CN109545555A - 一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，通过在电容器外壳的内壁涂覆有抗腐蚀涂层，在电容器外壳的内部填充有将电容器芯完全覆盖的绝缘导热粉层，在电容器外壳的内部填充有将绝缘导热粉层完全覆盖且密封的环氧树脂密封层，电容器外壳的内部还填充有将环氧树脂密封层完全覆盖且密封的防腐密封层。所述光伏设备用薄膜电容器的抗腐蚀性能优良，在长期使用后，密封层不易与铝壳之间发生剥离，铝壳或者电容器芯不易发生腐蚀，电容器的使用寿命显著延长。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，属于电容器技术领域。
背景技术
光伏设备通常是指能发生太阳能光伏效应的设备，如光伏板组件。在光伏设备中，薄膜电容器通常作为蓄能的电子元件，除了需要要求电容器的电性能突出外，还需要考虑到电容器使用环境的情况，电容器应具有良好的抗腐蚀性能。但目前的光伏设备用薄膜电容器均为普通的薄膜电容器，其外壳通常为铝壳，采用环氧树脂密封、绝缘，而环氧树脂固化过程中由于产生大量的小分子，导致固化后的环氧树脂其防水性有限，再加上固化后的环氧树脂与铝壳之间在长期使用后易发生剥离，这导致铝壳的内部易产生积液，也就会对铝壳或者电容器芯造成腐蚀，从而影响电容器的使用寿命。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，具体技术方案如下：
一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，包括如下步骤：先在电容器外壳的内壁涂覆有抗腐蚀涂层，将电容器芯安装在电容器外壳的内部，所述电容器芯的下端与电容器外壳壳底之间通过环氧树脂层固定连接，所述电容器外壳的内部填充有将电容器芯完全覆盖的绝缘导热粉层，所述电容器外壳的内部还填充有将绝缘导热粉层完全覆盖且密封的环氧树脂密封层，所述环氧树脂密封层设置在绝缘导热粉层的上方；所述电容器外壳的内部还填充有将环氧树脂密封层完全覆盖且密封的防腐密封层，所述防腐密封层设置在环氧树脂密封层的上方。
作为上述技术方案的改进，所述电容器外壳为铝壳。
作为上述技术方案的改进，所述环氧树脂层和环氧树脂密封层均由环氧树脂胶粘剂制成。
作为上述技术方案的改进，所述绝缘导热粉层是由粒径为5～20μm的球形氮化铝粉体填充垒实制成。
作为上述技术方案的改进，所述抗腐蚀涂层和防腐密封层均由改性聚氨酯灌封胶制成。
作为上述技术方案的改进，所述改性聚氨酯灌封胶由聚氨酯灌封胶、氮化铝粉末、碳九石油树脂、硅烷偶联剂、三乙基锑、乙醇混合均匀成混合胶，混合胶在85～95℃下熟化5～6h即得到所述改性聚氨酯灌封胶。
作为上述技术方案的改进，所述聚氨酯灌封胶、氮化铝粉末、碳九石油树脂、硅烷偶联剂、三乙基锑、乙醇的重量比为(150～180):(35～50):(20～30):(3～5):(0.1～0.15):(150～200)。
作为上述技术方案的改进，所述氮化铝粉末的粒径为5～20μm。
作为上述技术方案的改进，所述熟化工序为：将混合胶放入搅拌釜，搅拌釜内部的物料温度在85～95℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为90～120r/min。
本发明的有益效果：
本发明所述光伏设备用薄膜电容器的抗腐蚀性能优良，在长期使用后，密封层不易与铝壳之间发生剥离，铝壳或者电容器芯不易发生腐蚀，电容器的使用寿命显著延长。
附图说明
图1为本发明所述光伏设备用薄膜电容器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，所述光伏设备用薄膜电容器，包括电容器外壳10、电容器芯20、引出端子30，所述电容器外壳10的内壁涂覆有抗腐蚀涂层11，将电容器芯20安装在电容器外壳10的内部，所述电容器芯20的下端与电容器外壳10壳底之间通过环氧树脂层40固定连接，所述电容器外壳10的内部填充有将电容器芯20完全覆盖的绝缘导热粉层50，所述电容器外壳10的内部还填充有将绝缘导热粉层50完全覆盖且密封的环氧树脂密封层60，所述环氧树脂密封层60设置在绝缘导热粉层50的上方；所述电容器外壳10的内部还填充有将环氧树脂密封层60完全覆盖且密封的防腐密封层70，所述防腐密封层70设置在环氧树脂密封层60的上方。
其中，所述电容器外壳10为铝壳。铝壳表面易氧化形成致密的氧化铝保护层，只要铝壳的内外不存在积液，铝壳就不易被腐蚀。
所述环氧树脂层40和环氧树脂密封层60均由环氧树脂胶粘剂制成。所述环氧树脂胶粘剂为电容器中常规的密封、绝缘材料。
