一种二次密封灌胶型单体电容器及其生产方法与流程

本公开涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种二次密封灌胶型单体电容器及其生产方法。

背景技术：

标准型的超级电容器内部为浸有电解液的电容器芯包，外封装为单端开口的铝壳圆筒与端头的胶塞经过滚挤压缩卷边封口密封而成。但是，由于应用于超级电容器的某些电解液由于粘度低，渗透力强，对外封装的密封性要求极高，而对于小直径的超级电容器，由于胶塞滚槽部位的压缩量不能过大，往往存在一些固有缺陷，给电解液的渗透留下了一定的隐患。

为了在一定程度上提高电容器的密封性，通常会把原电容器再次装进塑料外壳中进行二次灌胶封装，开口端灌注固化型的树脂类或橡胶类等材料，把电容器密封在塑料外壳中。但是，在小型单体超级电容器的二次封装工序中，由于原电容器是圆柱型结构，外壳同样采用圆筒结构时，难以对外壳和电容器的相对角度进行定位。因此，往往需要在灌封完成后再对外壳的正负极标识进行印刷和刻印，这就使得灌封效率较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开提出了一种二次密封灌胶型单体电容器，可以有效提高电容器二次封装时的灌封效率。

根据本公开的一方面，提供了一种二次密封灌胶型单体电容器，包括封装外壳和电容器本体；

所述封装外壳的主体为柱体；

其中，所述封装外壳的内部沿中轴线方向开设有用于容纳所述电容器本体的空腔；

所述空腔的一端为封闭端，另一端为开口端，以使所述电容器本体由所述开口端置于所述空腔中；

所述封装外壳的外侧面具有至少一个平面；

所述电容器本体具有极针，所述极针部分位于所述电容器本体内部，部分位于所述电容器本体外部；

其中，外露在所述电容器本体外部的所述极针弯折，且弯折方向朝向所述封装外壳的外侧面中的任意一个平面方向或朝向所述封装外壳的外侧面中的弧面方向；

所述电容器本体的端面与所述封装外壳的开口端处灌胶密封。

在一种可能的实现方式中，所述电容器本体为超级电容器。

在一种可能的实现方式中，所述封装外壳的外侧横截面呈“d”形或“口”形。

在一种可能的实现方式中，所述封装外壳的材料为注塑材料；

所述封装外壳的外侧面注塑有正极标识和负极标识；

所述正极标识和所述负极标识在所述封装外壳的外侧面上呈凸起状或凹陷状。

在一种可能的实现方式中，所述电容器本体包括单体电容器、双体电容器和多体电容器中的任意一种。

在一种可能的实现方式中，所述电容器本体的所述极针的弯折角度取值范围为：60°—90°。

在一种可能的实现方式中，所述极针的弯折角度为90°。

根据本申请的一方面，还提供了一种二次密封灌胶型单体电容器生产方法，用于制备前面任一所述的二次密封灌胶型单体电容器，包括：

采用注塑工艺制备封装外壳，并在所述封装外侧的外侧面注塑出正极标识和负极标识；其中，所述封装外壳的主体为柱体，所述封装外壳的内部沿中轴线方向开设有用于容纳电容器本体的空腔，所述空腔的一端为封闭端，另一端为开口端，且所述封装外壳的外侧面具有至少一个平面；

对外露在电容器本体外部的极针进行弯折，并将弯折后的所述电容器本体置于所述封装外壳的空腔内；其中，所述极针的弯折方向正对所述封装外壳的平面或所述封装外壳的弧面；

将装有所述电容器本体的封装外壳放置于直线槽治具中，并将所述直线槽治具置于灌胶机上，采用所述灌胶机由所述封装外壳的开口端进行灌注，以使所述封装外壳与所述电容器本体之间通过灌胶密封。

