专利名称：一种绝缘铝壳电容器、铝壳及铝壳制造方法
技术领域：
本发明涉及电容器技术领域，特别涉及一种绝缘铝壳电容器、铝壳及铝壳制造方 法。
背景技术：
电容器是电子电路中的基本元件之一，可实现过滤、缓冲、稳压等多种功能。传统 的电容器大多使用铝壳作为外壳。为了防止电容器和电路板上线路及周边元器件接触，发生线路短路，目前，大多采 用以下两种方法对电容器铝壳的表面进行绝缘方法一是采用在普通铝壳外加套PET (polyethylene ter印hthalate，聚对苯二甲 酸乙二醇酯)等材质塑套的方式，该方法制成的绝缘铝壳如图1所示，其中在铝壳2外加套 塑套1，形成绝缘保护；方法二是采用在铝板外涂覆尼龙、PET或环氧树脂等绝缘膜，再将涂 覆绝缘膜的铝板冲压成铝壳的方式，该方法制成的绝缘铝壳如图2所示，其中铝壳3上涂覆 有绝缘膜4。通过对现有技术的研究，发明人发现采用以上方法的绝缘铝壳的电容器存在以 下问题方法一制成的绝缘铝壳中，由于塑套1和铝壳2之间存在间隙，在有水气侵入该间 隙的情况下，如果再将这样的电容器焊接安装到线路板上时，焊接产生的高温使间隙内的 水气变为水蒸气，水蒸气体积膨胀导致塑套鼓泡；另外，塑套耐候性不强，在高温高湿环境 下容易老化发脆而开裂，这些都将影响电容器的正常使用。方法二制成的绝缘铝壳中，由于铝壳3表面的绝缘膜涂层4材质较软，在将电容器 安装到线路板的过程中容易产生划伤；另外，在将该绝缘铝壳卷边制成电容器壳体及封装 的过程中还有可能产生绝缘膜涂层4与铝壳3剥离的情况。以上两种绝缘处理的方法还有一个共同的问题是电容器铝壳内部不绝缘，如图 2所示，当电容器芯包中电极箔5和隔离纸6有错位的情况下，箔5将与铝壳内部底面接触 而发生短路，影响线路板和设备整体的安全性。因此，如何制造一种安全性能更佳的绝缘铝壳电容器，是本领域技术人员亟需解 决的问题。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种绝缘铝壳电容器、铝壳及铝壳制造方法，该电容器 在应用过程中，不会因与其他导电材料接触而造成线路短路，提高电容器的安全性。为解决上述问题，本发明采用以下技术方案 一种绝缘铝壳电容器，包括铝壳、芯包，所述芯包封装在所述铝壳内，所述铝壳的 内外表面均覆盖有铝氧化膜。优选的，所述铝氧化膜的厚度范围为2 15微米。优选的，所述铝氧化膜的膜孔内填充有染料。
优选的，所述铝壳的外表面还覆盖有环氧树脂膜层。优选的，所述环氧树脂膜层的厚度范围为1 3微米。一种用于绝缘铝壳电容器的铝壳，所述铝壳的内外表面均覆盖有铝氧化膜。优选的，所述铝氧化膜的厚度范围为2 15微米。优选的，所述铝氧化膜的膜孔内填充有染料。优选的，所述铝壳的外表面还覆盖有环氧树脂膜层。优选的，所述环氧树脂膜层的厚度范围为1 3微米。一种铝壳的制造方法，所述方法包括以下步骤将铝板冲压形成铝壳形状；在所述铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜。优选的，采用阳极氧化处理方式形成所述铝氧化膜。优选的，所述在所述铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜之后，还包括将所述铝壳浸入 到染料中进行染色。优选的，所述将铝壳浸入到染料中进行染色之后，还包括对所述铝氧化膜进行封 闭处理，缩小所述铝氧化膜的膜孔。优选的，对所述铝氧化膜进行封闭处理之后，还包括在所述铝壳的外表面覆盖环 氧树脂膜层。进一步，在所述铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜之前，还包括对所述铝壳进行表面 光亮效果处理。