CN202217583U - 一种电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电容器，包括容器及位于容器内部的电容器芯子，其中，容器由塑胶上盖、塑胶壳体和金属底盖封装而成，电容器芯子与金属底盖间设有导热绝缘件。本实用新型采用金属底盖，能将散热通道中的热量迅速排除，符合现有技术的要求，对操作人员接触较多的地方，即外漏部位采用塑胶上盖和塑胶外壳，降低成本的同时，降低了漏电风险，解决了安全隐患。同时金属底盖上表面只需设置一层绝缘导电层，不仅简单易实现，而且降低了成本。在金属底盖下表面设置凸起，不仅增加了导热面积，而且凸起对电容器的支撑，增加了电容器底面的空气流动，进一步提高了电容器的底面散热。

Description

一种电容器

技术领域

本实用新型涉及一种电容器。

背景技术

电容器作为三大无源元件之一，在电子电器装置中几乎无处不在。理论上电容没有电阻特性，但是实际中由于材料以及生产工艺的限制，电容器是存在电阻特定，这在电容通电时会产生能量损耗，这部分损耗以热能的形式产生。随着所加电流的增加，电容器温度会升高。电容器长期在高温情况下很容易发生热老化现象，影响电容器的使用寿命，当温度过高时可能导致电容器短时间内损毁。因此电容器的散热性能的提升是现有研究的热点和重点。

现有电容器包括容器和电容器芯子，其中电容器芯子通过在上、下两端面上喷金形成喷金层，再在喷金层上焊接金属件，通过金属件与电极的电连接，实现电容器芯子的电极引出。 现有容器有直接采用塑胶外壳，此种容器成本低，绝缘性能好，安全性能较高，但此种外壳的散热性能较差，一般借助安装散热通道或者外部冷却装置散热，不仅增大了电容器的体积和制造成本，而且工艺实现也较困难。现有也有采用容器由金属组成，金属容器外表面光滑，在金属容器与电容器芯子间灌注树脂绝缘，此种容器散热好，但由于金属导电，增加了漏电的风险，增加了电容器在使用过程中的安全隐患，同时大量灌注树脂不仅成本高，而且实施困难，灌注树脂对电容器芯子也存在一定的影响。

发明内容

本实用新型为了解决现有的电容器散热性能差或者安全性能存在隐患，成本高的技术问题，提供一种散热性能和安全性能均较佳的电容器，且电容器易实施，成本低。

一种电容器，包括容器及位于容器内部的电容器芯子，容器由塑胶上盖、塑胶壳体和金属底盖封装而成，电容器芯子与金属底盖间设有导热绝缘件。

优选，塑胶壳体和金属底盖为一体结构。

优选，导热绝缘件为设置于金属底盖上表面的灌胶层。

优选，所述金属底盖下表面设有若干凸起。

优选，若干凸起在金属底盖下表面均匀分布。

优选，凸起的高度为3-15mm，所述凸起的宽度为2-5mm，相近的凸起间的间隔为3-5mm。优选，电容器芯子为金属化膜、金属箔或金属化纸卷绕或层叠而成。

优选，电容器芯子包括多个，多个电容器芯子间串联和/或并联。

优选，电容器芯子包括端面和底面，电容器芯子的端面和底面设有喷镀电极，其中，电容器芯子的底面的喷镀电极与导热绝缘件接触。

优选，塑胶上盖包括塑胶上盖本体和贯穿塑胶上盖本体的第一极性电极和第二极性电极；电容器芯子的底面的喷镀电极与导热绝缘件间设有底板，底板上连接有导电引出件，其中，导电引出件和第一极性电极电连接；电容器芯子的端面的喷镀电极上设有焊接板，其中，焊接板和第二极性电极电连接。第一极性电极和第二极性电极代表两种极性的电极，各种极性电极的个数本实用新型并没有限制，可以为多个。

优选，电容器芯子与塑胶壳体间还设置有灌胶层，填充电容器芯子与壳体间的间隙，用于固定电容器芯子，塑胶上盖本体与灌胶层一体成型，塑胶上盖本体可以直接通过灌胶时在制备好的有引出的第一极性电极和第二极性电极的电容器芯子端面形成塑胶上盖本体，封装电容器，固定电容器芯子和电极。

本实用新型的端面、底面、上表面、下表面等相对方位术语，表示电容器各构件在图示中的相对位置关系，以便于对电容器进行描述，但并不用于对这些构件在电容器上的安装关系进行限定。

