CN107946093B - 用于延长电容器寿命的方法 - Google Patents

Abstract

本专利申请公开了一种用于延长电容器寿命的方法，涉及固体电容器领域。包括以下步骤：S1：本方案中的电容器在使用一段时间后，盒体变轻被弹簧形状的正极和负极向上顶起；S2：向上顶起的盒体带动连杆向设置在电解液管上的开关按钮方向弯曲；S3：开关按钮被连杆按动后液阀被打开；S4：副盒内装载的二号电解液内的溶质流向盒体内装载的溶质含量较低的一号电解液；S5：盒体变重后落下，连杆离开开关按钮，盒体与副盒之间再次封闭；S6：盒体内溶质再次损耗时循环步骤S2到S5。本方案解决了电解液内溶质形成气体扩散导致电解液失去电介质的特性的技术问题。

Description

用于延长电容器寿命的方法

技术领域

本发明涉及固体电容器领域，特别涉及一种用于延长电容器寿命的方法。

背景技术

电容器是一种容纳电荷的容器，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。其中将电容器按照执照材料不同可以分为：瓷介电容、涤纶电容、电解电容、钽电容和聚丙烯电容等，在电容器的发展过程中，1921年出现液体铝电解电容器，1938年前后改进为由多孔纸浸渍电糊的干式铝电解电容器。1949年出现液体烧结钽电解电容器，本方案中使用的电容器为液体电解电容器。

电容包括正极、负极和电解质三个部分，在液体电解电容中的电解液含有为正极和负极传到电子的溶质，但是在高温环境下使用电容器时，电解液中的溶质汽化，汽化的溶剂成分向电容器外扩散排出，即使使用溶剂气体透过性较低的丁基橡胶封口也不能阻止溶剂气体扩散。

为了解决这一问题，中国专利CN102714100B公开了一种电容器，包括电容器元件、至少浸渍于电容器元件中的电解液、用于收纳电容器元件和电解液的有底筒状的金属制壳体、以及密封壳体的开口部的封口体。而且，进一步具有设置于与封口体的外表面接触的部分上、并通过使吸附剂分散于树脂中而形成的涂布层，上述吸附剂用于吸附电解液中所含的溶剂。或者，封口体通过使上述的吸附剂分散于橡胶成分中而形成。

上述方案通过吸附剂成分将挥发的溶剂吸收，从而使得封口体内溶剂浓度与电解液内的溶剂浓度保持平衡，但是被吸附在封口体的溶剂会再次向外界扩散，造成封口体内的溶剂浓度降低，打破了封口体内溶剂浓度和电解液中溶剂浓度的平衡，电解液内的溶剂继续挥发，因此使用该方案只能延迟电容器内电解质干涸的时间，已经进入封口体的溶质气体会继续向外扩散，封口体内的溶质气体浓度与电容器内部溶质气体浓度产生浓度差，溶质气体依旧在向外扩散，同时在正常使用电容器时，电解水内的溶质也会在频繁对电容器充放电的过程中损耗。

发明内容

本发明意在提供一种用于延长电容器寿命的方法，以解决电解液内溶质形成气体扩散导致电解液失去电介质的特性的技术问题。

本方案中的用于延长电容器寿命的方法，依靠如下装置实现，该装置包括：盒体、副盒、正极和负极，所述正极和负极连接在盒体的下方，正极和负极为弹簧，所述副盒在盒体上方，盒体与副盒之间设有将连通盒体和副盒连通的电解液管，电解液管为伸缩管，所述电解液管内设有从副盒通往盒体的液阀，所述电解液管外设有控制液阀的开关按钮，所述开关按钮旁设有转动后能触碰到开关按钮的转块，盒体顶端设有连杆，连杆连接盒体和副盒，连杆向开关按钮方向弯折盒体副盒，所述副盒上设有固定脚；

所述盒体内装有一号电解液，副盒内装有二号电解液，所述二号电解液内溶质的浓度大于一号电解液。

本方案中的用于延长电容器寿命的方法包括以下步骤：

S1：本方案中的电容器在使用一段时间后，盒体变轻被弹簧形状的正极和负极向上顶起；

S2：向上顶起的盒体带动连杆向设置在电解液管上的开关按钮方向弯曲；

S3：开关按钮被连杆按动后液阀被打开；

S4：副盒内装载的二号电解液内的溶质流向盒体内装载的溶质含量较低的一号电解液；

S5：盒体变重后落下，连杆离开开关按钮，盒体与副盒之间再次封闭；

S6：盒体内溶质再次损耗时循环步骤S2到S5。

本方案中的电容器在使用一段时间后，盒体内的溶质被损耗，溶质损耗后的盒体变轻，在设置在盒体底部的形状为弹簧的正极和负极的作用下，盒体向上弹起，设置在盒体上方的连杆副盒向开关按钮方向弯折，控制液阀的开关按钮被连杆开启，开启液阀后二号电解液和一号电解液混合，又由于二号电解液内溶质的浓度高于一号电解液内溶质的浓度，因此一号电解液内溶质的浓度提高，从而使一号电解液能够继续使用。

