CN206877844U - 具有防震动和散热功能的电解电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电解电容器，包括壳体（1），所述壳体（1）的开口处设置有盖板（2），所述壳体（1）内设有芯包（3），所述芯包（3）通过正极引箔条和负极引箔条（4）分别与正极接线端子（5）和负极接线端子（6）相通，所述盖板（2）上设有与所述正极接线端子（5）和所述负极接线端子（6）相配合的配接孔。本实用新型提供的一种电解电容器散热性能好，又具有良好的抗震功能。

Description

具有防震动和散热功能的电解电容器

技术领域

本实用新型涉及一种储能技术领域，具体涉及一种具有防震动和散热功能的电解电容器。

背景技术

根据使用阀金属的不同，电解电容器可分为：钽电解电容器、电解电容器、铌电解电容器、和钛电解电容器四种类型的电解电容器。其中，电解电容器是由铝圆筒做负极，里面装有液体电解质，插入铝带做正极而制成的电容器。由于具有容量大的优点，电解电容器被广泛应用，例如近年来，以风能、太阳能为代表的电力技术近年来得到快速发展。在风力发电系统的变频器和太阳能发电系统中的逆变器均需要使用电解电容器。但是电容器的内部容易积聚热量，如果热量不能有效散逸出去，会影响产品性能。由于电容器本身的结构特点，圆柱型电容器的径向热阻大，散热速率较慢，使用寿命低；温度过高，还容易引起电解液的损耗和电容器燃起和爆炸的发生。

现有技术中，大部分时候会对芯包进行改进，通过在芯包内部设置多层结构，延长芯包的长度，将芯包内部做成中空增加散热面积，但是这样做会导致在接收到剧烈震动时，芯包会有更加剧烈的移位和晃动，正极接线端子和负极接线端子会晃动并且有可能导致短接，损坏电解电容器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种散热性能好，又具有良好的抗震功能的电解电容器。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种具有防震动和散热功能的电解电容器，包括壳体，所述壳体的开口处设置有盖板，所述壳体内设有芯包，所述芯包通过正极引箔条和负极引箔条分别与正极接线端子和负极接线端子相通，所述盖板上设有与所述正极接线端子5和所述负极接线端子相配合的配接孔；所述正极接线端子和所述负极接线端子均为L型结构，所述正极接线端子和所述负极接线端子均具有第一端和第二端，所述正极接线端子和所述负极接线端子的第一端通过熔接端子固定在所述盖板上，所述正极接线端子和所述负极接线端子的第二端设有锡焊接部，所述锡焊接部为一凹槽；所述壳体侧壁还设置有向内凸起的止位环，底部设置有向上凸起的止位块；所述止位环和止位块均设置为截面为等腰梯形；所述壳体侧壁还设置有向内凸起的止位环，底部设置有向上凸起的止位块；所述止位环和止位块均设置为截面为等腰梯形；所述止位块侧边均设置有第一通气孔所述止位环侧面设置有第二通气孔；所述壳体内设有至少一根加强筋，且所述止位环设置于所述加强筋向芯包的一侧；所述电解电容器还包括芯筒；所述芯筒垂直贯穿壳体；所述芯包安装在壳体和芯筒之间的空腔中；所述空腔中还设有电解液；所述正极铝箔和负极铝箔间隔设置，中间通过电解纸隔开；所述正极铝箔、电解纸和负极铝箔重叠并卷绕芯筒；所述正极接线端子与正极铝箔相接触并向壳体的外侧延伸；所述负极接线端子与负极铝箔相接触并向壳体的外侧延伸；所述壳体的外壁上设有若干个第一凹槽；所述每一个第一凹槽在壳体的内壁形成第一凸部；所述第一凸部抵压芯包。

