CN116364439A - 一种具有保护结构的电解电容器及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有保护结构的电解电容器及其安装方法，涉及电解电容器相关技术领域，包括主体和两个引线，主体安装有底板，底板安装有绝缘板，底板设置有防护机构，防护机构包括护套和挡板，护套和挡板设置有限位机构，限位机构包括卡块和卡条，电容爆炸后，电容上端开裂泄压，带动护套向上移动，此时卡块在卡槽内向上移动，通过卡槽对卡块进行限位，即对护套的移动进行限位，通过护套向上移动增加了防护机构内部空间，缓解了电容爆炸释放的压力，对电容爆炸的压力进行泄压，进而防止了防护机构出现破损，解决了现有的电解电容器的保护结构在电容爆炸较强时，内部瞬间增加的压强容易连保护结构一同破坏，导至爆炸的破坏力进一步增强的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电解电容器相关技术领域，具体为一种具有保护结构的电解电容器及其安装方法。
背景技术
电解电容器是电容的一种，大多分为铝电解电容器和钽电解电容器，用于电路板上，内部具有储存电荷的电解质材料，与电池类似具有正负两级，正极为粘有氧化膜的金属基板，负极通过金属极板与电解质相连接，具有滤波、耦合、降压、储能、谐振、隔直流的作用；
在电解电容器使用时产生高温、内部击穿、受潮、内部游离、绝缘损坏等问题后，电容容易产生爆炸的情况，为了防止电容爆炸范围过大，电容的上端会设置有人字或十字的凹槽，在电容内部产生高压将要产生爆炸后，内部电解液气化造成压力上升，顶到电容上端，进而能够把凹槽顶开裂泄压，避免发生较强的爆炸导至整体电路板出现损伤；
为了防止电容爆炸损伤电路板，可在电容外部附加防爆装甲，但现有的电解电容器的保护结构，如公开号：CN216773074U的一种具有安装保护结构的铝电解电容器，虽然通过防爆铝壳将爆炸缩减在相对密闭空间内，通过防护结构防止爆炸范围扩散，但在电容爆炸较强时，内部瞬间增加的压强容易连保护结构一同破坏，甚至导至爆炸的破坏力进一步增强。为解决上述提到的问题，现提供一种具有保护结构的电解电容器及其安装方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有保护结构的电解电容器及其安装方法，以解决上述背景技术中提出现有的电解电容器的保护结构在电容爆炸较强时，内部瞬间增加的压强容易连保护结构一同破坏，导至爆炸的破坏力进一步增强的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有保护结构的电解电容器，包括电解电容器的主体和两个引线，两个引线固定连接在主体的下端，主体的下端安装有底板，底板的内部固定安装有绝缘板，两个引线贯穿绝缘板，底板上设置有用于包裹电解电容的防护机构，防护机构包括护套和挡板，挡板设置为多个，且多个挡板固定连接在底板的边缘处，护套滑动插接在挡板和主体的间隙内，护套和挡板设置有对护套滑动进行限位的限位机构，限位机构设置为两个，且两个限位机构安装在两个相对的挡板上，限位机构包括卡块和卡条，挡板开设有与卡条匹配的条形槽，条形槽内开设有第一滑槽，卡块滑动安装在第一滑槽内，卡块的一端设置为斜面，第一滑槽内固定安装有用于对卡块提供弹力的弹性件，卡条固定连接在护套的外侧壁上，卡条开设有方便卡块滑动的卡槽，电容产生爆炸后，电容上端开裂泄压，带动护套向上移动，此时卡块在卡槽内向上移动，通过卡槽对卡块进行限位，即对护套的移动进行限位，通过护套向上移动增加了防护机构内部空间，缓解了电容爆炸释放的压力，对电容爆炸的压力进行泄压，进而防止了防护机构出现破损。
在进一步的实施例中，护套和挡板均开设有多个散热孔，护套的散热孔和挡板的散热孔相互对齐、相互连通，通过散热孔方便发热的电容进行散热。
