CN213958782U - 小型化耐大纹波电流电容器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种小型化耐大纹波电流电容器，属于电容器的技术领域。其包括壳体和设于壳体内的芯子，所述芯子主要由正极箔、电解纸以及负极箔卷绕而成，其特征在于：所述负极箔和电解纸沿芯子轴向的两侧边相平齐，所述正极箔上设置有正极导针，所述负极箔上设置有负极导针，所述壳体内靠近正极导针的一端设置有密封塞，所述芯子与壳体之间设置有导热件。本申请方案使负极箔的宽度等同电解纸的宽度，芯包卷绕完成后使负极箔和电解纸的端侧边直接接触导热件，导热件将电容产生的热量导到壳体，再从壳体处导出，从而使电容器在工作中施加了纹波电流而产生的热量可以快速导出，进而有效降低电容器的温度，提高电容器的散热能力。

Description

小型化耐大纹波电流电容器

技术领域

本申请涉及电容器的领域，尤其是涉及一种小型化耐大纹波电流电容器。

背景技术

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铝电解电容器，随着风能、太阳能发电行业的快速发展，对铝电解电容器提出了超低等效串联电阻、耐高纹波电流以及超长寿命的要求。

铝电解电容器一般包括铝壳和芯子，芯子是由阳极铝箔、浸有电解液的电解纸、阴极铝箔、天然氧化膜等重叠卷绕而成的，芯子含浸电解液后用铝壳和胶盖密闭起来就构成一个电解电容器。铝电解电容器在承受纹波电流时，其内部的温度会逐渐升高，传统的引线型铝电解电容器所采用的散热方式为芯包隔离纸自然散热，或者采用降低电解液或电解纸阻抗的方式进行降温散热。然而，由于材料的限制，采用该种散热方式会达到一定极限，无法满足更高的使用环境。

基于此，本申请提供一种小型化耐大纹波电流电容器，以解决上述技术问题。

实用新型内容

为了有助于提高铝电解电容器的散热能力，本申请提供一种小型化耐大纹波电流电容器。

本申请提供的一种小型化耐大纹波电流电容器采用如下的技术方案：

一种小型化耐大纹波电流电容器，包括壳体和设于壳体内的芯子，所述芯子主要由正极箔、电解纸以及负极箔卷绕而成，其特征在于：所述负极箔和电解纸沿芯子轴向的两侧边相平齐，所述正极箔上设置有正极导针，所述负极箔上设置有负极导针，所述壳体内靠近正极导针的一端设置有密封塞，所述芯子与壳体之间设置有导热件。

通过采用上述技术方案，该方案改变了传统的引线型铝电解电容器芯包卷绕方式，使负极箔的宽度等同电解纸的宽度，芯包卷绕完成后使负极箔和电解纸的端侧边直接接触导热件，导热件将电容产生的热量导到壳体，再从壳体处导出，从而使电容器在工作中施加了纹波电流而产生的热量可以快速导出，进而有效降低电容器的温度，提高电容器的散热能力，保证电容器的正常使用。

可选的，所述导热件包括导热垫与导热针，所述导热垫设置在芯子远离正极导针的一端，所述导热垫的两面与芯子的端面以及壳体的内壁固定连接，所述导热针固定在芯子靠近正极导针的一端，所述导热针的一端沿芯子的轴向贯穿密封塞并与壳体抵接。

通过采用上述技术方案，导热针可以实现对芯子的固定，保证芯子安装在壳体内的稳定性，导热垫既可以固定芯子，也可以将电容器产生的热量快速导到壳体，从而使壳体的热量可以快速散发到外部环境，有效提高了电容器的散热性能。

可选的，所述导热垫设置为多个，多个所述导热垫沿圆周阵列排布。

通过采用上述技术方案，这样的设置可以进一步提高芯子的稳定性能，同时保证对芯子的散热，提高其实用性。

可选的，所述导热针的两端设置有缓冲头。

通过采用上述技术方案，缓冲头可以缓解导热针与芯子表面的接触力度，提高对芯子的保护力度，延长电容器的使用寿命。

可选的，所述壳体与芯子之间设置有传热腔。

通过采用上述技术方案，传热腔的设置使芯子内部的热量可以散发到传热腔，减少热量在芯子内部的积累，传热腔的热量则可以经过壳体散发出去，有效提高了电容器的散热能力，保证电容器的正常使用。

