CN112768232B - 一种高防爆性的电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种高防爆性的电解电容器，其包括电容、内壳和外壳，所述内壳内部设有用于安装电容的容纳腔，所述外壳包覆于内壳外并与内壳配合形成溢流腔，所述内壳开设有连通溢流腔和容纳腔的溢流滑道，所述外壳的内侧面开设有与溢流滑道相对的让位槽，所述溢流滑道内安装有限压阀体，所述限压阀体在溢流滑道和让位槽内滑动并与溢流滑道和让位槽滑动连接，所述限压阀体分为上段和下段，所述上段阻断溢流滑道，所述下段的侧面开设有用于连通容纳腔和溢流腔的连通槽，所述上段和让位槽的槽底通过弹性件相连。本申请具有使得电容器故障时实现防爆同时防止电解液发生喷射的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电容器的领域，尤其是涉及一种高防爆性的电解电容器。
背景技术
卷绕式电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，其具有多种类型，比如电解电容器，电解电容器通常是由金属箔(铝/钽)作为正电极，金属箔的绝缘氧化层作为电介质，电解电容器以其正电极的不同分为铝电解电容器和钽电解电容器。铝电解电容器的负电极由浸过电解质液(液态电解质)的薄纸/薄膜或电解质聚合物构成；钽电解电容器的负电极通常采用二氧化锰。
对于电解电容器而言，若电压过载或者反接，又或者由于寿命、故障等原因而引起过大的电流流动，电解电容器的温度将随之上升，此时电解电容器中所浸渍的电解质液的有机溶剂蒸发或者电解质液通过热分解而产生蒸发气体，或者电解质液通过电化学反应分解产生氢气或蒸发气体，最终造成电解电容器的内压上升。
在相关技术中，电解电容器的壳体顶部通常设置有防爆阀，当壳体的内压过高时，该防爆阀打开阀门，使构成电解液或气体溢出，从而使得电解电容器在发生故障状态时不发生爆炸。但是发明人认为，在采取该种结构后，由于电解质液向外部喷出，电解质液将会附着于装配有该电解电容器的基板或其它电子部件上，并将导致短路或漏电等异常现象。
发明内容
为了使得电容器故障时实现防爆同时防止电解液发生喷射，本申请提供一种高防爆性的电解电容器。
本申请提供的一种高防爆性的电解电容器，采用如下的技术方案：
一种高防爆性的电解电容器，包括电容、内壳和外壳，所述内壳内部设有用于安装电容的容纳腔，所述外壳包覆于内壳外并与内壳配合形成溢流腔，所述内壳开设有连通溢流腔和容纳腔的溢流滑道，所述外壳的内侧面开设有与溢流滑道相对的让位槽，所述溢流滑道内安装有限压阀体，所述限压阀体在溢流滑道和让位槽内滑动并与溢流滑道和让位槽滑动连接，所述限压阀体分为上段和下段，所述上段阻断溢流滑道，所述下段的侧面开设有用于连通容纳腔和溢流腔的连通槽，所述上段和让位槽的槽底通过弹性件相连。
通过采用上述技术方案，当内壳的电容发生故障而过热时，容纳腔内部的电解质溶液膨胀升压，或者分解产生气体导致容纳腔高压，此时连通于容纳腔的溢流滑道内的限压阀体收到电解质溶液的推动而压迫弹性件，从而在溢流滑道和让位槽内滑动。其中，上段随着容纳腔内部压力的不断增大而逐渐进入让位槽中，直至下段进入溢流腔。下段上的连通槽将会连通容纳腔和溢流腔，从而使得电解质溶液经由连通槽流入溢流腔中，实现泄压。
优选的，还包括用于与控制电容通断电的芯片相连的线组，所述线组穿设于限压阀体并与限压阀体滑动连接，所述限压阀体为用于导通第一导线和第二导线的热敏电阻块，所述线组包括绝缘杆、以及穿设于外壳的第一导线和第二导线，所述第一导线的一端穿入让位槽，所述第二导线的一端穿入内壳并弯曲进入溢流滑道，所述绝缘杆连于限压阀体，所述绝缘杆连于第一导线位于让位槽的一端和第二导线位于溢流滑道内的一端，所述第一导线和绝缘杆的连接截面与热敏电阻块朝向让位槽的一面相平齐，所述限压阀体在绝缘杆长度方向的长度大于绝缘杆的长度，所述限压阀体在绝缘杆上滑动以接触或脱离第一导线。
