CN114267540A - 一种高效散热型铝电解电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明型涉及一种高效散热型铝电解电容器,包括:外壳、素子、引线、盖板;所述的素子设置在外壳内;所述的引线一端连接素子另一端穿过盖板露出;所述的盖板与外壳开口处密封衔接;其特征在于:所述的盖板由环形件、板块、绝缘套构成;所述的环形件中通且内周壁沿圆周方向设置有凹槽;所述的环形件中通部分镶嵌入所述的板块后形成一体;所述的板块外沿的部分嵌入凹槽中;所述的板块设置有通孔;所述通孔镶嵌入绝缘套;所述的素子轴心为中空且中空处设置有条形结构体;所述的条形结构体贯穿素子轴心露出的上端与板块的下端面抵接。通过盖板将电容器内腔及素子中的热量迅速高效对外释放,达到高效散热效果,提高产品耐受纹波电流与耐高温的能力。
Description
技术领域
本发明属于电容器技术领域,尤其是一种高效散热型铝电解电容器。
背景技术
电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,是电路中必不可少的组成部分。由于电子科学技术的发展,电子产品向高频化、小型化、高可靠度方向发展,对电容器性能,特别是散热性能的要求特别高。目前市面上铝电解电容器内部多采用液态的电解质,外部使用铝壳,封口处使用橡胶封口塞密封,铝壳的导热面积有限,产品本身发热量大或者散热量小导致电容器温度过高,电容器工作时产生的热量无法完全被及时疏散,残余热量加速电容器内部电解液的挥发,从而影响电容器的使用寿命以及产品的耐受纹波电流的能力,甚至导致电容器失效。传统的电容器存在发热量大而散热性能低,耐受纹波电流的能力的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高效散热型铝电解电容器,解决技术问题是提高铝电解电容器的散热性能,达到具备高耐温性及稳定性的目的。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种高效散热型铝电解电容器,包括:外壳、素子、引线、盖板;所述的素子设置在外壳内;所述的引线一端连接素子另一端穿过盖板露出;所述的盖板与外壳开口处密封衔接;其特征在于:所述的盖板由环形件、板块、绝缘套构成;所述的环形件中通且内周壁沿圆周方向设置有凹槽;所述的环形件中通部分镶嵌入所述的板块后形成一体;所述的板块外沿的部分嵌入凹槽中;所述的板块设置有通孔;所述通孔镶嵌入绝缘套;所述的素子轴心为中空且中空处设置有条形结构体;所述的条形结构体贯穿素子轴心露出的上端与板块的下端面抵接,下端与垫片抵接。所述垫片设置在外壳底部。
进一步的,所述的板块为金属板块、陶瓷板块、散热胶板块中的其中一种。
进一步的,所述的通孔为两个且以板块中心为对称点对称设置于板块上。
进一步的,所述的凹槽的高度与板块的高度一致。
进一步的,所述的板块的形状为圆形或多边形。
进一步的,所述的条形结构体为实心或空心柱状体,材料为绝缘导热材料。
进一步的,所述的盖板中的板块上端面与环形件上端面之间形成第一台阶,所述的环形件上端面与外壳开口末端形成第二台阶;所述凹槽的深度L为板块直径长度的五分之一以上。
本发明优点和积极效果是:
1.本发明一种高效散热型铝电解电容器,解决技术问题是提高铝电解电容器的散热性能,与现有技术相比,本发明通过盖板高效对外释放热量,起到降低铝电解电容器内部的温度,在素子轴心为中空且中空处设置有条形结构体,该条形结构体为绝缘散热材质,能迅速将素子内部的热量导出,再由板块将热量传递出去。一方面通过外壳将铝电解电容器内部的热量对外散发,另一方面,通过盖板将素子内部的热量导出,两部分的散热方式,使得铝电解电容器内部散热均匀,避免局部过热,通过这种散热方式,可迅速高效地达到散热降温的效果,使得铝电解电容器具备高效的散热性,运行稳定性和使用寿命得到大大提高,适用于恶劣的环境中使用。
2.根据电容器寿命计算,产品本身发热量小或者散热量大,可以有效提高产品寿命,或者同等寿命下,提高产品的耐受纹波电流的能力,从而提高产品竞争力。本发明的目的就是为了从结构上解决散热问题,以便提高产品纹波能力。通过设计便捷的散热路径,快速地将发热源的热量有效地对外传递,起到从根源上解决散热问题,提高产品的耐受纹波电流耐高温的能力。
附图说明
图1是本发明的零件爆炸立体结构示意图。
图2是本发明的截面示意图。
图3是本发明的盖板立体结构示意图。
图4是本发明的盖板截面示意图。
图5是本发明的盖板零件截面示意图。
图6是本发明的图2中A部局部放大图。
附图标号说明:1、外壳;2、素子;3、引线;4、盖板;5、条形结构体;6、垫片;401、环形件;402、板块;403、通孔;404、绝缘套;4011、凹槽。
具体实施方式