将正极和负极设为弹簧后，当盒体的重量因溶质损耗而变轻时能在正极和负极的作用下向上弹起，使得盒体向副盒靠拢；副盒设置在盒体上方使得副盒内的二号电解液能流向盒体；电解液管为伸缩管使得盒体向上弹起时电解液管不受影响，避免盒体被电解液管堵住导致无法弹起；设置在电解液管内的液阀使得在一号电解液内溶质足够使用时，二号电解液继续在副盒内避免损耗；设置在开关按钮旁的转块在转动时能触发开关按钮；设置在盒体和副盒相对的两面上的连杆在盒体弹起时向开关按钮方向弯折，从而触动打开液阀的开关按钮；副盒上设有固定脚使副盒保持在盒体上方不动。

使用本方案的方法延长电容器寿命后，电容器在使用一段时间后依靠设置在盒体上方的副盒自动向盒体内补充损耗的溶质，达到解决电解液内溶质形成气体扩散导致电解液失去电介质的特性的技术问题的目的，当盒体内的一号电解液内的溶质含量足够时盒体再次下降，连杆离开开关按钮，液阀关闭，二号电解液停止与一号电解液混合，待一号电解液内的溶质再次损耗殆尽，二号电解液能够再次提供溶质，从而解决了电解液内溶质形成气体扩散导致电解液失去电介质的特性的技术问题。

进一步，步骤S1中涉及到的正极材料为钽，负极材料为铜。钽和铜皆具有良好的延展性，将他们制成弹簧能有弹性，相比使用只有在100至150℃才具有延展性的铝做正极更加稳定。

进一步，步骤S1中涉及到的正极和负极均包括弹簧部分和引脚部分，所述弹簧部分为螺旋形，所述引脚部分为直线形，弹簧部分连接盒体和引脚部分。这样设置后，在将正极和负极焊接到需要的位置时，带有引脚部分的正极和负极相比没有引脚部分的焊接的更加牢固。

进一步，步骤S3中涉及到的液阀由隔热材料制成。本方案的电容在使用时盒体内会产生热量，所述热量会加速电解液内溶质的损耗，液阀由隔热材料制成后，副盒内的二号电解质保持常温，减少二号电解质内溶质的损耗。

进一步，步骤S4中涉及到的副盒由隔热材料制成，盒体由导热材料制成。本方案的电容在使用时盒体内通电产生热量，导热材料制成的盒体将热量向外界排出，而副盒内的二号电解液只是作为一号电解液的补充，在使用电容器时二号电解液不参与电解过程，二号电解液受到的热量全部来自外界，因此只需要使用隔热材料制成盒体，将来自外界的热量隔离。

进一步，步骤S2中涉及到的电解液管为硬质伸缩管。硬质伸缩管在盒体弹起时向竖直方向伸缩，相比使用在盒体向上弹起时会左右扭曲的软质伸缩管作为电解液管，能够保证连杆弯曲后能触碰到开关按钮，从而打开液阀。

附图说明

图1为本发明使用寿命长的电容器的实施例的主视示意图；

图2为本发明使用寿命长的电容器的实施例的局部(电解液管部分)示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：盒体1、副盒2、正极3、负极4、支撑脚5、电解液管6、连杆7、开关按钮8、弹簧部分9、引脚部分10。

实施例基本如附图1和附图2所示：

本实施例中用于延长电容器寿命的方法，包括以下步骤：

S1：本方案中的电容器在使用一段时间后，盒体1变轻被弹簧形状的正极3和负极4向上顶起；

S2：向上顶起的盒体1带动连杆7向设置在电解液管6上的开关按钮8方向弯曲；

S3：开关按钮8被连杆7按动后液阀被打开；

S4：副盒2内装载的二号电解液内的溶质流向盒体1内装载的溶质含量较低的一号电解液；

S5：盒体1变重后落下，连杆7离开开关按钮8，盒体1与副盒2之间再次封闭；

S6：盒体1内溶质再次损耗时循环步骤S2到S5。

本实施例中使用到的装置包括包括盒体1、副盒2、正极3和负极4，正极3和负极4连接在盒体1的下方，所述正极3和负极4均包括弹簧部分9和引脚部分10，所述弹簧部分9为螺旋形，所述引脚部分10为直线形，弹簧部分9连接盒体1和引脚部分10，其中正极3材料为钽，负极4材料为铜，副盒2在盒体1上方，本实施例中的盒体1由导热塑料PA46制成，副盒2由聚酰胺66制成，盒体1与副盒2之间设有将连通盒体1和副盒2连通的电解液管6，电解液管6为二节伸缩管，电解液管6内设有从副盒2通往盒体1的液阀，本实施例中的液阀由二氧化硅气凝胶制成，电解液管6外设有控制液阀的开关按钮8，开关按钮8旁设有转动后能触碰到开关按钮8的转块，盒体1顶端设有连杆7，连杆7连接盒体1和副盒2，连杆7向开关按钮8方向弯折，副盒2上设有两根固定脚；

