CN203826223U - 一种大功率长寿命动力薄膜电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率长寿命动力薄膜电容器，包括外壳，电容器芯子，一组导电焊片，两组电极，外壳腔体内填充有耐高温环氧灌封料，电容器芯子设置OPP基膜，电容器芯子的一侧设置有S型切边；OPP基膜上设置有空白区及高导电性的耐高温镀层区；所述的镀层区上设置有若干个和空白区相接的T形隔离区。本实用新型能够有效解决现有薄膜电容器安全系数低，防爆性能差，使用寿命短的问题，且耐压、耐高温效果好，能够广泛应用于薄膜电容器领域。

Description

一种大功率长寿命动力薄膜电容器

技术领域

本实用新型涉及一种大功率长寿命动力薄膜电容器。

背景技术

目前随着世界能源结构的调整，动力功率器件（IGBT）得到广泛使用如：太阳能、风能、变频器、电动汽车等，而与其对应的作为DC-Link滤波缓冲的电容器对整个系统显的十分重要。现在电容器在应用中主要技术指标是安全、长寿命、大功率、耐高温。现有的薄膜电容器存在着安全系数低，防爆性能差，使用寿命短的问题，同时耐压及耐高温的效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大功率长寿命动力薄膜电容器，解决现有薄膜电容器安全系数低，防爆性能差，使用寿命短的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种大功率长寿命动力薄膜电容器，包括带有腔体的外壳，设置在外壳腔体内的若干电容器芯子，用于连接各电容器芯子的一组导电焊片，所述的外壳上设置有自导电焊片上引出的两组电极，所述的外壳腔体内填充有耐高温环氧灌封料，所述的电容器芯子包括OPP基膜，所述的OPP基膜一侧设置有S型切边；所述的OPP基膜上设置有空白区及高导电性的耐高温镀层区；所述的镀层区上设置有若干个和空白区相接的T形隔离区。

为了降低自愈能耗，减少引出线与电极的接触电阻，提高承载电流的能力，所述镀层区的厚度自电容器芯子的S型切边侧至空白区呈梯形递减，而方阻逐渐递增。

进一步提高产品防爆性能，同时更好的实现大功率耐大电流低发热量，所述的T形隔离区同向、等间距、倾斜设置在镀层区上。

为了提高导电性能，达到提高产品的性能的同时，减少产品的产热量，所述的镀层区上的镀层为银、锌、铝复合镀层。

为了增加外壳的表面积，提高产品的散热性能，所述的外壳为矩形，其外表面设置有一组翅片。

优选的，所述的翅片等间距设置在外壳的外表面，且其表面积为外壳表面积的30%～60%。

为了提高产品性能可靠性及节省安装空间，所述的电容器芯子为无轴、无感卷绕而成的电容器芯子；所述的两组电极自导电焊片延伸而成，位于外壳的同侧或异侧。

为了保证产品的绝缘性能，所述的外壳腔体内设置有绝缘套，所述的电容器芯子设置在绝缘套内。

本实用新型的有益效果：采用“S”型切边能够增加产品喷金的接触面，增加单位体积内电极与薄膜间的接著面积，提高电极的附著力，减少电极与薄膜间的接触电阻，从而降低热量的产生，提高了耐压能力，延长了使用寿命。高导电性的耐高温的镀层区，提高了产品的导电性能及耐热性能；镀层区上设置有若干个和空白区相接的T形隔离区，可以起到隔离作用，实现防爆功能，“热点”温度最高130度，同时实现大功率耐大电流低发热量，使得产品的安全等级达到P2，相比现有设计中常见的网状，不会发生当有一点击穿时网状更容易互相影响导致容量衰减大的问题，增加产品的使用寿命。镀层区镀层的厚度自电容器芯子的S型切边侧至空白区呈梯形递减，而方阻逐渐递增，镀层的梯形平滑过渡能够稳定实现降低自愈能耗，减少引出线与电极的接触电阻，提高承载电流的能力，耐压能力。T形隔离区同向、等间距、水平倾斜一定角度设置在梯形镀层区上，进一步提高产品防爆性能。镀层区上的镀层为银、锌、铝复合镀层，进一步提高产品导电性能，在提高产品性能的同时，减少产品的自身发热量，降低自愈能耗。采用翅片式矩形外壳比普通平面壳体增加30%～60%的散热面积，即同等条件下电容器的“热点”温度下降了7～9度（按环境温度和热点温差为15度计算），理论寿命将延长一倍（100000H以上）。同时增加30%～60%的散热面积，在保证了壳体具有足够的散热面积的同时节约生产成本，及提高产品的结构合理性。电容器芯子采用、无感卷绕方式制成；铜排焊片引出的两组电极同侧或异侧，实现了低ESR、低电感（≤20nH）从而大大降低功率开关（IGBT）的电压应力，提高其工作可靠性，同时实现“功率PCB”的安装方式，节省安装空间，对电动汽车或动力机车尤为重要。绝缘套的设置，进一步加强了本技术方案的绝缘性能，提高了产品的性能和可靠性。

