CN114616639B - 电容器 - Google Patents

Abstract

电容器包括电容器元件(2)、一对母线和绝缘构件(4)。电容器元件(2)包括正极面(2P)和负极面(2N)。一对母线包括连接到电容器元件(2)的正极面(2P)的正极母线(3P)和连接到负极面(2N)的负极母线。绝缘构件(4)配置在正极母线(3P)与负极面(2N)之间，并且呈板状。绝缘构件(4)的一部分被插入到设置于正极母线(3P)的母线贯通孔(30)中。

Description

电容器

技术领域

本公开涉及一种电容器。

背景技术

在专利文献1中，公开了多个电容器元件配置成在使其负极面相对的同时排列成两列的电容器。通过这样配置多个电容器元件，能够减小作为电容器整体的厚度，容易实现扁平化。

在专利文献1所记载的电容器中，连接到多个电容器元件的正极面的正极母线形成为经过彼此相对的多个电容器元件的负极面附近。在专利文献1所记载的电容器中，为了确保正极母线与负极面之间的电绝缘性，正极母线中的经过负极面附近的部位被弯折成远离该负极面。由此，确保了正极母线与负极面之间的绝缘空间距离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/098622号

发明内容

在专利文献1所记载的电容器中，由于正极母线中的负极面附近的部位被弯折以远离负极面，因此，容易阻碍作为电容器整体的扁平化。由于近年的电容器的扁平化的要求，即使电容器例如以零点几毫米为单位进行扁平化也是理想的。

因此，可以考虑简单地在正极母线与负极面之间夹设绝缘构件来确保正极母线与负极面之间的电绝缘性。在这种情况下，无需将正极母线弯折成远离负极面，从而容易实现电容器的扁平化。然而，在这种情况下，为了维持绝缘构件位于正极母线与负极面之间的状态，需要对绝缘构件进行定位，但是如果不对固定手段进行改进，则认为有可能会导致电容器的大型化。

本公开提供了一种容易实现扁平化的电容器。

本公开的一个方式是一种电容器，上述电容器包括：

电容器元件，上述电容器元件包括一对电极面；

一对母线，一对上述母线分别连接到上述电容器元件的一对上述电极面；以及

板状的绝缘构件，上述绝缘构件配置在成为一个极性的上述母线即特定母线与成为另一极性的上述电极面或上述母线之间，

上述绝缘构件的一部分被插入到设置于上述特定母线的母线贯通孔中，

上述绝缘构件包括主体部和以从上述主体部穿过上述母线贯通孔的方式延伸设置的延设部，

上述延设部包括在上述特定母线中的配置有上述绝缘构件的面部的扩展方向中的彼此正交的纵方向和横方向这两个方向上，沿上述纵方向突出的第一延伸部和沿上述横方向突出的第二延伸部。

在上述方式的电容器中，绝缘构件的一部分被插入到设置于特定母线的母线贯通孔中。因此，通过将绝缘构件的一部分插入到特定母线的母线贯通孔中，能够实现绝缘构件相对于特定母线的定位，并且能够简化定位结构。由此，能够在防止电容器的大型化的同时，进行绝缘构件的定位。

如上所述，根据上述方式，能够提供一种容易实现扁平化的电容器。

另外，权利要求书中记载的括号内的符号表示与后述实施方式中记载的具体元件的对应关系，并不对本公开的技术范围进行限定。

附图说明

参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。

图1是实施方式1中的电容器的俯视图。

图2是图1的II-II线向视剖视图。

图3是图2的绝缘构件周边的放大图

图4是去除了图1中的密封件后的图。

图5是实施方式1中的电容器的分解立体图。

图6是实施方式1中的正极母线和绝缘构件的俯视图。

图7是表示实施方式1中的绝缘构件被插入到正极母线的母线贯通孔中而定位于正极母线的形态的示意剖视图。

具体实施方式

(实施方式1)

使用图1～图7对电容器1的实施方式进行说明。

如图5所示，本实施方式的电容器1包括电容器元件2、一对母线和绝缘构件4。

如图2所示，作为一对电极面，电容器元件2包括正极面2P和负极面2N。一对母线包括连接到电容器元件2的正极面2P的正极母线3P和连接到负极面2N的负极母线3N。如图2、图3、图6所示，绝缘构件4配置在正极母线3P与负极面2N之间，并且呈板状。如图6和图7所示，绝缘构件4的一部分被插入到设置于正极母线3P的母线贯通孔30中。

