一种固态铝电解电容器的制作方法

本发明属于电容器技术领域，具体的说是一种固态铝电解电容器。

背景技术：

随着电子信息技术的飞速发展，消费类电子产品的产量持续增长，促进了电容器产业的发展，电容器是储存电量和电能的原件，通常简称其容纳电荷的能力为电容，用字母c表示，电容量的基本单位为法拉，用字母f表示；电容器能够储藏电荷，是电子设备中最常用的电子元件之一，电容器广泛用于电路中的耦合、滤波、谐振、调谐回路和控制等方面。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质构成的，通电后，极板带电，形成电势差，由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的，但当超过了电容器的临界电压时，电容被击穿，此时电容器则可以导电；固态铝电解电容与普通电容最大的差别在于采用了不同的介电材料，固态铝电解电容的介电材料通常为导电性高分子材料，可以大大降低esr、改善温度频率特性，而现有技术中电容器失效主要由电路的短路导致，短路电流过大，电容器内部温度会上升，内部压力增大；当电容器极性接反时，电路板上电压过高会在电容器内形成很大的电流，导致电容器急速发热，导致内部电解质分解失效，使电路产生故障，需要工作人员使用万用表对电路中的电容器逐个排查，其过程费时费力，影响工作效率。

现有技术中也出现了一些关于固态铝电解电容器的技术方案，如申请号为cn201810309964.2的一项中国专利公开了一种固态铝电解电容器，它由正负极箔与电解纸卷绕而成芯包，正负极箔上铆接有引线，芯包上的引线穿过胶塞孔并与铝壳组立在一起，其中，所述芯包内生长有导电聚合物，且芯包上、下表面的铝箔裁切处成型有聚酰亚胺材料浸渍保护层，所述聚酰亚胺材料浸渍保护层由卷绕成型的芯包的上、下表面浸渍在可溶性聚酰胺酸溶液后加热至220～320℃脱水成型；该技术方案提高了产品耐高纹波电流，同时还能有效保护裁切边的位置缺陷，降低产品的漏电流，提高产品的可靠性；但是该技术方案不能解决电容器失效时，工作人员需要使用万用表逐个对电容器测量排查以及对电路的保护问题，该过程费时费力，造成了该方案的局限性。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计了一种固态铝电解电容器，解决了上述技术问题。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明通过折叠杆与发光二极管相配合，使得折叠杆在固态铝电解电容器失效时受热伸直后与相对应的接座接触，从而使得发光二极管亮起，使得工作人员能够迅速确定该失效电容器的位置所在并进行故障排除，进而使得工作人员无需对电容器逐个测量，同时使得电容器内部处于绝缘状态保护了电路，防止电流过大对电路造成损坏，提高了工作人员的工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种固态铝电解电容器，包括壳体、芯包、正极棒和负极棒，该固态铝电解电容器还包括折叠杆、发光二极管；所述壳体为圆柱形，壳体的一端设置有开口，壳体由绝缘橡胶材料制成，壳体的底部通过黏胶粘接有芯包；所述芯包由电解纸包裹阴极箔和阳极箔卷绕制成，芯包卷绕成圆柱形；所述阳极箔和阴极箔内均滑动连接有绝缘套；所述正极棒和负极棒固连在相对应的绝缘套内；所述正极棒的一端与阳极箔接触，另一端被绝缘套包裹，正极棒的一端穿过壳体延伸至外部，另一端固连有折叠杆；所述折叠杆的材料为双程形状记忆金属；所述负极棒的一端与阴极箔接触，另一端被绝缘套包裹，负极棒的一端穿过壳体延伸至外部，另一端固连有折叠杆；所述壳体的一端设有橡胶垫；所述橡胶垫的外表面中心固连有发光二极管；所述发光二极管的正极和负极穿过橡胶垫均固定连接有接座；所述接座靠近相对应的折叠杆设置；所述芯包失效产生的高温能够使折叠杆伸直；所述折叠杆伸直能够与相对应的接座接触；

