KR102398737B1 - Metal Case Molding Capacitor - Google Patents

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KR102398737B1
KR102398737B1 KR1020220009990A KR20220009990A KR102398737B1 KR 102398737 B1 KR102398737 B1 KR 102398737B1 KR 1020220009990 A KR1020220009990 A KR 1020220009990A KR 20220009990 A KR20220009990 A KR 20220009990A KR 102398737 B1 KR102398737 B1 KR 102398737B1
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capacitor
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박대진
전용원
주지광
박진아
김도형
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(주)뉴인텍
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    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
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    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Abstract

The present invention relates to a capacity-increased metal case molding capacitor, which comprises: a capacitor module (10) including a capacitor element (C1) formed by winding a dielectric film and formed on electrode surfaces on both sides, a first bus bar (1) having a first output terminal (1a) on an exposed side, a second bus bar (2) having a second output terminal (2a) on the exposed side, and an insulating sheet interposed between the first busbar (1) and the second busbar (2) to insulate an overlapping area; a metal case (20) made of a metal material, and having an upper opening (20a) into which the capacitor module (10) is inserted, and a module embedding space (20b) in which the capacitor module (10) is placed; a filling resin (30) injected into a fluid phase having fluidity through the upper opening (20a) of the metal case (20) in a state in which an insulating spacer (40) is located in the module embedding space of the metal case (20), and penetrating into the space between the capacitor module (10) and the metal case (20) to be cured; and the insulating spacer (40) having a predetermined thickness and located between the capacitor module (10) and the metal case (20) to perform an insulating function between the capacitor module (10) and the metal case (20). The present invention can maximize the capacitor capacity while using the metal case of a predetermined size.

Description

용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 { Metal Case Molding Capacitor } Capacity Increase Type Metal Case Molding Capacitor { Metal Case Molding Capacitor }

본 발명은 정해진 사이즈의 메탈 케이스를 이용하면서 최대한 커패시터 용량을 증대시킬 수 있는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to a capacity-increasing type metal case-molded capacitor capable of maximally increasing the capacitor capacity while using a metal case of a predetermined size.

일반적으로 필름 커패시터는 각종 산업 분야에 널리 사용되고 있으며, 예를 들면 전기 기기용 커패시터, 저압진상용 커패시터, 인버터용 커패시터, 필터용 커패시터 등이 널리 알려져 있다. In general, film capacitors are widely used in various industrial fields, and for example, capacitors for electric devices, capacitors for low voltage advance, capacitors for inverters, capacitors for filters, and the like are widely known.

이들 커패시터의 제조에는 유전체로서 폴리에스터(PET)수지, 폴리프로필렌(PP)수지, 폴리에칠렌나프탈레이트(PEN)수지, 폴리카보네이트(PC)수지, 폴리페닐렌설파이드(PPS)수지 등의 유전체 필름(또는 플라스틱 필름이라고도 함)을 사용하고, 전극으로서 유전체 필름의 한면 또는 양면에 아연, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 1차로 알루미늄을 증착한 후, 2차로 아연 등을 사용한 증착 필름이 사용된다.In the manufacture of these capacitors, dielectric films such as polyester (PET) resin, polypropylene (PP) resin, polyethylene naphthalate (PEN) resin, polycarbonate (PC) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin (or A plastic film) is used, and zinc, aluminum, an aluminum alloy, or aluminum is first deposited on one or both surfaces of a dielectric film as an electrode, and then a deposited film using zinc or the like is used secondarily.

필름 커패시터는 한쌍으로 되는 증착필름 2매를 권취하여 제조되는데, 권취된 커패시터 소자의 양면을 전극 인출용으로 사용하기 위해, 커패시터 소자의 양면에 아연 또는 아연 합금을 용사(thermal spray)하여 용사면을 형성하고, 이 용사면에 부스바 또는 전극 인출선, 또는 전극 단자를 스폿트, 납땜과 같은 방식으로 결합하고, 이 후 외장 케이스에 삽입한 후 에폭시 또는 우레탄 등 절연체로 충진한 후 경화시켜 케이스 몰드형의 커패시터로서 제조될 수 있다. Film capacitors are manufactured by winding two pairs of vapor deposition films. In order to use both surfaces of the wound capacitor element for electrode extraction, zinc or zinc alloy is thermally sprayed on both surfaces of the capacitor element to heat the sprayed surfaces. After forming, a bus bar or electrode lead wire or electrode terminal is bonded to the sprayed surface in the same way as spot and soldering, and then inserted into an exterior case, filled with an insulator such as epoxy or urethane, and cured to form a case mold type It can be manufactured as a capacitor of