结合附图对本发明实施例做进一步详述: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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图6所示,本发明所述的一种高效散热型铝电解电容器,包括:外壳1、素子2、引线3、盖板4;所述的素子2设置在外壳1内;所述的引线3一端连接素子2另一端穿过盖板4露出;所述的盖板4与外壳1开口处密封衔接;其特征在于:所述的盖板4由环形件401、板块402、绝缘套404构成;所述的环形件401中通且内周壁沿圆周方向设置有凹槽4011;所述的环形件401中通部分镶嵌入所述的板块402后形成一体;所述的板块402外沿的部分嵌入凹槽4011中;所述的板块402设置有通孔403;所述通孔403镶嵌入绝缘套404;所述的素子2轴心为中空且中空处设置有条形结构体5;所述的条形结构体5贯穿素子2轴心露出的上端与板块402的下端面抵接,下端与垫片6抵接。所述垫片6设置在外壳1底部。
所述的板块402为金属板块、陶瓷板块、散热胶板块中的其中一种。其中板块402优选为金属板块,金属板块具备较好的导热性以及刚性。
所述的凹槽4011的高度与板块402的高度一致。具体的,所述的凹槽4011的高度与板块402的高度一致,凹槽4011更容易嵌入板块402,并且使得板块402在凹槽4011内紧密贴合,结构牢固具备气密性,防止铝电解电容器内部的电解液蒸发。
所述的条形结构体5为实心或空心柱状体,材料为绝缘导热材料。其中条形结构体5优选为实心的绝缘导热材料。所述的素子2轴心为中空且中空处设置有条形结构体5;所述的条形结构体5贯穿素子2轴心露出的上端与板块402的下端面抵接,下端与垫片6抵接。在铝电解电容器工作时,素子2内部的温度将会升高。当温度过高时,使得铝电解电容器内部温度过高,导致爆破或失效,影响稳定性及使用寿命。当素子2产生高温时,可通过条形结构体5及时将热量进行传导,分别从条形结构体5端部将热量传输给盖板4中的板块402,由板块402将热量外传,达到散热的效果。另一方 ,外壳1内部的热量也可以通过盖板4中的板块402进行散热,另一部分热量通过外壳1本身进行对外散热。通过盖板4、条形结构体5、外壳1、垫片6共同进行散热,达到全方位散热的效果,具备高效的散热性能。使得铝电解电容器耐温性更强,稳定性和使用寿命大大提高。
实施例一
所述的素子2设置在外壳1内;所述的引线3一端连接素子2另一端穿过盖板4露出;所述的盖板4与外壳1开口处密封衔接;其特征在于:所述的盖板4由环形件401、板块402、绝缘套404构成;所述的环形件401中通且内周壁沿圆周方向设置有凹槽4011;所述的环形件401中通部分镶嵌入所述的板块402后形成一体;所述的板块402外沿的部分嵌入凹槽4011中;所述的板块402设置有通孔403;所述通孔403镶嵌入绝缘套404;所述的素子2轴心为中空且中空处设置有条形结构体5;所述的条形结构体5贯穿素子2轴心露出的上端与板块402的下端面抵接,下端与垫片6抵接。所述垫片6设置在外壳1底部。
所述的盖板4中的板块402采用圆形板块,其材质为纯度为98%铝材,具备较高的导热系数,所述的板块402的厚度为2-3nm。所述的环形件401高度为5-7nm,其中所述凹槽4011的深度L为板块402直径长度的五分之一。
所述的条形结构体5为实心柱状体,材料为绝缘导热材料。所述的素子2轴心为中空且中空处设置有条形结构体5;所述的条形结构体5贯穿素子2轴心露出的上端与板块402的下端面抵接,下端与垫片6抵接,所述垫片6设置在外壳1底部。
铝电解电容器在工作时条形结构体5将素子2内部的热量处传递给盖板4中的板块402,即材质为纯度为98%铝材板块,另一方面,铝电解电容器内部的热量也有部分传递给盖板4中的板块402,即素子2内部的热量和铝电解电容器内部的热量都可以由盖板4中的板块402对外释放。达到散热效果。
实施例二
所述的盖板4中的板块402采用圆形板块,其材质为纯度为98%铝材,具备较高的导热系数,所述的板块402的厚度为2-3nm。所述的环形件401高度为5-7nm,其中所述凹槽4011的深度L为板块402直径长度的五分之三。
所述的条形结构体5为实心柱状体,材料为绝缘导热材料。所述的素子2轴心为中空且中空处设置有条形结构体5;所述的条形结构体5贯穿素子2轴心露出的上端与板块402的下端面抵接,下端与垫片6抵接,所述垫片6设置在外壳1底部。
铝电解电容器在工作时条形结构体5将素子2内部的热量处传递给盖板4中的板块402,即材质为纯度为98%铝材板块,另一方面,铝电解电容器内部的热量也有部分传递给盖板4中的板块402,即素子2内部的热量和铝电解电容器内部的热量都可以由盖板4中的板块402对外释放。达到散热效果。
实施例三
所述的盖板4中的板块402采用圆形板块,其材质陶瓷板块,具备较高的导热系数,所述的板块402的厚度为2-3nm。所述的环形件401高度为5-7nm,其中所述凹槽4011的深度L为板块402直径长度的五分之一。
