CN113921278B - 一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器及其制造方法，包括薄膜电容器本体，若干个薄膜电容器本体固定连接形成电容器组,电容器组上端设有纯锌层，纯锌层上端设有导电性能佳的涂层和导电铜网，导电性能佳的涂层将导电铜网与纯锌层固定连接在一起，通过喷涂技术，在电容器芯子引出电极时对芯子无破坏性，同时减少传统电极对芯子应力的影响。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜电容器技术领域，具体为一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器及其制造方法。
背景技术
随着人类对电子产品的使用要求愈来愈高，尤其是极度安全的领域，比如火箭点火用薄膜电容器、汽车应用中的薄膜电容器等，通常使用人工焊接或机器焊接等方法进行电极引出，如图1所示。
众所周知，薄膜电容器是通过塑料薄膜卷绕而成，塑料薄膜的对温度非常敏感，在引出电极时，通常通过使用电烙铁焊接或电弧焊接方式，将电极和电容器芯子连接在一起，在焊接点处往往因焊接温度过高导致薄膜收缩，对电容器芯子产生破坏，存在不可修复性的损伤，且在传统焊接电极时，会出现连接不牢固的现象。现亟待一种新的电极引出方式的薄膜电容器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，包括薄膜电容器本体，若干个薄膜电容器本体固定连接形成电容器组,电容器组上端设有纯锌层，纯锌层上端设有导电性能佳的涂层和导电铜网，导电性能佳的涂层将导电铜网与纯锌层固定连接在一起。
作为优选，导电铜网的表面积大于薄膜电容器本体上端表面积。
作为优选，导电性能佳的涂层的材料包括但不限于锡铜合金、锡锌合金。
一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器的制造方法，包括如下步骤：
S1:制作待喷涂薄膜电容器芯子：薄膜电容器通过前期的绕卷、热压、定型等工艺处理，形成待喷涂薄膜电容器芯子；
S2：形成初步电极：对薄膜电容器芯子端面进行纯锌层的喷涂，在喷涂过程中，将薄膜电容器芯子端面的温度控制在90°-120°；
S3：赋能工序：在S2的基础上对薄膜电容器进行喷金工艺并在赋能机上对薄膜电容器芯子进行电清洗；
S4：固定电极：将导电铜网放置在薄膜电容器芯子端面，通过导电性能佳的材料的喷涂使导电铜网固定在薄膜电容器芯子端面：
S5：真空密封：将固定好电极的电容器芯子放入容器(如铝壳或塑壳)中，通过在真空条件下注入环氧树脂或聚氨酯等，密封电容器芯子。
作为优选，纯锌层的厚度在0.2mm以上。
作为优选，薄膜电容器芯子端面喷涂纯锌层时的温度在110°。
作为优选，薄膜电容器芯子端面喷涂导电性能佳的材料时的温度不超过80°。
作为优选，导电铜网与薄膜电容器芯子间的拉力要≥25N。
作为优选，薄膜电容器本体通过聚氨酯胶水黏连形成电容器组。
作为优选，在纯锌层喷涂过程中，在每个薄膜电容器芯子端面喷涂有一个圆形凸起。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本非破坏性电极引出方式的薄膜电容器采用喷涂电极的技术，一层一层将薄膜电容器本体喷涂连接起来，解决了目前通过手工焊接或机器焊接对电容器芯子破坏的缺陷，运用喷涂层将电极与芯子完全结合，从而大大提高电容器耐电流的能力和其使用寿命。
2.本非破坏性电极引出方式的薄膜电容器的制作方法中在进行纯锌层的喷涂时，限定温度在90°-120°之间，这个温度范围能使薄膜电容器上的薄膜可以进行收缩，引出初步电极，还能让薄膜电容器芯子端面获得很好的附着力，良好的附着力能使芯子耐电流能力更加，损耗更小。
3.本非破坏性电极引出方式的薄膜电容器的制作方法在喷涂导电性能佳的涂层时温度不超过80°，小于80°的温度能避免对芯子端面的热损伤，保证电极与铜网等接触完好的情形下，此温度越小越好。
4.本非破坏性电极引出方式的薄膜电容器中的导电性能佳的涂层的材料采用锡锌合金、锡铜合金是因为其抗蚀性高，焊接性好就算放置较长时间，也不影响其焊接性能，而且不会产生锡须，虽然锡含量高，但没有锡镀层会产生的锡须现象，从而在使用时不会出现因锡须而引起的短路故障，韧性良好，镀后的薄膜电容器就算进行冲击、弯曲、深度拉深，镀层也不会脱落。
