CN105575660B - 安全型电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种安全型电容器，包括柱形的外壳及内芯；所述外壳的顶面上设有电极，且外壳的顶面及侧面强度大于底面强度；所述外壳的内部轴线上设有一根表面绝缘的刚性轴，所述刚性轴的上端固定连接所述顶面，下端穿过所述底面，与一块与所述底面平行的硬板相连接；所述刚性轴与所述顶面的连接强度，以及刚性轴与所述硬板的连接强度，均大于所述底面与所述外壳的侧面的连接强度；所述硬板的强度不小于所述顶面的强度；所述硬板与所述底面之间形成一个扁柱形空间，该扁柱形空间的侧面由金属网板所包围。该安全型电容器可以将意外爆炸所产生的危害降到较低的水平。
Description
技术领域
本发明涉及电子电力器件领域，特别地，是一种电容器。
背景技术
电容器是一种常用的电子或电力器件，在使用过程中，如遇到电路过载等状况，容易击穿烧毁，且电容击穿时，内部电流急剧增大，易发生爆炸现象；即便目前的一些大规格电容器，内置有防爆炸模块，但在冲击电流过大时，仍存在爆炸风险，而一旦爆炸，其碎片极有可能对周边人体造成伤害。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种安全型电容器，该安全型电容器可以将意外爆炸所产生的危害降到较低的水平。
本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该安全型电容器包括柱形的外壳及内芯；所述外壳的顶面上设有电极，且外壳的顶面及侧面强度大于底面强度；所述外壳的内部轴线上设有一根表面绝缘的刚性轴，所述刚性轴的上端固定连接所述顶面，下端穿过所述底面，与一块与所述底面平行的硬板相连接；所述刚性轴与所述顶面的连接强度，以及刚性轴与所述硬板的连接强度，均大于所述底面与所述外壳的侧面的连接强度；所述硬板的强度不小于所述顶面的强度；所述硬板与所述底面之间形成一个扁柱形空间，该扁柱形空间的侧面由金属网板所包围。
作为优选，所述刚性轴及硬板由导热体构成，以利于将电容器内部的热量导出至外界。
作为优选，所述硬板的上表面开设有一个环形孔，所述环形孔向下凹陷，在硬板内部形成一个关于硬板的轴线中心对称的圆形内腔；按此方案，可使所述外壳的下端面冲向硬板的高压气流通过所述环形孔对称进入所述凹腔，从而在凹腔内形成自我对冲，自我消耗，从而实现缓冲，削弱其定向冲击强度。
作为优选，所述电极与所述内芯的连接导线同时固定于所述外壳的侧面内壁及底面内壁，分别形成侧面固定点及底面固定点；且侧面固定点与底面固定点之间的连接导线处于拉直状态。
本发明的有益效果在于：该安全型电容器在极端情况下发生爆炸时，由于外壳底面的强度最弱，将使底面首先爆破，外壳内部的高压气体直接冲击在所述硬板上，从而大量释放内部压力；此过程中，电容器轴向受力平衡，整体基本不发生位移，避免了激射危险；而高压气体在所述硬板上缓冲后，才从所述扁柱形空间的侧面透过金属网板排出，冲击力明显降低，且还周向对称排出，亦不对电容器造成定向冲击，使电容器始终保持稳定的位置，少量的碎片则被所述金属网板所遮挡，保留在所述扁柱形空间内；可见，该电容器即便发生爆炸，也难以产生实质性物理伤害，具有较高的安全性。
附图说明
图1是本安全型电容器的结构示意图。
图2是本安全型电容器的硬板的一个实施例的纵剖视图
图3是本安全型电容器中，电极与内芯的连接导线的一个分布实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
