一種高性能的鋁電解電容器及其制造方法技術

本發明專利技術公開一種高性能的鋁電解電容器，包括有電芯、電解液、外殼、蓋板、絕緣外套、以及夾持電芯的電芯壓片；其中，電容整體呈扁平狀、所述電芯設計成扁平狀，其數量為復數個。本發明專利技術創作電芯結構采用平面疊層片式化設計，疊片結構采用負極箔片與電解紙連續卷繞工藝，正極箔片則平行疊進負極箔片與電解紙形成的連續包圍層環境中，實現正負電極多極耳引出的低阻抗設計，從而較傳統圓柱型鋁電解電容器的性能高，安全可靠。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及儲存電荷的鋁電解電容器
，尤其涉及，其可用于大功率的電器設備，如風電變流器、高壓變頻器、直流補償以及儲能焊機等。
技術介紹
目前，傳統方式制造的鋁電解電容器由于卷繞技術與封裝技術的限制，已知最大單體尺寸為Φ IOOmmXH260mm，400VDC時最大電容量上限為22000UF。鋁電解電容器體積越大，散熱就成了一個必須面對的問題，鋁電解電容器發熱是由于自身阻抗功率發熱和漏電電流引起電化學發熱。目前這兩個問題在鋁電解電容器中實際存在。理論上一個功能完好 的鋁電解電容器，壽命長短直接的原因由于高溫使電極板電化學過程加快，縮短電極板極化時間。現有技術中，所有大型鋁電解電容器制作都為圓柱體形貌，圓柱直徑過大時熱阻很大，散熱不科學，中心容易過熱造成電容的局部壽命熱衰竭，如中國專利第201020269753. X公開的電容器，其設計成圓柱體形貌，包括有實心結構的芯包以及包覆芯包的鋁殼，其散熱面積以及散熱功能不好，電容器發熱芯包膨脹容易發生危險。發熱是電解電容器使用中不可忽視的因素，而現有技術中的圓柱體形貌鋁電解電容器散熱性差，圓柱式電容直徑越大越不安全，目前應對的方法是通過提高正箔耐壓，改良電解液高溫穩定性以進行改善，然而，這些方法在一定上提高了產品的成本，并且效果并不理想。故，針對目前現有技術存在的問題，亟需提供一方案，以解決現有鋁電解電容器散熱性不好的問題，進而提供一種性能好，安全可靠的高性能的鋁電解電容器。
技術實現思路
本專利技術創作實施例的目的在于提供，其可用于大功率的電器設備，性能好，安全可靠。本專利技術實施例是這樣實現的，一種高性能的鋁電解電容器，包括有電芯、電解液、外殼、蓋板、絕緣外套、以及夾持電芯的電芯壓片；其中，所述電芯設計成扁平狀，其數量為復數個。本專利技術另一技術方案為，提供一種高性能鋁電解電容器的制造方法，包括如下步驟制作電芯，把材料切成一定寬度的帶狀長條并收卷成圓餅狀，通過一長方型片式卷針進行卷繞；其中，先將負極箔片和電解紙先預卷若干，同時負極箔片鉚接上第一對負極極耳，預卷部分累計到一定大小時，預卷部分與電解紙和負極箔片形成O 180以內的夾角，正極箔片在鉚接好正極極耳后裁斷，并疊入預卷夾角直角邊面；所述負極箔片以及電解紙在氣缸或凸輪的作用下壓下包住正極箔片，并旋轉180°，而后重復執行鉚接正極箔片、裁斷、旋轉這個動作，根據電芯的大小需求循環地進行卷繞，最后裁斷負極箔片和電解紙，并用電子粘膠帶多位置膠封固定，制得單個電芯；在制作得一定的數量的電芯后，采用電芯壓片將復數個電芯壓型固定，放入熱烤箱除濕處理，而后放入氣壓；進行外殼封裝，并進行封裝后充電老化處理以得到完整的鋁電解電容器在本專利技術創作電芯結構采用平面疊層片式化設計，疊片結構采用負極箔片與電解紙連續卷繞，正極箔片則平行疊進負極箔片與電解紙形成的連續包圍環境中，從而較傳統鋁電解電容器的性能高，安全可靠。附圖說明圖1是傳統帶狀電極與卷繞芯包示意圖。 圖2是本專利技術高性能的鋁電解電容器示意圖。圖3是本專利技術高性能的鋁電解電容器的電芯圖示。圖4是本專利技術高性能的鋁電解電容器的電芯卷繞示意圖。圖5是本專利技術高新能的鋁電解電容器的帕狀疊片及電極示意圖。圖6是本專利技術高性能的鋁電解電容器的電芯壓片的結構示意圖。具體實施例方式為了使本創作的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本創作進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。參照圖2-圖4所示，本專利技術創作高性能的鋁電解電容器100包括有電芯1、電解液(未圖示)、外殼2以及蓋板3 ;其中，還包括有夾持電芯的電芯壓片4 ;所述電芯I設計成扁平狀，其數量為復數個；如圖6所示，所述電芯壓片4由彈性鋼片制成；在本實施例中，所述電芯壓片4為“幾”字形狀。所述電芯I包括有正極箔片10、鉚接于正極箔片10上的正極耳100、負極箔片11、鉚接于負極箔片11上的負極耳110、以及電解紙12。