CN115249584A - 一种电容器及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容器及电动汽车，电容器包括：电容芯组，所述电容芯组包括多个阵列排布的电容芯，电容芯包括电极，电极包括极性相反的第一电极和第二电极，电容芯至少包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面包括至少两个第一电极，第二表面包括至少两个第二电极，同一行中电容芯的电极排布方式相同；同一电容芯中的第一电极和第二电极之间的连线的延伸方向与第一方向相交；其中，第一方向为第一表面垂直指向第二表面的方向。合理设置同一电容芯中第一电极和第二电极的相对位置关系，提高电容芯中电流传输的均一性，进而保证电容芯排布紧凑性，降低空间占用面积，提高功率密度。

Description

一种电容器及电动汽车

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电容器及电动汽车。

背景技术

近年伴随着新能源车发展和推广普及,在其电机驱动用逆变器里，直流电压支撑用的薄膜电容已经成为了不可忽视的重要组件之一，其技术备受瞩目。薄膜电容器主要由铜排和电容芯构成。由于车载逆变器体积不断缩小，功率密度不断的提升，紧凑型设计已经成为设计趋势。

发明内容

本发明提供了一种电容器及电动汽车，合理设置电容芯中电极的设置位置，进而在电容芯排布过程中，节省相邻电容芯与电容芯之间的间隙，减少空间，提升功率密度。

第一方面，根据本发明提供了一种电容器，包括：

电容芯组，所述电容芯组包括多个阵列排布的电容芯，电容芯包括电极，电极包括极性相反的第一电极和第二电极，所述电容芯至少包括相对设置的第一表面和第二表面，

所述第一表面包括至少两个第一电极，所述第二表面包括至少两个第二电极，同一行中所述电容芯的电极排布方式相同；

同一所述电容芯中的所述第一电极和所述第二电极之间的连线的延伸方向与第一方向相交；

其中，所述第一方向为所述第一表面垂直指向所述第二表面的方向。

可选的，相邻行中所述电容芯的第一表面相邻设置，或，相邻行中所述电容芯的第二表面相邻设置。

可选的，相邻所述第一表面中的第一电极错开设置；或，相邻所述第二表面中的第二电极错开设置。

可选的，所述电容器还包括铜排，所述铜排位于所述电容芯一侧，所述铜排与所述电容芯连接设置。

可选的，所述铜排包括依次设置的第一子铜排、绝缘层和第二子铜排，所述第一子铜排与所述第二子铜排的极性相反。

可选的，当所述第一电极与所述第一子铜排极性相同，所述第二电极与所述第二子铜排极性相同，所述第一电极与所述第一子铜排通过第一铜排连接过孔电连接，所述第二电极与所述第二子铜排通过第二铜排连接过孔电连接；

或，当所述第一电极与所述第二子铜排极性相同，所述第二电极与所述第一子铜排极性相同，所述第一电极与所述第二子铜排通过第三铜排连接过孔电连接，所述第二电极与所述第一子铜排通过第四铜排连接过孔电连接。

可选的，位于同一第一表面的相邻设置的第一电极之间设置有第一铜排连接结构，所述位于同一第二表面的相邻设置的第二电极之间设置有第二铜排连接结构，所述第一铜排连接结构的延伸方向和所述第二铜排连接结构的延伸方向均与所述第一方向相交。

可选的，所述电容器还包括导热衬底，所述导热衬底位于所述铜排远离所述电容芯组一侧。

可选的，所述电容器还包括机壳，沿所述第一方向，所述导热衬底远离所述电容芯一侧的表面与所述机壳至少部分接触。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括第一方面中任一项所述的电容器。

本发明实施例的技术方案，提供了一种电容器，包括：电容芯组，电容芯组包括多个阵列排布的电容芯，电容芯包括电极，电极包括极性相反的第一电极和第二电极，电容芯至少包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面包括至少两个第一电极，第二表面包括至少两个第二电极，同一行中电容芯的电极排布方式相同；同一电容芯中的第一电极和第二电极之间的连线的延伸方向与第一方向相交；其中，第一方向为第一表面垂直指向第二表面的方向。合理设置同一电容芯中第一电极和第二电极的相对位置关系，提高电容芯中电流传输的均一性，进而保证电容芯排布紧凑性，降低空间占用面积，提高功率密度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电容器的结构示意图；

