铝壳作为保护外壳的电容器，由于使用机械式组合，组合过程容易有缝隙产生，而且电容器芯外部没有受到安全包覆，使得电容器芯容易因为受到湿气渗入而损坏，尤其是在进行表面黏着时。 

2.传统电容器芯制作完成，并填塞胶粒之后，为了使铝壳和封胶完全密合，必需再使用机械对铝壳管口束压，但由于电容器的体积相当小，以机械束压铝壳时很容易造成电容器芯的损坏，导致合格率降低 

3.因为胶粒的使用，使得电容器的高度无法缩小，无法达到小型化目标。 

发明内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种固态电解电容器，以实现防止湿气渗入电容器芯造成电容器芯的损坏的优点。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

本实用新型固态电解电容器，在以铝壳或其他封装材料封装电容器芯外部之前，先以具有导热防潮特性材料的功能层包覆于电容器芯的外周表面，将功能层设置在封装材料的内部，可以受到封装材料的保护，不会在组装或搬运过程中遭到破坏，而且在以铝壳或其他封装材料封装之前先包覆功能层，可以达到对电容器芯的多重防护，为本实用新型的另一目的。 

进一步的，本实用新型固态电解电容器，其用于封装电容器芯的封装层，可以是铝壳，或者是以模塑、浸渍或喷涂等方式所形成的封装层，与电容器芯更为密贴，制作过程上更为简便，可降低成本。 

进一步的，本实用新型固态电解电容器，其功能层可选用品质较好价格较贵的耐温或防潮特性材料，而封装层则可选用防碰撞、廉价的塑胶材料，在材料成本上有较大的调配空间。 

进一步的，本实用新型固态电解电容器，当采用表面黏着时，设置在电容器芯外部的盖板，可选择和封装层一体成型，由此可解决组件间尺寸公差的问题。 

进一步的，本实用新型固态电解电容器，电容器外部的封装层通过模塑、浸渍或喷涂等方式形成时，模塑、浸渍或喷涂等方式可交替运用，使封装层为单层或多层。 

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中： 

图1为常见电解电容器的立体示图； 

图2为常见电解电容器装入铝壳的立体示意图； 

图3为常见电解电容器装入铝壳并填胶之后的剖面示意图； 

图4为常见电解电容器是表面黏着形式的剖面示意图； 

图5为本实用新型固态电解电容器电容器芯表面包覆功能层的剖面示意图； 

图6为本实用新型固态电解电容器电容器芯和封装层之间填胶的剖面示意图； 

图7为本实用新型固态电解电容器表面黏着形式实施的剖面示意图； 

图8为本实用新型固态电解电容器表面黏着形式实施的第二实施例剖面示意图； 

图9为本实用新型固态电解电容器电容器表面形成喷雾层的示意图； 

图10为本实用新型固态电解电容器电容器表面形成浸渍层的示意图。 

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下： 

2-铝壳；3-盖板；4-电容器芯；5-封装层；6-功能层；7-铝壳；8-盖板；11-阳极箔；12-导线；13-阴极箔；14-导线；15-隔离层；16-电容器芯；17、18-支撑部；21-封胶；22-密封材料；31、32-通孔；33、34-凹槽；41-阳极支脚；42-阴极支脚；71-胶液；81、82-导槽；91-喷雾保护层；92-浸渍保护层；100-电容器。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型固态电解电容器，如图5所示，该电容器100，其电容器芯4与现有电解电容器相同，包括一阳极箔、一阴极箔和一介于阳极箔与阴极箔之间的隔离层；其中，阳极箔是经过蚀刻的导电金属箔构成的，阳极箔的表 面经过阳极氧化处理形成氧化介电层，阳极箔一端引出导线作为阳极；阴极箔，是经过蚀刻或未经过蚀刻，经阳极氧化处理或未经过阳极氧化处理的金属箔构成的，阴极箔的一端引出导线作为阴极。 