本实用新型的发明人意外发现，电容器的发热和导热面主要是电容器芯子的上、下两端面的喷金面、实现电极引出的与金属件连接的焊接点及金属件，是电容器内部的导热主通道，本实用新型采用金属底盖，能将散热通道中的热量迅速排除，符合现有技术的要求，对操作人员接触较多的地方，即外漏部位采用塑胶上盖和塑胶外壳，降低成本的同时，降低了漏电风险，解决了安全隐患。同时金属底盖上表面只需设置一层绝缘导电层，例如在放入电容器芯子前在金属底盖上表面铺设一层导热绝缘层即可，不仅简单易实现，而且降低了成本。在金属底盖下表面设置凸起，不仅增加了导热面积，而且凸起对电容器的支撑，增加了电容器底面的空气流动，进一步提高了电容器的底面散热。 

附图说明

图1是本实用新型的电容器的剖面结构示意图。

图2是本实用新型的电容器芯子的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例的电容器，包括：容器及电容器芯子4。

容器由塑胶上盖1、塑胶壳体2和金属底盖3封装而成，容器可以为圆形也可以为方形，根据电容器芯子的形状及实际情况进行设计。

电容器芯子4与塑胶壳体2间还可以有灌胶层6，填充电容器芯子4与塑胶壳体2间的间隙，用于密封固定电容器芯子4，灌胶也可渗入电容器芯子4与金属底盖3间的间隙，在金属底盖3上形成灌胶层6，用于支撑固定电容器芯子4，由于是放入电容器芯子4后灌胶，电容器芯子4存在重力，电容器芯子4与金属底盖3间的间隙较小，形成的灌胶层6可能较薄，不均匀，一般不用于绝缘，即一般电容器芯子4与金属底盖3间还设有导热绝缘件5，用于绝缘导热。但当电容器芯子4与金属底盖3间形成的灌胶层6比较厚，可以用于绝缘导热时，电容器芯子4与金属底盖3间可以不设置导热绝缘件5，根据实现技术决定，此时电容器芯子4与金属底盖3间形成的灌胶层6可以相当于本实用新型的导热绝缘件，即起到导热绝缘件的作用。

本实用新型塑胶上盖1包括注塑成型的塑胶上盖本体11和贯穿塑胶上盖本体的第一极性电极和第二极性电极，塑胶上盖本体11表面光滑，塑胶上盖本体11可以为市售，也可以为后续制作，例如通过灌胶成型，与电容器芯子4与塑胶壳体2间的灌胶层6形成一体结构。

第一极性电极和第二极性电极可以是先装配在塑胶上盖本体11上，也可以为先与电容器芯子4上的导电引出件和焊接板电连接后作为引出电极，穿过塑胶上盖本体11引出电流。第一极性电极和第二极性电极的个数可以为一正一负两个电极也可以为多个正极和多个负极的多个电极，根据实际需求进行设计，第一极性电极和第二极性电极可以为接线柱，采用接线柱引出，具体实施可以为接线柱贯穿塑胶上盖本体11，接线柱中间部位设有螺纹，在塑胶上盖本体11的上下表面分别设有六角螺栓，可以通过六角螺栓与接线柱上的螺纹紧固实现接线柱在塑胶上盖本体11上的固定，接线柱的材料可以为T2纯铜、铅黄铜-表面镀锡处理。也可以采用电极端子引出，后灌胶封装。

塑胶上盖1和塑胶壳体2的封装可以采用本领域技术人员公知的各种封装方法，例如可以为固定件组装，采用螺丝或固定销的方式，也可以采用灌胶的方式填充封装。也可以采用本实施例的方式，塑胶上盖本体11为后续制备。

本实施例以第一极性电极和第二极性电极分别为一正一负两个电极，且正电极和负电极为电极端子引出为例进行具体描述，将焊接有正电极端子12和负电极端子13的电容器芯子4放入组装有金属底盖3的塑胶壳体2内，对整个电容器芯子4灌胶封装，灌胶刚好能淹过电容器芯子4端面，在电容器芯子4端部形成一薄胶层，露出正电极端子12和负电极端子13，固化后在电容器芯子4与塑胶壳体2间形成灌胶层6固定电容器芯子4，在电容器芯子4的端部形成塑胶上盖本体11，塑胶上盖本体11和灌胶层6一体成型，封装电容器，同时固定电容器芯子4和端面的正电极端子12和负电极端子13。灌胶所用材料可采用但不限于环氧聚酯、聚氨酯等。形成的塑胶上盖本体的厚度可以为1.5-3，在本实施例中，灌胶所用材料为PPS（聚苯基硫醚）板材，形成的塑胶上盖本体11的厚度为1.5。