图2为图1沿剖面线A-A’的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种电容器的结构示意图；

图4为图3沿剖面线B-B’的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例的提供的一种电动汽车的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明实施例提供的一种电容器的结构示意图，图2为图1沿剖面线A-A’的剖面结构示意图，图3为本发明实施例提供的另一种电容器的结构示意图，图4为图3沿剖面线B-B’的剖面结构示意图，如图1、图2、图3和图4所示，电容器100包括：电容芯组101，电容芯组101包括多个阵列排布的电容芯102，电容芯102包括电极103，电极103包括极性相反的第一电极1031和第二电极1032，电容芯102至少包括相对设置的第一表面104和第二表面105，第一表面104包括至少两个第一电极1031，第二表面105包括至少两个第二电极1032，同一行中电容芯102的电极排布方式相同；同一电容芯102中的第一电极1031和第二电极1032之间的连线的延伸方向(如图中Y方向)与第一方向(如图中所示X方向)相交；其中，第一方向X为第一表面104垂直指向第二表面105的方向。

其中，电容器100中包括电容芯组101，电容芯组101中包括多个阵列排布的电容芯102，电容芯组101例性的以电容芯102呈2行3列的排布方式进行展示，每一行电容芯102的电极排布方式均相同，即第一表面104和第一电极1031位于同一侧，第二表面105和第二电极1032位于同一侧，为保证电容器100的正常工作，示例性的，如图1所示，以第一行电容芯102的第一表面104和第二行电容芯102的第一表面104相邻设置，即第一行电容芯102的第一电极1031和第二行电容芯102的第一电极1031相邻设置，同时对于同一电容芯102中的第一电极1031和第二电极1032之间的连线的延伸方向Y与第一方向X相交，即同一电容芯102中的第一电极1031和第二电极1032并未在第一方向X上相对设置，而是将同一电容芯102中的第一电极1031和第二电极1032相对错开设置，进而使得对于相对应的第一电极1031和第二电极1032，第一电极1031指向第二电极1032之间的距离大于沿第一方向，第一表面104与第二表面105的距离，以保证电容芯102中走过的电流的均一性，保证电容芯102的使用效果。同时由于第一行电容芯103的第一表面104和第二行电容芯102的第一表面104相邻设置，配合电容芯102中第一电极1031和第二电极1032的相对错开设置，可以减少相邻电容芯行之间的间隙，降低电容器100的整体体积。

本发明实施例通过提供一种电容器，电容器包括电容芯组，电容芯组包括多个阵列排布的电容芯，电容芯包括极性相反的第一电极和第二电极，电容芯至少包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面包括至少两个第一电极，第二表面包括至少两个第二电极，同一行中电容芯的电极排布方式相同；同一电容芯中的第一电极和第二电极之间的连线的延伸方向与第一方向相交，合理设置同一电容芯中第一电极和第二电极的相对位置关系，提高电容芯中电流传输的均一性，进而保证电容芯排布紧凑性，降低空间占用面积，提高功率密度。

可选的，继续参考图1、图2、图3和图4，相邻行中电容芯102的第一表面104相邻设置，或，相邻行中电容芯102的第二表面105相邻设置。

其中，每一行电容芯102的电极排布方式均相同，相连行电容芯102的电极排布方式可以相同也可以不同，同一行电容芯行中的电容芯103的排布方式相同，即第一表面104和第一电极1031位于同一侧，第二表面105和第二电极1032位于同一侧，第一行电容芯102的第一表面104和第二行电容芯102的第一表面104相邻设置，即第一行电容芯102的第一电极1031和第二行电容芯102的第一电极1031相邻设置，避免相邻电容芯行之间出现短路风险。同理，还可以第一行电容芯102的第二表面105和第二行电容芯的第二表面105相邻设置，即第一行电容芯102的第二电极1032和第二行电容芯102的第二电极1032相邻设置，避免相邻电容芯行之间出现短路风险。

