CN116978697A - 叠式电芯软包电容器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠式电芯软包电容器的制备方法,包括以下步骤:S1:获取片材电芯,且引出第一极耳和第二极耳;S2:分别在第一极耳和第二极耳的两面均设置有两层极耳胶,两层极耳胶之间均设有导热片;S3:在片材电芯的正、反两面通过加热两片铝塑膜以实现对片材电芯的顶封和侧封,使得第一极耳和第二极耳互相绝缘,且两片铝塑膜远离第一极耳的一端共同形成有一开口;S4:通过开口将电解液注入至半成品电容器内,完成老化处理后对开口进行加热封合,即获得电容器;通过设置两层极耳胶以对导热片进行装配,导热片将极耳所产生的热量快速传导至外部进行发散,在不影响对封装的密封性下,能够有效的抑制极耳胶受热老化的现象。
Description
技术领域
本发明涉及电容制备领域,尤其涉及一种叠式电容的制备方法。
背景技术
电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于对电路中的隔直通交、耦合、调节等方面;现有电容器的主体可以为柱状和软包状,并在主体内容置有电解质,并在主体的一端引申出电容器的正极和负极;由于软包状的电容器在电学应用时,更具有体积优势,因此,常作为主流的电容;
传统的软包状电容在制备过程中,需要进行名为“顶封”的封装工序,该工序为:用铝塑膜封口机将电芯上引出的正极和负极通过极耳胶与双层铝塑膜加热熔融后粘结在一起,铝塑膜将电芯形成紧密的保护,且使得正极和负极绝缘,避免出现电性导通产生内部短路;但是在实际中使用发现,电容在工作中正极和负极会呈现发热的现象,由于正极和负极与极耳胶直接接触,且极耳胶散热性较差,无法将正极和负极所产生热量有效的散发的高温至外部,高温会使得极耳胶老化变性,导致无法密封性能下降,具有电解液渗出的危险;因此,应该有一种封装结构更为合理的电容器,以完善上述传统软包状电容的不足。
发明内容
针对上述技术中,电容器在工作的过程中,极耳胶容易因为极耳工作高温导致老化变形的技术问题,本发明提供一种解决方案。
为实现上述目的,本发明提供一种叠式电芯软包电容器的制备方法,包括以下步骤:
S1:将多组片材状的电芯单元进行折叠以形成片材电芯,且在所述片材电芯的一侧引出第一极耳和第二极耳;
S2:分别在所述第一极耳和所述第二极耳的两面均设置有两层极耳胶,且两层所述极耳胶之间均设有导热片;
S3:在所述片材电芯的正、反两面均设有铝塑膜,通过加热两片铝塑膜以实现对所述片材电芯的顶封和侧封,以使得所述第一极耳和所述第二极耳互相绝缘,且两片所述铝塑膜远离所述第一极耳的一端共同形成有一开口,得到半成品电容器;
S4:通过所述开口将电解液注入至所述半成品电容器内,且进行老化处理,完成所述老化处理后对所述开口进行加热封合,即获得所述叠式电芯软包电容器。
作为本发明的一种改进方案,在步骤S1中,所述电芯单元的制备步骤为:
A1:获取两张电解纸,且在两张所述电解纸之间设有阳极铝箔,所述阳极铝箔具有探出至两张所述电解纸一侧的第一连接部,在所述任一所述电解纸远离所述阳极铝箔一面设有阴极铝箔,所述阴极铝箔具有探出至所述电解纸的第二连接部,所述第一连接部和所述第二连接部位于同侧且之间设有间隙;
所述片材电芯的制备具体为:
A2:获取至少两个所述电芯单元并进行叠放,且使得位于同侧的第一连接部和第二连接部对应焊接在一起;第一连接部和第二连接部分别通过金属引出片引出,以形成所述第一极耳和所述第二极耳,即获得所述片材电芯。
作为本发明的一种改进方案,在步骤S3前,还需要对所述片材电芯进行赋能处理,所述赋能处理为:
将所述片材电芯浸入赋能液中,所述第一极耳和所述第二极耳露出于所述赋能液的液面,且所述第一极耳与所述第二极耳与赋能电源正、负极对应连接;待所述片材电芯被所述赋能液完全浸湿后,逐级施加电压至预定电压,达到所述预定电压时,则在所述预定电压的条件下保持30-60min;