所述的条形结构体5为实心柱状体,材料为绝缘导热材料。所述的素子2轴心为中空且中空处设置有条形结构体5;所述的条形结构体5贯穿素子2轴心露出的上端与板块402的下端面抵接,下端与垫片6抵接,所述垫片6设置在外壳1底部。
铝电解电容器在工作时条形结构体5将素子2内部的热量处传递给盖板4中的板块402,即材质为陶瓷板块,另一方面,铝电解电容器内部的热量也有部分传递给盖板4中的板块402,即素子2内部的热量和铝电解电容器内部的热量都可以由盖板4中的板块402对外释放。达到散热效果。
实施例四
实施例四与实施例三的不同之处在于实施例四中的所述的盖板4中的板块402采用圆形板块,其材质散热胶板。其他与施例三相同。
对比例一
对比例一为普通的铝电解电容器,其盖板4为一体成型的橡胶塞,盖板4的厚度为5nm。所述的素子2轴心未设置贯穿的条形结构体5,外壳1底部未设置垫片6。其他测试条件与实施例一相同。
将所得产品铝电解电容器产品规格:3000μF 63V 18×50为例,施加纹波电流6.7A,进行温升测试,实验结果如表一所示:
表一
由表一可知,通过同一环境温度,施加纹波电流6.7A的测试结果可知本发明实例一素子芯温度的递增温度值为1.9℃;实施例二的素子芯温度的递增温度值为1.9℃;实施例三的素子芯温度的递增温度值为2.4℃;实施例四的素子芯温度的递增温度值为2.6℃;对比例一的素子芯温度的递增温度值为4.1℃。由此可以得出,在同一环境温度中,施加同样的纹波电流;实施例一至实施例四与对比例一进比较,采用盖板4与条形结构体5相结合进行散热,具备较好的散热性能,提高了纹波能力,在应对大纹波电流时,电解电容器的素子的温度上升幅度小,能控在安全温度范围内保证了其稳定性。而对比例一为普通未设计有散热结构的电解电容器,其温度攀升值达到4.1℃,耐纹波电流能力差,散热性能较差,出现温度偏高的异常情况,说明采用盖板4与条形结构体5相结合进行散热的结构及方式具备较高的耐纹波能力和高效的散热效果。
需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.一种高效散热型铝电解电容器,包括:外壳、素子、引线、盖板;所述的素子设置在外壳内;所述的引线一端连接素子另一端穿过盖板露出;所述的盖板与外壳开口处密封衔接;其特征在于:所述的盖板由环形件、板块、绝缘套构成;所述的环形件中通且内周壁沿圆周方向设置有凹槽;所述的环形件中通部分镶嵌入所述的板块后形成一体;所述的板块外沿的部分嵌入凹槽中;所述的板块设置有通孔;所述通孔镶嵌入绝缘套;所述的素子轴心为中空且中空处设置有条形结构体;所述的条形结构体贯穿素子轴心露出的上端与板块的下端面抵接,下端与垫片抵接,所述垫片设置在外壳底部。
2.根据权利要求1所述的一种高效散热型铝电解电容器,其特征在于:所述的板块为金属板块、陶瓷板块、散热胶板块中的其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种高效散热型铝电解电容器,其特征在于:所述的通孔为两个且以板块中心为对称点对称设置于板块上。
4.根据权利要求1所述的一种高效散热型铝电解电容器,其特征在于:所述的凹槽的高度与板块的高度一致。
5.根据权利要求1所述的一种高效散热型铝电解电容器,其特征在于:所述的板块的形状为圆形或多边形。
6.根据权利要求1所述的一种高效散热型铝电解电容器,其特征在于:所述的条形结构体为实心或空心柱状体,材料为绝缘导热材料。
7.根据权利要求1所述的一种高效散热型铝电解电容器,其特征在于:所述的盖板中的板块上端面与环形件上端面之间形成第一台阶,所述的环形件上端面与外壳开口末端形成第二台阶;所述凹槽的深度(L)为板块直径长度的五分之一以上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518106 workshop A102 (No. 4132, Songbai Road), Fengbin Industrial Park, Tangwei community, Fenghuang street, Guangming District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Fengbin Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: 518106 workshop A102 (No. 4132, Songbai Road), Fengbin Industrial Park, Tangwei community, Fenghuang street, Guangming District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: CAPXON ELECTRONIC (SHEN ZHEN) Co.,Ltd. |