一种液态铝电解电容器的制造方法与流程

文档序号:12473561阅读:931来源:国知局

本发明属于电容器制造工艺技术领域,特别是涉及了一种液态铝电解电容器的制造方法。



背景技术:

铝电解电容器在电子线路中的基本作用一般概括为:通交流、阻直流,具有滤波、旁路、耦合和快速充放电的功能,并具有体积小、储存电量大、性价比高的特性。随着现代科技的进步与电容器性能的不断提高,铝电解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。

原有液态铝电解电容器的生产工艺是:开片→钉卷→烘干→含浸→脱液→装配→套管→测试→包装,一个完成的产品需九个工序完成,存在如下缺陷:

一是芯包在电解液中浸渍后由于吸附了液态电解液,其结构强度会降低,在后续的套胶塞、封装过程中容易受到挤压,对芯包造成损害进而影响产品的性能;

二是芯包在套胶塞之前,需进行烘干→含浸→脱液→振动盘等待装配,振动盘等待装配时间难以控制,则湿芯包暴露在空气中时间较长,造成湿芯包吸收空气中的水份以及空气中的其他杂质,极大地影响产品的寿命;

三是湿芯包在振动过程中,电解液会有滴落或挥发的问题,则芯包之间电解液的含量发生偏差,而且同一批次的第一个成品和最后一个成品间隔时间较长,容易造成产品之间存在较大的不一致性;

四是湿芯包在振动过程中,电解纸含浸后容易被振破,产品不良率高,也会造成产品性能的劣化、寿命缩短;

五是电容器在具体应用时,如高温回流焊(约260℃),由于电容器制程中暴露在空气中较长时间,吸收了空气中的水份,而过多的水份在高温下受热沸腾变成蒸汽,失去平衡,内部气体量增加到一定程度则电容器易发生鼓底,导致电容器失去原有功能,甚至导致膨胀爆裂。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷,提供一种液态铝电解电容器的制造方法,其先将胶塞装配在未含浸的芯包上,再进行含浸处理,极大降低了湿芯包吸收空气中水分的可能性,保证电容器在后续应用的高温环境中不会发生鼓底膨胀甚至爆裂等问题,获得一种耐高温、寿命长、可靠性高且一致性好的液体铝电解电容器,本方法工艺简单,成本低,不仅提高工作效率同时有效降低产品的不良率。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:

一种液态铝电解电容器的制造方法,其包括以下步骤:将胶塞装配在未含浸的芯包上,然后含浸处理,最后入铝壳封口。

进一步地,所述含浸处理是将套有胶塞的芯包浸入电解液中或将电解液注射入套有胶塞的芯包中。

进一步地,所述将套有胶塞的芯包浸入电解液中的步骤具体包括以下步骤:浸入电解液进行含浸,然后脱液。

进一步地,所述浸入电解液进行含浸为在真空状态下进行含浸。

进一步地,所述将电解液注射入套有胶塞的芯包中的步骤具体包括以下步骤:

常压注射电解液,然后移至密闭空间内,最后抽真空;

或者,

抽真空,然后注射电解液;

或者,

常压注射电解液,抽真空,然后加压;其中,抽真空→加压步骤至少循环1次;

或者,

抽真空,注射电解液,加压。优选地,所述加压步骤之后还包括至少循环1次抽真空→加压步骤。

更进一步地,所述入铝壳封口后还包括以下步骤:老化测试,测试合格后进行包装。

本发明具有如下有益效果:

(1)芯包先套胶塞,再含浸、封装,比起传统的先含浸,再套胶塞、封装的工艺,含浸处理后直接入铝壳大大减少了含浸后的芯包在空气中暴露的时间,即减少了湿芯包受到空气中吸收水分及被杂质污染的可能,同时极大缩短了同一批次的第一个成品和最后一个成品间隔时间,使得产品个体之间含浸电解液的量几乎无偏差,同时产品个体之间的性能一致性也得到明显提高,提高了产品合格率和工作效率;

(2)本方法制得的电容器在高温环境(高于135℃)下,由于制程过程中湿芯包很少或基本不暴露在空气中即基本不吸收空气中的水份,因此在高温环境下电容器基本上不会发生鼓底膨胀甚至爆裂的问题,确保电容器的高温下的稳定性,提高产品耐高温特性、产品品质以及延长使用寿命;

(3)胶塞的装配是在未含浸芯包上进行的,即避免了湿芯包由于吸附电解液结构强度降低使得装配时易受到挤压损伤等问题;胶塞装配前的芯包振动过程中,由于是未含浸芯包,不存在电解液滴落或挥发的问题以保证芯包之间电解液含量的一致性,也避免了湿芯包中电解纸易被振破的问题,降低产品的不良率,也避免产品隐性的性能劣化问题;

(4)采用电解液注入芯包的工艺,减少了芯包浸入电解液后脱液工序,避免离心机脱液工艺中容易造成引脚被甩歪、电解纸相互碰撞损伤以及不同位置的电解液含量不一致等等问题,进一步提高产品质量以及延长使用寿命。

具体实施方式

为了克服背景技术所描述的缺陷,本发明提供了一种液态铝电解电容器的制造方法,其先将胶塞装配在未含浸的芯包上,再进行含浸处理,极大降低了湿芯包吸收空气中水份以及杂质的可能性,保证电容器在后续应用的高温环境中不会发生鼓底膨胀甚至爆裂等问题,获得一种耐高温、寿命长、可靠性高且一致性好的液体铝电解电容器,本方法工艺简单,成本低,不仅提高工作效率同时有效降低产品的不良率。