以下，对本实施方式进行详细说明。

电容器1例如能够构成电力转换装置的一部分。电力转换装置能够作为装设于电动汽车、混合动力车等车辆的车载用电力转换装置。电力转换装置配置于未图示的直流电源与三相交流电动机之间。电容器1使从直流电源侧施加的直流电压平滑化，并将平滑后的直流电压向开关电路侧输出。通过开关电路将直流电压转换为交流电压。电力转换装置将这样得到的交流电压施加于三相交流电动机。

电容器元件2例如能够设为卷绕金属化膜而形成的薄膜电容器，上述薄膜电容器在其卷绕轴方向的两端部包括由金属合金形成的电极面。如图1、图4、图5所示，本实施方式的电容器1包括多个电容器元件2。而且，本实施方式的电容器1是对多个电容器元件2的配置进行改进而实现了电容器1整体的扁平化(即，使厚度变薄)的电容器。

如图4、图5所示，在本实施方式的电容器1中，多个电容器元件2使负极面2N彼此沿电容器1的短边方向相对，并且沿电容器1的长边方向排列成两列。电容器元件2容易在其一对电极面的相对方向上成为长条，因此，通过采用这样的配置，能够实现电容器1的扁平化。另外，以下，将电容器1的厚度方向称为Z方向，将电容器1的长边方向称为X方向，将电容器1的短边方向称为Y方向。X方向、Y方向、Z方向是彼此正交的方向。如图1和图2所示，多个电容器元件2被收容在电容器壳体5内。

如图5所示，电容器壳体5形成为在Z方向的一侧开口的箱状。电容器壳体5例如由具有电绝缘性的热塑性的树脂构成。电容器壳体5具有底壁51和从底壁51立设的侧壁52，在侧壁52的与底壁51相反的一侧包括开口部53。以下，适当地，将Z方向上的电容器壳体5的开口侧称为Z1侧，将其相反侧称为Z2侧。

底壁51呈将长边方向设为X方向且将短边方向设为Y方向的长方形板状。侧壁52从底壁51的周缘向Z1侧立设，形成为与Z方向正交的截面形状为长方形状。在侧壁52中设置有向电容器壳体5的外侧突出的被固定部54。被固定部54具有将电容器壳体5安装于其他构件的作用。例如，电容器1通过被固定部54与构成电力转换装置的外轮廓的未图示的装置壳体螺栓紧固。

在电容器壳体5内配置有正极母线3P、绝缘构件4、电容器元件2和负极母线3N，如图1、图2所示，上述构件被密封件6密封。密封件6例如由具有电绝缘性的热固化性树脂构成。密封件6在具有流动性的低温状态下填充在电容器壳体5内，之后通过加热而固化。密封件6中的Z1侧的端部形成于与电容器壳体5的开口部53相同的位置。密封件6对多个电容器元件2进行密封，并且确保各电容器元件2的耐湿性。

如图2、图5所示，正极母线3P包括：以沿着电容器壳体5的底壁51的方式形成的母线底面部31P；以及从母线底面部31P的Y方向的端缘向Z1侧延伸设置的母线侧面部32P。母线底面部31P与电容器壳体5的底壁51相对，母线侧面部32P与电容器壳体5的侧壁52相对。

如图5、图6所示，母线底面部31P呈将X方向设为长边且将Y方向设为短边的长方形板状。如图2、图3所示，母线底面部31P与电容器壳体5的底壁51相对，并且在与底壁51之间形成有微小的间隙。而且，在母线底面部31P与电容器壳体5的底壁51之间的微小区域中也配置有密封件6。

如图5、图6所示，在母线底面部31P中形成有沿Z方向贯穿母线底面部31P的多个母线贯通孔30。母线贯通孔30具有在电容器壳体5内填充密封件6时使具有流动性的密封件6穿过的作用。即，通过形成母线贯通孔30，容易使密封件6遍布整个电容器壳体5内。

如图6所示，多个母线贯通孔30包括多个中央贯通孔300，上述多个中央贯通孔300被配置于母线底面部31P的Y方向的中央位置，并且在沿Y方向相对的电容器元件2之间的空间中形成于沿Z方向重叠的位置。多个中央贯通孔300沿X方向排列。当从电容器壳体5的开口部53填充具有流动性的密封件6时，密封件6穿过Y方向上的电容器元件2之间和中央贯通孔300，并且浸透到母线底面部31P与电容器壳体5之间。