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点本发明采用氧化的处理工艺，在铝壳的内外表面形成铝氧化膜，该铝氧化膜具有 良好的绝缘性，将利用该方法制成的铝壳电容器应用到线路板或其他设备上，能够防止与 电路板上线路及周边元器件接触而发生线路短路；同时，由于铝壳内表面同时形成有铝氧 化膜，能够有效避免电容器的电极箔接触铝壳而导致的短路问题，提高了电容器的安全性 能；此外，由于铝壳外表面的铝氧化膜具有较高的耐磨性和耐蚀性，提高了电容器的 耐候性；在铝壳的制造过程中，可根据实际的需要，对铝壳表面进行染色处理，使得该方法 制成的电容器能够配合线路板的色调，提高电器产品整体的美观性；也可通过不同的处理 方式使铝壳表面呈现镜面、亚光、拉丝等不同效果，进一步增加了铝壳的装饰性；除此之外，在染色之后的铝壳外表面覆盖透明的环氧树脂膜层，可极大改善油墨 的附着能力，能够方便在光滑的铝壳表面印刷型号、批次等产品信息，充分保证印字的强 度。
通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示 出本发明的主旨。图1为现有技术中一种绝缘铝壳电容器的结构示意图；图2为现有技术中另一种绝缘铝壳电容器的结构示意图3为本发明绝缘铝壳电容器的结构示意图；图4为本发明用于绝缘铝壳电容器的铝壳示意图；图5为本发明一种铝壳的制造方法实施例一的步骤流程图；图6为本发明铝板冲压形成圆筒形铝壳的示意图；图7为本发明铝壳的制造方法第二实施例的步骤流程图。
具体实施例方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的 情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表 示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应 限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。参考图3，示出了本发明的绝缘铝壳电容器，该电容器包括铝壳7、铝氧化膜8、芯 包9、引线12，其中，芯包9包括隔离纸10及电极箔11，引线12部分封装在铝壳7内，部分 露出铝壳7之外，铝壳7的内外表面均覆盖有铝氧化膜。由于在铝壳的内外表面形成铝氧化膜，该铝氧化膜具有良好的绝缘性，将利用该 方法制成的铝壳电容器应用到线路板或其他设备上，能够防止与电路板上线路及周边元器 件接触而发生线路短路；同时，由于铝壳内表面同时形成有铝氧化膜，能够有效避免电容器 的电极箔接触铝壳而导致的短路问题，提高了电容器的安全性能。本发明铝氧化膜的厚度范围为2 15微米，该厚度范围既保证了氧化膜的绝缘效 果，又节约了材料。由于铝壳外表面的铝氧化膜具有较高的耐磨性和耐蚀性，从而能够提高电容器的 耐候性。此外，本发明的另一种绝缘铝壳电容器实施例中，在铝壳的制造过程中，可根据实 际的需要，对铝壳表面进行染色处理，使得铝氧化膜的膜孔内填充染料，由此制成的电容器 能够配合线路板的色调，提高电器产品整体的美观性；也可通过不同的处理方式使铝壳表 面呈现镜面、亚光、拉丝等不同效果，进一步增加了铝壳的装饰性。在本发明的又一种绝缘铝壳电容器实施例中，经过染色处理的铝壳表面还覆盖有 环氧树脂膜层。透明的环氧树脂膜层可极大改善油墨的附着能力，能够方便在光滑的铝壳 表面印刷型号、批次等产品信息，充分保证印字的强度。本实施例技术方案中，所述环氧树 脂膜层的厚度范围为1 3微米，该厚度范围既保证了印字强度要求，又节约了材料。参考图4，示出了本发明用于绝缘铝壳电容器的铝壳，所述铝壳的内外表面均覆盖 有铝氧化膜。本发明对铝壳的具体形状并不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要， 将铝壳设计为圆筒形、方形等形状。本发明铝氧化膜的厚度范围为2 15微米，该厚度范 围既保证了氧化膜的绝缘效果，又节约了材料。为了满足美观性的要求，在本发明的另一种用于绝缘铝壳电容器的铝壳实施例 中，在铝氧化膜的膜孔内填充染料，使得制成的电容器具有各种色彩，能够配合线路板的色 调，提高电器产品整体的美观性；此外，铝壳表面也可通过不同的处理方式呈现出镜面、亚 光、拉丝等不同效果，进一步增加了铝壳的装饰性。