在进一步的实施例中，护套的内侧壁固定连接有多个贴合主体外侧壁的接触条，护套的外侧壁固定插接有多个散热片，且散热片与接触条固定连接，通过散热片增加电容与外界的接触面积，进而方便散热。
在进一步的实施例中，护套的内部顶面固定连接有用于密封贴合主体顶部的胶圈，通过胶圈使电容顶部与护套内部顶面贴合，进而更好的顶起护套。
在进一步的实施例中，底板包括两个拼接条，绝缘板包括两个拼接板，拼接板固定连接在拼接条的内侧。
在进一步的实施例中，防护机构包括护壳和套筒，护壳设置为两个，两个护壳分别固定连接在两个拼接条的上端，且两个护壳拼接组合为筒状结构，套筒套接安装在护壳的外侧壁上，卡条包括两个边条，边条固定连接在护壳的外侧壁上，套筒的内侧壁开设有与卡条匹配的条形槽，条形槽内开设有第二滑槽，卡块滑动安装在第二滑槽内，弹性件固定安装在第二滑槽内，套筒的下端固定连接有多个稳定套筒的插块，拼接条开设有与插块匹配的插孔，通过套筒套接在两个护壳的外侧壁上，进而对电容进行保护。
在进一步的实施例中，护壳和套筒均开设有散热孔，护壳的散热孔和套筒的散热孔相互对齐、相互连通，通过散热孔方便对护壳内的电容进行散热。
在进一步的实施例中，多个接触条固定连接在护壳的内侧壁，多个散热片固定插接在护壳的外侧壁上，且散热片与接触条固定连接，套筒的外侧壁开设有与多个散热片匹配的插槽，通过散热片对护壳内的电容进行散热。
在进一步的实施例中，胶圈固定连接在套筒的内部顶面，通过胶圈使套筒的内部顶面与电容顶面贴合，，进而更好的顶起套筒。
优选的，基于上述的一种具有保护结构的电解电容器的安装方法，包括如下步骤：
A1、两个引线2插接在底板3上，再将引线2焊接在电路板上，此时多个挡板包围在主体外，将护套滑动插接在主体和挡板的间隙内，进而通过护套和挡板包裹电容，防止电容爆炸损伤电路板；
A2、在护套滑动插接在主体和挡板的间隙时，将卡条对齐条形槽插入，使卡块的斜面接触到卡条后收缩在第一滑槽内，在第一滑槽和卡槽对齐后，卡块受弹性件的弹力弹出，使卡块的一端插接在卡槽内，进而通过限位机构防止护套脱离挡板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明为一种具有保护结构的电解电容器及其安装方法，电容产生爆炸后，电容上端开裂泄压，带动护套向上移动，此时卡块在卡槽内向上移动，通过卡槽对卡块进行限位，即对护套的移动进行限位，通过护套向上移动增加了防护机构内部空间，缓解了电容爆炸释放的压力，对电容爆炸的压力进行泄压，进而防止了防护机构出现破损，解决了现有的电解电容器的保护结构在电容爆炸较强时，内部瞬间增加的压强容易连保护结构一同破坏，导至爆炸的破坏力进一步增强的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的电解电容整体结构示意图；
图2为本发明实施例的防护机构爆炸图；
图3为本发明实施例的护套剖视图；
图4为本发明实施例的挡板结构示意图；
图5为本发明实施例的图4中A处放大图；
图6为本发明实施例的散热片结构示意图；
图7为本发明实施例2的电解电容整体结构示意图；
图8为本发明实施例2的防护机构爆炸图；
图9为本发明实施例2的图8中B处放大图；
图10为本发明实施例2的套筒剖视图；
图11为本发明实施例的电解电容电流变化图。
图中：1、主体；2、引线；3、底板；31、绝缘板；32、拼接条；321、插孔；33、拼接板；4、防护机构；41、护套；42、挡板；43、接触条；44、散热片；45、散热孔；46、护壳；47、套筒；471、插块；48、胶圈；5、限位机构；51、卡块；511、弹性件；52、卡条；521、卡槽；522、边条。
具体实施方式
