濕式電解電容器的密封組件制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種包含放在外殼內(nèi)的陽(yáng)極和流體電解質(zhì)的濕式電解電容器。所述電解電容器還包含一密封組件，所述密封組件采用一具有相對(duì)的向內(nèi)錐形表面的襯套，在相對(duì)的向內(nèi)錐形表面之間定義了一孔。為了有助于抑制從所述孔的泄漏，還采用一液封件，所述液封件包含一具有向外錐形表面的突出部分，所述錐形表面配置為與襯套的向內(nèi)表面相配合。密封件的至少一個(gè)向外表面的逐漸減小的角度大于襯套的相應(yīng)向內(nèi)表面的角度。采用這種方式，表面可收攏到一起而形成楔形，比其僅僅互相配合可能形成的密封更緊密。這一楔形進(jìn)一步降低了電解質(zhì)泄漏的可能性，繼而改善了電容器的電氣性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
濕式電解電容器的密封組件
本專(zhuān)利技術(shù)涉及濕式電解電容器的密封組件。
技術(shù)介紹
一般而言，與其它類(lèi)型的電容器相比，電解電容器每單位體積的電容更大，使其在電流相對(duì)較高、頻率相對(duì)較低的電路中非常有應(yīng)用價(jià)值。已經(jīng)開(kāi)發(fā)的一種電容器是包括一燒結(jié)鉭粉陽(yáng)極的“濕式”電解電容器。這些鉭“塊”的內(nèi)部表面積非常大。這些鉭塊首先進(jìn)行電化學(xué)氧化形成氧化物涂層，其充當(dāng)鉭體整個(gè)外表面和內(nèi)表面上電介質(zhì)。然后，將陽(yáng)極氧化的鉭塊密封在罐中，罐內(nèi)包含高度導(dǎo)電且通常是腐蝕性的液體電解質(zhì)溶液，罐具有較高表面積，并帶導(dǎo)電性?xún)?nèi)襯，其允許電流流向液體電解質(zhì)溶液。遺憾的是，這種濕式電容器在液體電解質(zhì)泄漏時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。例如，在工作期間可能放出氣體(例如氫氣)，導(dǎo)致壓力在電容器內(nèi)積聚。這可能導(dǎo)致在端子線從電容器外殼伸出處的傳統(tǒng)非氣密聚合物密封周?chē)a(chǎn)生泄漏。鑒于上文所述，通常采用一氣密的密封(如玻璃-金屬密封)，端子線穿過(guò)這個(gè)密封安全地延伸。然而，氣密封本身有時(shí)會(huì)被液體電解質(zhì)腐蝕。為此，通常采用液封來(lái)避免氣密封的內(nèi)部區(qū)域與電解質(zhì)接觸。例如，Knight等在美國(guó)專(zhuān)利US7,206,186文件中描述了一種液封，其是通過(guò)在蓋下和連接到電容器元件的端板之間壓緊彈性環(huán)而形成的。在彈性環(huán)內(nèi)部還可以放置一個(gè)襯套，以使彈性環(huán)位于氣密封的中心。雖然人們?cè)诟纳拼朔N電解電容器的液封方面做了種種嘗試，但是，仍然存在諸多問(wèn)題。例如，甚至在使用液封時(shí)，有時(shí)仍有少量電解液泄漏，導(dǎo)致電容器的DC漏電流較高。因此，仍然需要一種氣密封改善的電解電容器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了一種濕式電解電容器，它包括一陽(yáng)極，所述陽(yáng)極包括一涂覆介質(zhì)層的多孔陽(yáng)極體；一與所述陽(yáng)極電接觸的流體電解質(zhì)，其中一陽(yáng)極引線從所述多孔陽(yáng)極體引出；一外殼，所述陽(yáng)極和所述流體電解質(zhì)放在所述外殼內(nèi)；以及一與外殼連接的密封組件，所述陽(yáng)極引線穿過(guò)所述密封組件引出。所述密封組件包括一定義了第一孔的襯套，所述第一孔位于相對(duì)的向內(nèi)表面之間，至少其中一個(gè)向內(nèi)表面存在第一錐度。所述組件還包括一與所述襯套配合的液封件。所述液封件包含一突出部分，所述突出部分具有相對(duì)的向外表面，至少其中一個(gè)向外表面存在第二錐度，第二錐度比第一錐度大。所述突出部分插進(jìn)所述孔內(nèi)，因此，能夠在襯套的逐漸變尖的向內(nèi)表面及液封件的逐漸變尖的向外表面之間形成密封。本專(zhuān)利技術(shù)的其它特點(diǎn)和方面將在下文進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。附圖說(shuō)明本專(zhuān)利技術(shù)的完整和具體說(shuō)明，包括對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言的最佳實(shí)施例，在說(shuō)明書(shū)的其余部分包括參照附圖作進(jìn)一步描述。附圖說(shuō)明如下：圖1是本專(zhuān)利技術(shù)密封組件中所用襯套的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖2是本專(zhuān)利技術(shù)密封組件中所用液封件的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖3是圖1所示襯套的俯視圖；圖4是圖2所示液封件的俯視圖；圖5是本專(zhuān)利技術(shù)采用圖1所示襯套和圖2所示液封件的密封組件的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖6是本專(zhuān)利技術(shù)采用圖5所示密封組件的濕式電解電容器的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；及圖7是本專(zhuān)利技術(shù)密封組件的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。