CN110136961B - 一种延长寿命防止开路的铝电解电容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，属于电解电容器技术领域。一种延长寿命防止开路的铝电解电容器素子，铝壳，铝盖，其中，素子被铝壳和铝盖包覆，形成铝电解电容器本体，铝壳外侧安装有散热防爆外壳，散热防爆外壳由底座和套管组成；当本装置在使用时，加长后的正负引条的多余端与铆钉在超声波焊接的连接，从而有效加强铆钉和引箔条的接触，防止铝电解电容器长时间使用引箔条腐蚀形成开路，并且，当装置过热时，底座上的风扇转动，使装置散热，并且，套管中含有的盖板上安装的空心铜管和导热膜可进一步提高散热效率，进而使产品的散热性和防爆性提高。

Description

一种延长寿命防止开路的铝电解电容器

技术领域

本发明涉及电解电容器技术领域，具体是一种延长寿命防止开路的铝电解电容器。

背景技术

铝电解电容器作为三大主要电子元器件，广泛应用于变频器、逆变器、UPS电源、工业电源、光伏等产业中，主要起到储能、滤波、旁路作用。

具体来说铝电解电容器一般采用箔式卷绕型结构，有两个电极，正极主要是正箔，负极为电解液，介质为正箔表面的三氧化二铝薄膜。它们构成了铝电解电容器基本结构。

铝电解电容器主要包含以下结构：结合图1所示，该结构称为芯子，主要是由正箔、电解纸、电解液、正负引条采用箔式卷绕型方式卷绕而成，芯子含浸电解液后，称为素子，后通过铝壳2和盖板3进行封装。正负箔分别和正引条，负引条进行铆接，盖板正极铆钉与正极引条通过华司铆接，负极铆钉与负极引条通过华司铆接，装入有底桶状结构的铝壳中，封装成电容器。

目前铝电解电容器的盖板铆接方式是采用普通的压力式铆接。这种铆接方式容易导致产品在使用过程中铆接位置由于产生氧化物腐蚀而使电容器开路。虽然有对现有技术改良，采用储能焊的方式，将正引条与正铆钉焊接，提高引条与盖板的牢固度，降低产品开路风险，但这种方式也存在诸多不足。第一：电流储能焊容易对引条造成损伤。第二：焊接不稳定，容易造成虚焊。第三：无法有效防止负引条腐蚀引起的开路风险。

因此有必要设计一种新的铆接方式，采用超声波焊接，同时对正负引条同时焊接，采用刺铆的方式，增强与引条的牢固度，有效降低产品开路的风险；并且在电容器中引入新型散热系统，延长产品的散热性，使产品的寿命进一步延长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，包括素子，铝壳，铝盖，正引条和负引条,素子安装于铝壳内，并通过铝盖密封，形成铝电解电容器本体，正引条和负引条位于铝壳上，其特征在于，铝壳外侧安装有散热防爆外壳；散热防爆外壳的加入可有效降低电容器的工作温度，从而使电容器的使用寿命延长，并且由于外壳的加入可使产品具有较好的防爆性。

作为优化，所述素子素子外侧含有超声波焊接带；超声波焊接带的存在可使正引条和负引条的加长端与铆钉准确连接固定。

作为优化，所述素子中含有正箔和负箔，所述正引条上覆有华司，并通过铆钉依次穿过华司和正引条，将正引条与素子中正箔铆接；所述负引条上覆有华司，并通过铆钉依次穿过华司和负引条，将负引条与素子中负箔铆接。

作为优化，所述正引条和负引条在铆钉铆接处向外加长，且加长端向铝盖方向折叠，并通过超声波焊于素子中外侧的超声波焊接带处，将加长端与铆钉焊接；正负引条的加长端反向折弯与铆钉接触，增大铆钉与引箔条接触面积，降低铝电解电容器长时间使用引箔条腐蚀开路，且采用超声波焊将正极折弯引箔条与正极铆钉焊接，负极折弯引箔条与负极铆钉焊接，有效加强铆钉和引箔条的接触，防止铝电解电容器长时间使用引箔条腐蚀形成开路。