工作时，由于现有技术不足，电路板中的电容器如若发生故障，需要工作人员使用万用表逐个去检查电路中的电容器，而电路中通常使用了大量的电容器，如若未能及时排除故障，长时间的过载电流和高温可能会导致电路损坏，造成更大的损失，其过程费时费力，影响工作效率；

因此本发明中固态铝电解电容器因电路短路失效时，电流过大会使电容器内部温度上升，此时的工作温度超过正常工作温度70摄氏度能够使双程形状记忆金属产生高温形变；由于芯包内的正极棒和负极棒分别与对应的折叠杆相连，所以折叠杆受到对应的正极棒和负极棒传递的热量会由弯曲折叠状态变成伸直状态，折叠杆伸直后会与相对应的接座接触，接座分别与发光二极管正极和负极相连，从而使得发光二极管亮起；

本发明通过折叠杆与发光二极管相配合，使得折叠杆在固态铝电解电容器失效时受热伸直后与相对应的接座接触，从而使得发光二极管亮起，使得工作人员能够迅速确定该失效电容器的位置所在并进行故障排除，进而使得工作人员无需对电容器逐个测量，提高了工作人员的工作效率。

优选的，所述橡胶垫与壳体的内壁滑动连接；所述橡胶垫与芯包之间设有固定杆；所述固定杆一端固连着橡胶垫，另一端固连着芯包；所述壳体同时与正极棒和负极棒固连；所述折叠杆受热伸直产生的张力大于黏胶的粘合力；所述折叠杆能够推动接座带动橡胶垫沿着壳体内壁滑动；所述芯包能够在固定杆的带动下移动至正极棒的另一端；工作时，若固态铝电解电容器失效，内部温度过高，折叠杆受热伸直产生的张力大于黏胶的粘合力时，使得芯包脱离壳体并在固定杆的带动下向正极棒的另一端移动，此时电容器的芯包内部处于绝缘状态，防止因电流过大对电容器造成损坏，减小了电容器损坏对电路的影响，从而保护了整个电路的工作状态。

优选的，所述橡胶垫将壳体另一端密封；所述壳体内填充有氮气；工作时，本发明通过向壳体内部填充氮气，再通过橡胶垫将壳体另一端密封使壳体内部形成密封环境，填充的氮气能有效降低固态铝电解电容器的工作温度，还能维持态固态铝电解电容器内部的稳定，同时还能够在芯包内部发热时将热量传递至折叠杆，达到导热效果使得折叠杆保持收缩状态，优化了固态铝电解电容器的工作性能。

优选的，所述壳体外侧壁上设置有台阶孔；所述台阶孔内安装有单向阀；所述氮气能够通过单向阀进入壳体内部；工作时，固态铝电解电容器壳体内部的氮气通过单向阀填充至内部，当壳体内部的氮气不足时，还能够通过单向阀进行补充，使得壳体内的氮气量保持充足，进一步的提高了固态铝电解电容器的工作稳定性。

优选的，所述单向阀包括一号弹簧和密封球；所述一号弹簧一端固连着台阶孔内壁，另一端固连着密封球；所述单向阀周围设有滑动模块；所述滑动模块包括固定吊杆、一号连杆和二号连杆；所述固定吊杆为u形；所述固定吊杆固连于壳体的底部；所述固定吊杆上滑动连接着二号连杆；所述二号连杆一端固连着密封球，另一端铰接着一号连杆；所述一号连杆的另一端铰接在芯包外侧壁上；所述芯包能够通过一号连杆带动二号连杆沿着固定吊杆滑动；所述二号连杆沿着固定吊杆滑动的同时能够带动密封球移动；工作时，芯包脱离壳体向下移动通过一号连杆带动二号连杆在固定吊杆上滑动，二号连杆同时带动密封球移动，使单向阀能够打开，内部的气体能够通过单向阀释放至外界，降低了固态铝电解电容器的内部压力，防止电容器因壳体内部的气体受热膨胀造成电容器爆裂，更进一步的提高了固态铝电解电容器的工作稳定性。