可选的，继续参考图1、图2、图3和图4，相邻第一表面104中的第一电极1031错开设置；或，相邻第二表面105中的第二电极1032错开设置。

其中，示例性如图1所示，第一行电容芯行和第二电容芯行的相邻第一表面104相邻设置，同时使得第一行电容芯行上的第一电极1031和第二行电容芯行上的第一电极1031相对错开设置，即在第一行电容芯行与铜排固定连接后、第二行电容芯行与铜排固定连接后，对第一行电容芯行和第二行电容芯行进行组装，由于相邻第一表面104中的第一电极1031错开设置，有效减少了相邻电容芯行之间的间隙，缩小电容器100的整体体积。同理，示例性如图3所示，第一行电容芯行和第二电容芯行的相邻第二表面105相邻设置，同时使得第一行电容芯行上的第二电极1032和第二行电容芯行上的第二电极1032相对错开设置，即在第一行电容芯行与铜排固定连接后、第二行电容芯行与铜排固定连接后，对第一行电容芯行和第二行电容芯行进行组装，由于相邻第二表面105中的第二电极1032错开设置，有效减少了相邻电容芯行之间的间隙，缩小电容器100的整体体积。

可选的，继续参考图2和图4，电容器还100包括铜排106，铜排106位于电容芯102一侧，铜排106与电容芯102连接设置。

其中，电容器100中还设置有位于电容芯102一侧的铜排106，铜排106与电容芯102连接，使得铜排106可以带走电容芯102工作时产生的热量，进而可以传输至电容器100中的导热衬底，实现电容芯102的散热，进而将电容芯102的温度控制在材料承受的预设范围内，保证电容芯102的正常工作。同时将铜排106置在电容芯102的下方，且靠近机壳一侧，可以避免铜排106自身发热或者铜排106传导的其他热源的热量时对电容芯102造成热影响，进而影响电容芯102的正常使用。

可选的，继续参考图2和图4，铜排106包括依次设置的第一子铜排1061、绝缘层1062和第二子铜排1063，第一子铜排1061与第二子铜排1063的极性相反。

其中，铜排106包括第一子铜排1061与第二子铜排1063，第一子铜排与1061第二子铜排1063的极性相反，即第一子铜排1061与第二子铜排1063分别为正极铜排或负极铜排，可以根据实际设计需求进行选择，本发明实施例不做具体限定。为避免第一子铜排1061与第二子铜排1063由于极性不同发生短接现象，通常在第一子铜排1061与第二子铜排1063间设置绝缘层1062，以保证铜排106的正常工作。铜排106位于电容芯102靠近导热衬底109一侧，保证电容芯102上的传导的热量可以经铜排106传导至导热衬底109上，保证电容芯102的散热效果。

可选的，继续参考图1、图2、图3和图4，当第一电极1031与第一子铜排1061极性相同，第二电极1032与第二子铜排1063极性相同，第一电极1031与第一子铜排1061通过第一铜排连接过孔11电连接，第二电极1032与第二子铜排1063通过第二铜排连接过孔电连接；

或，当第一电极1031与第二子铜排1063极性相同，第二电极1032与第一子铜排1061极性相同，第一电极1031与第二子铜排1063通过第三铜排连接过孔电连接，第二电极1032与第一子铜排1061通过第四铜排连接过孔14电连接。