下面将结合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。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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-6和图11，本实施例提供了一种具有保护结构的电解电容器及其安装方法，包括电解电容器的主体1。
其中，主体1的下端固定连接有引线2，引线2优选设置为两个，分别为电解电容的正负两级，引线2用于焊接在电路板上，进而使主体1与电路板的电路连通。
主体1的上端开设有凹槽，凹槽设置为人字槽，当然，还可设置为十字槽等其他结构的凹槽，凹槽为防爆槽，主体1上端凹槽处厚度薄，进而在主体1内部压力上升即将产生爆炸时，能通过凹槽使主体1的上端顶开裂，进而进行泄压。
如图11所示，主体1内部电流的增加是造成内部温度上升的主要原因，在这个过程中，电压是成线性增加，随着电流急剧升高，供电电源内组使得电压下降，当电流超过6A之后，主体1即会产生爆炸。
虽通过凹槽能进行泄压，但在主体1内部压力骤然增加时，主体1上端来不及开裂，主体1还是会有爆炸风险，因此，主体1的下端设置有底板3，底板3的上方设置有防护机构4。
具体的，底板3设置环形结构，底板3的中间固定连接有绝缘板31，绝缘板31为硬度较高的材质，如环氧玻纤等材料，绝缘板31开设有两个通孔，两个引线2分别贯穿两个通孔。
其中，防护机构4包括护套41和挡板42，挡板42设置为多个，多个挡板42固定连接在底板3的上端，如图2所示，多个挡板42呈环形阵列均匀分布在底板3的上端。护套41为金属材质，其外侧设置有均匀分布的凸点，护套41滑动插接在多个挡板42和主体1之间间隙内，此时，护套41的外侧壁与挡板42内侧壁之间、护套41的内侧壁和主体1的外侧壁之间均提供相互作用力形成护套41运动的阻尼力，进而通过阻尼力将护套41固定在挡板42和主体1之间。
在主体1内部压力上升即将产生爆炸时，内部压力将主体1的上端顶开裂，释放出的压力大于护套41与主体1以及挡板42的阻尼力后，即会带动护套41在主体1和挡板42之间向上滑动，因此，护套41和挡板42设置有限位机构5。
如图3和图4所示，限位机构5设置为两个，分别位于护套41的两侧以及两个相对的挡板42上。
具体的，限位机构5包括卡块51和卡条52，卡条52固定连接在护套41的外侧壁上，卡条52的外侧壁下方开设有卡槽521，两个相对的挡板42开设有条形槽，卡条52滑动安装在条形槽内，条形槽内侧下方开设有第一滑槽，卡块51滑动安装在第一滑槽内。
如图5所示，第一滑槽内固定安装有弹性件511，弹性件511设置为金属弹片，且优选设置为两个，两个弹性件511相对设置，通过两个弹性件511对卡块51提供弹力，使卡块51的一端从第一滑槽的槽口处伸出。
卡块51从第一滑槽伸出的一端设置有斜面，且斜面向上，将卡条52滑动插接在挡板42的条形槽内，即护套41滑动插接在主体1和挡板42之间后，持续下压使护套41的底端接触在卡块51的斜面上，进而将卡块51压入第一滑槽内，在卡块51与卡条52的卡槽521对齐后，卡块51随弹性件511的弹力弹出即可插入卡槽521内。
其中，卡块51能在卡槽521的内部滑动，在主体1上端开裂泄压后，释放出的压力带动护套41在主体1和挡板42之间向上滑动，此时，卡块51的下端接触到卡槽521的槽内底部，进而防止护套41继续移动，对护套41的移动进行限位，即防止了护套41脱离主体1和挡板42之间。
其中，护套41与挡板42设置为钢制材质，当然，不限定于钢制材质，还可设置为其他硬度高的材质，通过护套41和挡板42即可防护在主体1的外侧壁，防止主体1爆炸损伤电路板。
在护套41向上滑动后，会露出挡板42与相邻挡板42之间的间隙，通过间隙增加主体1与外界空气的交互，进而能够增加主体1的散热效率。
