一种高能钽混合电容器外壳的制造方法技术

本发明专利技术公布了一种高能钽混合电容器外壳及其制造方法，所述高能钽混合电容器外壳包括一个钽壳和一个钽绝缘子盖；钽壳为直筒帽形结构，钽绝缘子盖由钽盖、玻璃体、钽丝、钢环、金属管组成，其中钽盖与钽丝之间通过高温烧结熔化玻璃后封接在一起，而钢环与金属管则是分别通过与钽盖或钽丝的机械配合压接而成；同时还公布了加工此种外壳的方法，冲压、切割、玻璃坯冲压成型、压接钢环、装配烧结、上金属管。利用该工艺技术加工生产的高能钽混合电容器外壳具有密封性能好，便于电极与外部电路的焊接，满足高能钽混合电容器封装后无漏液要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容器领域，尤其涉及一种钽混合电容器外壳，以及其制造工艺。
技术介绍
钽的质地十分坚硬，钽富有延展性，可以拉成细丝式制薄箔。其热膨胀系数很小。钽有非常出色的化学性质，具有极高的抗腐蚀性。无论是在冷和热的条件下，对盐酸、浓硝酸及“王水”都不反应。可用来制造蒸发器皿等，也可做电子管的电极、整流器、电解、电容。钽在酸性电解液中形成稳定的阳极氧化膜，用钽制成的电解电容器，具有容量大、体积小和可靠性好等优点，制造电容器是钽的最重要用途。众所周知，钽电解电容器因其具有大容量、高电压和高可靠性等特点，在电子设备中得到了广泛的应用。随着通讯、医疗、交通等领域的电子电气设备向小体积、大功率、高频率、高工作电压方向发展，电子设备对电容器的额定工作电压、高频特性以及体积比容量的要求越来越高，尤其在航空航天设备中大幅提高电容器能量密度而提高有效载荷能力。因此，外壳的密封性能与可靠性是保证电容器可靠的基础与前提，也是众多学者研宄的课题之一O外壳所使用的材料为钽，该材料具有熔点高、加工性能好、耐腐蚀、蒸汽压低、膨胀系数小等优良性能，然而钽板在拉深与冲压过程中硬化现象较严重，在深冲引伸钽壳时容易产生开裂、拉痕、变形，影响产品尺寸、外观、产品一致性等。与体积小的CAK全钽电容器(Φ 1mm以下)相比，高能钽电容器的内部体积更大，而且无CAK系列全钽电容器那样的采用氟胶隔离与缓冲，因此对钽绝缘电子的密封性能要求更高，机械强度更好，抗冲击能力更强。同时在结构上，电容器内部的硫酸溶液直接与玻璃接触，这就要求玻璃的耐酸性更强。高能混合钽电容器外壳的性能与可靠性直接影响了电容器的可靠性，不但要为高能混合钽电容器内部电解液提供密封保护，防止电容器内部的电解液向外渗漏，而且还需为电容器提供电流电压信号的输入输出与外部环境保护。通过专利检索，存在以下已知的现有技术方案: 专利1: 申请号201120251913.2，申请日2011-07-18，授权公告日2012-05-23，一种方形固态电容器，其特征在于所述方形固态电容器包括一多孔状的钽烧结块，该钽烧结块包覆在一塑化的导电高分子材料层内，该导电高分子材料层外设置一碳胶和银胶层，一阴极连接碳胶和银胶层。该方形固态电容器设计合理，具有绝佳的低漏电处理能力及强化击穿电压，其具有更强的击穿电压(BDV)及改进的漏电流(LC)特性，老化后不会产生瞬间击穿现象。其制备方法简单，容易实现工业化规模生产。专利2: 申请号:200610134467.0，申请日:2006-11_29，公开日2007-05-16，本专利技术属于大功率电子器件
，涉及一种混合型超级电容器。其特征是用钽做电容器的阳极，用二氧化钌电极做电容器的阴极，充以电解液。钽阳极和电解液形成电解电容器，二氧化钌电极在电解液中形成电化学电容器，二者通过电解液等效串联，形成具有电解电容器和电化学电容器共同优点的超级电容器。这种电容器的钽阳极由钽粉压制而成，二氧化钌涂敷于基板集流体上形成阴极，电解液是硫酸溶液。本专利技术的效果和益处是提高超级电容器的工作电压，并保持高储能密度的特点。消除了常规超级电容器工作电压低、多级串联会降低储能密度和功率密度的不足，解决了一般超级电容器不能用于脉冲功率系统的问题。本电容器结构简单，工业实现方便。专利3: 申请号:200420035723.7,申请日:2004-04_28，公开日2005-06-01，一种以电化学电容器和钽电解电容器相结合的高能钽混合电容器，它包括一个或多个由高比容钽粉压制而成的阳极钽芯，一个或多个涂有无定形氧化物、和注入的电解质之间形成电化学电容器的阴极，多个隔离层；一个钽外壳，所述阴极、隔离层和阳极钽芯按照从上到下的顺序依次逐个叠放在该钽外壳内，一个由钽盖和玻璃体7构成的钽-玻璃绝缘子，所述正极引线穿过玻璃体引出；所述负极引线焊接在所述钽盖上；在钽盖上有一个在注入电解质后再密封的工艺小孔；一个缓冲垫；一个置于阳极钽芯周围的环形衬垫。