기존 커패시터의 플라스틱 케이스의 경우 커패시터 내부 발열이 외부로 방출되지 않아 커패시터 내부 온도가 많이 상승하는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해서 열 방출이 잘되는 메탈 케이스를 사용하여 개발했으나 열 방출이 우수하여 커패시터 용량, 체적은 많이 감소시켰으나 메탈 케이스 사용의 경우 커패시터의 메탈(알루미늄, 철, 비철 금속) 케이스와 커패시터 P/N극(커패시터 내부 소자 메타리컨 면에 P, N극 버스바 결선 하여 모듈 구성 유닛트의 P/N극) 간에 절연내압 불량이 발생하는 문제점이 있었다.In the case of a plastic case of an existing capacitor, the internal heat of the capacitor is not emitted to the outside, so the internal temperature of the capacitor rises a lot. In order to improve this, it was developed using a metal case that dissipates heat well, but the capacity and volume of the capacitor were greatly reduced due to excellent heat dissipation. There was a problem in that the dielectric breakdown voltage was defective between the poles (P/N poles of the module component unit by connecting the P and N pole busbars to the metal surface of the element inside the capacitor).

절연 불량 발생 원인 : 커패시터 내부 소자의 메타리컨 면에 P, N극 버스바 결선된 유닛트를 메탈 케이스에 넣고 에폭시 또는 우레탄 등 몰딩제로 몰딩 후 메탈 케이스와 커패시터 소자 모듈 구성된 P/N극 간에 절연거리가 한쪽으로 취우처 절연거리가 짧아지거나 터지되거나 또는 전도성 이물질이 유입되면 메탈케이스와 커패시터 모듈구성된 P/N극 간에 절연력 저하로 절연 불량이 발생했다.Cause of poor insulation: Put the unit with P and N pole bus bar on the metal side of the capacitor inside the metal case and mold it with a molding agent such as epoxy or urethane. On one side, when the insulation distance is shortened, burst, or a conductive foreign material flows in, insulation failure occurs due to a decrease in insulation between the metal case and the P/N poles of the capacitor module.

본 발명은 커패시터 유닛이 충진재에 몰딩되는 케이스 몰딩형 커패시터로서 본 발명과 기술분야가 같은 케이스 몰딩 커패시터로서 등록특허 제10-2332168호((주)뉴인텍) 충진면 수평도 개선 케이스 몰딩 커패시터가 있다.The present invention is a case-molded capacitor in which a capacitor unit is molded into a filler, and as a case-molding capacitor having the same technical field as the present invention, there is a case-molding capacitor with improved filling surface levelness of the registered patent No. 10-2332168 (New Intech Co., Ltd.).

메탈 케이스 커패시터의 모듈 구성된 커패시터에 에폭시 수지를 충진시 절연스페이서에 그물망 형상으로 터저 있기 때문에 에폭시 수지를 충진시 그물망 형태로 에폭시 수지가 들어가서 메탈 케이스 높이 이상 충진시 에폭시 수지가 넘침 불량이 발생하여 높이를 키워서 설계가 불가능했다. When the metal case capacitor module is filled with epoxy resin, the insulating spacer bursts in the form of a mesh, so when the epoxy resin is filled, the epoxy resin enters in the form of a mesh. Growing up, designing was impossible.

그러므로 절연 스페이서 높이를 통상 약 4mm 정도 높게 설계 진행하여 커패시터 용량을 키우는데 한정되어 있어 메탈 케이스 커패시터의 메탈 케이스 가로 세로 높이가 고정되어있는 상태에서는 커패시터 용량을 증대할 수가 없었다.Therefore, it is limited to increase the capacitor capacity by designing the insulation spacer to be generally high by about 4 mm, so it is impossible to increase the capacitor capacity while the horizontal and vertical height of the metal case of the metal case capacitor is fixed.

메탈 케이스 높이를 증대시키면 커패시터 용량을 증대가 가능하지만 메탈 케이스 높이가 증대시 커패시터 중량과 코스트가 상승하는 문제가 발생하므로 메탈 케이스 가로, 세로, 높이, 커패시터 유전체 필름 두께를 고정시키고 용량을 증대를 약 20 ~ 30% 증대를 요청하게 되었다. Increasing the metal case height can increase the capacitor capacity, but increasing the metal case height increases the weight and cost of the capacitor. A 20-30% increase was requested.