其中，电容芯组101中包括多个电容芯102，多个电容芯102的第一电极1031和第二电极1032分别与铜排106中的第一子铜排1061和第二子铜排1063对应连接，当电容芯102中的第一电极1031与第一子铜排1061极性相同，电容芯102中的第二电极1032与第二子铜排1063极性相同，由于第一子铜排1061位于第二子铜排1063远离电容芯102的一侧，此时第一电极1031需要通过第一铜排连接过孔11与第一子铜排1061电连接，第二电极1032需要通过第二铜排连接过孔(图中并未示出)与第二子铜排1063电连接，此时第一铜排连接过孔11的孔径大小要小于第二铜排连接过孔的孔径大小，保证第一电极1031与第一子铜排1061连接过程，不会与第二子铜排1063接触，保证短接现象；同理的，当电容芯102的第一电极1031与第二子铜排1063极性相同，电容芯102的第二电极1032与第一子铜排1061极性相同，由于第二子铜排1063位于第一子铜排1061靠近电容芯102的一侧，此时电容芯102的第一电极1031需要通过第三铜排连接过孔(图中并未示出)与第二子铜排1063电连接，电容芯102的第二电极1032与第一子铜排1061通过第四铜排连接过孔12电连接，此时第三铜排连接过孔的孔径大小要大于第四铜排连接过孔12的孔径大小，保证第二电极1032与第一子铜排1061连接过程，不会与第二子铜排1063接触，避免短接现象，影响电容器100的使用。

可选的，继续参考图1、图2、图3和图4，位于同一第一表面104的相邻设置的第一电极1031之间设置有第一铜排连接结构107，位于同一第二表面105的相邻设置的第二电极1032之间设置有第二铜排连接结构108，第一铜排连接结构107的延伸方向(如图所示Z方向)和第二铜排连接结构108的延伸方向Z均与第一方向相交。

其中，由于在电容芯102的第一电极1031和第二电极1032分别与铜排106进行连接过程中需要接触焊锡工艺，以保证连接效果牢固可靠，但是由于电容器100受到热胀或冷缩条件下的产生的应力作用时，铜排106与电容芯102上第一电极1031或第二电极1032的连接可能会因受到应力而发生损坏，造成焊锡脱落，影响电容器100的正常使用，进而对于位于同一第一表面104的相邻设置的第一电极1031之间设置有第一铜排连接结构107，第一铜排连接结构107的延伸方向Z与第一方向相垂直设置，第一铜排连接结构107的设置宽度和长度可以根据相邻第一电极1031之间的设置距离进行设置，本发明实施例不做具体限定。第一铜排连接结构107即为在位于相同表面的相邻第一电极1031之间多设置的一段铜排，第一铜排连接结构107与铜排106为一体式结构，进而使得在相邻第一电极1031之间进行焊接过程中，通过第一铜排连接结构107可以吸收外部应力，进而保证第一电极1031与铜排106之间的耐久性。同理，对于位于同一第二表面105的相邻设置的第二电极1032之间设置有第二铜排连接结构108，第二铜排连接结构108的延伸方向Z与第一方向相垂直设置，第二铜排连接结构108的设置宽度和长度可以根据相邻第二电极1032之间的设置距离进行设置，本发明实施例不做具体限定。第二铜排连接结构108即为在位于相同表面的相邻第二电极1032之间多设置的一段铜排，第二铜排连接结构108与铜排106为一体式结构，进而使得在相邻第二电极1032之间进行焊接过程中，第二铜排连接结构108也可以吸收外部应力，进而保证第二电极1032与铜排106之间的耐久性。同时在电容芯102在组装过程中，每一电容芯102中位于第一表面104的相邻的第一电极1031与第一铜排连接结构107之间的连接以及每一电容芯102中位于第二表面105的相邻的第二电极1032与第二铜排连接结构108之间的连接均通过焊锡工艺实现，且可以通过同一套焊锡冶具进行生产制备。由于电容器100在制备过程中均需要在每一电容芯102与第一铜排连接结构107以及每一电容芯102与第二铜排连接结构108焊锡连接完成后进行组装，如图1和图3所示的电容器100，即使在图1中电容芯102的状态下，旋转180°，变成图3中电容芯102的状态，依旧能实现电容器100的正常组装和工作，进而使得电容芯102具备一定的防呆功能，有效降低组装人员的组装难度，提高生产效率和产量。