作为优化，所述散热防爆外壳含有底座，套管和固定绝缘条，其中套管固定于底座上，固定绝缘条固定于套管上；所述固定绝缘条有两根；所述套管内径等于铝壳的外径。

作为优化，所述底座中含有热敏电阻，电源，第一风扇和第二风扇，且热敏电阻，电源，第一风扇和第二风扇依次通过导线闭合连接；热敏电阻的加入，可当电容器在高温工作下，热敏电阻电阻值减小，从而使风扇运转，在减少能耗的基础上，实现电容器的降温。

作为优化，所述套管上通过四根固定轴连接有四块盖板；所述盖板可绕固定轴转动。

作为优化，所述盖板左侧含有空心铜管，右侧含有导热膜，导热膜与盖板之间包覆有气囊；所述含有空心铜管侧的盖板厚度为套管厚度的五分之二，且空心铜管直径为套管厚度的四分之一，所述含有导热膜和气囊侧的盖板厚度为套管厚度的三分之二，导热膜和未膨胀时气囊的厚度为套管厚度的三分之一；所述盖板中含有固定轴处盖板厚度为套管厚度的五分之四。

作为优化，所述导热膜固定于铝壳上，气囊内部含有两块磁吸装置，分别为第一磁吸装置和第二磁吸装置，其中第一磁吸装置将气囊一侧与盖板固定，第二磁吸装置将气囊另一侧与导热膜固定，第一磁吸装置和第二磁吸装置厚度等于未膨胀时气囊的厚度；磁吸装置的加入可使装置在工作结束后，将气囊收回，从而将套管上的盖板闭合，从而可防止灰尘进入装置内部，影响装置寿命。

作为优化，所述正引条和负引条的加长端长度约为8cm，正引条和负引条的总长为25cm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明在铝电解电容器中使用长度较长的引条与正负箔进行铆接，并将引条的多余长度通过超声波焊焊接于铆钉上，首先，铆钉和正极引箔条通过刺铆的方式铆接，极大的增强了铆钉与引箔条的铆接牢固度，同时也增加铆钉与引箔条接触面积，降低接触电阻，其次，正负极引条自由端反向折弯与铆钉接触，增大铆钉与引箔条接触面积，降低铝电解电容器长时间使用引箔条腐蚀开路，再者，采用超声波焊将正极折弯引条与正极铆钉焊接，负极折弯引条与负极铆钉焊接，有效加强铆钉和引条的接触，防止铝电解电容器长时间使用引箔条腐蚀形成开路。

(2)本发明在铝电解电容器中加入由底座，套管和固定绝缘条形成的散热防爆外壳，一方面，底座中含有热敏电阻和风扇，热敏电阻可在高温条件下减小电阻，从而使风扇转动，对电容器进行降温，进而使电热器具有较好的散热性能，另一方面，加入的套管中含有由固定轴固定的可转动盖板，且盖板中含有导热空心铜管和被导热膜覆盖的气囊，在高温条件下，气囊膨胀，从而使盖板绕固定轴转动，从而使空心铜管与电容器表面接触，在风扇的作用下对电容器快速降温，进而使产品的散热性提高，并且，随着的气囊的膨胀，可使导热膜面积增大，从而使导热膜与电容器的接触面积增大，进而进一步提高电容器的散热性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的结构示意图；

图2为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的电容器本体细节图；

图3为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的正负引条与盖板铆钉刺铆铆接示意图；

图4为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的正负引条反向折弯示意图；

图5为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的正负引条与盖板铆钉超声波焊接结构示意图；

图6为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的散热防爆外壳俯视图；

图7为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的A-A向剖视图；

图8为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器的盖板剖视图；

图9为本发明一种延长寿命防止开路的铝电解电容器中含有导热膜和气囊侧盖板的细节图。

图中：1-素子、1-1-超声波焊接带、2-铝壳、3-铝盖、3-1-正引条、3-2-负引条、4-华司、4-1-第一华司、4-2-第二华司、5-铆钉、5-1-第一铆钉、5-2-第二铆钉、6-散热防爆外壳、7-底座、7-1-热敏电阻、7-2-电源、7-3-第一风扇、7-4-第二风扇、8-套管、9-固定轴、9-1-第一固定轴、9-2-第二固定轴、9-3-第三固定轴、9-4-第四固定轴、10-盖板、10-1-第一盖板、10-2-第二盖板、10-3-第三盖板、10-4-第四盖板、10-5-空心铜管、10-6-导热膜、10-7-气囊、11-固定绝缘条、11-1-第一固定绝缘条、11-2-第二固定绝缘条、12-1-第一次磁吸装置、12-2-第二磁吸装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～8，本发明实施例中，一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，包括素子1，铝壳2，铝盖3，正引条3-1和负引条3-2，其中素子1安装于铝壳2内，并通过铝盖3密封，形成铝电解电容器本体，正引条3-1和负引条3-2位于铝盖3上；其中，铝壳2外侧安装有散热防爆外壳6。