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在本发明的又一种用于绝缘铝壳电容器的铝壳实施例中，经过染色处理的铝壳表 面还覆盖有环氧树脂膜层。透明的环氧树脂膜层可极大改善油墨的附着能力，能够方便在 光滑的铝壳表面印刷型号、批次等产品信息，充分保证印字的强度。本实施例技术方案中， 所述环氧树脂膜层的厚度范围为1 3微米，该厚度范围既保证了印字强度要求，又节约了 材料。基于上述铝壳，本发明还提供了一种铝壳的制造方法，该方法制成的铝壳，其内外 表面均覆盖有铝氧化膜。采用该方法制成的电容器能够防止与电路板上线路及周边元器件 接触而发生线路短路；同时，能够有效避免电容器的电极箔接触铝壳而导致的短路问题，提 高了电容器的安全性能。参考图5，示出了本发明一种铝壳的制造方法实施例一的步骤流程，该方法具体包 括以下步骤步骤501、将铝板冲压形成铝壳形状；将高纯度铝板借助于冲压装置，切割挤压成规则形状的铝壳，如圆筒形、方形等形 状。参考图6，本发明技术方案中的铝壳被冲压形成圆筒形。步骤502、在所述铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜；本发明技术方案中，采用铝阳极氧化处理工艺在铝壳的内外表面形成铝氧化膜。 所述铝阳极氧化处理工艺的具体过程包括将高纯度铝板制成的铝壳装到钛金属的挂具上，保证铝壳与挂具之间电气接触性 良好；将铝壳连同挂具一起浸入到2% 10%的硫酸电解液中，通电进行铝阳极氧化处 理，在铝壳的内外表面包括铝板的切口端面均形成具有强吸附能力(孔隙率平均为10% 15% )、较高的硬度、呈无色透明的铝氧化膜；为了既保证氧化膜的绝缘效果，又不致于造成材料的浪费，在铝阳极氧化处理工 艺的过程中，铝氧化膜的厚度控制在2 15微米之间。将形成铝氧化膜的铝壳在纯水中清洗干净，并将铝壳在设定温度下干燥预置时 间，使得覆盖在铝壳内外表面的铝氧化膜充分干燥。铝阳极氧化处理工艺是本领域技术人员熟知的处理技术，因此，本发明在此仅对 该处理过程稍做介绍，不再进行赘述。接下来，利用上述铝壳制作绝缘铝壳电容器。将制作完成的电容器芯包放入步骤 502中经过清洗、干燥处理之后的铝壳中进行封装，利用相应的卷边设备，将铝壳上部制成 弧形向内弯折的边缘，如图4所示。弯折后，在铝壳的内外表面包括铝板的切口端面均覆盖 有铝氧化膜。封装后的电容器表面具有较高的耐磨性、耐蚀性和良好的绝缘性。由于铝壳 内外表面都生成有绝缘的氧化膜，能够防止与电路板上线路及周边元器件接触而发生线路 短路，更进一步地，能够有效避免电容器的电极箔接触铝壳而导致的短路问题，大大提高了 电容器的安全性能。本发明采用首先将铝板制成铝壳，再在铝壳表面进行铝阳极氧化处理的工艺顺 序，可以避免在制作铝壳的过程中，由于切割、冲压对铝氧化膜的损坏，保证铝壳的内外表 面包括铝板的切口端面均覆盖有铝氧化膜。为了使得电容器能够配合线路板的色调，提高电器产品整体的美观性，本发明可以在铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜之后，继续对铝氧化膜进行染色处理。