优选的，所述芯筒的外壁上设有若干个第二凹槽；所述每一个第二凹槽在芯筒的内壁形成第二凸部；所述第二凸部与第一凸部配合夹持芯包。

优选的，所述壳体上设有橡胶塞；所述橡胶塞嵌合在壳体的外壁上；所述正极接线端子和负极接线端子的梗部穿插在橡胶塞上。

优选的，所述止位块侧边均设置有第一通气孔，所述止位环侧面设置有第二通气孔。

优选的，所述壳体内设有至少一根加强筋，且所述止位环设置于所述加强筋向芯包的一侧。

本实用新型的有益效果为：使用了空心的芯筒，增大了散热面积，增强了电解电容器的稳定性能，延长电解电容器的寿命； 本实用新型在外壳的外壁通过设置若干个第一凹槽，增大电解电容器表面与外界的接触面，有利于将内部的热量散出，另外通过第一凹槽而形成的凸部夹紧芯包，芯包不容易因内部的温度升降的松开，保持芯包的紧密卷绕，芯包能够稳定地存储和放出电荷；本实用新型可将外壳设置为长方形，与普通的圆形电解电容器相比，更容易安装在设备当中，占用空间合理，散热面主要为平面，散热效率高；本实用新型通过在芯筒的外壁上设有与第一凹槽原理相同的第二凹槽，与第一凹槽相配合，保持了芯包的稳定紧绕，也进一步提高散热性能；本实用新型采用纤维素电解纸，纤维素具有亲水性和亲油性，能够很好地吸附电解液并保持电解液的稳定。

本实用新型还提供了具有凹槽的连线端子，凹槽大大提高了该电解电容器的焊接性，使所述电解电容器的焊点不容易受到震动而脱落。另外，由于本实用新型采用了芯筒和正负极连线端子直接穿过壳体，导致在受到剧烈震动使，电解电容器的性能不稳定，芯筒会有移位，卷绕的芯包会发生移动，且正负极连接端子会短接，而用本实用新型提供的止位块和止位环，使芯包能够在壳体内稳定的安装，即使受到了剧烈震动也不会移位保证了电解电容器的安全性。

所述套壳透过所述散热孔可与外界空气充分地接触，该设置使得散发热量效率高，有利于把所述铝壳的热量更快地散发出去，该设置可使所述电解电容器可间隙式地向外散热，在产业上可推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的止位块结构示意图；

图4 是本实用新型实施例的止位环示意图；

图5为本实用新型实施例的芯包和芯筒结构示意图；

图6为本实用新型实施例的芯包和芯筒的俯视图。

图中标号为：1---壳体，2---盖板，3--芯包，4---引箔条，5---正极接线端子，51---第一端，52---第二端，53---锡焊接部，6---负极接线端子，7---加强筋，8---套壳，9—止位块，91—第一通气孔，10—止位环，101—第二通气孔，11—橡胶塞，12—第一凹槽，13—第一凸部，21—正极铝箔，22—负极铝箔，23—纤维素电解纸，31—芯筒，351—第二凹槽，352—第二凸部。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1至图6所示的电解电容器，包括壳体1，所述壳体1的开口处设置有盖板2。所述盖板2为电解电容器组装中的主要配件之一，所述盖板2起到密封、固定的作用，将所述电解电容器的芯包密封在所述电解电容器的壳体内，起到固定所述电解电容器芯包和防止所述电解电容器内部电解液渗透的作用。所述盖板的材质份为两部分，上部为酚醛材料，周边为橡胶层，选用橡胶层的原因是因为橡胶材质软，有较好的密封效果，且可以很好地固定。所述盖板也可以其它材质，只要能实现与所述壳体的密封配合即可。

所述壳体1内设有芯包3，所述芯包3通过正极引箔条和负极引箔条分别与正极接线端子5和负极接线端子6相通，所述盖板2上设有与所述正极接线端子5和所述负极接线端子6相配合的配接孔。所述配接孔用于使所述正极接线端子5、所述负极接线端子6通过该孔并与所述正极引箔条、所述负极引箔条连接。

所述正极接线端子5和所述负极接线端子6为L型结构，所述L型结构的设置可使所述电解电容器在焊接过程中比较容易地与PCB板焊接。如图2所示，所述正极接线端子5和所述负极接线端子6具有第一端51和第二端52。所述正极接线端子5和所述负极接线端子6的第一端51盖板2通过熔接端子固定在所述盖板2上，在本实施例中，所述熔接端子为一铝钉。所述熔接端子具有防水、防腐蚀、可在粗糙的环境中加强固定和防震动的作用，具有很好的绝缘保护电子连接器的功能，且具有使用寿命长，成本低的优势。

