CN112863867A - 一种抗电流冲击的电解电容 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种抗电流冲击的电解电容，其包括壳体、安装于壳体内的电容本体、设置于壳体底部的第一引脚和第二引脚、以及设置于壳体的耐冲击机构，所述壳体内上下设置有相互连通的滑动腔和容置腔，所述电容本体安装于容置腔内且两极分别连于第一引脚和第二引脚，所述耐冲击机构包括设置于滑动腔内并隔断滑动腔两端的导电滑动件、以及设置于壳体侧面的过流熔断保护组件，所述导电滑动件在滑动腔内滑动并与壳体滑动连接，所述壳体在滑动腔的顶部处相对设置有第一触点和第二触点，所述第一触点与第一引脚电性相连，所述第二触点通过过流熔断保护组件与第二引脚电性相连。本申请具有受到电流冲击时自动断电，从而保护电容并防止电容爆炸的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电子元件领域，尤其是涉及一种抗电流冲击的电解电容。
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，比如铝电解电容器，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；当外加正向电压时，阳极本应受到氧化；但铝箔致密的氧化层会保护阳极、当氧化层破损也可以迅速氧化修复，因此电解电容的正向漏电流非常小，寿命也很长。
铝电解电容里面是有电解液的，电解液受热时或者受到浪涌电流或电压冲击时，电解电容的阳极铝箔上的氧化膜受到破坏，这时铝箔中的铝就直接暴露在电解液中，而电解液中是含有水的，所以在阳极的氧化膜破损部分，电解液中的水会和阳极铝箔会反应产生氧化铝和氢气以进行修复，生成新的氧化层而发生自愈。但是，当铝电解电容持续受热或者受到电流冲击时，电解液快速膨胀，当电解液膨胀到一定程度就会导致电容鼓包，如果电解电容温度升的太快，还可能导致电容爆浆甚至爆炸，造成危险。
发明内容
为了避免电流冲击导致电解电容鼓包爆炸，本申请提供一种抗电流冲击的电解电容。
本申请提供的一种抗电流冲击的电解电容，采用如下的技术方案：
一种抗电流冲击的电解电容，包括壳体、安装于壳体内的电容本体、设置于壳体底部的第一引脚和第二引脚、以及设置于壳体的耐冲击机构，所述壳体内上下设置有相互连通的滑动腔和容置腔，所述电容本体安装于容置腔内且两极分别连于第一引脚和第二引脚，所述耐冲击机构包括设置于滑动腔内并隔断滑动腔两端的导电滑动件、以及活动安装于壳体侧面的过流熔断保护组件，所述导电滑动件在滑动腔内滑动并与壳体滑动连接，所述壳体在滑动腔的顶部处相对设置有第一触点和第二触点，所述第一触点与第一引脚电性相连，所述第二触点通过过流熔断保护组件与第二引脚电性相连。
通过采用上述技术方案，当电容本体受到大电流冲击时，电容本体上的阳极铝箔将会受到破坏并产生氢气，此时容置腔内的内压升高，推动导电滑动件移动，直至导电滑动件导通第一触点和第二触点。当第一触点和第二触点导通时，电容本体将被导电滑动件短路，而过流熔断保护组件相当于短接于电源，大电流将迅速促使过流熔断保护组件短路，从而使得电容器发生断路，防止电容本体持续产生氢气而损坏甚至发生爆炸。
优选的，所述壳体在滑动腔处的内壁设置有滑动环槽，所述导电滑动件包括与滑动环槽相适配的金属滑环、以及设置于金属滑环内部的隔断薄片，所述隔断薄片与金属滑环固定相连，所述隔断薄片与壳体的顶部通过弹性件相连。
通过采用上述技术方案，金属滑环滑动到第一触点和第二触点处时，将导通第一触点和第二触点。金属滑环与滑动环槽之间可以通过添加润滑油油封等方式使得金属滑环和滑动环槽之间的缝隙封闭，避免透气。同时，隔断薄片阻隔滑动腔的两侧，容置腔内气压增大时隔断薄片将受到推动压缩弹性件，直至金属滑环移动到滑动腔的顶部与触点相连。