如图7所示，为本发明铝壳的制造方法第二实施例，该实施例具体包括以下步骤步骤701、将铝板冲压形成铝壳形状；将高纯度铝板借助于冲压装置，切割挤压成规则形状的铝壳。步骤702、在所述铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜；将高纯度铝板制成的铝壳装到钛金属的挂具上，保证铝壳与挂具之间电气接触性 良好；将铝壳连同挂具一起浸入到2% 10%的硫酸电解液中，通电进行铝阳极氧化处 理，在铝壳的内外表面包括铝板的切口端面均形成具有强吸附能力(孔隙率平均为10% 15% )、较高的硬度、呈无色透明的铝氧化膜；铝氧化膜的厚度控制在2 15微米之间。步骤703、将所述铝壳浸入到染料中进行染色；将利用纯水清洗后的铝壳连同挂具一起浸入到染料中，染料通过扩散沉积在铝氧 化膜的膜孔内达到染色的效果；对所述铝氧化膜进行封闭处理，缩小所述铝氧化膜的膜孔；由于铝氧化膜的多孔 结构和强吸附性能，膜表面易被污染、腐蚀，因此，在对铝氧化膜染色之后还需进行封闭处 理，以进一步提高铝氧化膜的抗蚀、绝缘和耐磨等性能。所述封闭处理的具体操作包括将从染料中取出的铝壳和挂具在纯水中清洗干净，再将清洗后的铝壳和挂具一同 浸入到95°C 100°C的蒸馏水中，铝氧化膜表面的主要成分三氧化二铝在高温蒸馏水中发 生水化反应，生成水合氧化铝，使原来铝氧化膜的体积增加33% -100%，铝氧化膜体积的 膨胀使膜孔显著缩小，从而达到封闭膜孔的目的。步骤704、在所述铝壳的外表面覆盖环氧树脂膜层；接下来，将封闭处理之后的铝壳在纯水中清洗干净，并将铝壳在设定温度下干燥 预置时间，使得覆盖在铝壳内外表面的铝氧化膜充分干燥。再在所述铝壳的外表面覆盖环 氧树脂膜层。本实施例技术方案中，所述环氧树脂膜层的厚度范围为1 3微米。本领域 技术人员可采用喷涂的工艺，在经过步骤703处理之后的铝壳外表面均勻喷涂一层环氧树 脂，也可根据需要采用其他工艺手段，本发明对此并不做具体限制。然后，将所述铝壳进行卷边封装处理；将制作完成的电容器芯包放入铝壳中进行封装，利用相应的卷边设备，将步骤703 中经过清洗、干燥处理之后的铝壳上部制成弧形向内弯折的边缘。该实施例所提供的铝壳，内外表面均覆盖有具有较高的耐磨性、耐蚀性和良好的 绝缘性的铝氧化膜，同时铝氧化膜可根据实际需要，染制成各种色彩，使得制成的电容器具 有各种色彩，能够配合线路板的色调，提高电器产品整体的美观性。同时，由于实际生产中，将电容器芯包放入铝壳中进行封装之后，需要在铝壳表面 印刷型号、批次等产品信息，但光滑的铝壳外表面很难保证印字的强度。在经过染色处理的 铝壳表面覆盖环氧树脂膜层后，透明的环氧树脂膜层可极大改善油墨的附着能力，能够方 便地在光滑的铝壳表面印刷型号、批次等产品信息，充分保证印字的强度。此外，在实施本 实施例技术方案时，本领域技术人员也可根据实际的工艺条件，采取激光印字的工艺，在铝 壳表面印刷型号、批次等产品信息。本发明还提供了铝壳的制造方法第三实施例，该实施例的实现方法与实施例二相似，不同之处在于，在所述铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜之前，对所述铝壳进行表面光亮效 果处理，包括将铝壳表面处理为呈现镜面、亚光、拉丝等效果，例如将铝壳表面处理为镜面 效果的具体操作为将铝壳连同挂具一起浸入到磷酸、硫酸、硝酸配成的液体中进行化学抛光反应，使 铝壳表面呈现镜面状的光亮效果。本领域技术人员还可根据实际的工艺需要，采用不同的处理方式，使得将铝壳表 面处理为呈现亚光、拉丝等其他效果，提高电容器的耐候性的同时进一步增加了铝壳的装 饰性。对所述铝壳进行表面光亮效果处理这部分内容属于本领域技术人员熟知的技术，本 发明在此不再进行赘述。