当电解质溶液溢流入溢流腔时，将会影响该电容的性能，通过采用上述技术方案，由于第一导线和绝缘杆的连接截面与热敏电阻块朝向让位槽的一面相平齐，第一导线和第二导线之间不导通，因此线组断路，不会使芯片通电，能够节约电能。当电解质溶液膨胀升压时，将会推动限压阀体，限压阀体接触第一导线从而使得线组导通，芯片对热敏电阻的阻值进行检测从而判断电容内电解质溶液的温度。当电解质溶液温度达到温度阈值且连通槽未连通容纳腔和溢流腔时，芯片控制电容断电，阻止电容继续发热，从而对电容进行保护。如果此时容纳腔内部内压继续增高时，才会触发溢流保护机制。
优选的，所述溢流腔内安装有栅格套筒，所述栅格套筒由若干环绕内壳的横条和连接各横条的纵条组成，所述横条与纵条交错设置，所述纵条的相对两侧抵接于内壳的外侧面和外壳的内侧面，所述横条在内壳和外壳之间的厚度小于纵条。
通过采用上述技术方案，栅格套筒上的纵条用于连接和支撑内壳和外壳，横条用于增大连接纵条和增大内壳的散热面积，由于横条在内壳和外壳之间的厚度小于纵条，使得溢流到溢流腔的电解质溶液能够在溢流腔内依靠重力自然流下。当电解质溶液充斥于栅格时，将会增大内壳和外壳之间的散热面积，降低内壳内电解质溶液温度。
优选的，所述内壳和外壳为圆筒状，所述连通槽有若干条且均匀开设于限压阀体的外侧面，当所述限压阀体朝向让位槽的一面超过第一导线和绝缘杆的连接截面预设长度后，连通槽连通容纳腔和溢流滑道。
通过采用上述技术方案，容纳腔内的电解质溶液将会均匀地向外溢流。
优选的，所述弹性件为套接于第一导线上的弹簧。
通过采用上述技术方案，弹簧随着压缩距离的增大弹性逐渐增强，以便于确定容纳腔内电解质溶液的压力阈值。
优选的，所述第一导线和第二导线点焊于外壳上。
优选的，所述内壳的外侧面和外壳的内侧面设置有抗腐蚀层。
通过采用上述技术方案，电解质溶液将不会对内壳造成腐蚀。
优选的，所述内壳的底部与外壳的底部相抵接，所述外壳的底部设置有接线柱，所述接线柱穿入内壳并与电容电性连接。
附图说明
图1是本申请实施例中一种高防爆性的电解电容器的整体示意图；
图2是本申请实施例中一种高防爆性的电解电容器的各层剖视图；
图3是本申请实施例中一种高防爆性的电解电容器在正常工作时限压阀体和线组用于阐述相对位置的结构示意图；
图4是本申请实施例中一种高防爆性的电解电容器在开始过热时限压阀体和线组用于阐述相对位置的结构示意图；
图5是本申请实施例中一种高防爆性的电解电容器在过热导致限压阀体打开溢流阀道时限压阀体和线组用于阐述相对位置的结构示意图。
附图标记说明：
1、电容；2、内壳；21、容纳腔；22、溢流滑道；3、外壳；31、溢流腔；32、让位槽；4、限压阀体；41、上段；42、下段；43、连通槽；5、线组；51、第一导线；52、第二导线；53、绝缘杆；6、栅格套筒；61、横条；62、纵条；7、接线柱；8、弹性件。
具体实施方式
以下结合附图1-5，对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高防爆性的电解电容器。参照图1和图2，该电解电容器包括由内向外依次设置的电容1、内壳2和外壳3。
内壳2和外壳3均为圆柱状壳体，外壳3与内壳2同轴设置且外壳3的内径大于内壳2的外径。在本实施例中，内壳2的底部抵接于外壳3的底部并固定连接。外壳3的内腔高度大于内壳2的高度，外壳3包覆于内壳2外并与内壳2配合形成溢流腔31，溢流腔31围绕于内壳2的侧面和顶面。