如图5、图6所示，母线侧面部32P形成有一对，从母线底壁51部的Y方向的两端缘朝向Z1侧立设。如图2所示，各母线侧面部32P与电容器壳体5的侧壁52接近并相对。Y方向的一侧的母线侧面部32P连接到构成排列成两列的电容器元件2中的一侧的列的电容器元件2的各个正极面2P。Y方向的另一侧的母线侧面部32P连接到构成排列成两列的电容器元件2中的另一侧的列的电容器元件2的各个正极面2P。

如图5、图6所示，从一个母线侧面部32P延伸设置有用于将正极母线3P与电力转换装置内的开关电路的开关元件电连接的母线端子部33P。如图1所示，母线端子部33P配置在电容器壳体5的外部，并且形成为比电容器壳体5更向Y方向的外侧突出。

如图2、图3、图5～图7所示，在正极母线3P的母线底面部31P的Z1侧的面上固定有绝缘构件4。绝缘构件4具有确保各电容器元件2的负极面2N与正极母线3P之间的电绝缘性的作用。绝缘构件4夹设在两列的电容器元件2的彼此相对的负极面2N与正极母线3P的母线底面部31P之间，并且确保上述构件之间的电绝缘性。

如图6所示，绝缘构件4在母线底面部31P的整个X方向的范围内形成。在本实施方式中，绝缘构件4的X方向的长度比母线底面部31P的X方向的长度长，绝缘构件4被配置成从母线底面部31P向X方向的两侧突出。

例如，绝缘构件4能够弹性变形，并且呈板状。即，在附加外力而从自由状态变形(挠曲)的情况下，在该外力被释放时，绝缘构件4会弹性变形以返回至大致原来的状态。例如，绝缘构件4由PET片构成。另外，板状是指包括薄膜状、片状等那样的厚度较小的形状的概念。绝缘构件4的整体由密封件6埋设在电容器壳体5内。

而且，如图5、图6所示，绝缘构件4包括配置于正极母线3P的母线底面部31P的Z1侧的主体部41和以从主体部41穿过母线贯通孔30的方式延伸设置的延设部42。而且，如图7所示，各延设部42中的延伸设置一侧的端部43被配置成与母线底面部31P的Z2侧的面相对。由此，绝缘构件4与正极母线3P的母线底面部31P卡合。

另外，限制了绝缘构件4相对于母线底面部31P向延设部42所延伸设置的一侧移动。即，在绝缘构件4相对于母线底面部31P向延设部42所延伸设置的一侧(例如图7中的纸面左侧)移动时，延设部42与母线贯通孔30干涉，从而限制绝缘构件4的移动。因此，绝缘构件4被定位成难以相对于母线底面部31P向延设部42所延伸设置的一侧移动。

如图6所示，绝缘构件4在X方向的一侧的区域中具有两个延设部42(以下，也称为第一对延设部421)，在X方向的另一侧的区域中具有两个延设部42(以下，也称为第二对延设部422)，总计具有四个延设部42。

第一对延设部421中的一个从绝缘构件4的主体部41向X方向的一侧突出，另一个从绝缘构件4的主体部41向Y方向的一侧突出。由此，在母线底面部31P的扩展方向中的彼此正交的X方向和Y方向这两个方向上，绝缘构件4相对于正极母线3P进行定位。

另外，第二对延设部422中的一个从绝缘构件4的主体部41向X方向的一侧突出，另一个从绝缘构件4的主体部41向Y方向的一侧突出。第一对延设部421中的沿X方向突出的延设部42的延设方向和第二对延设部422中的沿X方向突出的延设部42的延设方向是彼此相反的方向，在本实施方式中是彼此相向的方向。另外，第一对延设部421中的沿Y方向突出的延设部42的延设方向与第二对延设部422中的沿Y方向突出的延设部42的延设方向是彼此相反的方向，在本实施方式中朝向彼此远离的一侧。由此，绝缘构件4在X方向和Y方向这两个方向上更牢固地相对于正极母线3P进行定位。

如图6所示，绝缘构件4被配置于母线底面部31P的Z1侧的面，以从Z1侧对母线底面部31P的中央贯通孔300的整体进行覆盖。在绝缘构件4中形成有绝缘贯通孔420，上述绝缘贯通孔420形成于沿Z方向与中央贯通孔300重叠的位置。因此，当从电容器壳体5的开口方向即Z方向观察时，绝缘贯通孔420位于多个电容器元件2之间的区域。因此，当在电容器壳体5中填充具有流动性的密封件6时，密封件6能够穿过绝缘贯通孔420和中央贯通孔300，并且浸透到母线底面部31P与电容器壳体5的底壁51之间。