친환경 자동차의 인버터용 필름 커패시터 메탈 케이스 커패시터의 메탈 케이스 사이즈 가로, 세로, 높이 치수를 변동 없이 커패시터 용량 증대 요청, 필름 커패시터 유전체 필름 두께를 얇게 낮추면 가능하지만 필름 두께를 낮추면 내전압 특성 및 장기 내구성이 저하되므로 필름 두께는 고정시키고 용량 증대 방안를 검토하였다.Film capacitor metal case for eco-friendly car Inverter Metal case size of the capacitor without changing the horizontal, vertical, and height dimensions. It is possible to increase the capacitor capacity without changing the film capacitor dielectric film thickness. The film thickness was fixed and the capacity increase method was reviewed.

본 발명의 일시시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터는, 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전극면에 형상되는 커패시터 소자(C1)와, 상기 커패시터 소자의 일측 전극면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 출력단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C)의 타측 전극면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 출력단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(2)의 사이에 개재(介在)되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트를 포함하여 구성되는 커패시터 모듈(10)과;The capacity increase type metal case molding capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention includes a capacitor element C1 formed by winding a dielectric film and formed on electrode surfaces on both sides thereof, and electrically connected to one electrode surface of the capacitor element, and A first busbar (1) having a first output terminal (1a) on the exposed side, and electrically connected to the other electrode surface of the capacitor element (C) and having a second output terminal (2a) on the exposed side A capacitor module (10) comprising a second bus bar (2) and an insulating sheet interposed between the first bus bar (1) and the second bus bar (2) to insulate the overlapping area class;

커패시터 모듈(10)이 투입되는 상부 개구면(20a)과 상기 커패시터 모듈(10)이 안치되는 모듈 내장공간(20b)을 구비하고 금속재질로 구성되는 금속재 케이스(20)와; 절연 스페이서(40)가 금속재 케이스(20)의 모듈 내장공간에 위치된 상태에서 상기 금속재 케이스(20)의 상부 개구면(20a)을 통하여 유동성을 갖는 유체 상으로 투입되고, 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이 공간에 침투하여 경화되는 충진 수지(30)와; 일정한 두께를 가지며 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행하는 절연 스페이서(40); 를 포함하여 구성되되, a metal case 20 having an upper opening 20a into which the capacitor module 10 is inserted and a module internal space 20b in which the capacitor module 10 is placed, and made of a metal material; In a state where the insulating spacer 40 is positioned in the module interior space of the metal case 20 , it is injected into a fluid phase through the upper opening surface 20a of the metal case 20 , and the capacitor module 10 . and a filling resin 30 that penetrates into the space between the metal case 20 and hardens; an insulating spacer 40 having a constant thickness and positioned between the capacitor module 10 and the metal case 20 to perform an insulating function between the capacitor module 10 and the metal case 20; Consisting of including,

상기 절연 스페이서(40)는, 상기 금속재 케이스(20)의 벽체(바닥벽 및 측벽)와 커패시터 모듈(10) 사이를 절연하는 개방형 벽체 절연부(50)를 구비하고, 상기 개방형 벽체 절연부(50)는 일정한 두께를 갖는 플라스틱 절연부재(51)와 상기 충진 수지(30)가 침투되는 개방부(55)를 구비하는 것이 특징이다.The insulating spacer 40 includes an open wall insulating part 50 that insulates between the walls (bottom and side walls) of the metal case 20 and the capacitor module 10 , and the open wall insulating part 50 ) is characterized by having a plastic insulating member 51 having a certain thickness and an opening 55 through which the filling resin 30 penetrates.

본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 절연 스페이서(40)는 개방형 벽체 절연부(50)의 상부에 형성되고 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높게 돌출되는 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the insulating spacer 40 is formed on the upper part of the open wall insulating part 50 and is higher than the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20 . It is preferable to further include a protruding closed type (ie, no openings over the entire 360 degree area so that the flowable filling resin cannot escape) sidewall dams.

본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 충진 수지(30)는 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높은 위치까지 충진 경화되고, 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam, 60)은 상기 플라스틱 절연부재(51)와 일체로 형성되고 상기 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높게 위치되는 폐쇄형(즉, 개방부를 갖지 않는) 측벽판부(61)고, a)상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 더 높게 위치하고, b) 상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 하변(61b)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 더 낮게 위치하고, c) 상기 개방형 벽체 절연부(50)의 개방부(55)는 상기 폐쇄형(즉, 개방부를 갖지 않는) 측벽판부(61)의 하변보다 더 낮게 위치하고 또한 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 더 낮게 위치한다.In the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the filling resin 30 is filled and cured to a position higher than the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20, and the closed type (ie, fluidity) The side wall dam 60 (which does not have an opening in the entire 360 degree area so that the filling resin cannot escape) is formed integrally with the plastic insulating member 51 and is larger than the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20 A closed type (ie, no opening) side wall plate portion 61 positioned high, a) the upper side 61a of the closed side wall plate portion 61 is higher than the side wall top surface 22 of the metal case 20 Located high, b) the lower side 61b of the closed side wall plate part 61 is located lower than the upper side wall 22 of the metal case 20, c) the open part of the open wall insulating part 50 ( 55 ) is located lower than the lower side of the closed (ie, not having an open portion) side wall plate portion 61 and is located lower than the upper side wall 22 of the metal case 20 .