5.本非破坏性电极引出方式的薄膜电容器的制作方法中在进行锡锌、锡铜等合金的喷涂时先用散热性良好的聚氨酯胶水固定填充，保证电容器芯子之间连接牢固可靠，填充完整，避免电容器芯子出现短路情形，在每个薄膜电容器端面喷涂有一个圆形凸起，能在进行下一步喷涂时提供更好的附着力。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明薄膜电容器排列结构示意图；
图3为本发明纯锌层喷涂结构示意图；
图4为本发明第二步、第三部喷涂结构示意图；
薄膜电容器本体1、纯锌层2、锡铜合金、锡锌合金3、导电铜网4、电容器组5
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：请参阅图1-4所示，
一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，包括薄膜电容器本体1，若干个薄膜电容器本体1固定连接形成电容器组5,所述电容器组5上端设有纯锌层2，纯锌层2上端设有导电性能佳的涂层3和导电铜网4，导电性能佳的涂层3将导电铜网4与纯锌层2固定连接在一起；
所述导电铜网4的表面积大于薄膜电容器本体1上端表面积,导电铜网4具有一定的韧性，能更好的将薄膜电容器本体1喷涂连接起来，且能根据不同需求的薄膜电容器大小来调整导电铜网4的大小，提供更佳的导电性能和附着力，且使芯子散热效果更佳，耐电流能力更强；
所述导电性能佳的涂层3的材料包括但不限于锡铜合金、锡锌合金，锡铜合金和锡锌合金抗蚀性高、焊接性好，就算放置较长时间也不影响其焊接性能，而且不会产生锡须，虽然锡含量高，但没有锡镀层会产生的锡须现象，从而在使用时不会出现因锡须而引起的短路故障，韧性良好，镀后的薄膜电容器就算进行冲击、弯曲、深度拉深，镀层也不会脱落；
一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器的制造方法，包括如下步骤：
S1:制作待喷涂薄膜电容器芯子：薄膜电容器通过前期的绕卷、热压、定型等工艺处理，形成待喷涂薄膜电容器芯子；
S2：形成初步电极：对薄膜电容器芯子端面进行纯锌层2的喷涂，在喷涂过程中，将薄膜电容器芯子端面的温度控制在110°；
S3：赋能工序：在S2的基础上对薄膜电容器进行喷金工艺并在赋能机上对薄膜电容器芯子进行电清洗；
S4：固定电极：将导电铜网4放置在薄膜电容器芯子端面，通过导电性能佳的材料的喷涂使导电铜网4固定在薄膜电容器芯子端面：
S5：真空密封：将固定好电极的电容器芯子放入容器(如铝壳或塑壳)中，通过在真空条件下注入环氧树脂或聚氨酯等，密封电容器芯子
所述纯锌层2的厚度在0.2mm以上，只要喷涂层0.2mm以上就能满足电容器芯子端面的附着力、后续满足电清洗(即耐电流能力)和芯子内部的密封性。
所述薄膜电容器芯子端面喷涂导电性能佳的材料时的温度不超过80°，用不超过80°的温度喷涂导电性能佳的涂层3是为了避免对电容器芯子端面造成损伤，同时有利于导电性能和散热性能更好的导电铜网4和纯锌层2的结合。
所述导电铜网4与薄膜电容器芯子间的拉力要≥25N，在喷涂导电性能佳的涂层3时使用温度不超过80°，在喷涂过后，所运用的导电铜网4相比一般的铜排等在柔软度方面有明显的优势，所产生的应力比较小，所以导电铜网4与电容器芯子间的拉力要≥25N；
所述薄膜电容器本体1通过聚氨酯胶水黏连形成电容器组5，在进行电容器组5的整体喷涂时，每个薄膜电容器本体1相互连接起来都有一定的间隙，将间隙用聚氨酯胶水填充满在进行电极引出喷涂表面，能更好的使每个薄膜电容器之间连接更加牢固，成为一个整体，且聚氨酯胶水具有散热性，还能避免整个电容器组5短路；
所述纯锌层2喷涂过程中，在每个薄膜电容器芯子端面喷涂有一个圆形凸起，在纯锌层2的喷涂过程中每个芯子端面能喷涂一个圆形凸起能更好的的附着接下来第二步铜网的附着和导电性能佳的涂层的附着，相比起光滑平整的纯锌层2喷涂，一定凸起不仅不会破坏其导电性，还能增加其连接牢固度。
实施例2：在实施例1的基础上，S2：形成初步电极：对薄膜电容器芯子端面进行纯锌层2的喷涂，在喷涂过程中，将薄膜电容器芯子端面的温度控制在90°；
实施例3：在实施例1的基础上，S2：形成初步电极：对薄膜电容器芯子端面进行纯锌层2的喷涂，在喷涂过程中，将薄膜电容器芯子端面的温度控制在120°；