可选的，继续参考图1、图2、图3和图4，电容器100还包括导热衬底109，导热衬底109位于铜排106远离电容芯组101一侧。

其中，电容器100中还设置有位于铜排106与机壳110之间的导热衬底109，导热衬底109可以使电容芯102与机壳110之间绝缘，同时对于电容芯102工作时产生的热量依次经铜排106传输至导热衬底109，进而经导热衬底109进行散热，将电容芯102的温度控制在材料承受的预设范围内，保证电容芯102的正常工作。

可选的，继续参考图1、图2、图3和图4，电容器100还包括机壳110，沿第一方向，导热衬底109远离电容芯102一侧的表面与机壳110至少部分接触。

其中，机壳110用于对电容器100中的电容芯102起到一定的保护作用，同时机壳110的温度较低，可以作为冷源，起到一定的散热作用，机壳110至少包括底面和三个侧面，但第一方向X，机壳110的底面与导热衬底109远离电容芯102一侧的表面接触，使得经导热衬底109传输的热量经机壳110导走，保证散热效果。由于机壳110通常为金属材料，因此电容芯102中的正极或负极，铜排106不与机壳110直接接触，进而保证电容器100的正常工作。

图5为本发明实施例的提供的一种电动汽车的结构示意图，如图5所述，电动汽车200包括上述实施例中任一项所述的电容器100。

需要说明的是，由于本实施例提供的电动汽车200包括如本发明实施例提供的任意所述的电容器100，其具有电容器100相同或相应的有益效果，此处不做赘述。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电容器，其特征在于，包括：电容芯组，所述电容芯组包括多个阵列排布的电容芯，电容芯包括电极，电极包括极性相反的第一电极和第二电极，所述电容芯至少包括相对设置的第一表面和第二表面，

所述第一表面包括至少两个第一电极，所述第二表面包括至少两个第二电极，同一行中所述电容芯的电极排布方式相同；

同一所述电容芯中的所述第一电极和所述第二电极之间的连线的延伸方向与第一方向相交；

其中，所述第一方向为所述第一表面垂直指向所述第二表面的方向。

2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，相邻行中所述电容芯的第一表面相邻设置，或，相邻行中所述电容芯的第二表面相邻设置。

3.根据权利要求2所述的电容器，其特征在于，相邻所述第一表面中的第一电极错开设置；或，相邻所述第二表面中的第二电极错开设置。

4.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述电容器还包括铜排，所述铜排位于所述电容芯一侧，所述铜排与所述电容芯连接设置。

5.根据权利要求4所述的电容器，其特征在于，所述铜排包括依次设置的第一子铜排、绝缘层和第二子铜排，所述第一子铜排与所述第二子铜排的极性相反。

6.根据权利要求5所述的电容器，其特征在于，当所述第一电极与所述第一子铜排极性相同，所述第二电极与所述第二子铜排极性相同，所述第一电极与所述第一子铜排通过第一铜排连接过孔电连接，所述第二电极与所述第二子铜排通过第二铜排连接过孔电连接；

或，当所述第一电极与所述第二子铜排极性相同，所述第二电极与所述第一子铜排极性相同，所述第一电极与所述第二子铜排通过第三铜排连接过孔电连接，所述第二电极与所述第一子铜排通过第四铜排连接过孔电连接。

7.根据权利要求6所述的电容器，其特征在于，位于同一第一表面的相邻设置的第一电极之间设置有第一铜排连接结构，所述位于同一第二表面的相邻设置的第二电极之间设置有第二铜排连接结构，所述第一铜排连接结构的延伸方向和所述第二铜排连接结构的延伸方向均与所述第一方向相交。

8.根据权利要求4所述的电容器，其特征在于，所述电容器还包括导热衬底，所述导热衬底位于所述铜排远离所述电容芯组一侧。

9.根据权利要求7所述的电容器，其特征在于，所述电容器还包括机壳，沿所述第一方向，所述导热衬底远离所述电容芯一侧的表面与所述机壳至少部分接触。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电容器。

Images