多个绝缘贯通孔420沿X方向排列成一列。另外，绝缘贯通孔420形成为小于沿Z方向重叠的母线贯通孔30(中央贯通孔300)，并且位于比该母线贯通孔30的外轮廓更靠内侧的位置。由此，确保了电容器元件2的负极面2N与正极母线3P的母线底面部31P之间的沿面距离，并且确保了上述构件之间的电绝缘性。

如图2～图4所示，在各电容器元件2的负极面2N上连接有负极母线3N。在本实施方式中，存在连接到两列的电容器元件2中的一列电容器元件2的各个负极面2N的负极母线3N和连接到另一列的电容器元件2的各个负极面2N的负极母线3N这两个负极母线3N。

两个负极母线3N配置成在一列的电容器元件2的Z1侧的位置处彼此沿Z方向重叠。如图4、图5所示，在负极母线3N上也形成有沿Z方向贯穿负极母线3N的多个母线贯通孔30。如图4所示，多个母线贯通孔30中的一部分形成于沿Z方向与沿Y方向相对的电容器元件2之间的区域重叠的位置，由此，难以阻碍密封件6向上述区域的浸透。

在各负极母线3N中的与电容器元件2连接的一侧相反一侧，形成有用于将各负极母线3N与开关元件电连接的母线端子部33N。如图1、图2、图4所示，母线端子部33N配置在电容器壳体5的外部，并且形成为比电容器壳体5更向Y方向的外侧突出。各负极母线3N包括两个母线端子部33N，各负极母线3N的母线端子部33N配置成彼此沿Z方向重叠。

接着，对本实施方式的作用效果进行说明。

在本实施方式的电容器1中，绝缘构件4的一部分被插入到设置于正极母线3P的母线贯通孔30中。因此，通过将绝缘构件4的一部分插入到正极母线3P的母线贯通孔30中，能够实现绝缘构件4相对于正极母线3P的定位，并且能够简化定位结构。由此，能够在防止电容器1的大型化的同时，进行绝缘构件4的定位。

在此，在电容器壳体5内配置绝缘构件4来确保电容器壳体5内的部件之间的电绝缘性的情况下，在电容器壳体5内对绝缘构件4进行定位(固定)成为技术上的难点。在绝缘构件4在电容器壳体5内发生位置偏移的情况下，认为有可能无法确保期望的电绝缘性。在此，也可以考虑简单地利用粘接件或双面胶带来将绝缘构件4固定在电容器壳体5内。然而，在这种情况下，在需要其他构件、考虑到与填充在电容器壳体5内的密封件6的反应性而需要选择粘接件、双面胶带、密封件6的材料、容易增加电容器1整体的厚度这些点上存在技术问题。

因此，如本申请那样，通过将绝缘构件4的一部分插入到正极母线3P的母线贯通孔30中来进行绝缘构件4相对于正极母线3P的定位，无需使用用于对绝缘构件4进行定位的构件，无需考虑与密封件6的反应性，并且也能够抑制厚度的增加。

另外，绝缘构件4包括配置于正极母线3P的一个面侧的主体部41和以从主体部41穿过母线贯通孔30的方式延伸设置的延设部42，延设部42的一部分配置成与正极母线3P的另一面侧相对。由此，在Z方向的两个方向上进行绝缘构件4相对于正极母线3P的定位。因此，更容易防止绝缘构件4与正极母线3P的位置偏移。

另外，在正极母线3P中的配置有绝缘构件4的面部的扩展方向中的彼此正交的纵方向即X方向和横方向即Y方向这两个方向上，绝缘构件4相对于正极母线3P进行定位。因此，在与Z方向正交的方向上，能够防止绝缘构件4相对于正极母线3P的位置偏移。

另外，在电容器壳体5内填充有对电容器元件2进行密封的密封件6，绝缘构件4相对于正极母线3P配置于电容器壳体5所开口的Z1侧。因此，容易防止绝缘构件4从正极母线3P脱落。在此，假设绝缘构件4配置于正极母线3P的Z2侧的情况下，通过流入到电容器壳体5内的密封件6，会朝向远离正极母线3P的一侧对绝缘构件4进行按压，因此，绝缘构件4有可能会从正极母线3P脱落。另一方面，如本实施方式那样，如果将绝缘构件4相对于正极母线3P配置在电容器壳体5所开口的一侧(Z1侧)，则在电容器壳体5内填充具有流动性的液状的密封件6时，通过流入电容器壳体5内的密封件6将绝缘构件4按压于正极母线3P，因此，消除了绝缘构件4脱落的担忧。

