一种螺栓型扁平电解电容器的制作方法

本发明属于电解电容器技术领域，尤其涉及一种散热性能好，可以满足大电流、大容量需求的螺栓型扁平电解电容器。

背景技术：

现有技术中，所有大型铝电解电容器制作都为圆柱体形貌，其电芯主体200卷绕呈圆柱形，然而圆柱形的电芯主体200其圆柱直径过大时容易导致热阻很大，散热不科学，电芯主体200的中心容易过热，进而造成电容的局部寿命热衰竭，导致电容器整体的寿命大大降低。

如图1所示的电容器，其设计成圆柱体形貌，包括有圆形实心结构的电芯主体以及包覆电芯主体的铝壳，电芯主体圆柱形导致其散热面积小，且电芯主体卷绕成圆柱形状，电芯主体的中心容易过热，中心的散热功能不好。而电容器发热时电芯主体膨胀容易存在很大风险，电容起容易发生爆裂，发生危险。发热是电解电容器使用中不可忽视的因素，而现有技术中的圆柱体形貌铝电解电容器散热性差，圆柱式电容直径越大越不安全，目前应对的方法是通过提高正箔耐压，改良电解液高温稳定性以进行改善，然而，提高正箔耐压对正极铝箔提出了很高要求，导致铝箔的成本增加。而改良电解液同样也存在诸多困难、技术难度大，并且最后达到的效果一般都不理想。所以这些方法在一定程度上提高了产品的成本，并且最终的效果难以保证。

目前也出现有部分片状电容或者方形电容，然而该种片状电容或者方形电容均为贴片式或者导针引出方式，难以做成大容量的大电容。

故，针对目前现有技术存在的问题，亟需提供一方案，以解决现有大型铝电解电容器散热性不好、产品生产成本高的问题，进而提供一种散热性能好，且成本低的安全可靠的大容量铝电解电容器。

技术实现要素：

本创作实施例的目的在于提供一种螺栓型扁平电解电容器，其散热性能好、容量大、成本低、且安全可靠。

为实现上述目的，本发明创作的技术方案为：

一种螺栓型扁平电解电容器，包括有电芯主体、包覆电芯主体的封装金属外壳、密封封装金属外壳的封装盖板；其中，所述电芯主体为扁平状，电芯主体包括有电解纸、负极铝箔、正极铝箔；所金属外壳呈扁平状，金属外壳一端为封闭式设计，另一端设有开口；其中，金属外壳开口一端的端口设置有外延结构，所述外延结构对应于金属外壳的内壁形成有凸台。

优选地，所述封装盖板放置于凸台处，封装盖板上设置有引出螺栓端子以及螺栓型防爆阀。

优选地，所述螺栓端子包括有端子本体和端子螺丝，所述端子螺丝的直径为m5-m8，允许端子的电流为60a-120a。

优选地，所述电芯主体的正极铝箔上铆接有正极导针，负极铝箔上铆接有负极导针。

优选地，所述正极铝箔为独立的单片设计的正极箔片，所述正极箔片的形状与扁平的电芯主体的结构相适配，所述电芯主体包括有复数片独立的正极箔片。

优选地，所述负极铝箔以及电解纸均为长条片状设计，所述电芯主体包括有一长条片负极箔片以及一长条片电解纸。

优选地，所述负极箔片与电解纸为不中断的连续绕制。

优选地，所述正极箔片采用多片叠层并独立引出正极耳。

相较于现有技术，本实用新型螺栓型扁平电解电容器散热性能好、成本低、安全可靠，且通过螺栓端子设计，可以满足大电流、大容量的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术图示。