在說(shuō)明書(shū)及附圖中，使用同一附圖標(biāo)記表示本專(zhuān)利技術(shù)相同或者相似部件或組件。具體實(shí)施方式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，下面的內(nèi)容僅作為本專(zhuān)利技術(shù)的具體實(shí)施例，并不是對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)保護(hù)范圍的限制。一般來(lái)說(shuō)，本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種濕式電解電容器，它包括位于外殼內(nèi)的陽(yáng)極和流體電解質(zhì)。所述電解電容器還包含一密封組件，所述密封組件采用一具有相對(duì)向內(nèi)錐形表面的襯套，在錐形表面之間定義了一孔。所述孔有多種用途，例如，用于接收自電容器陽(yáng)極引出的引線，提供用于向外殼充注流體電解質(zhì)等。為了幫助抑制從所述孔的泄漏，還采用一液封件，所述液封件包含一具有向外錐形表面的突出部分，所述錐形表面配置為與襯套的向內(nèi)表面配合。因此，當(dāng)液封件插進(jìn)孔內(nèi)時(shí)，能夠在使用前與/或使用期間壓緊襯套而形成密封。但是，值得注意的是，本專(zhuān)利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，若使密封件的至少一個(gè)向外表面的角度逐漸減少得比襯套的向內(nèi)表面角度大的話，甚至可以形成更有效的密封。采用這種方式，表面可收攏到一起而形成楔形，比其僅僅互相配合可能形成的密封更緊密。這一楔形進(jìn)一步降低了電解質(zhì)泄漏的可能性，反過(guò)來(lái)改善了電容器的電氣性能。例如，參考圖1-5，現(xiàn)在將對(duì)采用襯套54和液封件74(也可以稱(chēng)作密封件74)的密封組件50的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1和圖3所示，該實(shí)施例的襯套54包含一沿縱向“L”延伸的套體部分58，并且分別定義了一大體上平坦的上表面59和下表面57。外圍凸緣56從套體部分58沿橫向“T”向外延伸，這樣，套體部分58在兩端40之間定義的寬度(即直徑)小于凸緣56的寬度。當(dāng)然是任選的，但是，此種凸緣可以增強(qiáng)襯套54與電容器其它部件的連接能力。如圖3所示，套體部分58與凸緣56通常為圓形。然而，應(yīng)該理解的是，它們可以采用任何幾何結(jié)構(gòu)，如D-形、矩形、三角形、棱形等。為了形成氣密封，一般希望襯套54的套體部分58與/或外圍凸緣56通常由絕緣材料形成。例如，所述絕緣材料在20℃測(cè)定的電阻大約是1×102ohms-m或更高，在一些實(shí)施例中是大約1×105ohms-m或更高，在一些實(shí)施例中是大約1×1015至大約1×1025ohms-m。例如，可以采用玻璃材料作為絕緣材料，如包含CaO、Al2O3、B2O3、SrO、BaO、LiO2、SiO2、TiO2、Na2O及其組合等的玻璃組成物。包含氧化硼(B203)、氧化鋇(BaO)和氧化鑭(LiO2)及任選至少一種其它氧化物的鑭鋇硼酸鹽(Bariumlanthanboroate)玻璃組合物尤其適合。此類(lèi)組合物在美國(guó)專(zhuān)利US5,648,302和US5,104,738文件中進(jìn)行了更詳細(xì)的描述。其它合適的絕緣材料包括聚合物材料，如含氟聚合物(如聚四氟乙烯(“PTFE”)、全氟烷基乙烯基醚(“PVE”)、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物(“PFA”)、氟化乙烯-丙烯共聚物(“FEP”)、乙烯-四氟乙烯共聚物(“ETFE”)、聚偏二氟乙烯(“PVDF”)、聚三氟氯乙烯(“PCTFE”)及TFE與VF2和/或HFP等的共聚物；聚氯乙烯(“PVC”)、聚砜類(lèi)(如聚砜、聚醚砜等)；聚酰亞胺(如聚醚酰亞胺)；聚烯烴(如聚乙烯、聚丙烯等)等；以及它們的混合物。不管怎樣，襯套54的套體部分58具有定義了第一孔70的相對(duì)的兩個(gè)向內(nèi)表面71和72。表面71和/或72呈錐形，指的是其相對(duì)于橫向“T”分別呈一角度α1和α2。角度α1和α2可以相同或不同，但是，它們一般大約是5°至大約70°，在一些實(shí)施例中是大約10°至大約65°，在一些實(shí)施例中是大約20°至大約60°，在一些實(shí)施例中是大約35°至大約55°。孔70的總體尺寸和形狀通常足夠容納液封件74，下文將對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。