CN207602404U

CN207602404U - 叠层电容器

Info

Publication number: CN207602404U
Application number: CN201721545236.9U
Authority: CN
Inventors: 艾燕; 夏商; 贾明; 潘振炎
Original assignee: Hunan Aihua Group Co Ltd
Current assignee: Hunan Aihua Group Co Ltd
Priority date: 2017-11-18
Filing date: 2017-11-18
Publication date: 2018-07-10
Anticipated expiration: 2027-11-18

Abstract

本实用新型公开了一种叠层电容器，该叠层电容器包括多片叠合的单体、以及电连接于单体上的正极引出端子和负极引出端子，每片单体包括正极端、负极端及位于正极端和负极端之间的屏蔽胶线；各片单体的负极端相连在一起并与负极引出端子连接；各片单体的正极端相连在一起并与正极引出端子连接，各片单体的正极端为铝箔伸出屏蔽胶线的部分，铝箔为烧结箔，烧结箔上设置有用于将各个单体的正极端和正极引出端子焊接在一起的焊接区域，正极引出端子与焊接区域电连接。本实用新型提供的叠层电容器，ESR小、容量大，尤其在高压产品优势明显。

Description

叠层电容器

技术领域

本实用新型涉及电容制造领域，尤其涉及叠层电容器。

背景技术

叠层固态铝电解电容器是以具有高电导率的导电聚合物材料作为固态电解质的新型片式电子元件产品。其具有体积更小、性能更好、宽温、长寿命、高可靠性和高环保等诸多优点，适用于电子产品小型化、高频化、高速化、高可靠、高环保的发展趋势和SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)要求。

如图1至图4所示，现有叠层固态电容以薄片状的单体10作为基本单元，单体分为正极端1、负极端3以及介于上述两者之间的屏蔽胶线2部分，正极端1包括阀金属多孔箔7（金属铝）以及在阀金属多孔箔7表面形成的介质薄膜8（三氧化二铝），负极端3包括阀金属多孔箔（金属铝）7以及在阀金属多孔箔表面形成的介质薄膜8（三氧化二铝）、在介质薄膜8表面形成固态电解质5（PEDOT），在固态电解质上形成的集电层（碳层4和银层6）。将一个单体的正极端1与正极引出端子20焊接在一起，单体10的负极端3与负极引出端子30层叠粘接在一起组成一层单片层叠体，在上述一层单片层叠体基础上，可层叠多个单片形成多层层叠体。层叠体被热固性环氧树脂塑料包围并以此进行封装从而形成一个叠层固态电容。其中，上述正极引出端子20和负极引出端子30处于封装的叠层固态电容上下表面的中央，并通过弯折两次贴合于叠层固态电容下表面。

如图2所示，现有叠层固态电容的产品结构简单，正负极引出端子处于电容上下表面的中央位置且弯折两次后贴合与电容下表面。各片单体10的正极端1和正极端1之间、以及正极端1与正极引出端子20之间焊接在一起从而使得电路导通。单体10的正极端表面是三氧化二铝，中间为铝芯。如图3示，在焊接过程中，由于三氧化二铝的存在，导致单体10之间的铝芯难以接触或者接触不完全，从而此处的电阻较大。且电压（阳极铝箔耐压＞51V）越高的产品，其单片表面的三氧化二铝膜越厚，单片之间几乎焊接不上，或者是不能焊接多片。这样就使得现有叠层固态电容焊接处40电阻大、容量小、难以突破高压瓶颈。

因此，现有叠层固态电容烛存在的焊接处电阻大、容量小及耐压低，是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提出的叠层电容器，旨在解决现有叠层固态电容烛存在的焊接处电阻大、容量小及耐压低的技术问题。

本实用新型提供一种叠层电容器，包括多片叠合的单体、以及电连接于单体上的正极引出端子和负极引出端子，每片单体包括正极端、负极端及位于正极端和负极端之间的屏蔽胶线；各片单体的负极端相连在一起并与负极引出端子连接；各片单体的正极端相连在一起并与正极引出端子连接，各片单体的正极端为铝箔伸出屏蔽胶线的部分，铝箔为烧结箔，烧结箔上设置有用于将各个单体的正极端和正极引出端子焊接在一起的焊接区域，正极引出端子与焊接区域电连接。