完成所述储能处理后,将所述片材电芯进行清洗、烘干。
作为本发明的一种改进方案,所述导热片材质为陶瓷材料所制得。
作为本发明的一种改进方案,所述导热片的正反两面还设有贯穿的穿孔,在顶封处理时,两层所述极耳胶熔化后通过所述穿孔连接在一起。
作为本发明的一种改进方案,所述导热片对所述极耳胶的覆盖面积为所述极耳胶与同侧极耳重合区域所形成的平面面积的35-45%。
作为本发明的一种改进方案,所述导热片的正、反两面均设有凹陷部,所述穿孔位于凹陷部的中间。
作为本发明的一种改进方案,在所述步骤S3中,所述老化处理具体为:
所述第一极耳与所述第二极耳与老化电源正、负极对应连接;施加老化电压,所述老化电压为所述叠式电芯软包电容器的额定电压1.1-1.2倍。
作为本发明的一种改进方案,在步骤S3中,对所述开口进行加热封合处理具体为:
将所述半成品电容器放入真空焊接机内,使得所述半成品电容内部气压下降至100-900Pa,所述对开口形成封闭的熔接痕、所述顶封形成的熔接痕以及所述侧封所形成的熔接痕三者相互相连,以对所述叠式电芯软包电容器形成封装。
作为本发明的一种改进方案,赋能液为溶质为已二酸铵、硼酸铵、磷酸二氢铵或次亚磷酸铵中的一种或多种所配置成水溶液。
本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明提供的一种叠式电芯软包电容器的制备方法,包括以下步骤:S1:将多组片材状的电芯单元进行折叠以形成片材电芯,且在片材电芯的一侧引出第一极耳和第二极耳;S2:分别在第一极耳和第二极耳的两面均设置有两层极耳胶,且两层极耳胶之间均设有导热片;S3:在片材电芯的正、反两面均设有铝塑膜,通过加热两片铝塑膜以实现对片材电芯的顶封和侧封,以使得第一极耳和第二极耳互相绝缘,且两片铝塑膜远离第一极耳的一端共同形成有一开口,得到半成品电容器;S4:通过开口将电解液注入至半成品电容器内,且进行老化处理,完成老化处理后对开口进行加热封合,即获得叠式电芯软包电容器;通过设置两层极耳胶以对导热片进行装配,在工作时,导热片将极耳所产生的热量快速传导至外部进行发散,在不影响对封装的密封性下,能够有效的抑制极耳胶受热老化的现象。
附图说明
图1为本发明电容器的结构爆炸图;
图2为本发明电容器的片材电芯示意图;
图3为本发明电容器的任一极耳的结构示意图;
图4为本发明的导热片立体图;
图5为本发明的工艺流程图。
主要元件符号说明如下:
1、片材电芯;11、电解纸;12、阴极铝箔;13、阳极铝箔;2、铝塑膜;
3、极耳胶;4、第一极耳;5、第二极耳;6、导热片;61、穿孔;
62、凹陷部。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明,下面结合附图对本发明作进一步地描述。
在下文描述中,给出了普选实例细节以便提供对本发明更为深入的理解。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。应当理解所述具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件或它们的组合。
为了解决上述出现的技术问题,本申请提供了一种叠式电芯软包电容器的制备方法,请参阅附图1至附图5,包括以下步骤:
S1:将多组片材状的电芯单元进行折叠以形成片材电芯1,且在片材电芯的一侧引出第一极耳5和第二极耳4;
S2:分别在第一极耳5和第二极耳4的两面均设置有两层极耳胶3,且两层极耳胶3之间均设有导热片6;
S3:在片材电芯1的正、反两面均设有铝塑膜2,通过加热两片铝塑膜2以实现对片材电芯1的顶封和侧封,以使得第一极耳5和第二极耳4互相绝缘,且两片铝塑膜2远离第一极耳5的一端共同形成有一开口,得到半成品电容器;