塑胶壳体2表面光滑，本实用新型的塑胶壳体2是指没有上盖和底盖的空心框状体，可以为圆形框也可以为方形框，可以为一体结构注塑形成，也可以为多块塑胶体的组合。塑胶壳体2的材料可以选自但不局限于PPS、PET、PBT，塑胶壳体2的厚度可以为1-3mm，在本实施例中，塑胶壳体2的材料为PPS（聚苯基硫醚）板材，厚度为1.5mm。

塑胶壳体2和金属底盖3封装可以采用本领域技术人员公知的各种封装方法，例如可以为采用螺丝或固定销的方式。本实施例具体描述塑胶壳体2与金属底盖3无缝连接，为一体结构，具体实施方式可以为将金属底盖3放入注塑设备模具底部，在金属底盖3上注塑成型塑胶壳体2，金属底盖3的边缘被熔融后成型的塑胶包覆，与塑胶壳体2成一体结构。

金属底盖3根据容器的形状进行设计，可以为圆形也可以为方形等，金属底盖3的上表面光滑，下表面设有凸起31，不仅增加了导热面积，而且凸起31对电容器的支撑，增加了电容器底面的空气流动，进一步提高了电容器的底面散热。凸起31均匀分布于金属底盖3下表面，凸起31的个数和尺寸本实用新型没有特别限制，可以根据电容器本身进行调整。当为金属底盖3为方形时，优选凸起31的个数为50个，凸起31间相互平行，凸起31的高度可以为3-15mm；凸起31的宽度可以为2-5 mm；相近的凸起31间的间隔为3-5 mm。当为金属底盖3为圆形时，优选凸起31的个数为50个，凸起31在圆形金属底盖3上对称分布。在本实施例中，金属底盖3为方形，大小为90*90*mm。在金属底盖3的下表面一体成型有18个金属凸起31，凸起31大小相同，相互平行，均匀分布于金属底盖下表面，凸起31的高度为5 mm、凸起31的宽度为2 mm，相近的凸起31间的间隔为3 mm。

金属底盖3的材质本实用新型没有特别限制，例如可以选用铝等导热性良好、质量轻、易与塑胶件注塑固定的金属，金属底盖3的厚度可以为5-10mm，在本实施例中，金属底盖3的厚度为6 mm。

电容器芯子4与金属底盖3间设有导热绝缘件5，即金属底盖3上表面设有导热绝缘件5，将电容器芯子4与金属底盖3绝缘，同时导热，将电容器芯子4导热通道上的热量传至金属底盖3上发散出电容器外，同时通过金属底盖3和导热绝缘件5的过渡，也提升了散热系数。导热绝缘件5可以直接购买与金属底盖3大小相当的导热绝缘片材，放置于已经与塑胶外壳2注塑一体的金属底盖3上表面，后放置电容器芯子4，保证电容器芯子4与导热绝缘片材接触，也可以将导热绝缘片材，放置于金属底盖3上表面后，与金属底盖3一起放入注塑设备模具底部，将金属底盖3、导热绝缘片材和塑胶壳体2成一体结构，后再放置电容器芯子4，保证电容器芯子4与导热绝缘片材接触。也可以是在金属底盖3上表面制备的绝缘涂层，例如在已经与塑胶外壳2注塑一体的金属底盖3上表面灌注绝缘导电材料，热固后形成绝缘导电层，也可以是在金属底盖3上表面涂覆绝缘导电层，后与金属底盖3一起放入注塑设备模具底部，将金属底盖3、绝缘导电层和塑胶壳体2成一体结构。

导热绝缘件5的材料可以选择聚氨酯等介电系数高、导热性能良好的材料。导热绝缘件5的厚度可以为1-2mm，在本实施例中，导热绝缘件5的厚度为1.5mm。

本实施例的电容器为金属化薄膜电容器，其电容器芯子4的结构和制作方法为本领域的技术人员所公知，不限于本实施例中的电容器芯子4的形式。在本实施例中，电容器芯子4由两个平板状的金属化膜卷绕而成，金属化膜包括基膜以及设于基膜上的金属层，金属层的一端面与所述基膜相应的端面相平齐，另一端面未露出所述基膜相应的端面，并且，所述两个金属化膜的金属层的露出基膜的端面分别向相反的方向凸出设置，形成电容器芯子的两极。