进一步地，单片单体的负极端与负极引出端子层叠在一起组成一层单片层叠体，多个单片层叠体层叠于一起形成多层层叠体。

进一步地，多片单体的外表面封装有绝缘树脂，以形成叠层固态电容；正极引出端子和负极引出端子伸出绝缘树脂外，并通过绝缘树脂相隔离。

进一步地，每片单体的负极端包括依次包覆于铝箔表面的介质膜、固态电解质、碳浆和银浆。

进一步地，铝箔采用多孔铝箔。

本实用新型所取得的有益效果为：

本实用新型提供的叠层电容器，与现有技术相比，用烧结箔代替传统腐蚀化成铝箔来制备叠层固态电容器，在铝箔上预留一个焊接区域使得此区域不生长三氧化二铝介质膜，再将此正极引出端与该焊接区域焊接在一起。最终成品。本实用新型提供的叠层电容器，ESR小、容量大，尤其在高压产品优势明显。

附图说明

图1为现有叠层电容器的单体的结构示意图；

图2为图1中所述单体的剖面示意图；

图3为现有叠层电容器的剖面示意图；

图4为现有叠层电容器的立体结构示意图；

图5为实用新型叠层电容器的叠层结构示意图；

图6为实用新型叠层电容器的单体的剖面示意图。

附图标号说明：

10、单体；20、正极引出端子；30、负极引出端子；11、正极端；12、负极端；13、屏蔽胶线；111、铝箔；112、焊接区域；121、介质膜；122、固态电解质；123、碳浆；124、银浆。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图5和图6所示，本实用新型第一实施例提出一种叠层电容器，包括多片叠合的单体10、以及电连接于单体10上的正极引出端子20和负极引出端子30，每片单体10包括正极端11、负极端12及位于正极端11和负极端12之间的屏蔽胶线13；各片单体10的负极端12相连在一起并与负极引出端子30连接；各片单体10的正极端11相连在一起并与正极引出端子20连接，各片单体10的正极端11为铝箔伸出屏蔽胶线13的部分，铝箔为烧结箔，烧结箔上设置有用于将各个单体10的正极端11和正极引出端子20焊接在一起的焊接区域112，正极引出端子20与焊接区域112电连接。

本实施例提供的叠层电容器，与现有技术相比，用烧结箔代替传统腐蚀化成铝箔来制备叠层固态电容器，在铝箔上预留一个焊接区域使得此区域不生长三氧化二铝介质膜，再将此正极引出端与该焊接区域焊接在一起。最终成品。本实施例提供的叠层电容器，ESR小、容量大，尤其在高压产品优势明显。

优选地，如图5和图6所示，本实施例提供的叠层电容器，单片单体10的负极端12与负极引出端子30层叠在一起组成一层单片层叠体，多个单片层叠体层叠于一起形成多层层叠体。叠层电容器以薄片状的单体10作为基本单元，单体分为正极端11、负极端12以及介于上述两者之间的屏蔽胶线13部分，正极端11包括铝箔111（金属铝）以及在铝箔111表面形成的焊接区域112，负极端3包括铝箔111以及在铝箔111表面形成的介质膜121（三氧化二铝）、在介质膜121表面形成固态电解质122（PEDOT），在固态电解质122上形成的集电层（碳浆123和银浆124）。在本实施例中，将一个单体的正极端11的焊接区域112直接与正极引出端子20焊接在一起，单体的负极端12与负极引出端子30层叠粘接在一起组成一层单片层叠体，在上述一层单片层叠体基础上，可层叠多个单片形成多层层叠体。优选地，在本实施例中，铝箔采用多孔铝箔。

进一步地，请见图5，本实施例提供的叠层电容器，多片单体10的外表面封装有绝缘树脂，以形成叠层固态电容；正极引出端子20和负极引出端子30伸出绝缘树脂外，并通过绝缘树脂相隔离。在本实施例中，层叠体被热固性环氧树脂塑料包围并以此进行封装从而形成一个叠层固态电容。