优选的，所述壳体的外侧面开设有连通于滑动腔的安装孔，所述过流熔断保护组件包括设置于安装孔内的移动件、以及沿安装孔的轴向设置于移动件内若干熔丝管，所述移动件隔断安装孔的两端并与移动孔活动连接，所述安装孔的孔壁相对设置有上触点和下触点，所述安装孔内在上触点和下触点之间设置有导通位，所述熔丝管在安装孔内的移动轨迹经过导通位，所述熔丝管在导通位内时电性连接上触点和下触点。
通过采用上述技术方案，在使用时，先将最外侧的熔丝管安装在导通位上，当熔丝管熔断时，意味着壳体内部产生了一定的氢气，但是由于及时短路，电容本体将发生自愈，因此电容本体的电学特性基本保持在额定范围内。当排除外部干扰时，将移动件向外移动，使得相邻的熔丝管移动入导通位并与上触点和下触点导通，电容本体将恢复工作。此时，由于移动件向外移动，壳体内的气体将部分进入安装孔内，容置腔气压降低，导电滑动件下降，从而使得第一触点和第二触点之间断开连接。
优选的，所述安装孔为螺纹圆孔，所述移动件为螺纹圆柱，所述安装孔与移动件螺纹连接，所述熔丝管沿螺纹柱的径向设置并沿轴向等距排列。
通过采用上述技术方案，在使用时，将移动件沿安装孔转动即可实现移动件在安装孔内的移动，此外，安装孔内的螺纹有助于阻断壳体内外的气体导通。
优选的，所述移动件的侧壁上设置有若干色环，所述色环和所述熔丝管一一对应，所述熔丝管与导通位的距离等于该熔丝管对应的色环到壳体外侧面的距离。
通过采用上述技术方案，当移动件向外移动时，可以根据色环的位置控制移动件的移动距离，当色环位于壳体外侧面时，熔丝管将移动到导通位并与上触点和下触点相连。
优选的，所述移动件远离滑动腔的一端设置有一字槽。
通过采用上述技术方案，一字槽有利于人们使用螺丝刀等工具拧动移动件。
优选的，所述壳体呈圆柱状，当所述熔丝管位于导通位时所述一字槽的开设方向与壳体的轴线同向。
通过采用上述技术方案，一字槽可以进行位置指示，人们可以对熔丝管的朝向进行微调。
优选的，所述金属滑环的底面设置有防腐层。
通过采用上述技术方案，防腐层阻止金属滑环与电解液发生化学反应。
优选的，所述弹性件为弹簧。
附图说明
图1是本申请实施例中一种抗电流冲击的电解电容的整体示意图；
图2是本申请实施例中一种抗电流冲击的电解电容经过移动件轴线和壳体轴线的剖面上的剖视图；
图3是本申请实施例中过流熔断保护组件的整体示意图；
图4是本申请实施例中一种抗电流冲击的电解电容的等效电路图。
附图标记说明：
1、壳体；11、滑动腔；12、容置腔；13、滑动环槽；14、第一触点；15、第二触点；16、安装孔；161、上触点；162、下触点；163、导通位；2、电容本体；3、第一引脚；4、第二引脚；5、耐冲击机构；51、导电滑动件；511、金属滑环；512、隔断薄片；52、过流熔断保护组件；521、移动件；5211、一字槽；522、熔丝管；53、弹性件。
具体实施方式
以下结合附图1-4，对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种抗电流冲击的电解电容。参照图1和图2，该电解电容包括壳体1、安装于壳体1内的电容本体2、设置于壳体1底部的第一引脚3和第二引脚4、以及设置于壳体1的耐冲击机构5。
参照图2，壳体1为圆柱状的壳体1，第一引脚3和第二引脚4穿设于壳体1的底部。壳体1内具有圆柱状的空腔，该空腔分为相互连通的滑动腔11和容置腔12，其中，滑动腔11远离壳体1的底部而容置腔12靠近壳体1的底部。电容本体2整体呈圆柱状并安装于容置腔12内，电容本体2包括相互卷绕的两片铝箔、位于铝箔之间的电解纸、以及浸润于电解纸上的电解液，电解纸用于使得两片铝箔相互绝缘。
耐冲击机构5包括设置于滑动腔11内并隔断滑动腔11两端的导电滑动件51、以及活动安装于壳体1侧面的过流熔断保护组件52。壳体1在滑动腔11处的内壁设置有滑动环槽13，也就是说，壳体1在滑动腔11处侧壁的内径大于在容置腔12处侧壁的内径。导电滑动件51包括与滑动环槽13相适配的金属滑环511、以及设置于金属滑环511内部的隔断薄片512，金属滑环511在滑动环槽13内滑动并与滑动环槽13滑动连接，金属滑环511的底面设置有防腐层，以阻止金属滑环511与电解液发生化学反应。为了提高金属滑环511对两侧空间的阻隔能力，金属滑环511与滑动环槽13的槽底可通过油封等方式阻断缝隙并降低滑动摩擦力。隔断薄片512的边缘与金属滑环511固定相连，隔断薄片512与壳体1的顶部通过弹性件53相连，在本实施例中，弹性件53为弹簧。
