一种电容器结构及生产方法与流程

本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种电容器结构及生产方法。

背景技术：

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体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表面贴装技术(smt)要求。

常规固态铝电解电容器的正极导针与正极箔以铆接的方式连接形成第一电极，负极导针与负极箔以铆接的方式连接第二电极；上述正极箔由铝基体以及铝基体表面形成的三氧化二铝介层组成，在上述正极箔表面生长一层导电聚合物材料作为固体电解质；将上述第一电极、第一层电解纸、第二电极与第二层电解纸从内到外层叠卷绕形成芯包，上述芯包一端的正极与负极导针穿过胶塞组成组立体，上述胶塞具有两个孔洞；以铝壳作为封装材料将上述组立体置于铝壳中间进行封装，从而构成一个固态铝电解电容器。

目前，市场对电容器产品小型化的要求日趋激烈，而固态铝电解电容器现有的产品结构简易，生产工艺复杂，在现有产品结构的基础上进行优化，难以到达市场对于产品小型化的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种不需要组立，甚至不需要皮头的电容器结构及生产方法

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种电容器结构，包括正极箔、负极箔、电解纸和导针；所述正极箔和负极箔上均铆接有导针，正极箔和负极箔和电解纸卷绕成芯包，芯包上含浸形成有导电聚合物，所述芯包的上部设置有上薄块，所述上薄块能够完全覆盖芯包的顶面；所述上薄块和芯包一起被由酚醛树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂、烯丙基树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂中的任意一种和多种组成的树脂胶封而形成树脂外壳。在本发明中，芯包可为圆柱形芯包，也可为椭圆形芯包或者方形芯包。

上述的电容器结构，优选的，所述上薄块上设置有导针的通孔，通孔的直径小于导针横截面的直径。

上述的电容器结构，优选的，所述芯包的底部固定设置有下薄块；所述下薄块能够完全覆盖芯包的底面。在本发明中，上薄块和下薄块可为圆形、方形和椭圆形等；厚度为0.025-6cm。

本发明中，用树脂代替铝壳进行封装，因而结构进一步简化，生产工艺流程更加简易，便于产品小型化。另外，电容的耐纹波性能和耐高温高湿性能也得到有效提升。且引入了上下薄块，在树脂固化封装的过程中，薄块能有效将树脂与芯包的上下表面隔离，避免树脂流入芯包内部，污染产品的内部结构，从而保证产品的电性能参数稳定。

上述的电容器结构的生产方法，包括以下步骤，1）钉卷：将导针与铝箔铆接在一起，然后与电解纸层叠卷绕成芯包；

2）化成：修补铝箔表面的氧化皮膜；化成温度为55-80摄氏度，化成时间为10min～30min，化成液为质量分数0.005%-5%的己二酸铵水溶液，化成液的主要参数为：ph为6.5±0.5，电导率为2-40ms/cm。

3）含浸：将芯包含浸上导电高分子单体和氧化剂或者含浸pedot分散液；

4）聚合：当芯包含浸的是导电高分子单体和氧化剂时，则使得导电高分子单体聚合；若含浸的为pedot分散液则不需要聚合。

5）组装薄块：将上薄块组装在芯包的上表面，或者同时在芯包的上表面和下表面组装上上薄块和下薄块；

6）干燥：预热芯包，在1分钟之内将芯包的温度升至40-50摄氏度，并且保持2分钟；干燥芯包，将芯包的温度升至85-150摄氏度，保持3-30分钟；

7）封装：采用树脂对干燥后的芯包进行封装，使得树脂包覆在芯包的整个表面，从而达到封装的目的；封装有以下几种形式：涂布法，用毛刷蘸取液态树脂，在芯包、上薄块和下薄块上涂布，经加热固化完成封装；滴灌法，将液态树脂滴于芯包、上薄块和下薄块上，经加热固化完成封装；浸渍法：将芯包、上薄块和下薄块形成的一个整体元件在液态树脂中浸渍，当附着的树脂达到预设的厚度时加热固化完成封装；注型法：将芯包、上薄块和下薄块形成的一个整体元件置于模具中，注入液态树脂，加热固化完成封装；粉体涂装法：将芯包、上薄块和下薄块形成的一个整体元件浸入流动的粉体中，使附着的粉体达到预设的厚度，加热固化完成封装；

8）老化：使铝箔缺陷部位的聚合物绝缘化；阳极箔额定电压＜25v时，老化电压为阳极箔额定电压，老化时间为30-60min；阳极箔额定电压≥25v时，采用分电压段老化，25v至阳极箔额定电压均分为4段，每段老化时间为10min-15min。