可选的，所述负极箔上固定有负极连接片，所述正极箔上固定有正极连接片，所述正极连接片和负极连接片延伸出芯子的外侧，所述负极连接片与负极导针固定连接，所述正极连接片与正极导针固定连接。

通过采用上述技术方案，这样的设置使芯子内的部分热量可以经过正极连接片和负极连接片传递到传热腔内，进一步提高了芯子的散热能力。

可选的，所述合金层主要由锡、锌组成。

通过采用上述技术方案，锌具有防锈作用，锡的导热系数大，由这两者主要成分组成的合金层具有较高的散热性能，可以有助于热量从正极导针或负极导针处快速散发，保证了进一步延长了电容器的使用寿命。

可选的，所述壳体设置为铝壳。

通过采用上述技术方案，铝壳的导热性能较塑料壳的导热性能好，可以进一步保证电容器内热量的散发，同时铝壳价格较低，易于获取制造，具有推广性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.该方案改变了传统的引线型铝电解电容器芯包卷绕方式，使负极箔的宽度等同电解纸的宽度，芯包卷绕完成后使负极箔和电解纸的端侧边直接接触导热件，导热件将电容产生的热量导到壳体，再从壳体处导出，从而使电容器在工作中施加了纹波电流而产生的热量可以快速导出，进而有效降低电容器的温度，提高电容器的散热能力，保证电容器的正常使用；

2.导热针可以实现对芯子的固定，保证芯子安装在壳体内的稳定性，导热垫既可以固定芯子，也可以将电容器产生的热量快速导到壳体，从而使壳体的热量可以快速散发到外部环境，有效提高了电容器的散热性能；

3.传热腔的设置使芯子内部的热量可以散发到传热腔，减少热量在芯子内部的积累，传热腔的热量则可以经过壳体散发出去，有效提高了电容器的散热能力，保证电容器的正常使用。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构的剖视图。

图2是本申请实施例的芯子的结构示意图。

图3是本申请实施例的导热针的结构示意图。

附图标记说明：1、壳体；2、芯子；21、正极箔；22、电解纸；23、负极箔；31、负极连接片；32、正极连接片；41、负极导针；42、正极导针；5、密封塞；6、合金层；7、传热腔；8、导热件；81、导热垫；82、导热针；821、缓冲头。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种小型化耐大纹波电流电容器。参照图1和图2，电容器包括壳体1和设于壳体1内的芯子2，壳体1采用铝壳制成，芯子2主要由正极箔21、电解纸22以及负极箔23卷绕而成，电解纸22上吸附有电解液，正极箔21的表面涂覆有氧化膜，形成有极性电解电容的芯子结构。

其中，负极箔23沿芯子2轴向的两侧边与电解纸22的两侧边相平齐，负极箔23面向电解纸22的一侧钉接有负极连接片31，正极箔21面向电解纸22的一侧钉接有正极连接片32，负极连接片31和正极连接片32的一部分沿芯子2的轴向延伸出芯子2的外侧，负极连接片31延伸出芯子2外侧的一侧钉接有负极导针41，正极连接片32延伸出芯子2外侧的一侧钉接有正极导针42。

参照图1，壳体1内设置有密封塞5，密封塞5的外周面与壳体1的内壁抵接，负极导针41和正极导针42贯穿密封塞5和壳体1延伸至外侧。负极导针41和正极导针42位于壳体1外且靠近密封塞5的一侧外表面涂覆有合金层6，合金层6主要由锡、锌组成，合金层6可以增强负极导针41和正极导针42的散热性能，使芯子2产生的热量经过负极连接片31或正极连接片32传递给负极导针41或正极导针42，最终从合金层6处散发出去。