护套41的内侧顶面固定连接有胶圈48，胶圈48优选设置为橡胶圈，护套41插接在主体1和挡板42之间，且护套41的下端贴合底板3上端后，胶圈48贴合主体1的上端边缘处，进而通过胶圈48密封护套41的内侧顶面和主体1的上端，进而在主体1的上端开裂泄压后，能更好的带动护套41向上移动。
在电解电容器通电使用时，主体1会产生热量，防护机构4会导致热量蓄积在护套41和主体1之间，因此，护套41和挡板42均开设有多个散热孔45。
其中，在护套41插接在主体1和挡板42之间，且护套41的下端贴合底板3后，护套41散热孔45和挡板42的散热孔45相互对齐且相互连通，通过散热孔45即可方便主体1产生的热量从散热孔45处排出。
在主体1上端开裂泄压后，带动护套41向上滑动，进而增加护套41内部空间，进而方便主体1的压力排出进行泄压。
同时，由于护套41向上滑动，使护套41的散热孔45和挡板42的散热孔45相互交错，进而防止了电解电容器的顶部爆炸、漏液后，爆炸的冲击力和漏出的液体从散热孔45排出损伤电路板。
仅通过散热孔45排出热量效率较低，因此，如图3所示，护套41的内部固定连接有接触条43，接触条43设置为多个，多个接触条43呈环形阵列均匀分布在护套41的内部，在护套41插接在主体1和挡板42之间后，接触条43的一面贴合主体1。
如图3所示，护套41的外侧壁固定插接有散热片44，散热片44设置为多个，多个散热片44分别固定连接在多个接触条43的一面，在护套41插接在主体1和挡板42之间后，散热片44插接在两个挡板42之间的间隙内。
其中，散热片44和接触条43均优选设置为铜制材质，在主体1产生热量后，热量通过接触条43传递至散热片44上，进而通过散热片44增加主体1与外界空气的接触面积，进而通过散热片44将主体1的热量散出，进一步增加了主体1散热效率。
实施例二
请参阅图7-10，与实施例1的不同之处在于：
防护机构4包括护壳46和套筒47。
如图8所示，底板3包括两个拼接条32，两个拼接条32即可组合为环形结构，绝缘板31包括两个拼接板33，两个拼接板33即可组合为圆盘状结构，拼接板33固定连接在拼接条32的内侧。
其中，护壳46优选设置为两个，两个护壳46分别固定连接在两个拼接条32的上端，在拼接条32拼接组合后，两个护壳46组合为筒状结构，套筒47即可套接在两个护壳46组合的筒状结构的外侧壁上。
在两个拼接板33拼接组合后，即可形成两个通孔，安装时，将两个拼接板33组合后，使主体1位于两个拼接板33上端，此时，两个引线2分别位于两个通孔内，同时，主体1位于两个护壳46组合后的筒状结构内，随后将套筒47套接在护壳46的外侧壁后，即可防止两个护壳46组合后的筒状结构产生松动，进而通过护壳46和套筒47对主体1进行防护。
在主体1上端开裂泄压后，即可带动套筒47在两个护壳46的外侧壁向上滑动，进而增加了套筒47和护壳46的内部空间，方便主体1泄压。
其中，卡条52设置为两个，卡条52包括两个边条522，两个边条522分别固定连接在护壳46的外侧壁上，在两个护壳46组合后，四个边条522即可组合为两个相对的卡条52，组合后的卡条52同样开设有卡槽521。
其中，套筒47的内侧壁开设有两个相对的条形槽，两个卡条52分别滑动插接在两个条形槽内，套筒47的条形槽内开设有第二滑槽，卡块51滑动安装在第二滑槽内，且弹性件511固定安装在第二滑槽内，通过弹性件511对卡块51提供弹力，使卡块51的一端从第二滑槽的槽口处伸出，卡块51伸出的一端设置有斜面，斜面向下。
安装时，将组合后的卡条52滑动插接在套筒47的条形槽内后，套筒47即套接在两个护壳46的外侧壁上，持续下压套筒47，使护壳46的上端接触在卡块51的斜面，进而将卡块51压入第二滑槽内，在卡块51与卡条52的卡槽521对齐后，卡块51受弹性件511的弹力插接在卡槽521内，进而通过卡块51对套筒47的移动进行限位，即通过卡块51防止套筒47脱离护壳46。