在一种可能的实现方式中，将装有所述电容器本体的封装外壳放置于直线槽治具中时，还包括：

在装有所述电容器本体的所述封装外壳的个数为多个时，多个装有所述电容器本体的所述封装外壳依次排列在所述直线槽治具中。

在一种可能的实现方式中，采用所述灌胶机由所述封装外壳的开口端进行灌注时，所灌注的胶液采用双组分型硅橡胶、双组分型环氧树脂、单组分型胶液和多组分型胶液中的任意一种。

本申请的二次密封灌胶型单体电容器，通过将封装外壳设置为柱体形状，并将封装外壳的外侧面中设置至少一个平面，对应的，将外露在电容器本体外部的极针进行弯折，从而在将电容器本体置于封装外壳内时，通过电容器本体的极针的弯折方向与封装外壳的外侧面中的平面之间的配合，来实现对封装外壳与电容器本体的相对定位，从而在二次密封过程中进行灌胶密封时，电容器本体的极针需要与线路板焊接部分已弯折在封装外壳的开口端以外，这就使得电容器本体的端面与封装外壳的开口端均完全暴露在外面，均可以作为灌注点进行灌胶密封。这就使得灌注非常方便，进而也就有效提高了灌胶密封的效率。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器的一实施例的结构示意图；

图2示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中封装外壳的一实施例的结构示意图；

图3示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中电容器本体的结构示意图；

图4示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中封装外壳的另一实施例的结构示意图；

图5a示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中封装外壳的又一实施例的结构示意图；

图5b示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中封装外壳的再一实施例的结构示意图；

图6示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器生产方法的工艺流程图；

图7示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器生产方法中多个装有电容器本体的封装外壳置于直线槽治具上时的排放方式示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器的结构示意图。图2示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中封装外壳100的一实施例的结构示意图。图3示出本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中电容器本体200的一实施例的结构示意图。

参阅图1，在本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中，包括封装外壳100和电容器本体200。其中，参阅图2，封装外壳100的主体为柱体。并且，封装外壳100的内部沿封装外壳100的中轴线方向开设有一空腔110，该空腔110用于容纳电容器本体200。

此处，需要指出的是，电容器本体200可以为超级电容器，还可以为传统电容器，此处不进行具体限定。但，应当指出的是，本申请的二次密封灌胶型单体电容器尤其适用于超级电容器，如：密封灌胶型单体超级电容器。

同时，在一种可能的实现方式中，开设在封装外壳100内部的空腔110的形状可以为圆柱形。即，开设在封装外壳100内部的空腔110形状可以与电容器本体200的主体形状相匹配。

并且，该空腔110的一端为封闭端，另一端为开口端。即，通过将空腔110设置为一端开口，一端封闭的结构，以使电容器本体200能够由开口端置于空腔110的内部。此处，需要指出的是，所开设的空腔110的深度应当与电容器本体200的高度相同，从而使得电容器本体200中设置有极针210的端面与空腔110的开口端相平齐。

在一种可能的实现方式中，所开设的空腔110的深度还可以大于电容器本体200的高度。对应的，参阅图1，空腔110的侧壁上还开设有凹槽。该凹槽位于空腔110的开口端，并且对应电容器本体200的极针210弯折方向，以使电容器本体200的极针210置于该凹槽内。应当指出的是，凹槽的深度可以小于或等于空腔110的开口端至电容器本体200的极针端(即，设置极针210的端面)的距离。

此处，还需要说明的是，参阅图2，在本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中，封装外壳100的外侧面具有至少一个平面120。即，在本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中，封装外壳100的外侧面包括弧面和平面120，弧面和平面120连接形成封装外壳100的整体外侧面。其中，平面120作为基准面，便于对封装外壳100与电容器本体200进行相对定位。

同时，参阅图3，在本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中，电容器本体200具有极针210。此处，本领域技术人员可以理解的是，电容器本体200的极针210包括正极针210a和负极针210b。正极针210a和负极针210b均位于电容器本体200的同一端面上。并且，正极针210a和负极针210b均部分位于电容器本体200的内部，部分位于电容器本体200的外部。其中，外露在电容器本体200外部的极针210弯折，且弯折方向朝向封装外壳100的外侧面中的任意一个平面120方向或朝向封装外壳100的外侧面中的弧面方向。