其中，素子1外侧含有超声波焊接带1-1。

其中，所述素子1中有正箔和负箔；所述正引条3-1上覆有第一华司4-1，并通过第一铆钉5-1依次穿过第一华司4-1和正引条3-1，将正引条3-1与素子1中正箔铆接；所述负引条3-2上覆有第二华司4-2，并通过第二铆5-2依次穿过第二华司4-2和负引条3-2，将负引条3-2与素子1中负箔铆接。

其中，正引条3-1和负引条3-2在铆钉5铆接处向外加长，且加长端向铝盖3方向折叠，并通过超声波焊于素子1外侧的超声波焊接带1-1处，将加长端与铆钉5焊接。

其中，散热防爆外壳6含有底座7，套管8和固定绝缘条11，套管8固定于底座7上，固定绝缘条11固定于套管8上；所述固定绝缘条11有两根，分别为第一固定绝缘条11-1和第二固定绝缘条11-2；所述套管8内径等于铝壳2的外径。

其中，底座7中含有热敏电阻7-1，电源7-2，第一风扇7-3和第二风扇7-4，且热敏电阻7-1，电源7-2，第一风扇7-3和第二风扇7-4依次通过导线闭合连接。

其中，套管8上含有通过四根固定轴9连接有四块盖板10；所述四根固定轴9分别为第一固定轴9-1，第二固定轴9-2，第三固定轴9-3和第四固定轴9-4；所述四块盖板10分别为第一盖板10-1，第二盖板10-2，第三盖板10-3和第四盖板10-4，所述盖板10可绕固定轴9转动。

其中，盖板10左侧含有空心铜管10-5，右侧含有导热膜10-6，导热膜10-6与盖板10之间包覆有气囊10-7；所述含有空心铜管10-5侧的盖板10厚度为套管8厚度的五分之二，且空心铜管10-5直径为套管8厚度的四分之一，所述含有导热膜10-6和气囊10-7侧的盖板10厚度为套管8厚度的三分之二，导热膜10-6和未膨胀气囊10-7的厚度为套管8厚度的三分之一；所述盖板10中含有固定轴9处盖板10厚度为套管8厚度的五分之四。

其中，导热膜10-6固定于铝壳2上，气囊10-7内部含有两块磁吸装置，分别为第一磁吸装置12-1和第二磁吸装置12-2，其中第一磁吸装置12-1将气囊10-7一侧与盖板10固定，第二磁吸装置12-2将气囊10-7另一侧与导热膜10-6固定，第一磁吸装置12-1和第二磁吸装置12-2厚度等于未膨胀时气囊10-7的厚度。

