一种卷绕型超小容量薄膜电容及其制备装置的制作方法

：本发明属于电容器，公开了一种卷绕型超小容量薄膜电容及其制备装置。

背景技术

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背景技术：

1、随着电子行业的发展，对于电容器的需求变得更加多样化，而卷绕型箔式薄膜电容器由于传统卷绕装置主要是通过恒定滚轮速度，将两侧金属箔电极分别贴合薄膜两侧后，对完成贴合的电容进行统一剪切，因此两侧金属箔电极长度相等，由于电容的大小通过两侧电极有效面积决定，并且电容需要焊接引脚原因的，导致生产设备需要一个最小的卷绕长度，即两侧金属箔电极长度有一个最小值，而这个最小长度也就决定了传统薄膜电容器的最小容量，所以目前卷绕型薄膜电容器100皮法以下容量产品生产困难，市场上超小容量产品主要为贴片式电容器。但贴片式电容器相比卷绕型薄膜电容器有成本高、耐电压值低、耐温性差等不足。

2、本发明控制电容大小是将电容器的两个电极(金属箔)分开剪切卷绕，通过将薄膜一侧金属箔电极按照正常最小卷绕长度进行剪切，然后贴合薄膜，调整另一侧金属箔电极电极的切割长度进行剪切，然后贴合薄膜，以短电极和正常最小卷绕长度的电极形成的有效面积来控制电容器的电容，以制作超小电容的电容器。因此对于传统卷绕装置，即使稍加改良，只要是以恒定转动速度来确定切割金属箔电极的长度，由于卷绕装置的卡顿、薄膜或者金属箔电极滑顿，仍然会存在如何协调控制两侧金属箔电极长度的问题。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，包括金属固定板、正常电极卷绕部分、薄膜卷绕部分和超小电极卷绕部分，所述正常电极卷绕部分包括第一电极放卷装置、第一调节压辊和正常电极控制装置，所述薄膜卷绕部分包括第一薄膜放卷装置、第一薄膜调节压辊、第二薄膜放卷装置和裁剪卷绕装置，所述正常电极卷绕部分、薄膜卷绕部分和超小电极卷绕部分垂直固定于金属固定板表面，所述超小电极卷绕部分包括第二电极放卷装置、计切装置、第二调节压辊、和超小电极卷绕部分的电阀；所述计切装置包括推动辊、剪切板、切刀、计阻辊和超小电极控制装置，所述剪切板中部放卷表面设有弧形尖锐凸起。

2、所述推动辊紧贴剪切板放卷表面的放卷入口，所述切刀位于弧形尖锐凸起上方，切刀刀口与弧形尖锐凸起靠近剪切板放卷出口的一侧相切，所述计阻辊紧贴剪切板放卷表面的放卷出口。

3、所述弧形尖锐凸起凸出剪切板表面3-8mm，弧形尖锐凸起在剪切板放卷表面的放卷入口的一面为凹曲面，所述凹曲面的平均曲率为0.03-0.5；弧形尖锐凸起在剪切板放卷表面的放卷出口的一面垂直于剪切板放卷表面。

4、所述剪切板放卷表面与水平面形成一定夹角，所述夹角为40-70°；剪切板表面设有滑布。

5、所述正常电极控制装置包括正常电极感应计米器和正常电极电阀控制器，第一薄膜调节压辊、正常电极感应计米器、正常电极电阀控制器和超小电极控制装置依次电性连接；所述超小电极控制装置包括超小电极感应计米器和超小电极电阀控制器，计阻辊、超小电极感应计米器、超小电极电阀控制器和超小电极卷绕部分的电阀依次电性连接，超小电极电阀控制器与切刀电性相连；超小电极电阀控制器通过设置感应计米器的长度上限，来调整超小金属箔电极长度。

6、所述长度上限为感应计米器记录的超小金属箔电极通过计阻辊的距离l1与计阻辊至弧形尖锐凸起的距离l2之和；所述距离l1为感应计米器根据计阻辊角速度ω和半径r以及计阻辊转动的时间t计算得出的超小金属箔电极通过的距离，具体公式为l1＝ωrt，所述计阻辊半径r为1-3mm。

7、所述超小电极电阀控制器通过设置感应计米器的长度上限，来调整超小金属箔电极长度，具体为：

8、1)根据所需电容大小，通过超小电极电阀控制器设置超小电极感应计米器的长度上限；

9、2)推动辊将金属箔从剪切板放卷表面推送至计阻辊，超小电极感应计米器接收到计阻辊推动力变化，发送断电信号至超小电极电阀控制器，超小电极电阀控制器发送断电信号至超小电极卷绕部分的电阀，超小电极卷绕部分的电阀部分断电，第二电极放卷装置停止放卷；

10、3)第一薄膜调节压辊每转过正常金属箔电极所需的长度，正常电极感应计米器发送断电信号至正常电极电阀控制器，正常电极电阀控制器发送开始信号至超小电极电阀控制器，超小电极电阀控制器发送开始信号至计阻辊和超小电极卷绕部分的电阀，计阻辊开始转动，超小电极卷绕部分开始放卷，直至超小电极感应计米器记录的距离达到长度上限，超小电极感应计米器发送到达长度上限信号至超小电极电阀控制器，超小电极电阀控制器发送切断信号至切刀、发送断电信号至超小电极卷绕部分的电阀，切刀将超小金属箔电极切断，超小电极卷绕部分的电阀部分断电，第二电极放卷装置停止放卷；

11、4)重复步骤2)。

12、所述一种卷绕型超小容量薄膜电容包括正常电极、短电极、第一薄膜和第二薄膜，短电极为卷绕最内层，第一薄膜为第二层，正常电极为第三层，第二薄膜为卷绕最外层。

13、根据权利要求5所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容，其特征在于，所述正常电极包括两片间隔一定间距的平行金属箔，所述金属箔间隔一定间距为0.2-1cm，所述正常电极长度为15-25cm；所述短电极长度为2-6cm。