所述正极接线端子5和所述负极接线端子6的第二端52设有锡焊接部53，所述锡焊接部为一凹槽。所述电解电容器在与PCB板焊接过程中，在所述凹槽与PCB板焊接的接触部位所述凹槽部分会被锡填满，当所述凹槽被锡填满后，所述电解电容器可很牢固地固定在PCB板上，进而可防止所述电解电容器在焊接过程中脱落。

如图1所示，所述壳体1侧壁还设置有向内凸起的止位环10，壳体1底部设置有向上凸起的止位块9；所述止位环和止位块均设置为截面为等腰梯形。截面为梯形一可以节省材料，二可以分散芯包对壳体的作用力。所述止位环和止位块能够很好的对芯包进行限位作用，防止芯包的移位，同时防止由于剧烈震动芯包的移位而造成的引箔条断裂或短接，提高了电解电容器的使用寿命。

在本实用新型的一个实施例中，如图3和图4所示，所述止位块9侧边均设置有第一通气孔91所述止位环10侧面设置有第二通气孔101，所述第一通气孔和第二通气孔均为若干个，目的是为了让芯包和壳体之间形成良好的气流通道，防止由于增加了止位块和止位环后，使壳体内气体无法流通而造成气压升高而致使电解电容器爆炸损坏。

如图1所示，所述壳体1内设有至少一根加强筋7，所述壳体1与所述加强筋7一体注塑而成。止位环设置于所述加强筋向芯包的一侧。在本实施例中可在所述壳体1内壁设置多根加强筋，该加强筋根数的设置可根据实际需要来设定、添加，在本技术方案中，对所述加强筋的根数不作限定。所述加强筋的设置可有效防止因所述电解电容器的强烈上下左右晃动造成正极引箔条、负极引箔条相碰撞短路或断裂，且所述加强筋可增大所述壳体主体内壁的散热面积，在所述壳体1底部设有压力释放点，所述压力释放点可为十字形或三角形，所述压力释放点的设置可避免当所述电解电容器内部压力过大时，所述压力可从所述压力释放点泄压，能够避免所述电解电容器爆炸情况的发生。所述盖板2的中间设有防爆阀。

如图1所示，所述壳体1外套设有一套壳8，所述套壳的侧壁上设有至少一个散热孔，所述散热孔间隙设置，所述各散热孔排列成环状。现有技术壳体的侧壁与套壳的侧壁是紧贴在一起的，该设置使得壳体的侧壁与外界没有接触导致电解电容器散热效率低。由于电解电容器在装配的过程中或在工作的过程中都要产生热量，产生的这些热量如果不及时散发出去会直接导致电解电容器膨胀，所以热量的多少会直接影响电解电容器的使用性能及使用寿命。该电解电容器的套壳侧壁上设置有散热孔，所述壳体透过所述散热孔与外界空气充分地接触，所述散热孔更利于把壳体的热量更快地散发出去，散发热量效率高；且所述散热孔环形形状的设置可使所述套壳可间隙式地向外散热。

本技术方案中的另一实施例：所述壳体1与所述盖板2也可为可拆卸结构，所述盖板2与所述壳体1上均设置有螺纹，更进一步第，所述盖板2与所述壳体1之间设有相互配合的内外螺纹，两者之间通过螺纹连接。该设置可使得所述电解电容器的壳体与盖板在使用过程中可拆卸，方便对里面的部件进行检查和维修。

参照图5并结合图6所述电解电容器还包括芯筒31所述芯筒31垂直贯穿外壳1；所述芯筒31与外壳1之间的连接方式为焊接；所述芯包3安装在外壳1和芯筒31之间的空腔中；所述空腔中还设有电解液；所述正极铝箔21和负极铝箔22间隔设置，中间通过纤维素电解纸23隔开；所述正极铝箔21、纤维素电解纸23和负极铝箔22重叠并卷绕芯筒31；所述外壳1上设有橡胶塞11；所述橡胶塞11嵌合在外壳1的外壁上；所述正极连线端子5与正极铝箔21相接触，其梗部穿插在橡胶塞11上，并向外壳1的外侧延伸；所述负极连线端子6与负极铝箔22相接触，其梗部穿插在橡胶塞11上，并向外壳1的外侧延伸。