其中，正引条3-1和负引条3-2的加长端长度约为8cm，正引条3-1和负引条3-2的总长为25cm。

本发明的工作原理是：首先，素子1与铝壳2，铝盖3形成铝电解电容器本体，其中正引条3-1与负引条3-2通过第一华司4-1、第二华司4-2、第一铆钉5-1和第二铆钉5-2采用刺铆方式与素子1中的正负箔连接，并通过超声波焊于超声波焊接带1-3将正引条3-1与负引条3-2的加长端与第一铆钉5-1和第二铆钉5-2焊接；将铝电解电容器本体置于散热防爆外壳6中，并通过第一固定绝缘条11-1和第二固定绝缘条11-2固定，形成延长寿命防止开路的铝电解电容器；应用本发明制备的延长寿命防止开路的铝电解电容器时；当铝电解电容器本体处于工作状态时，由于使用超声波焊接将引条3-1与负引条3-2的加长端焊接于铆钉5上，使产品在工作时不易形成开路；随着装置内部工作温度的升高，热敏电阻7-1电阻减小，从而使第一风扇7-3和第二风扇7-4开始工作，从而使铝电解电容器本体开始降温，使得产品的使用寿命延长，并降低产品的爆炸概率，同时，当装置内部的工作温度提高时，盖板10一侧被导热膜10-6覆盖的气囊10-7膨胀，从而使导热膜10-6与铝壳2的接触面积提高，进而使装置的散热性提高，并且随着气囊10-7的膨胀，盖板10另一侧含有空心铜管10-5向下压并与铝壳2接触，使装置内空气与外界空气实现流通，随着空心铜管10-5内部空气的流动，可使装置的散热性进一步提高，进而提高产品的使用寿命，进一步降低装置的爆炸概率；当装置工作结束后，装置温度恢复到常温，气囊10-7可在第一磁吸装置12-1和第二磁吸装置12-2收缩，并将盖板10与套管8闭合，从而防止灰尘进入装置内部。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，包括素子(1)，铝壳(2)，铝盖(3)，正引条(3-1)和负引条(3-2)，其中素子(1)安装于铝壳(2)内，并通过铝盖(3)密封，形成铝电解电容器本体，正引条(3-1)和负引条(3-2)位于铝盖(3)上；其特征在于，铝壳(2)外侧安装有散热防爆外壳(6)；

所述素子(1)外侧含有超声波焊接带(1-1)；

所述素子(1)中有正箔和负箔；所述正引条(3-1)上覆有华司(4)，并通过铆钉(5)依次穿过华司(4)和正引条(3-1)将正引条(3-1)与素子(1)中正箔铆接；所述负引条(3-2)上覆有华司(4)，并通过铆钉(5)依次穿过华司(4)和负引条(3-2)将负引条(3-2)与素子(1)中负箔铆接；

所述正引条(3-1)和负引条(3-2)在铆钉(5)铆接处向外加长，且加长端向铝盖(3)方向折叠，并通过超声波焊于素子(1)外侧含有的超声波焊接带(1-1)处，将加长端与铆钉(5)焊接；

所述散热防爆外壳(6)含有底座(7)，套管(8)和固定绝缘条(11)，套管(8)固定于底座(7)上，固定绝缘条(11)固定于套管(8)上；所述固定绝缘条(11)有两根；所述套管(8)内径等于铝壳(2)的外径；

所述套管(8)上通过四根固定轴(9)连接有四块盖板(10)，且盖板(10)可绕固定轴(9)转动；

所述盖板(10)左侧含有空心铜管(10-5)，右侧含有导热膜(10-6)，且导热膜(10-6)与盖板(10)之间包覆有气囊(10-7)；所述含有空心铜管(10-5)侧的盖板(10)厚度为套管(8)厚度的五分之二，且空心铜管(10-5)直径为套管(8)厚度的四分之一，所述含有导热膜(10-6)和气囊(10-7)侧的盖板(10)厚度为套管(8)厚度的三分之二，导热膜(10-6)和未膨胀时气囊(10-7)的厚度为套管(8)厚度的三分之一；所述盖板(10)中含有固定轴(9)处盖板(10)厚度为套管(8)厚度的五分之四。

2.根据权利要求1所述的一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，其特征在于，所述底座(7)中含有热敏电阻(7-1)，电源(7-2)，第一风扇(7-3)和第二风扇(7-4)，且热敏电阻(7-1)，电源(7-2)，第一风扇(7-3)和第二风扇(7-4)依次通过导线闭合连接。

3.根据权利要求1所述的一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，其特征在于，所述导热膜(10-6)固定于铝壳(2)上，气囊(10-7)内部含有两块磁吸装置，分别为第一磁吸装置(12-1)和第二磁吸装置(12-2)，其中第一磁吸装置(12-1)将气囊(10-7)一侧与盖板(10)固定，第二磁吸装置(12-2)将气囊(10-7)另一侧与导热膜(10-6)固定，第一磁吸装置(12-1)和第二磁吸装置(12-2)厚度为未膨胀时气囊(10-7)的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种延长寿命防止开路的铝电解电容器，其特征在于，所述正引条(3-1)和负引条(3-2)的加长端长度为8cm，正引条(3-1)和负引条(3-2)的总长为25cm。