下面结合实施例对本发明进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。

实施例1

一种液态铝电解电容器的制造方法,其包括以下步骤:

(1)装配胶塞:将现有的未含浸芯包经振动盘输送至装配机或者将上工序排列下来的未含浸芯包直接输送至装配机,以将胶塞装配在现有未含浸芯包上;

(2)含浸处理:将步骤(1)装配好的芯包浸渍于调配好的工作电解液中;含浸的工艺条件为:将待含浸的芯包放置于装有工作电解液的含浸缸中,将含浸缸抽真空至真空度为-0.03MPa~-0.1MPa,保压0.5~20s;脱液;

(3)封装:将步骤(2)制备好的湿芯包置于带底管状铝壳中,最后密封铝壳开口;

(4)老化:将步骤(3)制得的铝电解电容器在老化机内老化,采用额定电压的0.6倍、1.2倍、1.5倍分别对产品施加电压,老化温度为90~125℃,老化总时间为50~100分钟。

(5)塑套:将上述老化后的铝电解电容器套上绝缘套管即得产品。

优选地,步骤(2)中,装配好的芯包含浸前先进行干燥处理。

实施例2

基于实施例1的制造方法,不同之处在于:步骤(2)中,所述含浸工艺为:将待含浸的芯包放置于装有工作电解液的含浸缸中,将含浸缸抽真空至真空度为-0.03MPa~-0.1MPa,保压0.5~20s,再加载正压,使含浸缸中的压力为0.01~0.05MPa,保压1~10min,再进行抽真空和加压含浸循环3~5次。

实施例3

一种液态铝电解电容器的制造方法,其包括以下步骤:

(1)装配胶塞:将现有的未含浸芯包经振动盘输送至装配机或者将上工序排列下来的未含浸芯包直接输送至装配机,以将胶塞装配在现有未含浸芯包上;

(2)含浸处理:将套有胶塞的芯包在含浸装置内抽真空0.5~20s,然后将电解液注入芯包中;

(3)封装:将步骤(2)制备好的湿芯包置于带底管状铝壳中,最后密封铝壳开口;

(4)老化:将步骤(3)制得的铝电解电容器在老化机内老化,采用额定电压的0.6倍、1.2倍、1.5倍分别对产品施加电压,老化温度为90-125℃,老化总时间为50~100分钟。

(5)塑套:将上述老化后的铝电解电容器套上绝缘套管即得产品。

实施例4

基于实施例3的制造方法,不同之处在于:含浸处理:将套有胶塞的芯包在含浸装置内抽真空1~10min,然后将电解液注入芯包中;再加载正压,使含浸缸中的压力为0.01~0.05MPa,保压1~10min。

更优选地,加压后在进行抽真空—加压循环,如此循环3~5次。

对比例1:

制备方法同实施例1,不同之处仅在于:对调了装配胶塞与含浸的操作顺序。

经验证,同一批次,生产2000只电容器,对比例1中第一个成品(此成品是指完成入铝壳封口)与最后一个成品的完成时间间隔约20min,间隔时间主要是湿芯包在振动盘等待装配的时间,这段时间湿芯包容易吸收空气中的水份以及杂质;而实施例1中第一个成品和最后一个成品的完成时间间隔缩短至约5s,大大减少了含浸后的湿芯包在空气中暴露的时间,即减少了湿芯包受到空气中吸收水分及被杂质污染的可能,同时极大缩短了同一批次的第一个成品和最后一个成品间隔时间,使得产品个体之间含浸电解液的量几乎无偏差,同时产品个体之间的性能一致性也得到明显提高;提高了产品合格率和工作效率。

实施例1中胶塞的装配是在未含浸芯包上进行的,即避免了对比例1中湿芯包由于吸附电解液结构强度降低使得装配时易受到挤压损伤等问题;胶塞装配前的芯包振动过程中,由于是未含浸芯包,不存在电解液滴落或挥发的问题以保证芯包之间电解液含量的一致性,也避免了湿芯包中电解纸易被振破的问题,降低产品的不良率,也避免产品隐性的性能劣化问题。

将实施例1和对比例1的电容器进行高温回流焊,对比例1电容器在高温回流焊过程中发生鼓底膨胀概率远高于实施例1。由于实施例1制程过程中湿芯包很少或基本不暴露在空气中即基本不吸收空气中的水份,因此在高温环境下电容器基本上不会发生鼓底膨胀甚至爆裂的问题,确保电容器的高温下的稳定性,提高产品耐高温特性、产品品质以及延长使用寿命。

将实施例1~4进行性能测试,实施例2、4的电容器性能分别高于实施例1、3;实施例3的电容器性能高于实施例1的电容器性能。将芯包循环式进行抽真空和加压含浸,较之传统的单纯抽真空含浸或常压含浸,产品可靠性和性能得到明显提高。而采用电解液注入芯包的工艺,减少了芯包浸入电解液后脱液工序,避免离心机脱液工艺中容易造成引脚被甩歪、电解纸相互碰撞损伤以及不同位置的电解液含量不一致等等问题,进一步提高产品质量以及延长使用寿命。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。

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