也就是说，在本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器中，在将电容器本体200置于封装外壳100中进行二次密封时，可以将电容器本体200按照其极针210弯折方向朝向封装外壳100的外侧面中任一平面120方向放置，也可以将电容器本体200按照其极针210弯折方向朝向封装外壳100的弧面方向放置，以使电容器本体200的极针210正对封装外壳100的弧面或正对封装外壳100的某一平面120，从而实现对封装外壳100和电容器本体200的相对角度的定位。进而再将电容器本体200的端面与封装外壳100的开口端处进行灌胶密封即可。

由此，本申请的二次密封灌胶型单体电容器，通过增设一封装外壳100，并将封装外壳100设置为柱体形状，同时将封装外壳100的外侧面中设置至少一个平面120作为基准面，对应的，将外露在电容器本体200外部的极针210进行弯折，从而在将电容器本体200置于封装外壳100内时，通过电容器本体200的极针210的弯折方向与封装外壳100的外侧面中的平面120之间的配合，更加有利于对封装外壳100与电容器本体200的相对定位。并且，在二次密封过程中进行灌胶密封时，电容器本体200的极针210需要与线路板焊接部分已弯折在封装外壳100的开口端以外，这就使得电容器本体200的端面与封装外壳100的开口端均完全暴露在外面，均可以作为灌注点进行灌胶密封。这就使得灌注非常方便，进而也就有效提高了灌胶密封的效率。

并且，本申请的二次密封灌胶型单体电容器，通过将封装外壳100的外侧面中设置至少一个平面120，从而在电容器采用该封装结构进行封装后得到的电容器结构更加有利于卧式装配，其平面120一侧与线路板紧密贴合，焊接时相较于圆形结构的封装后的电容器更好操作，不会导致电容器来回滚动。

在一种可能的实现方式中，封装外壳100的外侧面的横截面可以设置为“d”形或“口”形。也就是说，封装外壳100的外侧面中所设置的平面120的个数可以为一个，也可以为两个以上，如：三个或四个等，此处不对平面120的个数进行具体限定。

举例来说，参阅图2，在封装外壳100的外侧面设置一个平面120时，外侧面的横截面形状为“d”形。参阅图4，在封装外壳100的外侧面所设置的平面120个数为四个时，外侧面的横截面形状则为“口”形。即，封装外壳100的主体呈方柱形。另外，在封装外壳100的外侧面所设置的平面120个数为两个时，外侧面的横截面形状则为扇形。

另外，还需要指出的是，在本申请的二次密封灌胶型单体电容器中，封装外壳100的材料可以采用注塑材料。其中，注塑材料可包括工程塑料、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、可溶性聚四氟以及可注塑型橡胶等中的任意一种。通过采用注塑材料作为封装外壳100的材质，使得封装外壳100可以采用注塑工艺加工制备。并且，还需要指出的是，封装外壳100的外侧面注塑有正极标识130a和负极标识130b。

也就是说，在采用注塑材料通过注塑工艺加工制备封装外壳100时，可通过注塑工艺在封装外壳100的外侧面相应位置处注塑出正极标识130a和负极标识130b，从而在后续进行电容器本体200的二次封装时，在基于电容器本体200的极针210弯折方向与封装外壳100的平面120的基础上，再结合封装外壳100外侧面上所注塑的正极标识130a和负极标识130b，来实现对电容器本体200在封装外壳100内的放置位置及放置角度的精准定位。从而避免了电容器本体200在封装外壳100内放置位置不准确的情况。

并且，通过采用注塑材料作为封装外壳100的材料，在采用注塑工艺加工制备封装外壳100时，可通过将正极标识130a和负极标识130b同时进行注塑。即，采用本申请的二次密封灌胶型单体电容器，使得正极标识130a和负极标识130b的印刷或刻印能够在进行灌注密封工艺之前就能进行，不需要等到灌注密封完成之后再进行，这也就有效降低了定位的难度，同时还减少了二次封装的操作步骤，进一步地提高了二次密封效率。