其体积较小，能量密度高。专利4: 申请号:201010147967.4，申请日:2010-04-16,授权公告H 2012.05.02，一种全钽外壳钽电解电容器引出线的引出方式及电容器，为单体电容器，电容器的引出方式是:正负极引出均为镍片或镀镍铜片引出，分别为正极镍片或镀镍铜片引出片和负极镍片或镀镍铜片引出片，且为正极镍片或镀镍铜片引出片和负极镍片或镀镍铜片引出片的端头开有接线孔，正极镍片或镀镍铜片引出片和负极镍片或镀镍铜片引出片做成的引出片用导线与其它电子元件装置连接，且为正极镍片或镀镍铜片引出片和负极镍片或镀镍铜片引出片通过激光焊接分别作为电容器引出片焊接在电容器上，作为电容器容量的引出装置。通过以上的检索发现，以上技术方案不能影响本专利技术的新颖性；并且以上专利文件的相互组合不能破坏本专利技术的创造性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，使高能钽混合电容器外壳具有密封性能好，便于电极与外部电路的焊接，满足高能钽混合电容器封装后无漏液要求。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案。根据本专利技术的一个方案，一种高能钽混合电容器外壳，所述外壳包括了一个钽壳(I)和一个钽绝缘子盖，钽壳(I)为直筒帽形结构；钽绝缘子盖由钽盖(6 )、玻璃体(3 )、钽丝(4)、钢环(2)、金属管(5)组成，其中钽盖(6)与钽丝(4)通过高温烧结熔化玻璃后形成的玻璃体(3)封接在一起，金属管(5)通过机械压接套在冒出玻璃体(3)上方的钽丝(4)上；所述钽盖(6 )四周设置有卷边，且钽盖(6 )通过卷边与钽壳(I)焊接在一起；所述钽盖(6 )上设置有注液孔(601)。根据本专利技术的另一个方案，一种高能钽混合电容器外壳的制造方法，包括如下步骤: (1)冲压:将钽板冲压成钽壳和钽盖，再进行打磨、抛光、冲孔、清洗等，得到钽壳与钽盖; (2)切割:将钽丝、金属管按图纸要求切割成所需尺寸，然后再进行去油、去毛刺处理，得到钽引线、钢环、金属管； (3)玻璃坯冲压成型:将玻璃粉在压力机上干压成型，再排胶、预烧成型，获得玻璃坯。(4)压接钢环:将钢环与钽盖在特制的模具下进行机械装配，形成紧配合； (5)装配烧结:将已上钢环的钽盖、钽引线、玻璃坯按要求与顺序装配在石墨模具中，将其推入到烧结炉中进行烧结； (6)上金属管:将金属管套入到引线上，然后压接，将金属管与钽丝牢固结合。进一步的:步骤(I)中所述的打磨是将通过模具冲压后的钽壳与钽盖安放在高速旋转专用模具上进行抛光打磨，打磨所用砂纸为水砂纸，依次用200#、600#、800#、1200#水砂纸对需打磨的表面进行打磨，去除表面压痕(划痕)、凹坑等缺陷，使表面达到镜面光泽。进一步的:步骤(I)中所述的抛光是将打磨后的钽盖(钽壳)在振动抛光机或磁力抛光机中对表面进行光饰处理，采用的Φ5πιπι~Φ7πιπι不锈钢球形磨料，抛光时需加入表面处理剂，表面处理剂为5g ~20g、水的量约为1L~5L左右，放入抛光件的数量为5~15件，时间为5~15分钟。进一步的:步骤(I)中所述的冲孔是将抛光后钽盖通过压力机与专用冲孔模具进行冲孔，冲孔包括了冲玻璃封接孔与注液孔，每冲一个孔均要在冲头上涂抹润滑剂。进一步的:步骤(2)中所述的切割本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高能钽混合电容器外壳，其特征在于，所述外壳包括了一个钽壳（1）和一个钽绝缘子盖，钽壳（1）为直筒帽形结构；钽绝缘子盖由钽盖（6）、玻璃体（3）、钽丝（4）、钢环（2）、金属管（5）组成，其中钽盖（6）与钽丝（4）通过高温烧结熔化玻璃后形成的玻璃体（3）封接在一起，金属管（5）通过机械压接套在冒出玻璃体（3）上方的钽丝（4）上；所述钽盖（6）四周设置有卷边，且钽盖（6）通过卷边与钽壳（1）焊接在一起；所述钽盖（6）上设置有注液孔（601）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熬洪，王洪胜，唐江军，李春，胡志宏，
申请(专利权)人：湖南华冉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43