其中，正極箔片10為獨立的單片設計，其形狀與扁平電芯I的結構相適配，一個電芯I包括有復數片獨立的正極箔片10 ;而負極箔片11以及電解紙12均為長條片狀設計，一個電芯I僅包括有一長條片負極箔片11以及一長條片電解紙12。正極箔片10采用多片疊層并獨立引出正極耳100，這樣使得電荷路徑低阻抗化，發熱降低。所述電芯的復數個正極箔片的復數個正極極耳獨立引出，疊合鉚接于蓋板。其中，負極箔片11與電解紙12為不中斷的連續繞制，正極箔片10則是鉚接好正極耳100后置入電解紙12的夾層之中，S卩在連續卷繞過程中，當電解紙12與負極箔片11繞過后，在水平線方向時，放置上一片鉚好正極耳100的正極箔片10 ;當電解紙12與負極箔片11繞過一圈再次在水平線方向時，再放置上一片鉚好正極耳100的正極箔片10，如此不停繞制，當疊入設計數量的鉚好正極耳的正極箔片10后，電解紙12與負極箔片11繼續卷繞一定長度后，實施捆包短路刷選處理，這樣一個流程就制作成完整的一個電芯I。電芯I制作好后經過干燥處理，對干燥處理好的電芯投入電解液注入設施注入若干電解液處理，電芯I注入電解液后經過裝配、封裝、電極賦能、測試處理后即可具有獨立的儲存電荷功倉泛。電芯I最少有I對以上極耳，在有明確正負極的情況下，正極箔片10設計入片數為一片以上，入片總數上不封頂。本專利技術實施例為10對極耳，正極入片數為10片，負箔和電解紙為連續性卷繞而成。本專利技術實施例中，按10對極耳，入片數10片來計，實際單個電芯厚度為3 5_。本專利技術實施例中，電芯設計有I對以上電極引出條、有正極性要求時每層正電極疊片單獨引出，電芯結構采用平面疊層片式化設計，疊片結構采用負極箔片與電解紙連續卷繞，正極箔片則平行疊進負極箔片與電解紙形成的連續包圍環境中，從而較傳統鋁電解電容器的性能高，同時簡化了制造過程，并能采用自動化卷繞入片設備進行生產。參照圖5所示，本創作正極箔片10呈帕狀比傳統長帶狀電極(如圖1)具有更小的電流路徑、電極板方阻更小，其中箭頭方向為電流路徑。蓄電核心采用I個以上數量的電芯單元設計、電荷進出路徑低阻抗化，10對以上正負電極引出條、且每層正電極疊片單獨 引出，卷繞結構上采用扁平化設計，疊片結構采用負極箔片與電解紙連續卷繞，正極箔片10則平行疊進負箔11與電解紙12形成的連續包圍圈之中，較傳統鋁電解電容器的性能高，同時簡化制造過程，并能采用自動化卷繞設備生產實現。其中，電芯數量、體積的大小、外形隨容量、耐壓高低、環境的具體條件可進行具體量化設計。目前傳統方式制造的電容器由于卷繞技術與封裝技術的限制，最大單體尺寸為Φ 100mm X H260mm，例如400VDC最大容量上限為22000UF。而本創作采用疊層電容結構，疊層電容容量由疊層的大小與多少決定有效容值大小，只要將材料面積足夠大、疊層數無限疊層，即可以使單體電容器容量無上限，滿足一切大容量應用場合，技術實現沒有上限。本專利技術高性能鋁電解電容器的制造方法包括如下步驟制作電芯，把材料切成一定寬度的帶狀長條并收卷成圓餅狀，通過通過一長方型片式卷針進行卷繞；首先將負極箔片和電解紙先預卷若干，同時負極箔片鉚接上第一對負極極耳，起卷角度自水平角度開始，預卷部分累計到一定大小時，預卷部分與電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高性能的鋁電解電容器，包括有電芯、電解液、外殼、絕緣外套以及蓋板，其特征在于：還包括有夾持電芯的電芯壓片；其中，所述電芯設計成扁平狀，其數量為復數個。

【技術特征摘要】
1.一種高性能的鋁電解電容器，包括有電芯、電解液、外殼、絕緣外套以及蓋板，其特征在于還包括有夾持電芯的電芯壓片；其中，所述電芯設計成扁平狀，其數量為復數個。2.如權利要求1所述的高性能的鋁電解電容器，其特征在于所述電芯包括有正極箔片、鉚接于正極箔片上的正極耳、負極箔片、鉚接于負極箔片上的負極耳、以及電解紙。3.如權利要求2所述的高性能的鋁電解電容器，其特征在于所述正極箔片為獨立的單片設計，其形狀與扁平電芯的機構相適配，一個電芯包括有復數片獨立的正極箔片，該正極箔片采用多片疊層并獨立引出正極極耳。4.如權利要求3所述的高性能的鋁電解電容器，所述電芯的復數個正極箔片的復數個正極極耳獨立弓I出，疊合鉚接于蓋板。5.如權利要求3所述的高性能的鋁電解電容器，其特征在于所述負極箔片以及電解紙均為長條片狀設計，一個電芯僅包括有一長條片負極箔片以及一長條片電解紙。6.如權利要求5所述的高性能的鋁電解電容器，其特征在于所述電芯設計有I對以上電極引出條，電芯結構采用平面疊層片式設計，該平面疊層片式系采用負極箔片與電解紙連續卷繞，而正...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹志華，李良，
申請(專利權)人：深圳江浩電子有限公司，
類型：發明
國別省市：