所述外壳1的外壁上设有若干个第一凹槽12；所述每一个第一凹槽12在外壳1的内壁形成第一凸部13；所述芯筒31的外壁上设有若干个第二凹槽351；所述每一个第二凹槽351在芯筒31的内壁形成第二凸部352；所述第二凸部352与第一凸部13配合夹持芯包3。

使用时，将正极连线端子5和负极连线端子6分别对应与设备连接；在电解电容器工作时，内部产生热量，其热量通过芯筒31和外壳1散发，由于外壳1上设有第一凹槽12，芯筒31上设有第二凹槽351，增加了外壳1外壁与芯筒31外壁和外界的接触面积，其散热效率更高；另外第一凹槽12在外壳1的内壁形成第一凸部13；第二凹槽351在芯筒31的内壁形成第二凸部352；第一凸部13和第二凸部352互相配合夹紧芯包3，防止芯包3在重复升温和降温的电解电容器内部环境中松开，导致电容器充放电的不稳定，延长了电解电容器的寿命。

本实施例的特点在于：所述外壳1为长方形外壳，其余结构和参数与前述技术相同；外壳1设置为长方形，与普通的圆形电解电容器相比，更容易安装在设备当中，占用空间合理，散热面主要为平面，散热效率高。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.具有防震动和散热功能的电解电容器，包括壳体（1），所述壳体（1）的开口处设置有盖板（2），所述壳体（1）内设有芯包（3），所述芯包（3）通过正极引箔条和负极引箔条（4）分别与正极接线端子（5）和负极接线端子（6）相通，所述盖板（2）上设有与所述正极接线端子（5）和所述负极接线端子（6）相配合的配接孔；其特征在于：所述正极接线端子（5）和所述负极接线端子（6）为L型结构，所述正极接线端子（5）和所述负极接线端子（6）均具有第一端（51）和第二端（52），所述正极接线端子（5）和所述负极接线端子（6）的第一端（51）与所述盖板（2）通过熔接端子固定在所述盖板（2）上，所述正极接线端子（5）和所述负极接线端子（6）的第二端（52）设有锡焊接部（53），所述锡焊接部为一凹槽；所述壳体（1）侧壁还设置有向内凸起的止位环（10），底部设置有向上凸起的止位块（9）；所述止位环和止位块均设置为截面为等腰梯形；所述止位块（9）侧边均设置有第一通气孔（91）所述止位环（10）侧面设置有第二通气孔（101）；所述壳体（1）内设有至少一根加强筋（7），且所述止位环设置于所述加强筋向芯包的一侧；所述电解电容器还包括芯筒（31）；所述芯筒（31）垂直贯穿壳体（1）；所述芯包（3）安装在壳体（1）和芯筒（31）之间的空腔中；所述空腔中还设有电解液；所述正极铝箔（21）和负极铝箔（22）间隔设置，中间通过电解纸（23）隔开；所述正极铝箔（21）、电解纸（23）和负极铝箔（22）重叠并卷绕芯筒；所述正极接线端子（5）与正极铝箔（21）相接触并向壳体（1）的外侧延伸；所述负极接线端子（6）与负极铝箔（22）相接触并向壳体（1）的外侧延伸；所述壳体（1）的外壁上设有若干个第一凹槽（12）；所述每一个第一凹槽（12）在壳体的内壁形成第一凸部（13）；所述第一凸部（13）抵压芯包（3）。

2.根据权利要求1所述的具有防震动和散热功能的电解电容器，其特征在于：所述芯筒（31）的外壁上设有若干个第二凹槽（351）；所述每一个第二凹槽（351）在芯筒的内壁形成第二凸部（352）；所述第二凸部（352）与第一凸部（13）配合夹持芯包。

3.根据权利要求2所述的具有防震动和散热功能的电解电容器，其特征在于：所述壳体（1）上设有橡胶塞（11）；所述橡胶塞（11）嵌合在壳体（1）的外壁上；所述正极接线端子（5）和负极接线端子（6）的梗部穿插在橡胶塞（11）上。

4.根据权利要求3所述的具有防震动和散热功能的电解电容器，其特征在于：所述止位块（9）侧边均设置有第一通气孔（91），所述止位环（10）侧面设置有第二通气孔（101）。

5.根据权利要求4所述的具有防震动和散热功能的电解电容器，其特征在于：所述壳体（1）内设有至少一根加强筋（7），且所述止位环设置于所述加强筋向芯包的一侧。