电容器芯4的外部用一封装层5包覆，该封装层5可以是铝壳或其他封装材料。电容器芯4的外表面，至少包覆有一层具有防潮导热特性的功能层6。 

功能层6，选用具防潮导热特性的封材(例如塑胶、金属或陶瓷等材料)，以模塑成型的方式包覆在电容器芯4的外表面，或利用浸渍、喷涂等方式来形成。 

依靠包覆在电容器芯4的外表面上的一层或一层以上的具有防潮导热特性的功能层6，电容器在高温环境(尤其是表面黏着于电路板上使用)下使用时，可避免因为湿气渗入而造成损坏。 

当以铝壳7封装时，如图6所示，可在铝壳7和外表面具备有功能层6的电容器芯4之间，灌入胶液71，当胶液71凝固后，即完成封装。 

如7所示，本实用新型固态电解电容器，以表面黏着形式实施时，在外壳的一端出口设置一盖板8，盖板8供阳极支脚41和阴极支脚42穿过，盖板8还设有可容纳阳极支脚41和阴极支脚42弯折呈水平后放置的凹槽81和82。 

当设置盖板8，封装层5以模塑等方式形成时，盖板8和封装层5可选用不同材料，或者，如图8所示，选用相同材料一体成型。当盖板8和封装层5以模塑等方式形成于外表面具有功能层6的电容器芯4的外周时，盖板8、封装层5和功能层6之间不会产生空隙，而且不会有尺寸公差的问题，整体包覆更为密实。 

当盖板8和封装层5使用相同材料时，由于电容器芯4的外表面已经以一层功能层6包覆，即使封装层5也使用相同于盖板8的一般性价廉材料(例如塑胶材料)，也足以保护电容器，避免电容器遭受碰撞损坏。 

如图9所示，本实用新型固态电解电容器，当盖板8预先完成制作，并且固定于电容器的阳极支脚41和阴极支脚42上时，利用喷雾法(spraying)将保护材料喷覆于电容器芯4的功能层6外部，即在电容器芯4的功能层6的外表面，再形成一层喷雾保护层91，用来构成电容器的保护。 

或者，如图10，当盖板8预先制作完成，并且固定于电容器的阳极支脚41和阴极支脚42上时，利用浸渍法(dipping)将保护材料(例如微细的环氧树脂粉末epoxy powder)包覆于电容器芯4的功能层6外部，即在电容器芯4的功能层6的外表面，再形成一层浸渍保护层92，以构成电容器的保护。 

上述使用于电容器外部保护层的材料，可使用EMC(电子封装材料)、环氧树脂粉末、聚合物、硅胶或其他封装材料。保护层材料可以是一层或一层以上。当保护层材料包覆于电容器芯外周之后，可再利用加热固化或UV照射加热固化等方法定型。而功能层则可使用含Si或F的材料。 

由以上所述可知，本实用新型固态电解电容器，利用具有防潮隔热的特性材料，在电容器芯进行封装之前，先包覆于电容器芯的外表面，作为功能层，然后再以保护层或在保护层和功能层之间灌胶等方式封装，不仅提供电容器芯的多重保护，而且将具特性功能的功能层设置于保护层之内，可避免因为外力碰撞而损坏。 

而且，本实用新型固态电解电容器，使用表面黏着形式时，其盖板和保护层可选用相同材料一体模塑成型或不同材料分别成型，可加速整体的生产速度；而且因为在电容器芯外表面有功能层的设置，保护层材料可选择一般性材料，材料的选择范围更大。 

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种固态电解电容器，所述电容器包含有一个由阳极箔、阴极箔和一介于阳极箔和阴极箔之间的隔离层所组成的电容器芯，所述电容器芯的一端设有向外延伸的阳极支脚和阴极支脚，所述电容器的外部设有一保护层，其特征在于：所述电容器芯的外表面包覆有一层功能层。

2.根据权利要求1所述的固态电解电容器，其特征在于，所述功能层，以具有防潮导热特性的材料构成。

3.根据权利要求1所述的固态电解电容器，其特征在于，所述电容器芯的一端可设置作为表面黏着形式的盖板，所述盖板的表面设有可供阳极支脚与阴极支脚折入的凹槽。

4.根据权利要求3所述的固态电解电容器，其特征在于，所述盖板和外部保护层可使用相同材料或不同材料。

5.根据权利要求3所述的固态电解电容器，其特征在于，所述盖板和外部保护层可同步一体成型或分别成型。 

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