在本发明中，树脂固化的温度为100-250摄氏度；固化时间为5-240分钟，树脂包裹芯包、上薄块和下薄块的厚度为0.001-3cm。

上述的电容器结构的生产方法，所述步骤2）后还有一个将电解纸碳化的步骤，若本发明中使用的非碳化电解纸则不需要碳化。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的固态铝电解电容器跟常规固态铝电解电容器相比，用树脂代替铝壳进行封装，因而结构进一步简化，生产工艺流程更加简易，能缩小产品体积，节约生产成本。由于树脂封装结构更紧凑，有利于电容散热，这有有效提升固态电容的耐纹波性；树脂材料具有良好耐水性，这有利于提高固态电容的耐高温高湿性能。且引入了上下薄块，在树脂固化封装的过程中，薄块能有效将树脂与芯包的上下表面隔离，避免树脂流入芯包内部，污染产品的内部结构，从而保证产品的电性能参数稳定。

附图说明

图1为本发明中电容器结构的结构示意图。

图2为本发明中组装有上薄块和下薄块的芯包结构示意图。

图例说明

1、芯包；2、上薄块；3、下薄块；4、导针；5、树脂外壳。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

实施例

如图1和图2所示的一种电容器结构，包括正极箔、负极箔、电解纸和导针；正极箔和负极箔上均铆接有导针，正极箔和负极箔和电解纸卷绕成芯包1，芯包1上含浸形成有导电聚合物，芯包的上部设置有由橡胶制作而成的上薄块2，上薄块2能够完全覆盖芯包1的顶面；上薄块2和芯包1一起由环氧树脂进行胶封而形成一层树脂外壳5。芯包1的底部固定设置有由橡胶制作而成的下薄块3；下薄块3能够完全覆盖芯包1的底面。

本实施例中，上薄块2上设置有导针4的通孔，通孔的直径小于导针4横截面的直径。

本实施例的电容器结构的生产方法，包括以下步骤，1）钉卷：将导针与铝箔铆接在一起，然后与电解纸层叠卷绕成芯包；

2）化成：修补铝箔表面的氧化皮膜；化成温度为70摄氏度，化成时间为15min，化成液为质量分数2%的己二酸铵水溶液，化成液的主要参数为：ph为6.5，电导率为13ms/cm。

3）碳化：将电解纸碳化；

3）含浸：将芯包含浸上导电高分子单体和氧化剂或者含浸pedot分散液；

4）聚合：当芯包含浸的是导电高分子单体和氧化剂时，则使得导电高分子单体聚合；

5）组装薄块：将上薄块组装在芯包的上表面，或者同时在芯包的上表面和下表面组装上上薄块和下薄块；

6）干燥：预热芯包，在1分钟之内将芯包的温度升至40-50摄氏度，并且保持2分钟；干燥芯包，将芯包的温度升至85-150摄氏度，保持3-30分钟；

7）封装：采用树脂对干燥后的芯包进行封装，使得树脂包覆在芯包的整个表面，从而达到封装的目的；在本实施例中，采用注型法完成封装即将芯包、上薄块和下薄块形成的一个整体元件置于模具中，注入液态树脂，加热固化完成封装；在其他实施例中，还可以采用以下几种形式：涂布法，用毛刷蘸取液态树脂，在芯包、上薄块和下薄块上涂布，经加热固化完成封装；滴灌法，将液态树脂滴于芯包、上薄块和下薄块上，经加热固化完成封装；浸渍法：将芯包、上薄块和下薄块形成的一个整体元件在液态树脂中浸渍，当附着的树脂达到预设的厚度时加热固化完成封装；粉体涂装法：将芯包、上薄块和下薄块形成的一个整体元件浸入流动的粉体中，使附着的粉体达到预设的厚度，加热固化完成封装；

8）老化：使铝箔缺陷部位的聚合物绝缘化；阳极箔额定电压为20v，老化电压为阳极箔额定电压，时间为40min。

本实施例的固态铝电解电容器跟常规固态铝电解电容器相比，用树脂代替铝壳进行封装，因而结构进一步简化，生产工艺流程更加简易，能缩小产品体积，节约生产成本。由于树脂封装结构更紧凑，有利于电容散热，这有有效提升固态电容的耐纹波性；树脂材料具有良好耐水性，这有利于提高固态电容的耐高温高湿性能。且引入了上下薄块，在树脂固化封装的过程中，薄块能有效将树脂与芯包的上下表面隔离，避免树脂流入芯包内部，污染产品的内部结构，从而保证产品的电性能参数稳定。