其中，胶圈48固定连接在套筒47的内部顶面，在套筒47的下端接触拼接条32的上端后，胶圈48贴合在主体1的上端，密封主体1的上端和套筒47的内部顶面，进而在主体1的上端开裂泄压后，通过胶圈48方便套筒47向上移动。
护壳46和套筒47均开设有多个散热孔45，且在套筒47接触在拼接条32的上端后，护壳46的散热孔45与套筒47的散热孔45相互对齐且相互连通，进而通过散热孔45方便排出主体1散发的热量。
多个接触条43均匀固定连接在护壳46的内部，多个散热片44固定插接在护壳46的外侧壁上，且多个散热片44与多个接触条43固定连接，在两个护壳46组合拼接在主体1的外侧壁后，接触条43贴合主体1，进而通过散热片44对主体1进行散热。
套筒47开设有多个插槽，在套筒47套接在两个护壳46外侧壁后，多个散热片44插接安装在套筒47的多个插槽内。
在套筒47套接在两个护壳46的外侧壁后，套筒47的内侧壁与护壳46的外侧壁相互提供作用力，进而通过阻尼固定套筒47，但仅是与护壳46的阻尼固定套筒47，在电路板出现翻转、歪斜等情况后，套筒47容易受到惯性产生滑动，导致套筒47的散热孔45与护壳46的散热孔45相互交错，进而无法排出主体1的热量，因此，套筒47的下端固定连接有插块471。
其中，插块471优选设置为多个，拼接条32的上端开设有多个插孔321，在套筒47套接在两个护套41外侧壁，套筒47的下端接触拼接条32后，多个插块471分别插接在多个插孔321内，插块471的外侧壁与插孔321的孔内壁提供相互作用力，进而通过阻尼将插块471固定在插孔321内，进而通过增加阻尼的方式进一步固定套筒47，防止在电路板出现翻转、歪斜等情况后，套筒47出现滑动。
相较于实施例一，本实施例通过拼接组合的底板3、绝缘板31和护壳46，能将防护机构4加装在已经安装在电路板上的主体1上，同时，通过护壳46方便往接触条43内接触主体1的一面涂抹硅脂，进而在护壳46组合在主体1外侧壁后，方便将主体1的热量导至接触条43上。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种具有保护结构的电解电容器，包括电解电容器的主体(1)和两个引线(2)，两个所述引线(2)固定连接在主体(1)的下端，其特征在于：所述主体(1)的下端安装有底板(3)，所述底板(3)的内部固定安装有绝缘板(31)，两个所述引线(2)贯穿绝缘板(31)，所述底板(3)上设置有用于包裹电解电容的防护机构(4)；
所述防护机构(4)包括护套(41)和挡板(42)，所述挡板(42)设置为多个，且多个挡板(42)固定连接在底板(3)的边缘处，所述护套(41)滑动插接在挡板(42)和主体(1)的间隙内，所述护套(41)和挡板(42)设置有对护套(41)滑动进行限位的限位机构(5)；
所述限位机构(5)设置为两个，且两个限位机构(5)安装在两个相对的挡板(42)上，所述限位机构(5)包括卡块(51)和卡条(52)，所述挡板(42)开设有与卡条(52)匹配的条形槽，所述条形槽内开设有第一滑槽，所述卡块(51)滑动安装在第一滑槽内，所述卡块(51)的一端设置为斜面，所述第一滑槽内固定安装有用于对卡块(51)提供弹力的弹性件(511)，所述卡条(52)固定连接在护套(41)的外侧壁上，所述卡条(52)开设有方便卡块(51)滑动的卡槽(521)。
2.根据权利要求1所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：所述护套(41)和挡板(42)均开设有多个散热孔(45)，所述护套(41)的散热孔(45)和挡板(42)的散热孔(45)相互对齐、相互连通。