本发明技术方案中，采用铝阳极氧化处理工艺在铝壳的内外表面形成铝氧化膜只 是一种优选的处理方法，在铝壳的内外表面形成铝氧化膜的处理方法包括但不限于此，本 领域技术人员可根据实际的工艺条件选取不同的处理工艺，本发明在此不再进行赘述。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领 域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内 容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此， 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单 修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
一种绝缘铝壳电容器，包括铝壳、芯包，所述芯包封装在所述铝壳内，其特征在于，所述铝壳的内外表面均覆盖有铝氧化膜。
2.根据权利要求1所述的绝缘铝壳电容器，其特征在于，所述铝氧化膜的厚度范围为 2 15微米。
3.根据权利要求1所述的绝缘铝壳电容器，其特征在于，所述铝氧化膜的膜孔内填充 有染料。
4.根据权利要求3所述的绝缘铝壳电容器，其特征在于，所述铝壳的外表面还覆盖有 环氧树脂膜层。
5.根据权利要求4所述的绝缘铝壳电容器，其特征在于，所述环氧树脂膜层的厚度范 围为1 3微米。
6.一种用于绝缘铝壳电容器的铝壳，其特征在于，所述铝壳的内外表面均覆盖有铝氧化膜。
7.根据权利要求6所述的用于绝缘铝壳电容器的铝壳，其特征在于，所述铝氧化膜的 厚度范围为2 15微米。
8.根据权利要求6所述的用于绝缘铝壳电容器的铝壳，其特征在于，所述铝氧化膜的 膜孔内填充有染料。
9.根据权利要求8所述的用于绝缘铝壳电容器的铝壳，其特征在于，所述铝壳的外表 面还覆盖有环氧树脂膜层。
10.根据权利要求9所述的用于绝缘铝壳电容器的铝壳，其特征在于，所述环氧树脂膜 层的厚度范围为1 3微米。
11.一种铝壳的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤将铝板冲压形成铝壳形状；在所述铝壳的内外表面覆盖铝氧化膜。
12.根据权利要求11所述的铝壳的制造方法，其特征在于，采用阳极氧化处理方式形 成所述铝氧化膜。
13.根据权利要求11所述的铝壳的制造方法，其特征在于，所述在所述铝壳的内外表 面覆盖铝氧化膜之后，还包括将所述铝壳浸入到染料中进行染色。
14.根据权利要求13所述的铝壳的制造方法，其特征在于，所述将铝壳浸入到染料中 进行染色之后，还包括对所述铝氧化膜进行封闭处理，缩小所述铝氧化膜的膜孔。
15.根据权利要求14所述的铝壳的制造方法，其特征在于，对所述铝氧化膜进行封闭 处理之后，还包括在所述铝壳的外表面覆盖环氧树脂膜层。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的铝壳的制造方法，其特征在于，在所述铝壳的 内外表面覆盖铝氧化膜之前，还包括对所述铝壳进行表面光亮效果处理。
全文摘要
本发明公开了一种绝缘铝壳电容器，包括铝壳、芯包，所述芯包封装在所述铝壳内，所述铝壳的内外表面均覆盖有铝氧化膜。本发明还涉及一种铝壳及铝壳制造方法。该电容器在应用过程中，不会因与其他导电材料接触而造成线路短路；同时，由于铝壳内表面同时形成有铝氧化膜，能够有效避免电容器的电极箔接触铝壳而导致的短路问题，提高了电容器的安全性能。
文档编号H01G2/10GK101958193SQ20091015930
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者吕上, 周珉, 樱井建哉 申请人:日科能高电子(苏州)有限公司