其中,顶封处理中,熔接痕的宽度小于极耳胶宽度1㎜,并且与极耳胶3对齐,焊接温度190℃~230℃、焊接压力0.8kg/cm2~1.2kg/cm2,以使铝塑膜2的内层热封层与极耳胶3融成一体,形成密封的熔接痕;而在侧封处理中,熔接痕的宽度为1㎜~2㎜,焊接温度170℃~210℃、焊接压力0.7kg/cm2~1.1kg/cm2,使两层铝塑膜2的内层热封层融成一体,形成密封的熔接痕;
S4:通过开口将电解液注入至半成品电容器内,且进行老化处理,完成老化处理后对开口进行加热封合,即获得叠式电芯软包电容器;注入的电解液的主溶剂为γ-丁内脂,副溶剂为乙二醇、聚乙二醇、N,N-二甲基甲酰铵、氨水中的一种或若干种,溶质包括已二酸、壬二酸、1,7-癸二酸、1,6-十二双酸中的一种或几种组合,添加剂为次亚磷酸铵或对硝基苯甲醇;各组分配制后经温度50℃~135℃搅拌烧煮30~90min;各组分的重量百分比为:主溶剂50%~80%,副溶剂10%~30%,溶质5%~15%,添加剂0.5%~3%;
通过设置两层极耳胶3以对导热片6进行装配,在工作时,导热片6将极耳所产生的热量快速传导至外部进行发散,在不影响对封装的密封性下,能够有效的抑制极耳胶受热老化的现象。
相较于常规卷绕结构电芯,由于结构缺陷,在封装的过程中会占据较多的有效空间,导致整体的电容器无法用于高度小于3mm以下的电路板中,具有较大的产品的局限性,因此,以为了保证电容器整体更为小巧目的,对本发明的提出一个改进的实施例,在步骤S1中,电芯单元的主要分为以下两个步骤:
A1:获取两张电解纸11,且在两张电解纸11之间设有阳极铝箔13,阳极铝箔13具有探出至两张电解纸11一侧的第一连接部,在任一电解纸11远离阳极铝箔13一面设有阴极铝箔12,阴极铝箔12具有探出至电解纸11的第二连接部,第一连接部和第二连接部位于同侧且之间设有间隙,自然,电解纸11的表面所形成的形状面积大于阳极铝箔13和阴极铝箔12的面积,以防止阴极铝箔12和阳极铝箔13之间发生接触,产生内部短路的情况;具体的,阳极铝箔13可为经电化学腐蚀处理的铝金属箔,表面有三氧化二铝电介质层、电介质层由铝金属经电化学转化而形成,阳极铝箔13厚度50~130μm;阴极铝箔12为经电化学腐蚀处理的铝金属箔,或表面涂覆炭粉的铝金属箔,阴极铝箔12厚度为15~65μm;
A2:获取至少两个电芯单元并进行叠放,且使得位于同侧的第一连接部和第二连接部对应焊接在一起;第一连接部和第二连接部分别通过金属引出片引出,以形成第一极耳5和第二极耳4,即获得片材电芯;金属引出片为高纯铝箔,表面有三氧化二铝电介质层、电介质层由铝金属经电化学转化而形成,金属引出片厚度90~200μm。
实际应用中,电容后续的使用规格和功率则可以通过适当增、减折叠电芯单元1的数量实现,且安装便利;
在实际应用中,阳极铝箔在较高的电压下工作,因此需要进一步提高阳极铝箔13的耐电压,因此做本发明的一个改进方案,在步骤S3前,还需要对片材电芯1进行赋能处理,赋能处理为:
将片材电芯1浸入赋能液中,第一极耳5和第二极耳4露出于赋能液的液面,且第一极耳5与第二极耳4与赋能电源正、负极对应连接;待片材电芯1被赋能液完全浸湿后,逐级施加电压至预定电压,达到预定电压时,则在预定电压的条件下保持30-60min;赋能液为包括已二酸铵、硼酸铵、磷酸二氢铵或次亚磷酸铵中的一种或多种溶质的水溶液;赋能电源为恒流恒压电源,赋能处理时对每个片材电芯的施加电流为1~2mA,最终施加电压为电容器额定工作电压的1.3~1.5倍;赋能处理时赋能液温度为80~95℃;
完成赋能处理后,将片材电芯1进行清洗、烘干,以避免残留在片材电芯1中的赋能液与后续注入的电解液产生反应;清洗溶剂为去离子水,在离子水中清洗30min,清洗温度为60~80℃,清洗后放入温度80~95℃的烘箱后干燥60~90min。