优选地，参见图5和图6，本实施例提供的叠层电容器，每片单体10的负极端12包括依次包覆于铝箔表面的介质膜121、固态电解质122、碳浆123和银浆124。

优选地，本实施例还提供一种叠层电容器制造方法，包括以下步骤：

步骤S100、烧结：将铝粉或铝浆涂覆到铝板上，并在铝板的一端预先留出一块焊接区域不涂覆铝粉或铝浆，在高温真空环境下将铝粉或铝浆烧结到铝板上。

步骤S200、化成：将烧结好的铝箔进行化成到预定电压，使铝箔上生长三氧化二铝介质膜，其中，预留的焊接区域不参与化成。

步骤S300、裁切：将化成后的铝箔裁切成预定尺寸。

步骤S400、组排：将裁切好的单体预留的焊接区域焊接到金属条上，且滚涂屏蔽胶线；

步骤S500、化成：将组排好的铝箔修补裁切边，将屏蔽胶线以下区域浸入化成液，并通电使得介质膜生长；

步骤S600、聚合：将屏蔽胶线以下区域分别浸入氧化剂和单体液体中，控制温度和湿度，循环预定次数后，使高分子导电聚合物生长在介质膜表面孔洞里面。

步骤S700、浸碳：将聚合好的铝箔的屏蔽胶线以下区域浸入碳桨中，使得碳桨包覆在高分子导电聚合物上。

步骤S800、干燥：在预定温度下对浸碳好的铝箔进行干燥。

步骤S900、浸银：将屏蔽胶线以下区域浸入银浆中，使得银浆层包覆于碳层上，形成单体。

步骤S1000、干燥：在预定温度下对浸银好的单体进行干燥。

步骤S1100、叠层：将干燥后的单体从金属条上切割下来，再与引线框焊接在一起，形成层叠体。

步骤S1200、塑封：将叠层好的层叠体用绝缘树脂进行封装。

如表1所示，下面以2v330uF产品为例，将本实用新型提供的叠层电容器与现有叠层电容器的ESR（Equivalent Series Resistance，等效串联电阻）进行对比，对比数据如下所示：

	常规结构	本实用新型
				ESR(mΩ)	ESR(mΩ)
1	3.89	3.05
			2	3.56	3.15
3	3.45	3.21
			4	3.68	3.15
5	3.48	3.3
			6	3.21	3.1
7	3.54	3.15
			8	3.3	3.08
9	3.4	3.11
			10	3.56	2.99
平均值	3.507	3.129

表1

本实施例通过叠层电容器制造方法制作出来的叠层电容器，单片的正极端无三氧化二铝介质膜的存在，产品焊接良好，焊接处电阻非常小，成品ESR比常规叠层电容有大幅降低；烧结铝箔比常规腐蚀化成铝箔拥有更高的比容，且能焊接多个单片，使同外形尺寸产品的容量也能做得更大；其优势在高压叠层电容器中愈加明显。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种叠层电容器，包括多片叠合的单体（10）、以及电连接于所述单体（10）上的正极引出端子（20）和负极引出端子（30），每片所述单体（10）包括正极端（11）、负极端（12）及位于所述正极端（11）和所述负极端（12）之间的屏蔽胶线（13）；各片所述单体（10）的负极端（12）相连在一起并与所述负极引出端子（30）连接；各片所述单体（10）的正极端（11）相连在一起并与所述正极引出端子（20）连接，其特征在于，各片所述单体（10）的正极端（11）为铝箔（111）伸出所述屏蔽胶线（13）的部分，所述铝箔（111）为烧结箔，所述烧结箔上设置有用于将各个所述单体（10）的正极端（11）和所述正极引出端子（20）焊接在一起的焊接区域（112），所述正极引出端子（20）与所述焊接区域（112）电连接。

2.根据权利要求1所述的叠层电容器，其特征在于，

单片所述单体（10）的负极端（12）与所述负极引出端子（30）层叠在一起组成一层单片层叠体，多个所述单片层叠体层叠于一起形成多层层叠体。

3.根据权利要求2所述的叠层电容器，其特征在于，

多片所述单体（10）的外表面封装有绝缘树脂，以形成叠层固态电容；所述正极引出端子（20）和所述负极引出端子（30）伸出所述绝缘树脂外，并通过所述绝缘树脂相隔离。

4.根据权利要求3所述的叠层电容器，其特征在于，

每片所述单体（10）的负极端（12）包括依次包覆于所述铝箔（111）表面的介质膜（121）、固态电解质（122）、碳浆（123）和银浆（124）。

5.根据权利要求4所述的叠层电容器，其特征在于，

所述铝箔（111）采用多孔铝箔。