14、本发明具有以下有益效果：

15、1.通过本发明的方法制作成的电容器，由于一边电极的长度很短，加上这种结构是短电极和正常电极形成两个电容的串联结构，导致这种结构制作出来的电容容量可以达到10～100pf，并且容量控制稳定，制作成本低。

16、2.本发明不是依赖恒定速度来控制薄膜及金属箔电极的剪切，而是以物理方式确定金属箔电极长度，且短金属箔电极需要剪切的长度可以通过电子设备调节，以此来调整电容大小，不仅大大提高了薄膜电容成品率，并且减少了人工参与，提升了自动化程度。

17、3.在短电极剪切部分具有的小面积凸起部位，使电极剪切成功率大大提高，避免了短电极剪切不成功导致的电容器电容异常，甚至无效的情形。

技术特征：

1.一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，包括金属固定板、正常电极卷绕部分、薄膜卷绕部分和超小电极卷绕部分，所述正常电极卷绕部分包括第一电极放卷装置、第一调节压辊和正常电极控制装置，所述薄膜卷绕部分包括第一薄膜放卷装置、第一薄膜调节压辊、第二薄膜放卷装置和裁剪卷绕装置，所述正常电极卷绕部分、薄膜卷绕部分和超小电极卷绕部分垂直固定于金属固定板表面，其特征在于，所述超小电极卷绕部分包括第二电极放卷装置、第二调节压辊、计切装置和超小电极卷绕部分的电阀；所述计切装置包括推动辊、剪切板、切刀和计阻辊和超小电极控制装置，所述剪切板中部放卷表面设有弧形尖锐凸起。

2.根据权利要求1所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，其特征在于，所述推动辊紧贴剪切板放卷表面的放卷入口，所述切刀位于弧形尖锐凸起上方，切刀刀口与弧形尖锐凸起靠近剪切板放卷出口的一侧相切，所述计阻辊紧贴剪切板放卷表面的放卷出口。

3.根据权利要求1所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，其特征在于，所述弧形尖锐凸起凸出剪切板表面3-8mm，弧形尖锐凸起在剪切板放卷表面的放卷入口的一面为凹曲面，所述凹曲面的平均曲率为0.03-0.5；弧形尖锐凸起在剪切板放卷表面的放卷出口的一面垂直于剪切板放卷表面。

4.根据权利要求1所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，其特征在于，所述剪切板放卷表面与水平面形成一定夹角，所述夹角为40-70°；剪切板表面设有滑布。

5.根据权利要求1所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，其特征在于，所述正常电极控制装置包括正常电极感应计米器和正常电极电阀控制器，第一调节压辊、正常电极感应计米器、正常电极电阀控制器及超小电极控制装置依次电性连接；所述超小电极控制装置包括超小电极感应计米器和超小电极电阀控制器，计阻辊、超小电极感应计米器、超小电极电阀控制器和超小电极卷绕部分的电阀依次电性连接，超小电极电阀控制器与切刀电性相连；超小电极电阀控制器通过设置感应计米器的长度上限，来调整超小金属箔电极长度。

6.根据权利要求5所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，其特征在于，所述长度上限为感应计米器记录的超小金属箔电极通过计阻辊的距离l1与计阻辊至弧形尖锐凸起的距离l2之和；所述距离l1为感应计米器根据计阻辊角速度ω和半径r以及计阻辊转动的时间t计算得出的超小金属箔电极通过的距离，具体公式为l1＝ωrt，所述计阻辊半径r为1-3mm。

7.根据权利要求1或5任一所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容制备装置，其特征在于，所述超小电极电阀控制器通过设置感应计米器的长度上限，来调整超小金属箔电极长度，具体为：

8.一种卷绕型超小容量薄膜电容，其特征在于，所述一种卷绕型超小容量薄膜电容包括正常电极、短电极、第一薄膜和第二薄膜，短电极为卷绕最内层，第一薄膜为第二层，正常电极为第三层，第二薄膜为卷绕最外层。

9.根据权利要求8所述的一种卷绕型超小容量薄膜电容，其特征在于，所述正常电极包括两片间隔一定间距的平行金属箔，所述金属箔间隔一定间距为0.2-1cm，所述正常电极长度为15-25cm；所述短电极长度为2-6cm。

技术总结
本发明属于电容器技术领域，公开了一种卷绕型超小容量薄膜电容及其制备装置，包括金属固定板、正常电极卷绕部分、薄膜卷绕部分和超小电极卷绕部分，所述正常电极卷绕部分包括第一电极放卷装置、第一调节压辊和正常电极控制装置，所述薄膜卷绕部分包括第一薄膜放卷装置、第一薄膜调节压辊、第二薄膜放卷装置和裁剪卷绕装置，所述正常电极卷绕部分、薄膜卷绕部分和超小电极卷绕部分垂直固定于金属固定板表面，所述超小电极卷绕部分包括第二电极放卷装置、第二调节压辊、计切装置和超小电极卷绕部分的电阀；所述计切装置包括推动辊、剪切板、切刀和计阻辊和超小电极控制装置，所述剪切板中部放卷表面设有弧形尖锐凸起。本发明所述设备具有结构简单、自动度高的特点，所述的电容器由于成本低，而贴片式电容器相比卷绕型薄膜电容器有成本高、耐电压值低、耐温性差等不足，可以在超小电容的市场和贴片式电容器进行竞争。

技术研发人员：朱秀龙,黄渭国,邬立文,彭运勇,蔡学云
受保护的技术使用者：六和电子（江西）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15