本实用新型能够有效解决现有薄膜电容器安全系数低，防爆性能差，使用寿命短的问题，且耐压、耐高温效果好，能够广泛应用于薄膜电容器领域。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为OPP基膜上镀层区的主视图。

图4为电容器芯子的结构示意图。

具体实施方式

实施例1，如图1至图4所示的一种大功率长寿命动力薄膜电容器，包括带有腔体的外壳1，设置在外壳1腔体内的若干电容器芯子4，用于连接各电容器芯子4的一组导电焊片5，所述的外壳1上设置有自导电焊片5上引出的两组电极6，所述的外壳1腔体内填充有耐高温环氧灌封料3，所述的电容器芯子4包括OPP基膜8，所述的OPP基膜8一侧设置有S型切边11；所述的OPP基膜8上设置有空白区12及高导电性的耐高温镀层区9；所述镀层区9镀层的厚度自电容器芯子4的S型切边侧至空白区12呈梯形递减，而方阻逐渐递增；所述的镀层区9上设置有若干个和空白区12相接的T形隔离区10。所述的T形隔离区10同向、等间距、倾斜设置在梯形镀层区9上。所述的镀层区9上的镀层为银、锌、铝复合镀层。

上述大功率长寿命动力薄膜电容器外壳1为矩形，其外表面设置有一组翅片7。所述的翅片7等间距设置在外壳1的外表面，且其表面积为外壳1表面积的30%～60%。所述的电容器芯子4为无轴、无感卷绕而成的电容器芯子；所述的两组电极自导电焊片5延伸而成，位于外壳1的同侧或异侧。所述的外壳1腔体内设置有绝缘套2，所述的电容器芯子4设置在绝缘套2内。

在给电容器芯子的“S”型切边，即如图1所示的喷金区域13喷金时，采用锌、锡、铝混合材料进行喷金，这样相比现有工艺的纯锌喷金具有低熔点的优点，使得焊接牢固度更大，产品的连接效果更好，且在喷金过程中对“S”型切边不会造成损伤。在给电容器芯子喷金时，喷金其中一面时，易发生湍流及负压现象，从而导致电容器芯子的另一面受到污染。为了避免这个问题，本技术方案中，在喷金其中一面时，采用一个带有腔体的专用夹具对另外一面进行隔离，从而避免喷金过程中因湍流及负压而污染另外一面的现象。专用夹具的形状为锥体内有电容器芯组定位板，这样的形状设计能够最好的达到上述的隔离效果。

Claims (8)

1.一种大功率长寿命动力薄膜电容器，包括带有腔体的外壳（1），设置在外壳（1）腔体内的若干电容器芯子（4），用于连接各电容器芯子（4）的一组导电焊片（5），所述的外壳（1）上设置有自导电焊片（5）上引出的两组电极（6），所述的外壳（1）腔体内填充有耐高温环氧灌封料（3），所述的电容器芯子（4）包括OPP基膜（8），所述的OPP基膜（8）一侧设置有S型切边（11）；其特征在于：所述的OPP基膜（8）上设置有空白区（12）及高导电性的耐高温镀层区（9）；所述的镀层区（9）上设置有若干个和空白区（12）相接的T形隔离区（10）。

2.根据权利要求1所述的大功率长寿命动力薄膜电容器，其特征在于：所述镀层区（9）的厚度自电容器芯子（4）的S型切边侧至空白区（12）呈梯形递减，而方阻逐渐递增。

3.根据权利要求1或2所述的大功率长寿命动力薄膜电容器，其特征在于：所述的T形隔离区（10）同向、等间距、倾斜设置在镀层区（9）上。

4.根据权利要求3所述的大功率长寿命动力薄膜电容器，其特征在于：所述的镀层区（9）上的镀层为银、锌、铝复合镀层。

5.根据权利要求4所述的大功率长寿命动力薄膜电容器，其特征在于：所述的外壳（1）为矩形，其外表面设置有一组翅片（7）。

6.根据权利要求5所述的大功率长寿命动力薄膜电容器，其特征在于：所述的翅片（7）等间距设置在外壳（1）的外表面，且其表面积为外壳（1）表面积的30%～60%。

7.根据权利要求6所述的大功率长寿命动力薄膜电容器，其特征在于：所述的电容器芯子（4）为无轴、无感卷绕而成的电容器芯子；所述的两组电极自导电焊片（5）延伸而成，位于外壳（1）的同侧或异侧。

8.根据权利要求7所述的大功率长寿命动力薄膜电容器，其特征在于：所述的外壳（1）腔体内设置有绝缘套（2），所述的电容器芯子（4）设置在绝缘套（2）内。