此处，需要指出的是，在采用注塑工艺加工制备封装外壳100，并同时注塑出正极标识130a和负极标识130b时，正极标识130a和负极标识130b在封装外壳100的外侧面上可以呈凸起状或凹陷状。即，正极标识130a和负极标识130b可以为凸版，也可以为凹版，还可以为凹凸结合版。

举例来说，正极标识130a可以为凸版(即，正极标识130a相较于封装外壳100的外侧面呈凸起状)，负极标识130b同样为凸版(即，负极标识130b相较于封装外壳100的外侧面呈凸起状)。或者是，正极标识130a为凸版(即，正极标识130a相较于封装外壳100的外侧面呈凸起状)，负极标识130b则为凹版(即，负极标识130b相较于封装外壳100的外侧面呈凹陷状)。

另外，根据实际需要，还可以在封装外壳100的外侧面相应位置处注塑所需要的文字或字母(如：电容器的型号、大小等)。

更进一步地，在本申请的二次密封灌胶型单体电容器中，开设在封装外壳100内部的空腔110可以根据实际需要设置为任意形状。如，空腔110的横截面为圆形时，即，空腔110方的形状为圆柱形时，空腔110的形状与电容器本体200的主体形状相匹配，可直接容纳一个电容器本体200。电容器本体200可以为一个超级电容器单体。

在电容器本体200为双体电容器或多体电容器时，空腔110的可以设置为与双体电容器的主体形状或多体电容器的主体形状相一致的形状，使得一个封装外壳100的空腔110能够容纳双体电容器或多体电容器。

如：参阅图5a和图5b，空腔110的形状与双体电容器的主体形状相匹配。此时，封装外壳100可称之为双体外壳。

也就是说，通过根据电容器本体的形状对封装外壳100的空腔110的形状和大小进行适应性调整，使得置于空腔110内的电容器本体200不限于单体电容器，还可以是双体电容器或多体电容器等，这也就使得本申请的二次密封灌胶型单体电容器更加灵活，更加多样化。

另外，在本申请的二次密封灌胶型单体电容器中，电容器本体200的极针210的弯折角度的取值范围为：60°—90°。如：极针210的弯折角度可以设置为90°。通过将极针210弯折为90°，使得弯折后的极针210与封装外壳100的外侧面中的平面120相垂直，这也就使得电容器本体200中设置有极针210处的端面与封装外壳100的开口端端面能够完全显露在外面，不会被极针210所影响焊接视线，从而更加有利于电容器在线路板上的焊接。

需要说明的是，尽管以上述任一实施例作为示例介绍了本申请的二次密封灌胶型单体电容器，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定封装结构，只要能够实现电容器本体200与封装外壳100的相对角度的定位，提高二次封装效率即可。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种二次密封灌胶型单体电容器生产方法。其中，本申请的二次密封灌胶型单体电容器生产方法，用于制备前面任一所述的二次密封灌胶型单体电容器。参阅图6，本申请实施例的二次密封灌胶型单体电容器生产方法，包括如下操作步骤：

步骤s100，采用注塑工艺制备封装外壳100，并在封装外壳100的外侧面注塑出正极标识130a和负极标识130b。其中，封装外壳100的主体为柱体，封装外壳100的内部沿中轴线方向开设有用于容纳电容器本体200的空腔110，空腔110的一端为封闭端，另一端为开口端，且封装外壳100的外侧面具有至少一个平面120。

步骤s200，对外露在电容器本体200外部的极针210进行弯折，并将弯折后的电容器本体200置于封装外壳100的空腔110内。其中，极针210的弯折方向正对封装外壳100的平面120或封装外壳100的弧面。