内壳2内部设有容纳腔21，电容1安装于容纳腔21内，外壳3的底部设置有两个接线柱7，两个接线柱7穿入内壳2并分别与电容1的正极和负极电性连接。在其它实施方式中，接线柱7也可以使用贴片替代，两个贴片通过引线分别连于电容1的正极和负极。
内壳2的顶部开设有连通溢流腔31和容纳腔21的溢流滑道22，在本实施例中，溢流滑道22为圆柱形通道且与内壳2同轴设置。外壳3顶部的内侧面还开设有让位槽32，让位槽32与溢流滑道22相对设置，在本实施例中，让位槽32为圆形盲槽，且直径与溢流滑道22的直径相适配。
溢流滑道22和让位槽32内安装有一个限压阀体4，该限压阀体4位于在溢流滑道22和让位槽32内滑动并与溢流滑道22和让位槽32滑动连接，在本实施例中，该限压阀体4为整体呈圆柱形的热敏电阻块，该限压阀体4的直径与溢流滑道22的直径相适配。参照图3和图4，特别的，限压阀体4分为伸入让位槽32的上段41和位于溢流通道内的下段42。由于上段41呈圆柱状且直径与溢流滑道22的直径相适配，因此上段41位于溢流滑道22时将会阻断溢流滑道22。下段42的侧面开设有连通槽43，参照图5，当下段42伸入溢流腔31时，容纳腔21和溢流腔31将会通过连通槽43相互连通，从而使得容纳腔21内的电解质溶液流入容纳腔21中。特别的，连通槽43有若干条且均匀开设于限压阀体4的外侧面，当限压阀体4朝向让位槽32的一面超过第一导线51和绝缘杆53的连接截面预设长度后，连通槽43连通容纳腔21和溢流滑道22。
为了使得容纳腔21和溢流腔31在容纳腔21内压超过一定压力时才导通，因此让位槽32内设置有弹性件8，上段41和让位槽32的槽底通过弹性件8相连。在本实施例中，弹性件8为弹簧，弹簧套接于第一导线51上，弹簧的两端分别连接上段41的端部和让位槽32的槽底。弹簧随着压缩距离的增大弹性逐渐增强，当容纳腔21内电解质溶液超过压力阈值时，弹性件8将被压缩预设长度。
继续参照图3，限压阀体4上连接有线组5，线组5的两端用于与控制电容1通断电的芯片相连，线组5穿设于限压阀体4并与限压阀体4滑动连接。线组5包括绝缘杆53、以及穿设于外壳3的第一导线51和第二导线52，第一导线51和第二导线52与外壳3的连接处点焊于外壳3上。第一导线51的一端用于与芯片相连，另一端穿入让位槽32内，第二导线52的一端用于与芯片相连，另一端经溢流腔31穿入内壳2并弯曲进入溢流滑道22，第一导线51位于让位槽32的一端和第二导线52位于溢流滑道22内的一端相对设置且均位于内壳2的轴线上。绝缘杆53穿设于限压阀体4内并与限压阀体4同轴设置，绝缘杆53的两端分别连接第一导线51位于让位槽32的一端和第二导线52位于溢流滑道22内的一端，也就是说，限压阀体4可以在绝缘杆53、第一导线51位于让位槽32的一端和第二导线52位于溢流滑道22内的一端上滑动。参照图3，第一导线51和绝缘杆53的连接截面与限压阀体4朝向让位槽32的一面相平齐，限压阀体4在绝缘杆53长度方向的长度大于绝缘杆53的长度，限压阀体4在绝缘杆53上滑动以接触或脱离第一导线51。
参照图3，当电容1正常工作时，第一导线51和绝缘杆53的连接截面与热敏电阻块朝向让位槽32的一面相平齐时，第一导线51和第二导线52之间不导通，因此线组5断路，不会使芯片通电，能够节约电能。参照图4，当电解质溶液膨胀升压时，将会推动限压阀体4，限压阀体4接触第一导线51从而使得线组5导通，芯片对热敏电阻的阻值进行检测从而判断电容1内电解质溶液的温度。当电解质溶液温度达到温度阈值且连通槽43未连通容纳腔21和溢流腔31时，芯片控制电容1断电，阻止电容1继续发热，从而对电容1进行保护。参照图5，如果此时容纳腔21内部内压继续增高时，才会触发容纳腔21内的电解质溶液向外溢流。