优选的，所述壳体一端内壁设置有一号凹槽；所述一号凹槽截面形状为矩形；所述橡胶垫外侧壁上设置有二号凹槽；所述二号凹槽截面形状为矩形，二号凹槽内滑动连接有滑块，二号凹槽的槽底和滑块之间设有二号弹簧；所述二号弹簧的一端连接着滑块，另一端连接着二号凹槽槽底；所述滑块能够在二号弹簧的弹力作用下抵着壳体内壁；当所述橡胶垫滑动靠近一号凹槽时；所述滑块能够通过二号弹簧卡入一号凹槽内；工作时，折叠杆受热伸直抵住橡胶垫向壳体另一端滑动，橡胶垫上的二号凹槽和壳体上一号凹槽连通时，二号凹槽内的滑块在二号弹簧弹力的作用下会卡入一号凹槽，从而固定住橡胶垫防止内部受热继续移动，防止橡胶垫回位使得芯包内部与正极棒和负极棒相接触，从而使得电容器再次处于短路状态，防止因电流过大损坏整体电路，提高了固态铝电解电容器内部失效时对电路的保护。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过折叠杆与发光二极管相配合，使得折叠杆在固态铝电解电容器失效时受热伸直后与相对应的接座接触，从而使得发光二极管亮起，使得工作人员能够迅速确定该失效电容器的位置所在并进行故障排除，进而使得工作人员无需对电容器逐个测量，提高了工作人员的工作效率。

2.本发明通过折叠杆受热伸直产生的张力大于黏胶的粘合力，使得芯包脱离壳体并在固定杆的带动下向正极棒的另一端移动，此时电容器的芯包内部处于绝缘状态，防止因电流过大对电容器造成损坏，减小了电容器损坏对电路的影响，从而保护了整个电路的工作状态。

3.本发明通过向壳体内部填充氮气，再通过橡胶垫将壳体另一端密封使壳体内部形成密封环境，填充的氮气能有效降低固态铝电解电容器的工作温度，还能维持态固态铝电解电容器内部的稳定，同时还能够在芯包内部发热时将热量传递至折叠杆，达到导热效果使得折叠杆保持收缩状态，优化了固态铝电解电容器的工作性能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是图2中a-a的剖视图；

图4是图2中b处的放大图；

图5是本发明中芯包的展开图；

图6是图2中c处的放大图；

图中：1、壳体；2、折叠杆；3、发光二极管；31、接座；4、正极棒；5、负极棒；6、芯包；61、电解纸；62、阳极箔；63、阴极箔；64、绝缘套；7、橡胶垫；8、固定杆；9、台阶孔；91、单向阀；911、一号弹簧；912、密封球；92、滑动模块；921、一号连杆；922、二号连杆；923、固定吊杆；10、一号凹槽；11、二号凹槽；111、二号弹簧；112、滑块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种固态铝电解电容器，包括壳体1、芯包6、正极棒4和负极棒5，该固态铝电解电容器还包括折叠杆2、发光二极管3；所述壳体1为圆柱形，壳体1的一端设置有开口，壳体1由绝缘橡胶材料制成，壳体1的底部通过黏胶粘接有芯包6；所述芯包6由电解纸61包裹阴极箔63和阳极箔62卷绕制成，芯包6卷绕成圆柱形；所述阳极箔62和阴极箔63内均滑动连接有绝缘套64；所述正极棒4和负极棒5固连在相对应的绝缘套64内；所述正极棒4的一端与阳极箔62接触，另一端被绝缘套64包裹，正极棒4的一端穿过壳体1延伸至外部，另一端固连有折叠杆2；所述折叠杆2的材料为双程形状记忆金属；所述负极棒5的一端与阴极箔63接触，另一端被绝缘套64包裹，负极棒5的一端穿过壳体1延伸至外部，另一端固连有折叠杆2；所述壳体1的一端设有橡胶垫7；所述橡胶垫7的外表面中心固连有发光二极管3；所述发光二极管3的正极和负极穿过橡胶垫7均固定连接有接座31；所述接座31靠近相对应的折叠杆2设置；所述芯包6失效产生的高温能够使折叠杆2伸直；所述折叠杆2伸直能够与相对应的接座31接触；