步骤s300，将装有电容器本体200的封装外壳100放置于直线槽治具中，并将直线槽治具置于灌胶机上，采用灌胶机由封装外壳100的开口端进行灌注，以使封装外壳100与电容器本体200之间通过灌胶密封。

由此，本申请的二次密封灌胶型单体电容器生产方法，通过采用注塑工艺生产制备封装外壳100，并将封装外壳100设置为其外侧面具有至少一个平面120的结构，在进行电容器的二次封装时，由于封装外壳100的外侧面不再是相关技术中的圆筒结构，具有一定的区别辨识度(即，封装外壳100的外侧面中的一个平面110可以作为电容器本体200安装的基准面)，因此便于对封装外壳100与电容器本体200进行相对定位。同时，通过采用注塑工艺生产加工封装外壳100，能够同时将标识(如：正极标识130a和负极标识130b)直接在封装外壳100的注塑阶段完成，这也就有效节省了封装工艺的步骤，提高了封装效率。同时，在灌胶时，可以采用结构简单的治具进行，这也就降低了对治具的要求。

并且，本申请的二次密封灌胶型单体电容器生产方法，通过将封装外壳100设置为外侧面具有至少一个平面120的结构，并对应将置于封装外壳100的空腔110内的电容器本体200的极针210进行弯折，从而在灌胶时能够使得封装外壳100的开口端和电容器本体200的极针210端(即，设置有极针210且极针210外露出来的端面)能够完全暴露在外面，不会被电容器本体200的极针210影响视线，这也就更加有利于灌胶机的出胶针的定位，封装外壳100的开口端均可以作为灌注点，灌注方便。

其中，需要说明的是，在对显露在电容器本体200外部的极针210进行弯折时，可以直接采用电容器高速自动弯脚设备完成，从而能够实现大批量生产。并且，在采用电容器高速自动弯脚设备将显露在电容器本体200外部的极针210弯折之后，即可直接采用自动化输送设备将弯折后的电容器本体200输送至封装外壳100位置处后，直接将电容器本体200置于封装外壳100的空腔110内，这也就进一步实现了电容器二次封装的自动化工艺。

此处，应当指出的是，电容器的弯折和封装外壳100的注塑可以同步进行，以更进一步地提高电容器二次封装的效率。

另外，在本申请的二次密封灌胶型单体电容器生产方法中，在装有电容器本体200的封装外壳100的个数为多个时，将装有电容器本体200的封装外壳100放置于直线槽治具中可以通过以下方式来实现。

即，参阅图7，将多个装有电容器本体200的封装外壳100依次排列在直线槽治具中，进而再将治具放置于灌胶机上进行灌胶。其中，需要说明的是，多个封装外壳100的排列方式具体可以按照直线槽治具中的槽的形状进行排列。其通过将多个容纳有电容器本体200的封装外壳100依次顺序排列在直线槽治具中进行统一灌胶，这也就更进一步地提高了灌注效率。

另外，采用灌胶机由封装外壳100的开口端进行灌注时，由于本申请的二次密封灌胶型单体电容器中，电容器本体200的极针210需要与线路板焊接的部分已弯折在封装外壳100的开口端以外，使得电容器本体200的极针端和封装外壳100的开口端均完全暴露在外面，其灌注点可以为封装外壳100的开口端处的任意位置，因此可以直接采用高速自动灌胶机进行自动灌注，不需要再人为确定具体的灌注点。

其中，采用高速自动灌胶机进行灌注时，所灌注的胶液可以采用双组分型硅橡胶、双组分型环氧树脂、单组分型胶液和多组分型胶液中的任意一种。也可以采用光固化型的胶液，还可以采用快固化型胶液，以更进一步地提高生产效率。更加优选的，还可以采用固化后表面特性为憎水型的胶液，从而避免二次封装中封装外壳100内水汽聚集的现象，以最大程度地减少潮气的影响，防止电容器本体200的极针210在相对潮湿的环境中发生凝露吸潮现象，这也就有效延长了电容器的使用寿命，提高了电容器的可靠性和安全性。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。