所述绝缘导热粉层50是由粒径为5～20μm的球形氮化铝粉体填充垒实制成。所述氮化铝的导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料，还是电绝缘体，介电性能良好，因此，绝缘导热粉层50能够及时将电容器芯20工作产生的热量给传递出去。同时，采用粉体填充，使得绝缘导热粉层50所处空间还具有缓冲空间，能够降低热胀冷缩造成的形变量对电容器芯20的冲击。由于氮化铝的硬度较高，采用球形氮化铝粉体能够降低其对电容器芯20的冲击，同时，球形氮化铝粉体的比表面积大，导热性能更好。
纯聚氨酯灌封胶的导热系数通常为0.08～0.083W/(m·K)，如果通过在聚氨酯灌封胶中添加导热填料的方式来提升其导热系数，这虽然能够提升其导热性能，但是会影响聚氨酯灌封胶与铝壳之间的结合力；并且，随着导热填料含量的增大，结合力下降的越多；因此，需要对聚氨酯灌封胶进行改性。所述抗腐蚀涂层11和防腐密封层70均由改性聚氨酯灌封胶制成，所述改性聚氨酯灌封胶的制法可参见下面实施例1～3所示。
实施例1
将150㎏聚氨酯灌封胶、35㎏粒径为5～20μm的氮化铝粉末、20㎏碳九石油树脂、3㎏硅烷偶联剂、0.1㎏三乙基锑、150㎏乙醇放入搅拌釜中混合均匀成混合胶，搅拌釜内部的混合胶在85～88℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为90～100r/min，搅拌时间为5h后即得到改性聚氨酯灌封胶。
实施例2
将160㎏聚氨酯灌封胶、41㎏粒径为5～20μm的氮化铝粉末、26㎏碳九石油树脂、3.5㎏硅烷偶联剂、0.12㎏三乙基锑、180㎏乙醇放入搅拌釜中混合均匀成混合胶，搅拌釜内部的混合胶在88～90℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为100～110r/min，搅拌时间为5小时30分钟后即得到改性聚氨酯灌封胶。
实施例3
将180㎏聚氨酯灌封胶、50㎏粒径为5～20μm的氮化铝粉末、30㎏碳九石油树脂、5㎏硅烷偶联剂、0.15㎏三乙基锑、200㎏乙醇放入搅拌釜中混合均匀成混合胶，搅拌釜内部的混合胶在90～95℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为110～120r/min，搅拌时间为6h后即得到改性聚氨酯灌封胶。
实施例4
取实施例2中的改性聚氨酯灌封胶涂覆在铝壳的内壁制成厚度为1mm的涂层，待该涂层固化后即得到抗腐蚀涂层11。该抗腐蚀涂层11的导热系数为0.97W/(m·K)，相对于纯聚氨酯灌封胶来说，改性聚氨酯灌封胶的导热系数提升有11倍，导热性能显著增强。将带有抗腐蚀涂层11的铝壳放入到高低温循环箱中进行耐候性测量两个月，两个月之后，测量抗剥离强度为1.357N/mm。
实施例5
将聚氨酯灌封胶涂覆在铝壳的内壁制成厚度为1mm的涂层，待该涂层固化后即得到聚氨酯灌封胶涂层。该聚氨酯灌封胶涂层的导热系数为0.081W/(m·K)。将带有聚氨酯灌封胶涂层的铝壳放入到高低温循环箱中进行耐候性测量两个月，两个月之后，测量抗剥离强度为1.417N/mm。
实施例6
将160㎏聚氨酯灌封胶、41㎏粒径为5～20μm的氮化铝粉末、26㎏碳九石油树脂、3.5㎏硅烷偶联剂、180㎏乙醇放入搅拌釜中混合均匀成对比混合胶A，搅拌釜内部的对比混合胶A在88～90℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为100～110r/min，搅拌时间为5小时30分钟后即得到对照胶B。
取对照胶B涂覆在铝壳的内壁制成厚度为1mm的涂层，待该涂层固化后即得到对照涂层C。该对照涂层C的导热系数为0.96W/(m·K)。将带有对照涂层C的铝壳放入到高低温循环箱中进行耐候性测量两个月，两个月之后，测量抗剥离强度为0.552N/mm。
实施例7
将160㎏聚氨酯灌封胶、41㎏粒径为5～20μm的氮化铝粉末、3.5㎏硅烷偶联剂、0.12㎏三乙基锑、180㎏乙醇放入搅拌釜中混合均匀成对比混合胶D，搅拌釜内部的对比混合胶D在88～90℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为100～110r/min，搅拌时间为5小时30分钟后即得到对照胶E。
取对照胶E涂覆在铝壳的内壁制成厚度为1mm的涂层，待该涂层固化后即得到对照涂层F。将带有对照涂层F的铝壳放入到高低温循环箱中进行耐候性测量两个月，两个月之后，测量抗剥离强度为0.539N/mm。
实施例8
将160㎏聚氨酯灌封胶、41㎏粒径为5～20μm的氮化铝粉末、3.5㎏硅烷偶联剂、180㎏乙醇放入搅拌釜中混合均匀成对比混合胶M，搅拌釜内部的对比混合胶M在88～90℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为100～110r/min，搅拌时间为5小时30分钟后即得到对照胶N。