分别抽取传统焊接方式的电容器、实施例1中的电容器、实施例2中的电容器和实施例3中的电容器各5PCS，针对上述四种电容器进行导电能力进行检测，具体检测结果见下表：
注：ΔT表示温升，导电能力与温升有关，通常在施加相同负载的前提下温升越小越好；
PCS是一种计量单位，即pieces的缩写，就是个、件的意思；
S即sample的缩写，就是样品的意思。
工作原理：将所需的薄膜电容器本体1进行卷绕、热压、定型灯处理，形成待喷涂的电容器芯子，首先对已处理好的薄膜电容器本体1进行纯锌层2的喷涂，使其在薄膜电容器芯子端面形成0.2mm的喷涂层，且使用温度在110°，该温度能使薄膜电容上的薄膜可以进行收缩使涂层附着力更佳，0.2mm的喷涂层能提高其耐蚀性和使用寿命，且能便于后续电容器芯子的电清洗以及进一步的喷涂，纯锌层2喷涂后，在赋能机上对薄膜电容器本体1上的芯子处施加一定的交流电压、直流电压等进行电清洗，从而达到薄膜电容器本体1芯子的容量、损耗、耐压、绝缘电阻等电性能稳定的目的，引出电极直接与导电铜网4接触，其次进行导电性能佳的涂层3喷涂以固定电极，喷涂材料包括但不限于锡铜合金或者锡锌合金，电极为导电铜网4，导电铜网4的表面积大于薄膜电容器端面表面积，为了更好的实现固定电极，且灵活改变其目数，此时喷涂的温度控制在80°以下，能避免对纯锌层的损伤，喷涂过后，导电铜网4相比铜排等在柔软度方面有明显优势，产生的应力较小，因此，导电铜网4与电容器芯子间的拉力要≥25N，最后将固定好电极的电容器芯子放入容器中，通过在真空条件下注入环氧树脂或者聚氨酯等，密封电容器芯子，这样的喷涂技术在引出电极时对芯子无破坏性，同时减少传统电极对芯子应力的影响。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，其特征在于，包括薄膜电容器本体（1），
若干个所述薄膜电容器本体（1）固定连接形成电容器组（5）,所述电容器组（5）上端设有纯锌层（2），所述纯锌层（2）上端设有锡铜合金或锡锌合金（3）和导电铜网（4），
所述锡铜合金或锡锌合金（3）将导电铜网（4）与纯锌层（2）固定连接在一起；
包括如下步骤：
S1:制作待喷涂薄膜电容器芯子：薄膜电容器通过前期的绕卷、热压、定型工艺处理，形成待喷涂薄膜电容器芯子；
S2：形成初步电极：对薄膜电容器芯子端面进行纯锌层（2）的喷涂，在喷涂过程中，将薄膜电容器芯子端面的温度控制在90°-120°；
S3：赋能工序：在S2 的基础上对薄膜电容器进行喷金工艺并在赋能机上对薄膜电容器芯子进行电清洗；
S4：固定电极：将导电铜网（4）放置在薄膜电容器芯子端面，通过锡铜合金或锡锌合金（3）的喷涂使导电铜网（4）固定在薄膜电容器芯子端面：
S5：真空密封：将固定好电极的电容器芯子放入容器中，通过在真空条件下注入环氧树脂或聚氨酯，密封电容器芯子；
所述薄膜电容器芯子端面喷涂导锡铜合金或锡锌合金（3）时的温度不超过80°；
所述导电铜网（4）与薄膜电容器芯子间的拉力要≥25N。
2.根据权利要求1 所述的一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，其特征在于，所述导电铜网（4）的表面积大于薄膜电容器本体（1）上端表面积。
3.根据权利要求1 所述的一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，其特征在于，所述纯锌层（2）的厚度在0.2mm 以上。
4.根据权利要求1 所述的一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，其特征在于，所述薄膜电容器芯子端面喷涂纯锌层（2）时的温度在110°。
5.根据权利要求1 所述的一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，其特征在于，薄膜电容器本体（1）通过聚氨酯胶水黏连形成电容器组（5）。
6.根据权利要求1 所述的一种非破坏性电极引出方式的薄膜电容器，其特征在于，在纯锌层（2）喷涂过程中，在每个薄膜电容器芯子端面喷涂有一个圆形凸起。
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