此外，芯子2和壳体1之间设置有传热腔7，传热腔7内设置有导热件8，导热件8包括导热垫81与导热针82，导热垫81设置在芯子2远离密封塞5的一端，导热垫81的两面分别与芯子2以及壳体1固定连接，导热垫81设置为三个，三个导热垫81沿芯子2的圆周阵列排布。电容器在工作中施加了纹波电流而产生的部分热量可以经过导热垫81传递给壳体1，再从壳体1处散发出去，进而提高了电容器的散热性能。

同时，导热针82固定在芯子2靠近密封塞5的一端，导热针82的一端沿芯子2的轴向贯穿密封塞5并与壳体1抵接，导热针82同样设置为三根，三根导热针82沿芯子2的圆周阵列排布，三根导热针82围成的圆周直径小于正极导针42和负极导针41围成的圆周直径，导热垫81和导热针82既起到传热的作用，也起到固定芯子2的作用，使芯子2和壳体1之间具有间距，进而使芯子2内部的热量可以散发到传热腔7内，再从传热腔7传递到壳体1散发出去，进一步提高了芯子2的散热性能。

参照图3，导热针82的两端设置有缓冲头821，缓冲头821采用橡胶制成，缓冲头821可以缓解导热针82与芯子2表面的接触力度，起到保护芯子2的作用。

本申请实施例一种小型化耐大纹波电流电容器的实施原理为：电容器在工作中施加了纹波电流时，芯子2的一部分热量通过正极导针42和负极导针41传递出去，负极箔23的宽度等同电解纸22的宽度且大于正极箔21的宽度，使芯子2产生的另一部分热量通过负极箔23散发到传热腔7内，再从传热腔7传递给壳体1，最终从壳体1处散发出去，保证了芯子2的降温。与传统的引线型铝电解电容器芯包卷绕方式相比，该电容器的热量可以快速导出，合金层6的设置使电容器的抗电流冲击能力增强，有效延长了电容器的使用寿命。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种小型化耐大纹波电流电容器，包括壳体(1)和设于壳体(1)内的芯子(2)，所述芯子(2)主要由正极箔(21)、电解纸(22)以及负极箔(23)卷绕而成，其特征在于：所述负极箔(23)和电解纸(22)沿芯子(2)轴向的两侧边相平齐，所述正极箔(21)上设置有正极导针(42)，所述负极箔(23)上设置有负极导针(41)，所述壳体(1)内靠近正极导针(42)的一端设置有密封塞(5)，所述负极导针(41)和正极导针(42)位于壳体(1)外且靠近密封塞(5)的一侧外表面设置有合金层(6)，所述芯子(2)与壳体(1)之间设置有导热件(8)。

2.根据权利要求1所述的一种小型化耐大纹波电流电容器，其特征在于：所述导热件(8)包括导热垫(81)与导热针(82)，所述导热垫(81)设置在芯子(2)远离正极导针(42)的一端，所述导热垫(81)的两面与芯子(2)的端面以及壳体(1)的内壁固定连接，所述导热针(82)固定在芯子(2)靠近正极导针(42)的一端，所述导热针(82)的一端沿芯子(2)的轴向贯穿密封塞(5)并与壳体(1)抵接。

3.根据权利要求2所述的一种小型化耐大纹波电流电容器，其特征在于：所述导热垫(81)设置为多个，多个所述导热垫(81)沿圆周阵列排布。

4.根据权利要求3所述的一种小型化耐大纹波电流电容器，其特征在于：所述导热针(82)的两端设置有缓冲头(821)。

5.根据权利要求1所述的一种小型化耐大纹波电流电容器，其特征在于：所述壳体(1)与芯子(2)之间设置有传热腔(7)。

6.根据权利要求1所述的一种小型化耐大纹波电流电容器，其特征在于：所述负极箔(23)上固定有负极连接片(31)，所述正极箔(21)上固定有正极连接片(32)，所述正极连接片(32)和负极连接片(31)延伸出芯子(2)的外侧，所述负极连接片(31)与负极导针(41)固定连接，所述正极连接片(32)与正极导针(42)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种小型化耐大纹波电流电容器，其特征在于：所述壳体(1)设置为铝壳。

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