如图1所示，该安全型电容器包括柱形的外壳1及内芯2；所述外壳1的顶面上设有电极3，且外壳1的顶面11及侧面12强度大于底面13强度；所述外壳1的内部轴线上设有一根表面绝缘的刚性轴4，所述刚性轴4的上端固定连接所述顶面11，下端穿过所述底面13，与一块与所述底面13平行的硬板5相连接；所述刚性轴4与所述顶面11的连接强度，以及刚性轴4与所述硬板5的连接强度，均大于所述底面13与所述外壳的侧面12的连接强度；所述硬板5的强度不小于所述顶面11的强度；所述硬板5与所述底面13之间形成一个扁柱形空间，该扁柱形空间的侧面由金属网板6所包围。
上述的安全型电容器，所述刚性轴4及硬板5由导热体构成，以利于将电容器内部的热量导出至外界。
对于所述硬板5，其一个实施例如图2所示，其上表面开设有一个环形孔50，所述环形孔向下凹陷，在硬板内部形成一个关于硬板的轴线中心对称的圆形内腔500；按此方案，可使所述外壳1的下端冲向硬板5的高压气流通过所述环形孔50对称进入所述凹腔500，其气流路径如图2中箭头方向所示意；从而在凹腔500内形成自我对冲，自我消耗，从而实现缓冲，削弱其定向冲击强度。
另外，电极3与内芯2的连接导线的一个分布实施例如图3所示，图3中省略了刚性轴4及硬板5、金属网板6；其中，电极3与所述内芯2的连接导线31同时固定于所述外壳1的侧面内壁及底面内壁，分别形成侧面固定点P1及底面固定点P2；且侧面固定点P1与底面固定点P2之间的连接导线处于拉直状态。按此方案，当电容器爆炸时，底面13向下冲出，则所述连接导线31在冲击力作用下将被迅速扯断，使电容器的内芯迅速断电，以防短路电流的继续存在，引起连环危害。
上述安全型电容器在极端情况下发生爆炸时，由于外壳底面13的强度最弱，将使底面13首先爆破，外壳内部的高压气体直接冲击在所述硬板5上，从而大量释放内部压力；此过程中，电容器轴向受力平衡，整体基本不发生位移，避免了激射危险；而高压气体在所述硬板5上缓冲后，才从所述扁柱形空间的侧面透过金属网板6排出，冲击力明显降低，且还周向对称排出，亦不对电容器造成定向冲击，使电容器始终保持稳定的位置，少量的碎片则被所述金属网板6所遮挡，保留在所述扁柱形空间内；可见，该电容器即便发生爆炸，也难以产生实质性物理伤害，具有较高的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种安全型电容器，包括柱形的外壳（1）及内芯（2）；所述外壳（1）的顶面（11）上设有电极（3），其特征在于：所述外壳的顶面（11）及侧面（12）强度大于底面（13）强度；所述外壳（1）的内部轴线上设有一根表面绝缘的刚性轴（4），所述刚性轴（4）的上端固定连接所述顶面（11），下端穿过所述底面（13），与一块与所述底面平行的硬板（5）相连接；所述刚性轴（4）与所述顶面（11）的连接强度，以及刚性轴（4）与所述硬板（5）的连接强度，均大于所述底面（13）与所述外壳的侧面（12）的连接强度；所述硬板（5）的强度不小于所述顶面（11）的强度；所述硬板（5）与所述底面（13）之间形成一个扁柱形空间，该扁柱形空间的侧面由金属网板（6）所包围；
所述刚性轴（4）及硬板（5）由导热体构成，以利于将电容器内部的热量导出至外界；
所述硬板（5）的上表面开设有一个环形孔（50），所述环形孔（50）向下凹陷，在硬板内部形成一个关于硬板的轴线中心对称的圆形内腔（500）。
2.根据权利要求1所述的安全型电容器，其特征在于：所述电极（3）与所述内芯（2）的连接导线（31）同时固定于所述外壳（1）的侧面内壁及底面内壁，分别形成侧面固定点（P1）及底面固定点（P2）；且侧面固定点（P1）与底面固定点（P2）之间的连接导线处于拉直状态。
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