工作时，由于现有技术不足，电路板中的电容器如若发生故障，需要工作人员使用万用表逐个去检查电路中的电容器，而电路中通常使用了大量的电容器，如若未能及时排除故障，长时间的过载电流和高温可能会导致电路损坏，造成更大的损失，其过程费时费力，影响工作效率；

因此本发明中固态铝电解电容器因电路短路失效时，电流过大会使电容器内部温度上升，此时的工作温度超过正常工作温度70摄氏度能够使双程形状记忆金属产生高温形变；由于芯包6内的正极棒4和负极棒5分别与对应的折叠杆2相连，所以折叠杆2受到对应的正极棒4和负极棒5传递的热量会由弯曲折叠状态变成伸直状态，折叠杆2伸直后会与相对应的接座31接触，接座31分别与发光二极管3正极和负极相连，从而使得发光二极管3亮起；

本发明通过折叠杆2与发光二极管3相配合，使得折叠杆2在固态铝电解电容器失效时受热伸直后与相对应的接座31接触，从而使得发光二极管亮起，使得工作人员能够迅速确定该失效电容器的位置所在并进行故障排除，进而使得工作人员无需对电容器逐个测量，提高了工作人员的工作效率。

作为本发明的一种实施方式，所述橡胶垫7与壳体1的内壁滑动连接；所述橡胶垫7与芯包6之间设有固定杆8；所述固定杆8一端固连着橡胶垫7，另一端固连着芯包6；所述壳体1同时与正极棒4和负极棒5固连；所述折叠杆2受热伸直产生的张力大于黏胶的粘合力；所述折叠杆2能够推动接座31带动橡胶垫7沿着壳体1内壁滑动；所述芯包6能够在固定杆8的带动下移动至正极棒4的另一端；工作时，若固态铝电解电容器失效，内部温度过高，折叠杆2受热伸直产生的张力大于黏胶的粘合力时，使得芯包6脱离壳体1并在固定杆8的带动下向正极棒4的另一端移动，此时电容器的芯包6内部处于绝缘状态，防止因电流过大对电容器造成损坏，减小了电容器损坏对电路的影响，从而保护了整个电路的工作状态。

作为本发明的一种实施方式，所述橡胶垫7将壳体1另一端密封；所述壳体1内填充有氮气；工作时，本发明通过向壳体1内部填充氮气，再通过橡胶垫7将壳体1另一端密封使壳体1内部形成密封环境，填充的氮气能有效降低固态铝电解电容器的工作温度，还能维持态固态铝电解电容器内部的稳定，同时还能够在芯包6内部发热时将热量传递至折叠杆2，达到导热效果使得折叠杆2保持收缩状态，优化了固态铝电解电容器的工作性能。

作为本发明的一种实施方式，所述壳体1外侧壁上设置有台阶孔9；所述台阶孔9内安装有单向阀91；所述氮气能够通过单向阀91进入壳体1内部；工作时，固态铝电解电容器壳体1内部的氮气通过单向阀91填充至内部，当壳体1内部的氮气不足时，还能够通过单向阀91进行补充，使得壳体1内的氮气量保持充足，进一步的提高了固态铝电解电容器的工作稳定性。

作为本发明的一种实施方式，所述单向阀91包括一号弹簧911和密封球912；所述一号弹簧911一端固连着台阶孔9内壁，另一端固连着密封球912；所述单向阀91周围设有滑动模块92；所述滑动模块92包括固定吊杆923、一号连杆921和二号连杆922；所述固定吊杆923为u形；所述固定吊杆923固连于壳体1的底部；所述固定吊杆923上滑动连接着二号连杆922；所述二号连杆922一端固连着密封球912，另一端铰接着一号连杆921；所述一号连杆921的另一端铰接在芯包6外侧壁上；所述芯包6能够通过一号连杆921带动二号连杆922沿着固定吊杆923滑动；所述二号连杆922沿着固定吊杆923滑动的同时能够带动密封球912移动；工作时，芯包6脱离壳体1向下移动通过一号连杆921带动二号连杆922在固定吊杆923上滑动，二号连杆922同时带动密封球912移动，使单向阀91能够打开，内部的气体能够通过单向阀91释放至外界，降低了固态铝电解电容器的内部压力，防止电容器因壳体1内部的气体受热膨胀造成电容器爆裂，更进一步的提高了固态铝电解电容器的工作稳定性。