对于本申请中所阐述导热片6可以采用为,氧化石墨导热片材、碳素导热片材或陶瓷材质制成化学陶瓷导热片等,由于导热片6置于两层极耳胶3之间,在顶封的过程中,极耳胶3受热熔化,进而产生一定的流动性完整的对导热片1的外表面进行全部包覆,且由于极耳胶3具有绝缘性,导热片6纵使在采用具有一定导电能力的碳材质片材也能够不用担心造成漏电的影响;而导热片6优选选用陶瓷材料制备的片材,因为采用陶瓷材料所制得的导热片具有直接导热能力外还具有辐射散热能力,进一步优使得导热片的辐射率为0.82-0.94之间,陶瓷材料的辐射机理是由随机性振动的非谐振效应的二声子和多声子产生,较高辐射陶瓷材料均存在极强的红外激活极性振动,这些极性振动由于具有极强的非谐效应,其双频的吸收系数相当于中等强度吸收区在这个区域剩余反射带的较低反射率,因此,有利于形成一个较平坦的强辐射带用于对第一极耳或第二极耳所产生的热量进行散发;具体的散热过程中,以第一极耳5为例子,第一极耳5作为发热体,所产生的热量通过第一层极耳胶传递到导热片中,导热片6整体对热量进行传导,热量快速辐射至第二层极耳胶中,且被第二层极耳胶传至铝塑膜2处,使得极耳胶3不会因为散热性不佳长期处于一个较为高温的状态,进而老化;
为了进一步保证导热片6的装配稳定性,在本实施例中,导热片6的正反两面还设有贯穿的穿孔61,在顶封处理时,两层极耳胶3熔化后通过穿孔61连接在一起,极耳胶3熔融填充至穿孔61内,进而实现加强导热片6的稳定性。
导热片6的整体表面所形成的形状面积越大,则极耳胶3的散热性能则越佳,但是由于极耳胶3的材质为PP,导热片6的材质为陶瓷,两种材料形成相性分隔,无法粘结在一起,因此,需要将导热片的面积进一步优化,使得两层极耳胶之间的粘合满足所需粘合强度同时,也能够满足散热性能,因此,在本实施例中,导热片对极耳胶3的覆盖面积为极耳胶3与同侧极耳重合区域所形成的平面面积的40-45%,下面结合具体的实验对上述实施例进行阐述:
实验条件:极耳胶3的厚度80um,宽度为6mm;金属引出片的宽度4mm;获取四组导热片,且导热片的厚度规格为20μm;
实验处理:在金属引出片的一面设置两层极耳胶3,两层极耳胶3之间均放置有导热片6,采用焊接温度为210℃、焊接压力为1.1kg/cm2参数进行焊接,且对应分为四组,且对散热性能和粘合性能进行检测,散热性能的检测为:先记载外层极耳胶的温度并作为初始温度,再将金属引出片加热至50℃,记录外层极耳胶回归至初始温度的所需时间;粘合性能的测试为,通过镊子将外层极耳胶撕开,通过技术人员判断撕开难易程度,具体表格数据如下表1:
表1
| 导热片长宽乘积 | 覆盖占比(%) | 散热性能 | 粘合性能 | |
| 实验1 | 3×2.8 | 35 | 较差 | 较好 |
| 实验2 | 3×3.2 | 40 | 良好 | 良好 |
| 实验3 | 3×3.6 | 45 | 良好 | 良好 |
| 实验4 | 3×4 | 50 | 较好 | 较差 |
从上表1不难获知,当导热片的占比率为40-45%时,能够在散热性能和粘合性能上具有较为均衡性能参数。
进一步的方案中,导热片6的正、反两面均设有凹陷部62,穿孔61位于凹陷部62的中间位置;凹陷部62能够有效的增加导热片6与极耳胶3接触面积,且在顶封处理过程中,极耳胶熔化以对凹陷部进行填充,两者互为嵌合,有效增加导热片的装配稳定能力;更优的,将导热片6通过离子处理机进行处理,使得导热片的两面形成粗糙多孔的表面,在顶封处理过程中,极耳胶3熔化进一步伸入导热片表面的孔位内,进一步提高了接触面积,使得极耳胶3的散热性能更佳。
电解液在注入后短时间内化学能量较为活泼,产生的气体较多,若直接封装,则会产生鼓包现象,因此在本实施例中,在步骤S3中还需要老化处理具体为:
第一极耳5与第二极耳4与老化电源正、负极对应连接;施加老化电压,老化电压为叠式电芯软包电容器的额定电压1.1-1.2倍,老化的时间为4小时;通过老化处理,使得电解液生产大量的气体逸出,防止封装后所生产的气体导致电容器鼓包。