盒体1内装有一号电解液，副盒2内装有二号电解液，二号电解液内溶质的浓度大于一号电解液。

本方案中的电容器在使用一段时间后，盒体1内的溶质被损耗，溶质损耗后的盒体1变轻，在设置在盒体1底部的形状为弹簧的正极3和负极4的作用下，盒体1向上弹起，设置在盒体1上方的连杆7向开关按钮8方向弯折，控制液阀的开关按钮8被连杆7开启，开启液阀后二号电解液和一号电解液混合，又由于二号电解液内溶质的浓度高于一号电解液内溶质的浓度，因此一号电解液内溶质的浓度提高，从而使一号电解液能够继续使用。

正极3和负极4设有弹簧部分后，当盒体1的重量因溶质损耗而变轻时能在正极3和负极4的作用下向上弹起，使得盒体1向副盒2靠拢；而带有引脚部分10的正极3和负极4相比没有引脚部分10的焊接的更加牢固；钽和铜皆具有良好的延展性，将他们制成弹簧能有弹性，相比使用只有在100至150℃才具有延展性的铝做正极3更加稳定；副盒2设置在盒体1上方使得副盒2内的二号电解液能流向盒体1；本方案的电容在使用时盒体1内通电产生热量，导热材料制成的盒体1将热量向外界排出，而副盒2内的二号电解液只是作为一号电解液的补充，在使用电容器时二号电解液不参与电解过程，二号电解液受到的热量全部来自外界，因此只需要使用隔热材料制成盒体1，将来自外界的热量隔离。

电解液管6为伸缩管使得盒体1向上弹起时电解液管6不受影响，避免盒体1被电解液管6堵住导致无法弹起；硬质伸缩管在盒体1弹起时向竖直方向伸缩，相比使用在盒体1向上弹起时会左右扭曲的软质伸缩管作为电解液管6，能够保证连杆7弯曲后能触碰到开关按钮8，从而打开液阀；设置在电解液管6内的液阀使得在一号电解液内溶质足够使用时，二号电解液继续在副盒2内避免损耗；本方案的电容在使用时盒体1内会产生热量，热量会加速电解液内溶质的损耗，液阀由隔热材料制成后，副盒2内的二号电解质保持常温，减少二号电解质内溶质的损耗；设置在开关按钮8旁的转块在转动时能触发开关按钮8；设置在盒体1和副盒2相对的两面上的连杆7在盒体1弹起时向开关按钮8方向弯折，从而触动打开液阀的开关按钮8；副盒2上设有固定脚使副盒2保持在盒体1上方不动；相比只设置一根支撑脚5的方案，两根支撑脚5能够防止副盒2歪斜，同时又不会增加本方案的电容器安装需要的面积。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.用于延长电容器寿命的方法，其特征在于依靠如下装置实现，该装置包括：盒体、副盒、正极和负极，所述正极和负极连接在盒体的下方，正极和负极为弹簧，所述副盒在盒体上方，盒体与副盒之间设有将连通盒体和副盒连通的电解液管，电解液管为伸缩管，所述电解液管内设有从副盒通往盒体的液阀，所述电解液管外设有控制液阀的开关按钮，所述开关按钮旁设有转动后能触碰到开关按钮的转块，盒体顶端设有连杆，连杆连接盒体和副盒，连杆向开关按钮方向弯折，所述副盒上设有固定脚；

所述盒体内装有一号电解液，副盒内装有二号电解液，所述二号电解液内溶质的浓度大于一号电解液；

包括以下步骤：

S1：本方案中的电容器在使用一段时间后，盒体变轻被弹簧形状的正极和负极向上顶起；

S2：向上顶起的盒体带动连杆向设置在电解液管上的开关按钮方向弯曲；

S3：开关按钮被连杆按动后液阀被打开；

S4：副盒内装载的二号电解液内的溶质流向盒体内装载的溶质含量较低的一号电解液；

S5：盒体变重后落下，连杆离开开关按钮，盒体与副盒之间再次封闭；

S6：盒体内溶质再次损耗时循环步骤S2到S5。

2.根据权利要求1所述的用于延长电容器寿命的方法，其特征在于：步骤S1中涉及到的正极材料为钽，负极材料为铜。

3.根据权利要求1所述的用于延长电容器寿命的方法，其特征在于：步骤S1中涉及到的正极和负极均包括弹簧部分和引脚部分，所述弹簧部分为螺旋形，所述引脚部分为直线形，弹簧部分连接盒体和引脚部分。

4.根据权利要求1所述的用于延长电容器寿命的方法，其特征在于：步骤S3中涉及到的液阀由隔热材料制成。

5.根据权利要求1所述的用于延长电容器寿命的方法，其特征在于：步骤S4中涉及到的副盒由隔热材料制成，盒体由导热材料制成。

6.根据权利要求1所述的用于延长电容器寿命的方法，其特征在于：步骤S2中涉及到的电解液管为硬质伸缩管。