另外，多个电容器元件2在使负极面2N彼此相对的同时，沿与该相对面的方向(Y方向)正交的排列方向(X方向)排列成多列。由此，能够实现电容器1整体的扁平化。另一方面，负极面2N和正极母线3P接近，要求确保上述构件之间的电绝缘性。因此，通过将绝缘构件4配置在多个电容器元件2中的彼此相对的负极面2N与正极母线3P之间，能够在实现扁平化的同时，确保电容器1内的电绝缘性。

另外，绝缘构件4形成在正极母线3P的配置有绝缘构件4的面部中的整个排列方向(X方向)的范围内。因此，更容易确保正极母线3P与负极面2N之间的电绝缘性。

另外，绝缘构件4具有朝向正极母线3P的母线贯通孔30开口的绝缘贯通孔420。因此，流入到电容器壳体5内的密封件6穿过绝缘贯通孔420，从而容易在整个电容器壳体5内穿行。

另外，当从电容器壳体5的开口方向(Z方向)观察时，绝缘贯通孔420位于多个电容器元件2之间的区域。电容器元件2之间的区域是流入到电容器壳体5内的密封件6所穿过的区域，因此，通过在该区域中配置绝缘贯通孔420，能够防止密封件6向整个电容器壳体5内的浸透受到阻碍。

如上所述，根据本实施方式，能够提供一种容易实现扁平化的电容器。

本公开并不限定于上述各实施方式，能在不脱离本公开主旨的范围内应用于各种实施方式。例如，在上述实施方式中，示出了将绝缘构件的一部分被插入到设置于正极母线的母线贯通孔中来确保正极母线与电容器元件的负极面之间的电绝缘性的示例，但是不限于此。例如，也可以将绝缘构件的一部分插入到设置于负极母线的母线贯通孔中来用于确保负极母线与正极母线或正极面之间的电绝缘性。此外，例如，也可以通过在绝缘构件的一部分中形成柱状地突出的延设部并将该延设部压入母线贯通孔中，从而将绝缘构件相对于母线定位。

虽然根据实施方式对本公开进行了记述，但是应当理解为本公开并不限定于该实施方式、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步在此基础上包括有仅单个要素、其以上或以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。

Claims (8)

1.一种电容器，所述电容器包括：

电容器元件，所述电容器元件包括一对电极面；

一对母线，一对所述母线分别连接到所述电容器元件的一对所述电极面；以及

板状的绝缘构件，所述绝缘构件配置在成为一个极性的所述母线即特定母线与成为另一极性的所述电极面或所述母线之间，

所述绝缘构件的一部分被插入到设置于所述特定母线的母线贯通孔中，

所述绝缘构件包括主体部和以从所述主体部穿过所述母线贯通孔的方式延伸设置的延设部，

所述延设部包括在所述特定母线中的配置有所述绝缘构件的面部的扩展方向中的彼此正交的纵方向和横方向这两个方向上，沿所述纵方向突出的第一延伸部和沿所述横方向突出的第二延伸部。

2.如权利要求1所述的电容器，其特征在于，

所述主体部配置于所述特定母线的一个面侧，所述延设部的一部分配置成与所述特定母线的另一面侧相对。

3.如权利要求1或2所述的电容器，其特征在于，

所述绝缘构件在所述纵方向和所述横方向这两个方向上，相对于所述特定母线进行定位。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的电容器，其特征在于，

所述电容器包括电容器壳体，所述电容器壳体收容所述电容器元件，并且具有开口部，

在所述电容器壳体内填充有对所述电容器元件进行密封的密封件，

所述绝缘构件相对于所述特定母线配置在所述电容器壳体所开口的一侧。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电容器，其特征在于，

所述电容器包括多个所述电容器元件，

多个所述电容器元件在使同极的所述电极面彼此相对的同时，沿着与相对的方向正交的排列方向排列成多列，

所述绝缘构件配置在多个所述电容器元件中的彼此相对的同极的所述电极面与同该电极面相反的极性的所述特定母线之间。

6.如权利要求5所述的电容器，其特征在于，

所述绝缘构件形成在所述特定母线的配置有所述绝缘构件的面部的整个所述排列方向的范围内。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的电容器，其特征在于，

所述电容器包括电容器壳体，所述电容器壳体收容所述电容器元件，并且具有开口部，

在所述电容器壳体内填充有对所述电容器元件进行密封的密封件，

所述绝缘构件具有朝向所述特定母线的所述母线贯通孔开口的绝缘贯通孔。

8.如权利要求7所述的电容器，其特征在于，

当从所述电容器壳体的开口方向观察时，所述绝缘贯通孔位于多个所述电容器元件之间的区域。