作为一个优选的本实施例,在步骤S3中,对开口进行加热封合处理具体为:
将半成品电容器放入真空焊接机内,使得半成品电容内部气压下降至100-900Pa,对开口形成封闭的熔接痕、顶封形成的熔接痕以及侧封所形成的熔接痕三者相互相连,以对叠式电芯软包电容器形成封装;更优的,电容器在高温状态下内部的电解液的化学反应液较为活泼,焊接后电容器内部的气体压力低于900Pa,可以防止电容器在高温环境下出现膨胀变形。
下面通过上述制备方法以制备出20组样品电容器,并抽取其中10组对样品电容器的容量和阻抗进行测试;为了检验在容量和阻抗上是否达到现有的水平,且进一步的制备20组圆柱电容作为对比电容器,并抽取其中10组对其容量和阻抗进行记录;
样品电容器的制备均为:
S1、制备片材电芯:获取三个电芯单元进行折叠以形成片材电芯,且在片材电芯的一侧引出第一极耳和第二极耳;
S2、设置极耳胶和导热片:分别在所述第一极耳和所述第二极耳的两面均设置有两层极耳胶,且两层所述极耳胶之间均设有导热片;极耳胶的宽度为5mm、长度为10mm,厚度为60μm;导热片为陶瓷材质,且导热片对极耳胶的覆盖面积为极耳胶与同侧极耳重合区域所形成的平面面积的45%;
S3、赋能处理:赋能液为已二酸铵和次亚磷酸铵水溶液,已二酸铵的重量百分比为2%~4%、次亚磷酸铵的重量百分比为0.5%~1%;将片材电芯的正极引出片与赋能电源的正极相连接、负极引出片与赋能电源的负极相连接后,片材电芯的主体部分浸入赋能液中仅露出与电源相连的部分引出片,待片材电芯被赋能液完全浸湿后,缓慢施加电压直至75V后再保持60min,赋能处理时施加电流为5mA,赋能液温度为90℃;赋能处理后,将片材电芯浸入去离子水中清洗30min,清洗温度为80℃,清洗后放入温度95℃的烘箱后干燥90min。
S4、顶封与侧封:在所述片材电芯的正、反两面均设有铝塑膜,通过加热两片铝塑膜以实现对所述片材电芯的顶封和侧封,以使得所述第一极耳和所述第二极耳互相绝缘,且两片所述铝塑膜远离所述第一极耳的一端共同形成有一开口,得到半成品电容器;顶封的参数为熔接痕宽度为4㎜,且与极耳胶对齐,焊接温度210℃、焊接压力1.1kg/cm2;侧封的参数为,焊接位置为二个侧封边的中心,熔接痕宽度为1.5㎜,焊接温度180℃、焊接压力0.9kg/cm2;
S5、老化和底封:通过所述开口将电解液注入至所述半成品电容器内,且进行老化处理,完成所述老化处理后对所述开口进行加热封合,即获得所述叠式电芯软包电容器;电解液为按重量百分比依次称取:γ-丁内脂70%,N,N-二甲基甲酰铵15%、氨水7%、已二酸5%、1,7-癸二酸2%、次亚磷酸铵0.2%、对硝基苯甲醇0.8%。将各组分依次加入容器中搅拌并加热至60℃,搅拌至完全溶解后再加热至130℃,并保持温度搅拌60min,自然冷却至室温;用灌注器抽取适量的电解液;将半成品电容器底边朝上固定,用灌注器将电解液注入片材电芯内,注入量以片材电芯完全湿润、但不会有电解液流出为准;灌注后半成品电容保持底边朝上静置90min;静置结束后,将电容器的第一极耳接老化电源正极、第二极耳接老化电源负极,施加58V直流电压老化4小时;最后将老化处理后的电容器底边朝上放入真空焊接机内,抽取空气使电容器内部气体压力下降到500Pa后,焊接电容器底封边;焊接位置为底封边的中心,焊接缝宽度为1.5㎜,焊接温度190℃、焊接压力1.0kg/cm2,使上、下两层铝塑膜的内层热封层与溶融成一体,形成连续的密封焊接缝,最终形成获得样品电容;
重复上述操作20次,以制备20个样品电容;随机抽取本实施例尺寸为长度50㎜×宽度40㎜×高度1㎜的50V820μF软包铝电解电容器10只,分别测量每只电容器的电容量和阻抗值,并计算得出电容量体积密度。
表2为在120Hz下测得的电容量,100kHz下测得的阻抗值,以及计算得出的电容量体积密度:
表2
| 序号 | 容量(μF) | 阻抗(Ω) | 电容量体积密度(μF/㎜3) |