3.根据权利要求2所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：所述护套(41)的内侧壁固定连接有多个贴合主体(1)外侧壁的接触条(43)，所述护套(41)的外侧壁固定插接有多个散热片(44)，且散热片(44)与接触条(43)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：所述护套(41)的内部顶面固定连接有用于密封贴合主体(1)顶部的胶圈(48)。
5.根据权利要求1所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：所述底板(3)包括两个拼接条(32)，所述绝缘板(31)包括两个拼接板(33)，所述拼接板(33)固定连接在拼接条(32)的内侧。
6.根据权利要求5所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：所述防护机构(4)包括护壳(46)和套筒(47)，所述护壳(46)设置为两个，两个所述护壳(46)分别固定连接在两个拼接条(32)的上端，且两个护壳(46)拼接组合为筒状结构，所述套筒(47)套接安装在护壳(46)的外侧壁上；
所述卡条(52)包括两个边条(522)，所述边条(522)固定连接在护壳(46)的外侧壁上，所述套筒(47)的内侧壁开设有与卡条(52)匹配的条形槽，所述条形槽内开设有第二滑槽，所述卡块(51)滑动安装在第二滑槽内，所述弹性件(511)固定安装在第二滑槽内；
所述套筒(47)的下端固定连接有多个稳定套筒(47)的插块(471)，所述拼接条(32)开设有与插块(471)匹配的插孔(321)。
7.根据权利要求6所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：所述护壳(46)和套筒(47)均开设有散热孔(45)，所述护壳(46)的散热孔(45)和套筒(47)的散热孔(45)相互对齐、相互连通。
8.根据权利要求3和7所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：多个所述接触条(43)固定连接在护壳(46)的内侧壁，多个所述散热片(44)固定插接在护壳(46)的外侧壁上，且散热片(44)与接触条(43)固定连接，所述套筒(47)的外侧壁开设有与多个散热片(44)匹配的插槽。
9.根据权利要求4和8所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于：所述胶圈(48)固定连接在套筒(47)的内部顶面。
10.一种具有保护结构的电解电容器的安装方法，采用权利要求1所述的一种具有保护结构的电解电容器，其特征在于，包括如下步骤：
A1、两个引线2插接在底板3上，再将引线2焊接在电路板上，此时多个挡板(42)包围在主体(1)外，将护套(41)滑动插接在主体(1)和挡板(42)的间隙内，进而通过护套(41)和挡板(42)包裹电容，防止电容爆炸损伤电路板；
A2、在护套(41)滑动插接在主体(1)和挡板(42)的间隙时，将卡条(52)对齐条形槽插入，使卡块(51)的斜面接触到卡条(52)后收缩在第一滑槽内，在第一滑槽和卡槽(521)对齐后，卡块(51)受弹性件(511)的弹力弹出，使卡块(51)的一端插接在卡槽(521)内，进而通过限位机构(5)防止护套(41)脱离挡板(42)。
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Cited By (1)
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2023
- 2023-04-14 CN CN202310396966.0A patent/CN116364439A/zh active Pending
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