壳体1在滑动腔11的顶部处相对设置有第一触点14和第二触点15，当金属滑环511滑动到滑动腔11的顶部时，金属滑环511将与第一触点14和第二触点15电性相连。第一触点14与第一引脚3通过埋于壳体1内部的铜线电性相连，第二触点15通过埋于壳体1内部的铜线依次连于过流熔断保护组件52和第二引脚4。
参照图2，壳体1的侧面开设有连通滑动腔11和外界的安装孔16，安装孔16为螺纹圆孔且轴线垂直于壳体1的轴线。参照图2和图3，过流熔断保护组件52包括设置于安装孔16内的移动件521和沿安装孔16的轴向安装的若干熔丝管522，移动件521隔断安装孔16的两端并与移动孔活动连接，在本实施例中，移动件521为螺纹圆柱，移动件521与安装孔16螺纹连接。熔丝管522沿螺纹柱的径向设置并沿轴向等距排列，在本实施例中，各根熔丝管522的朝向相同。安装孔16的孔壁相对设置有上触点161和下触点162，安装孔16内在上触点161和下触点162之间设置有导通位163，熔丝管522在安装孔16内的移动轨迹经过导通位163，当熔丝管522在导通位163内时电性连接上触点161和下触点162。在组装时，先拧动移动件521，使得移动件521上远离滑动腔11的熔丝管522位于导通位163上，当熔丝管522熔断时，意味着壳体1内部产生了一定的氢气，但是由于及时短路，电容本体2将发生自愈，因此电容本体2的电学特性基本保持在额定范围内。当排除外部干扰时，拧动移动件521以使得移动件521朝向远离滑动腔11的方向移动，使得熔断的熔丝管522移出导通位163，相邻的完好熔丝管522移动入导通位163，从而使得上触点161和下触点162再次导通。由于移动件521向外移动，壳体1内的气体将部分进入安装孔16内，容置腔12气压降低，弹性件53推动导电滑动件51下降，从而使得第一触点14和第二触点15之间断开连接。
为了方便拧动移动件521，参照图3，移动件521远离滑动腔11的一端设置有一字槽5211，有利于人们使用螺丝刀等工具拧动移动件521。为了便于指示人们拧动移动件521的距离，移动件521的侧壁上设置有若干色环，色环的数量与熔丝管522的数量相同且色环和熔丝管522一一对应。熔丝管522与导通位163的距离等于该熔丝管522对应的色环到壳体1外侧面的距离。当移动件521向外移动时，可以根据色环的位置控制移动件521的移动距离，当色环位于壳体1外侧面时，熔丝管522将移动到导通位163并与上触点161和下触点162相连。进一步的，熔丝管522位于导通位163时一字槽5211的开设方向与壳体1的轴线同向。一字槽5211可以进行位置指示，人们可以对熔丝管522的朝向进行微调。
本实施例的实施原理为：
参照图2和图4，第一引脚3和第二引脚4与外部电路相连，第一引脚3-熔丝管522-电容本体2-第二引脚4形成干路，第一触点14-金属滑环511-第二触点15相当于并联于电容本体2两端的可控开关，当该可控开关导通时，电容本体2将被短路且干路的电流快速增大，从而烧断熔丝管522，使得干路断路。因此，当电容本体2受到大电流冲击时，电容本体2上的阳极铝箔将会受到破坏并产生氢气，此时容置腔12内的内压升高，推动导电滑动件51移动，直至导电滑动件51导通第一触点14和第二触点15，熔丝管522烧断。在排除外界电路的电流波动因素后，为了使得电容恢复工作，利用一字槽5211拧动移动件521向外移动，熔断的熔丝管522移出导通位163，相邻的完好熔丝管522移动入导通位163，从而使得上触点161和下触点162再次导通，电容本体2恢复工作。