内壳2的外侧面和外壳3的内侧面设置有抗腐蚀层，溢流腔31内安装有栅格套筒6，栅格套筒6由若干环绕内壳2的横条61和连接各横条61的纵条62组成，横条61与纵条62交错设置，在本实施例中，栅格套筒6呈圆筒状，其中纵条62沿内壳2的轴向设置。纵条62的相对两侧抵接于内壳2的外侧面和外壳3的内侧面，横条61在内壳2和外壳3之间的厚度小于纵条62在内壳2和外壳3之间的厚度。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高防爆性的电解电容器，其特征在于，包括电容(1)、内壳(2)和外壳(3)，所述内壳(2)内部设有用于安装电容(1)的容纳腔(21)，所述外壳(3)包覆于内壳(2)外并与内壳(2)配合形成溢流腔(31)，所述内壳(2)开设有连通溢流腔(31)和容纳腔(21)的溢流滑道(22)，所述外壳(3)的内侧面开设有与溢流滑道(22)相对的让位槽(32)，所述溢流滑道(22)内安装有限压阀体(4)，所述限压阀体(4)在溢流滑道(22)和让位槽(32)内滑动并与溢流滑道(22)和让位槽(32)滑动连接，所述限压阀体(4)分为上段(41)和下段(42)，所述上段(41)阻断溢流滑道(22)，所述下段(42)的侧面开设有用于连通容纳腔(21)和溢流腔(31)的连通槽(43)，所述上段(41)和让位槽(32)的槽底通过弹性件(8)相连；
还包括用于与控制电容(1)通断电的芯片相连的线组(5)，所述线组(5)穿设于限压阀体(4)并与限压阀体(4)滑动连接，所述线组(5)包括绝缘杆(53)、以及穿设于外壳(3)的第一导线(51)和第二导线(52)，所述限压阀体(4)为用于导通第一导线(51)和第二导线(52)的热敏电阻块，所述第一导线(51)的一端穿入让位槽(32)，所述第二导线(52)的一端穿入内壳(2)并弯曲进入溢流滑道(22)，所述绝缘杆(53)连于限压阀体(4)，所述绝缘杆(53)连于第一导线(51)位于让位槽(32)的一端和第二导线(52)位于溢流滑道(22)内的一端，所述第一导线(51)和绝缘杆(53)的连接截面与限压阀体(4)朝向让位槽(32)的一面相平齐，所述限压阀体(4)在绝缘杆(53)长度方向的长度大于绝缘杆(53)的长度，所述限压阀体(4)在绝缘杆(53)上滑动以接触或脱离第一导线(51)。
2.根据权利要求1所述的高防爆性的电解电容器，其特征在于，所述溢流腔(31)内安装有栅格套筒(6)，所述栅格套筒(6)由若干环绕内壳(2)的横条(61)和连接各横条(61)的纵条(62)组成，所述横条(61)与纵条(62)交错设置，所述纵条(62)的相对两侧抵接于内壳(2)的外侧面和外壳(3)的内侧面，所述横条(61)在内壳(2)和外壳(3)之间的厚度小于纵条(62)。
3.根据权利要求2所述的高防爆性的电解电容器，其特征在于，所述内壳(2)和外壳(3)为圆筒状，所述连通槽(43)有若干条且均匀开设于限压阀体(4)的外侧面，当所述限压阀体(4)朝向让位槽(32)的一面超过第一导线(51)和绝缘杆(53)的连接截面预设长度后，所述连通槽(43)连通容纳腔(21)和溢流滑道(22)。
4.根据权利要求1所述的高防爆性的电解电容器，其特征在于，所述弹性件(8)为套接于第一导线(51)上的弹簧。
5.根据权利要求1所述的高防爆性的电解电容器，其特征在于，所述第一导线(51)和第二导线(52)点焊于外壳(3)上。
6.根据权利要求1所述的高防爆性的电解电容器，其特征在于，所述内壳(2)的外侧面和外壳(3)的内侧面设置有抗腐蚀层。
7.根据权利要求1所述的高防爆性的电解电容器，其特征在于，所述内壳(2)的底部与外壳(3)的底部相抵接，所述外壳(3)的底部设置有接线柱(7)，所述接线柱(7)穿入内壳(2)并与电容(1)电性连接。
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