| 1 | 809 | 0.051 | 0.405 |
| 2 | 837 | 0.052 | 0.419 |
| 3 | 835 | 0.050 | 0.418 |
| 4 | 817 | 0.050 | 0.409 |
| 5 | 835 | 0.053 | 0.418 |
| 6 | 854 | 0.052 | 0.427 |
| 7 | 826 | 0.050 | 0.413 |
| 8 | 846 | 0.051 | 0.423 |
| 9 | 837 | 0.052 | 0.419 |
| 10 | 824 | 0.050 | 0.412 |
| Max | 854 | 0.053 | 0.427 |
| Min | 809 | 0.050 | 0.405 |
| Ave | 832 | 0.051 | 0.416 |
对比电容器制备:
原料获取:获取电容器芯子、圆柱形铝外壳、密封橡胶塞,且在电容器芯子上的正极引出线和负极引出线;其中,电容器芯子由阳极电极箔、阴极电极箔和电解纸卷绕而成,其外径小于圆柱形铝外壳内径0.5㎜。
电解液注入及老化:将电容器芯子浸入同上述样品例制备的电解液中30min,取出后将电容器的正极引出线接老化电源正极、负极引出线接老化电源负极,施加58V直流电压老化4小时。
封装:先将附加在电容器芯子上的正极引出线和负极引出线分别穿过密封橡胶塞上的两个孔,再将连成一体的电容器芯子和密封橡胶塞压入圆柱形铝外壳中,通过卷边机将圆柱形铝外壳的顶边翻边后压入密封橡胶塞的顶面,并同时在密封橡胶塞的中间位置将圆柱形铝外壳压出一个凹槽形成密封腔体,获得对比电容;
重复上述制备方法制备20组对比电容,随机抽取本对比例尺寸为φ12.5㎜×20㎜的50V820μF圆柱形电容器10只,与样品电容相同的方法,分别测量每只电容器的电容量和阻抗值,并计算得出电容量体积密度,详情如表3:
表3
| 序号 | 容量(μF) | 阻抗(Ω) | 电容量体积密度(μF/㎜3) |
| 1 | 806 | 0.060 | 0.329 |
| 2 | 840 | 0.057 | 0.342 |
| 3 | 838 | 0.058 | 0.342 |
| 4 | 810 | 0.060 | 0.330 |
| 5 | 829 | 0.057 | 0.338 |
| 6 | 813 | 0.059 | 0.333 |
| 7 | 818 | 0.059 | 0.333 |
| 8 | 821 | 0.059 | 0.335 |
| 9 | 830 | 0.060 | 0.338 |
| 10 | 815 | 0.059 | 0.332 |
| Max | 840 | 0.060 | 0.342 |
| Min | 806 | 0.057 | 0.329 |
| Ave | 822 | 0.059 | 0.335 |
对比表2和表3不难得出,本申请所制备的样品电容器容量体积密度达到了0.416μF/㎜3,而对比电容中因为电容器芯子采用了圆柱形的卷绕结构,其容量体积密度为0.335μF/㎜3、仅达到样品电容器容量体积密度的80.53%;同样样品电容器的阻抗仅为0.051Ω,其阻抗为0.059Ω,高于实施例一电容器阻抗15.69%;由此显然可以得出,本申请所制备得到的样品电容器的达到现有圆柱电容器的水平。
本发明的优势在于:
通过设置两层极耳胶以对导热片进行装配,在工作时,导热片将极耳所产生的热量快速传导至外部进行发散,在不影响对封装的密封性下,能够有效的抑制极耳胶受热老化的现象。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将多组片材状的电芯单元进行折叠以形成片材电芯,且在所述片材电芯的一侧引出第一极耳和第二极耳;
S2:分别在所述第一极耳和所述第二极耳的两面均设置有两层极耳胶,且两层所述极耳胶之间均设有导热片;