图2是本实用新型螺栓型扁平电解电容器的立体图示。

图3是本实用新型螺栓型扁平电解电容器的另一角度立体图示。

图4是本实用新型螺栓型扁平电解电容器平放时侧面图示。

图5是本实用新型螺栓型扁平电解电容器的电芯主体示意图。

图6是本实用新型螺栓型扁平电解电容器另一实施例的电芯主体示意图。

图7是本图6所示的电芯主体卷绕示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图2-图5所示，作为本本实用新型一实施例，提供一种螺栓型扁平电解电容器100，包括有电芯主体200、包覆电芯主体200的封装金属外壳10、密封封装金属外壳10的封装盖板11；其中，所述电芯主体200为扁平状，电芯主体200包括有电解纸(未标号)、负极铝箔(未标号)、正极铝箔(未标号)；所金属外壳10呈扁平状，金属外壳10一端为封闭式设计，另一端设有开口；其中，金属外壳开口一端的端口设置有外延结构101，所述外延结构101于金属外壳的内壁形成有凸台；封装盖板11放置于凸台处，封装盖板11上设置有引出螺栓端子110以及螺栓型防爆阀111。

具体地，所述螺栓端子110包括有端子本体(未标号)和端子螺丝(未标号)，所述端子螺丝的直径为m5-m8，允许端子的电流为60a-120a。

所述电芯主体200的正极铝箔上铆接有正极导针201，负极铝箔上铆接有负极导针202。电芯主体200最里层以及负极铝箔与正极铝箔叠层之间分别设置有电解纸层；作为本实用新型一实施例，电解纸、负极铝箔、正极铝箔叠层的设置顺序依次为电解纸、负极铝箔、电解纸、正极铝箔叠层。在另一实施例中，正极铝箔为正极箔片，先将电解纸和负极铝箔叠层卷绕一定的厚度扁平状后，将正极箔片加入继续卷绕成扁平状，直至正极箔片定量开料长度全部包入电解纸与负极复合层中；其中，所述一定的厚度即是材料复合卷绕后折弯直径与封装金属外壳壁厚之和。

图6、图7所示为本实用新型的另一实施例，在该实施例中，正极铝箔为独立的单片设计的正极箔片4，其形状与扁平的电芯主体200的结构相适配，所述电芯主体200包括有复数片独立的正极箔片4；而负极铝箔以及电解纸均为长条片状设计，所述电芯主体200仅包括有一长条片负极箔片5以及一长条片电解纸6。正极箔片采用多片叠层并独立引出正极耳7，这样使得电荷路径低阻抗化，发热降低。

其中，负极箔片5与电解纸6为不中断的连续绕制，正极箔片4则是铆接好正极耳7后置入电解纸12的夹层之中，即：在连续卷绕过程中，当电解纸6与负极箔片5绕过后，在水平线方向时，放置上一片铆好正极耳7的正极箔片4；负极箔片5上设有负极耳8，当电解纸6与负极箔片5绕过一圈再次在水平线方向时，再放置上一片铆好正极耳7的正极箔片4，如此不停绕制，当叠入设计数量的铆好正极耳的正极箔片4后，电解纸6与负极箔片5继续卷绕一定长度后，实施捆包短路刷选处理，这样一个流程就制作成完整的一个电芯主体200。

电芯主体200最少有1对以上极耳，在有明确正负极的情况下，正极箔片4设计入片数为一片以上，入片总数上不封顶。本发明实施例为10对极耳，正极入片数为10片，负极箔片和电解纸为连续性卷绕而成。本发明实施例中，按10对极耳，入片数10片来计，实际单个电芯主体的厚度为3～5mm。

所述封装金属外壳10为单面开口的扁平状容器，其材质为金属；具体地，所述封装金属外壳10可以是铝制、不锈钢或者合金制。本实用新型实施例中，所述封装金属外壳呈矩形主体设计，电容主体的菱角处采用圆角设置，封装金属外壳内壁设置有条状防暴槽。

本创作铝电解电容器结构与扁片电芯相一致，其基本型貌为扁平状，电极端子为螺栓连接方式，电容横切面为椭圆环型或者为大r角的规则多边型。扁平化有利于蓄电单元低热阻阻抗，电容器的热点为中心线位置，散热路径为中心向外传导散热，经过实验，同容量的两种电容，扁平式结构电容器与传统的圆柱状铝电解电容器相比，圆柱状的电容器热阻路径较扁平体结构电容的热阻大一倍以上，在电容器高度不变，截面积不变，散热结构展开为长条状时，圆柱状的电容器的热路径成倍的减小。

以本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述设备的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件结合软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。