作为本发明的一种实施方式，所述壳体1一端内壁设置有一号凹槽10；所述一号凹槽10截面形状为矩形；所述橡胶垫7外侧壁上设置有二号凹槽11；所述二号凹槽11截面形状为矩形，二号凹槽11内滑动连接有滑块112，二号凹槽11的槽底和滑块112之间设有二号弹簧111；所述二号弹簧111的一端连接着滑块112，另一端连接着二号凹槽11槽底；所述滑块112能够在二号弹簧111的弹力作用下抵着壳体1内壁；当所述橡胶垫7滑动靠近一号凹槽10时；所述滑块112能够通过二号弹簧111卡入一号凹槽10内；工作时，折叠杆2受热伸直抵住橡胶垫7向壳体1另一端滑动，橡胶垫7上的二号凹槽11和壳体上一号凹槽10连通时，二号凹槽11内的滑块112在二号弹簧111弹力的作用下会卡入一号凹槽10，从而固定住橡胶垫7防止内部受热继续移动，防止橡胶垫7回位使得芯包6内部与正极棒4和负极棒5相接触，从而使得电容器再次处于短路状态，防止因电流过大损坏整体电路，提高了固态铝电解电容器内部失效时对电路的保护。

工作时，本发明中固态铝电解电容器因电路短路失效时，电流过大会使电容器内部温度上升，由于芯包6内的正极棒4和负极棒5分别与对应的折叠杆2相连，所以折叠杆2受到对应的正极棒4和负极棒5传递的热量会变成伸直状态，折叠杆2伸直后会与相对应的接座31接触，接座31分别与发光二极管3正极和负极相连，从而使得发光二极管3亮起，使得工作人员能够迅速确定该失效电容器的位置所在并进行故障排除，进而使得工作人员无需对电容器逐个测量，提高了工作人员的工作效率；同时，折叠杆2受热伸直产生的张力大于黏胶的粘合力时，使得芯包6脱离壳体1并在固定杆8的带动下向正极棒4的另一端移动，此时电容器的芯包6内部处于绝缘状态，防止因电流过大对电容器造成损坏，减小了电容器损坏对电路的影响，从而保护了整个电路的工作状态；通过向壳体1内部填充氮气，再通过橡胶垫7将壳体1另一端密封使壳体1内部形成密封环境，填充的氮气能有效降低固态铝电解电容器的工作温度，还能维持态固态铝电解电容器内部的稳定，同时还能够在芯包6内部发热时将热量传递至折叠杆2，达到导热效果使得折叠杆2保持收缩状态，优化了固态铝电解电容器的工作性能；固态铝电解电容器壳体1内部的氮气通过单向阀91填充至内部，当壳体1内部的氮气不足时，还能够通过单向阀91进行补充，使得壳体1内的氮气量保持充足，进一步的提高了固态铝电解电容器的工作稳定性；芯包6脱离壳体1向下移动通过一号连杆921带动二号连杆922在固定吊杆923上滑动，二号连杆922同时带动密封球912移动，使单向阀91能够打开，内部的气体能够通过单向阀91释放至外界，降低了固态铝电解电容器的内部压力，防止电容器因壳体1内部的气体受热膨胀造成电容器爆裂，更进一步的提高了固态铝电解电容器的工作稳定性；折叠杆2受热伸直抵住橡胶垫7向壳体1另一端滑动，橡胶垫7上的二号凹槽11和壳体上一号凹槽10连通时，二号凹槽11内的滑块112在二号弹簧111弹力的作用下会卡入一号凹槽10，从而固定住橡胶垫7防止内部受热继续移动，防止橡胶垫7回位使得芯包6内部与正极棒4和负极棒5相接触，从而使得电容器再次处于短路状态，防止因电流过大损坏整体电路，提高了固态铝电解电容器内部失效时对电路的保护。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。