S3:在所述片材电芯的正、反两面均设有铝塑膜,通过加热两片铝塑膜以实现对所述片材电芯的顶封和侧封,以使得所述第一极耳和所述第二极耳互相绝缘,且两片所述铝塑膜远离所述第一极耳的一端共同形成有一开口,得到半成品电容器;
S4:通过所述开口将电解液注入至所述半成品电容器内,且进行老化处理,完成所述老化处理后对所述开口进行加热封合,即获得所述叠式电芯软包电容器。
2.根据权利要求1所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,在步骤S1中 ,所述电芯单元的制备步骤为:
A1:获取两张电解纸,且在两张所述电解纸之间设有阳极铝箔,所述阳极铝箔具有探出至两张所述电解纸一侧的第一连接部,在所述任一所述电解纸远离所述阳极铝箔一面设有阴极铝箔,所述阴极铝箔具有探出至所述电解纸的第二连接部,所述第一连接部和所述第二连接部位于同侧且之间设有间隙;
所述片材电芯的制备具体为:
A2:获取至少两个所述电芯单元并进行叠放,且使得位于同侧的第一连接部和第二连接部对应焊接在一起;第一连接部和第二连接部分别通过金属引出片引出,以形成所述第一极耳和所述第二极耳,即获得所述片材电芯。
3.根据权利要求2所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,在步骤S3前,还需要对所述片材电芯进行赋能处理,所述赋能处理为:
将所述片材电芯浸入赋能液中,所述第一极耳和所述第二极耳露出于所述赋能液的液面,且所述第一极耳与所述第二极耳与赋能电源正、负极对应连接;待所述片材电芯被所述赋能液完全浸湿后,逐级施加电压至预定电压,达到所述预定电压时,则在所述预定电压的条件下保持30-60min;
完成所述储能处理后,将所述片材电芯进行清洗、烘干。
4.根据权利要求1所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,所述导热片材质为陶瓷材料所制得。
5.根据权利要求4所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,所述导热片的正反两面还设有贯穿的穿孔,在顶封处理时,两层所述极耳胶熔化后通过所述穿孔连接在一起。
6.根据权利要求5所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,所述导热片对所述极耳胶的覆盖面积为所述极耳胶与同侧极耳重合区域所形成的平面面积的40-45%。
7.根据权利要求6所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,所述导热片的正、反两面均设有凹陷部,所述穿孔位于凹陷部的中间。
8.根据权利要求1所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,在所述步骤S3中,所述老化处理具体为:
所述第一极耳与所述第二极耳与老化电源正、负极对应连接;施加老化电压,所述老化电压为所述叠式电芯软包电容器的额定电压的1.1-1.2倍。
9.根据权利要求1所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,在步骤S3中,对所述开口进行加热封合处理具体为:
将所述半成品电容器放入真空焊接机内,使得所述半成品电容内部气压下降至100-900Pa,所述对开口形成封闭的熔接痕、所述顶封形成的熔接痕以及所述侧封所形成的熔接痕三者相互相连,以对所述叠式电芯软包电容器形成封装。
10.根据权利要求3所述的叠式电芯软包电容器的制备方法,其特征在于,赋能液为溶质为已二酸铵、硼酸铵、磷酸二氢铵或次亚磷酸铵中的一种或多种所配置成水溶液。
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