例如，所示實(shí)施例中的錐形表面71和72形成截頭圓錐形的孔，所述孔在與下表面57相交時(shí)具有最大寬度，自相交處開(kāi)始寬度逐漸變小。如果要求的話，密封組件50還可包含一管件60，所述管件60任選延伸到第一孔70的上部區(qū)域內(nèi)。管件60可與襯套54整體形成或單獨(dú)形成。此外，管件60有助于防止陽(yáng)極引線與流體電解質(zhì)發(fā)生不利接觸，并且有助于確保與陽(yáng)極端子形成良好的電接觸。在這方面，管件60可包括定義第二孔62的向內(nèi)表面61，第二孔62的尺寸和形狀足夠容納陽(yáng)極引線。第二孔62的最大寬度(即直徑)比孔70的最大寬度小。一般本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種濕式電解電容器，包括：一陽(yáng)極，所述陽(yáng)極包括涂覆介質(zhì)層的多孔陽(yáng)極體；一與所述陽(yáng)極電接觸的流體電解質(zhì)，其中一陽(yáng)極引線自所述多孔陽(yáng)極體引出；一外殼，所述陽(yáng)極和所述流體電解質(zhì)位于外殼內(nèi)；及一與所述外殼連接的密封組件，所述陽(yáng)極引線穿過(guò)所述密封組件，其中所述密封組件包括：一定義了第一孔的襯套，所述第一孔位于相對(duì)的向內(nèi)表面之間，至少其中一個(gè)向內(nèi)表面存在第一錐度；及一與所述襯套配合的液封件，所述液封件包含一突出部分，所述突出部分具有相對(duì)的向外表面，至少其中一個(gè)向外表面存在第二錐度，其中第二錐度比第一錐度大，其中所述突出部分插進(jìn)所述孔內(nèi)，因此，能夠在襯套的向內(nèi)錐形表面和液封件的向外錐形表面之間形成密封。

【技術(shù)特征摘要】
2011.09.13 US 13/231,1321.一種濕式電解電容器，包括：一陽(yáng)極，所述陽(yáng)極包括涂覆介質(zhì)層的多孔陽(yáng)極體；一與所述陽(yáng)極電接觸的流體電解質(zhì)，其中一陽(yáng)極引線自所述多孔陽(yáng)極體引出；一外殼，所述陽(yáng)極和所述流體電解質(zhì)位于外殼內(nèi)；及一與所述外殼連接的密封組件，所述陽(yáng)極引線穿過(guò)所述密封組件，其中所述密封組件包括：一定義了第一孔的襯套，所述第一孔位于相對(duì)的向內(nèi)表面之間，至少其中一個(gè)向內(nèi)表面存在第一錐度；及一與所述襯套配合的液封件，所述液封件包含一突出部分，所述突出部分具有相對(duì)的向外表面，至少其中一個(gè)向外表面存在第二錐度，其中第二錐度比第一錐度大，其中所述突出部分插進(jìn)所述第一孔內(nèi)，因此，能夠在襯套的向內(nèi)錐形表面和液封件的向外錐形表面之間形成密封。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式電解電容器，其中所述襯套包含一套體部分和從套體部分延伸的外圍凸緣，所述套體部分定義所述第一孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式電解電容器，其中所述第一孔為截頭圓錐形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式電解電容器，其中所述密封組件進(jìn)一步包括一與所述襯套相鄰的管件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕式電解電容器，其中所述管件具有定義第二孔的向內(nèi)表面，所述陽(yáng)極引線伸進(jìn)所述第一孔和所述第二孔內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濕式電解電容器，其中所述第二孔的最大寬度小于第一孔的最大寬度。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕式電解電容器，其中所述管件由導(dǎo)電材料形成。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濕式電解電容器，其中所述管件具有向內(nèi)表面，所述管件的向內(nèi)表面與所述襯套的各向內(nèi)表面分別對(duì)齊。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濕式電解電容器，其中所述管件的至少一個(gè)向內(nèi)表面的錐度與第一錐度相等。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕式電解電容器，其中所述液封件具有相對(duì)的向內(nèi)表面，其中，所述液封件的向內(nèi)表面定義了穿過(guò)所述突出部分的第三孔，其中所述陽(yáng)極引線伸進(jìn)所述第三孔和所述第一孔內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的濕式電解電容器，其中所述第三孔的最大寬度小于所述第一孔的最大寬度...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：F·普里班，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：AVX公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：