取对照胶N涂覆在铝壳的内壁制成厚度为1mm的涂层，待该涂层固化后即得到对照涂层P。将带有对照涂层P的铝壳放入到高低温循环箱中进行耐候性测量两个月，两个月之后，测量抗剥离强度为0.531N/mm。
在上述实施例中，所述硅烷偶联剂能够提高铝壳与抗腐蚀涂层11之间的结合力。所述乙醇为溶剂，所述三乙基锑能溶于乙醇。所述熟化步骤能够最大限度的除去混合胶中的乙醇，使得混合胶的粘度提升，同时，温度的提高，有利于其各组分之间反应的加速发生。碳九石油树脂和三乙基锑的添加，能够有效提高抗腐蚀涂层11与铝壳之间的结合力，即使经过两个月的耐候性实验，其抗玻璃强度仍非常高。
所述抗腐蚀涂层11和防腐密封层70的导热性能优良，这不会影响该电容器的散热；同时，所述抗腐蚀涂层11和防腐密封层70与铝壳的结合力优良，耐候性强，而所述聚氨酯灌封胶本身即具有弹性好、耐水、防霉菌、防震，有优良的电绝缘性和难燃性，对电器元件和金属无腐蚀。因此，本发明所述电容器在长期使用后，其铝壳内部不易产生积液，抗腐蚀性能优良，耐候性好。本发明所述电容器相对于常规薄膜电容器来说，本发明所述电容器的使用寿命是常规薄膜电容器的1.7～2.2倍。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：先在电容器外壳的内壁涂覆有抗腐蚀涂层，将电容器芯安装在电容器外壳的内部，所述电容器芯的下端与电容器外壳壳底之间通过环氧树脂层固定连接，所述电容器外壳的内部填充有将电容器芯完全覆盖的绝缘导热粉层，所述电容器外壳的内部还填充有将绝缘导热粉层完全覆盖且密封的环氧树脂密封层，所述环氧树脂密封层设置在绝缘导热粉层的上方；所述电容器外壳的内部还填充有将环氧树脂密封层完全覆盖且密封的防腐密封层，所述防腐密封层设置在环氧树脂密封层的上方。
2.根据权利要求1所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述电容器外壳为铝壳。
3.根据权利要求1所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述环氧树脂层和环氧树脂密封层均由环氧树脂胶粘剂制成。
4.根据权利要求1所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述绝缘导热粉层是由粒径为5～20μm的球形氮化铝粉体填充垒实制成。
5.根据权利要求1所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述抗腐蚀涂层和防腐密封层均由改性聚氨酯灌封胶制成。
6.根据权利要求5所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述改性聚氨酯灌封胶由聚氨酯灌封胶、氮化铝粉末、碳九石油树脂、硅烷偶联剂、三乙基锑、乙醇混合均匀成混合胶，混合胶在85～95℃下熟化5～6h即得到所述改性聚氨酯灌封胶。
7.根据权利要求6所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述聚氨酯灌封胶、氮化铝粉末、碳九石油树脂、硅烷偶联剂、三乙基锑、乙醇的重量比为(150～180):(35～50):(20～30):(3～5):(0.1～0.15):(150～200)。
8.根据权利要求6所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述氮化铝粉末的粒径为5～20μm。
9.根据权利要求6所述的一种光伏设备用薄膜电容器的生产工艺，其特征在于：所述熟化工序为：将混合胶放入搅拌釜，搅拌釜内部的物料温度在85～95℃下进行搅拌，搅拌桨的搅拌速率为90～120r/min。
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Citations (6)
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| CN1871677A (zh) * | 2003-10-29 | 2006-11-29 | 昭和电工株式会社 | 电解电容器 |
| JP2010111111A (ja) * | 2008-10-10 | 2010-05-20 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | コンデンサ用有底円筒形ケース用樹脂被覆アルミニウム合金板 |
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-
2018
- 2018-11-05 CN CN201811307556.XA patent/CN109545555B/zh active Active
Patent Citations (6)
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