如图2所示，在电容器芯子4的上、下两端面即电容器芯子4的端面和底面分别喷镀金属形成喷镀电极，一般于喷金设备中在电容器芯子4的上、下两端面形成上、下喷金层41、42，用于引出所述电容器芯子4的两极，喷镀金属的金属可以Zn、Zn&Sn合金等，由于所述上、下喷金层41、42用于引出电容器芯子4的两极，使用导电率高、热传导好的金属效果更好，但基于金属熔点的考虑，喷金设备一般采用锌丝喷金形成上、下喷金层41、42；另外，对所述上、下喷金层41、42的厚度没有特别的要求，但是为了保证能够与电容器芯子4的两极形成良好的导通，上、下喷金层41、42的厚度不小于0.2mm,在本实施例中，上、下喷金层41、42的厚度为0.4-0.6mm。

在下喷金层42的下表面设有导电的底板421，底板421为金属板，连接方式可以采用本领域技术人员公知的各种连接方式，例如本实施例可以采用焊接，通过四个焊点将底板焊接于下喷金层42上，使底板421与下喷金层42相接触，再在底板421上焊接电极引出件，通过电极引出件与电极端子电连接来引出电容器电极。电容器芯子4垂直放置于金属底盖3与导热绝缘件5上表面，底板421与导热绝缘件5接触。

电极引出件可以为导线布设于电容器芯子4外部，也可以优选为本实施例的实施方式，为电容器芯子4的卷绕轴心，即引出轴422，底板421的中心设有连接孔，引出轴422的下端插置于连接孔中。上端穿出电容器芯子4与电极端子下端电连接，引出轴422的上端与电极端子下端的电连接可以采用焊接也可以采用固定部固定来直接连接，也可以优选为本实施例的实施方式，通过极板4221来实现与电极端子下端电连接，极板4221与引出轴422的上端和电极端子下端的连接方式可以采用焊接也可以采用固定部固定。引出轴422位于电容器芯子4的中心，与电容器芯子4间设有包覆有PC材料的硬芯棒7，支撑绝缘。不仅使电极端子与底板421电连接，而且作为电容器芯子4的卷绕轴心，为电容器芯子4的骨架、支撑部件。

在上喷金层41的上表面设有导电的焊接板，焊接板为金属板，连接方式可以采用本领域技术人员公知的各种连接方式，例如本实施例可以采用焊接，通过两个焊点将焊接板焊接于上喷金层41上，使焊接板与上喷金层41相接触，焊接板与另一极性相反的电极端子的下端电连接。焊接板与另一极性相反的电极端子的下端的连接可以采用焊接。

电容器芯子4可以只有一个，也可以含有多个，根据实际需要进行设计，多个电容器芯子4间串联和/或并联，串并联可以将多个电容器芯子4端面的喷金层通过焊接导电部件搭接实现串并联，串/并联的电容器芯子的引出电极可以为一个也可以为多个。

当理解，在本文中， “上”、“下”等相对方位术语，表示电容器各构件在图示中的相对位置关系，以便于对电容器进行描述，但并不用于对这些构件在电容器上的安装关系进行限定。

本领域技术人员容易知道，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (11)

1.一种电容器，其特征在于，所述电容器包括容器及位于容器内部的电容器芯子，所述容器由塑胶上盖、塑胶壳体和金属底盖封装而成，所述电容器芯子与金属底盖间设有导热绝缘件。

2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述塑胶壳体和金属底盖为一体结构。

3.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述导热绝缘件为设置于金属底盖上表面的灌胶层。

4.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述金属底盖下表面设有若干凸起。

5.根据权利要求4所述的电容器，其特征在于，所述若干凸起在金属底盖下表面均匀分布。

6.根据权利要求5所述的电容器，其特征在于，所述凸起的高度为3-15mm，所述凸起的宽度为2-5mm，相近的凸起间的间隔为3-5mm。

7.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述电容器芯子包括多个，多个电容器芯子间串联和/或并联。

8.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述电容器芯子为金属化膜、金属箔或金属化纸卷绕或层叠而成。

9.根据权利要求8所述的电容器，其特征在于，所述电容器芯子包括端面和底面，所述电容器芯子的端面和底面设有喷镀电极，所述电容器芯子的底面的喷镀电极与导热绝缘件接触。

10.根据权利要求9所述的电容器，其特征在于，所述塑胶上盖包括塑胶上盖本体和贯穿塑胶上盖本体的第一极性电极和第二极性电极；

所述电容器芯子的底面的喷镀电极与导热绝缘件间设有底板，所述底板上连接有导电引出件，所述导电引出件和第一极性电极电连接；

所述电容器芯子的端面的喷镀电极上设有焊接板，所述焊接板和第二极性电极电连接。

11.根据权利要求10所述的电容器，其特征在于，所述电容器芯子与塑胶壳体间还设置有灌胶层，所述塑胶上盖本体与灌胶层一体成型。

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