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 (9)
1.一种抗电流冲击的电解电容，其特征在于，包括壳体(1)、安装于壳体(1)内的电容本体(2)、设置于壳体(1)底部的第一引脚(3)和第二引脚(4)、以及设置于壳体(1)的耐冲击机构(5)，所述壳体(1)内上下设置有相互连通的滑动腔(11)和容置腔(12)，所述电容本体(2)安装于容置腔(12)内且两极分别连于第一引脚(3)和第二引脚(4)，所述耐冲击机构(5)包括设置于滑动腔(11)内并隔断滑动腔(11)两端的导电滑动件(51)、以及活动安装于壳体(1)侧面的过流熔断保护组件(52)，所述导电滑动件(51)在滑动腔(11)内滑动并与壳体(1)滑动连接，所述壳体(1)在滑动腔(11)的顶部处相对设置有第一触点(14)和第二触点(15)，所述第一触点(14)与第一引脚(3)电性相连，所述第二触点(15)通过过流熔断保护组件(52)与第二引脚(4)电性相连。
2.根据权利要求1所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述壳体(1)在滑动腔(11)处的内壁设置有滑动环槽(13)，所述导电滑动件(51)包括与滑动环槽(13)相适配的金属滑环(511)、以及设置于金属滑环(511)内部的隔断薄片(512)，所述隔断薄片(512)与金属滑环(511)固定相连，所述隔断薄片(512)与壳体(1)的顶部通过弹性件(53)相连。
3.根据权利要求2所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述壳体(1)的外侧面开设有连通于滑动腔(11)的安装孔(16)，所述过流熔断保护组件(52)包括设置于安装孔(16)内的移动件(521)、以及沿安装孔(16)的轴向设置于移动件(521)内若干熔丝管(522)，所述移动件(521)隔断安装孔(16)的两端并与移动孔活动连接，所述安装孔(16)的孔壁相对设置有上触点(161)和下触点(162)，所述安装孔(16)内在上触点(161)和下触点(162)之间设置有导通位(163)，所述熔丝管(522)在安装孔(16)内的移动轨迹经过导通位(163)，所述熔丝管(522)在导通位(163)内时电性连接上触点(161)和下触点(162)。
4.根据权利要求3所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述安装孔(16)为螺纹圆孔，所述移动件(521)为螺纹圆柱，所述安装孔(16)与移动件(521)螺纹连接，所述熔丝管(522)沿螺纹柱的径向设置并沿轴向等距排列。
5.根据权利要求4所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述移动件(521)的侧壁上设置有若干色环，所述色环和所述熔丝管(522)一一对应，所述熔丝管(522)与导通位(163)的距离等于该熔丝管(522)对应的色环到壳体(1)外侧面的距离。
6.根据权利要求4所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述移动件(521)远离滑动腔(11)的一端设置有一字槽(5211)。
7.根据权利要求6所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述壳体(1)呈圆柱状，当所述熔丝管(522)位于导通位(163)时所述一字槽(5211)的开设方向与壳体(1)的轴线同向。
8.根据权利要求2所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述金属滑环(511)的底面设置有防腐层。
9.根据权利要求2所述的抗电流冲击的电解电容，其特征在于，所述弹性件(53)为弹簧。
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