본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 폐쇄형 측벽 댐(dam, 60)의 상변(61a)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 3mm ~ 100mm (금속재 케이스 상단면과 폐쇄형 측벽 댐 상변의 높이차 : D1) 더 높게 형성되는 것이 바람직하다.In the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the upper side 61a of the closed sidewall dam 60 is 3mm to 100mm (metal material) than the sidewall upper surface 22 of the metal case 20 The difference in height between the case top surface and the upper side of the closed sidewall dam: D1) It is preferable to be formed higher.

본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 충진 수지(30)는, a) 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제1 수위(H1)까지 충진된 후 1차로 경화된 이후, b) 상기 제1 수위(Level 1)부터 상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제2 수위(Level 2)까지 2차로 충진됨으로써, 상기 제2 수위(H2)까지 한번에 충진시 벽체 절연부(50)의 개방부(55)로 수지가 침투되어 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)을 오버 플로우 되는 것이 방지된다.In the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the filling resin 30 is, a) a first water level having a height equal to or lower than the top surface 22 of the side wall of the metal case 20 ( After filling up to H1) and first curing, b) from the first water level (Level 1) to the second water level having a height equal to or lower than the upper side 61a of the closed side wall plate part 61 (Level 2) By secondary filling to the second water level (H2), the resin penetrates into the opening 55 of the wall insulating part 50 when filling up to the second water level (H2) at once and overflows the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20 it is prevented

본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 절연 스페이서(40)는 내측면에 제1 수위(H1) 또는 제2 수위(Level 2)를 알리는 충진선을 구비한다.In the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the insulating spacer 40 has a filling line indicating the first water level (H1) or the second water level (Level 2) on the inner surface.

본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 제조방법은, 금속재 케이스(20)의 모듈 내장공간에 플라스틱 재질의 절연 스페이서(40)를 위치시키는 절연 스페이서 위치 단계(S10)와; 커패시터 소자(C1)와, 상기 커패시터 소자(C1)의 전극면과 통전하는 제1 부스바(1) 및 제2 부스바(2)로 구성되는 커패시터 모듈(10)을 상부 개구면(20a)을 통하여 금속재 케이스(20)에 위치시키는 소자 위치 단계(S20)와; According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a capacity-increasing metal case molded capacitor comprising: an insulating spacer positioning step (S10) of locating an insulating spacer 40 made of plastic in a module interior space of a metal case 20; A capacitor module 10 comprising a capacitor element C1 and a first busbar 1 and a second busbar 2 that conducts electricity with the electrode surface of the capacitor element C1 is formed with an upper opening surface 20a. an element positioning step (S20) of locating the metal case 20 through;

금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제1 수위(H1)까지 충진 수지(30)를 충진시킨 후 경화시키는 1차 수지 충진 단계(S30)와; 상기 제1 수위(H1) 및 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 높고 상기 절연 스페이서(40)의 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제2 수위(H2)까지 충진 수지(30)를 충진시킨 후 경화시키는 2차 수지 충진 단계(S40);를 포함하되,A first resin filling step (S30) of filling the filling resin 30 to the first water level (H1) having a height equal to or lower than the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20 and then curing (S30); A second second having a height higher than the first water level H1 and the upper end surface 22 of the side wall of the metal case 20 and equal to or lower than the upper side 61a of the closed side wall plate portion 61 of the insulating spacer 40 . A secondary resin filling step (S40) of curing after filling the filling resin 30 to the water level (H2);

상기 절연 스페이서(40)는 개방형 벽체 절연부(50)의 상부에 형성되고 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높게 돌출되는 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam)을 더 포함하여 구성되는 것이 특징이다.The insulating spacer 40 is formed on the upper part of the open wall insulating part 50 and is of a closed type (that is, 360 degrees so that the fluid filling resin cannot escape) that is formed higher than the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20. It is characterized in that it further comprises a sidewall dam (which has no openings in the area).

본 발명에 따르는 경우, 한정된 크기의 메탈케이스(비중, 중량이 크고, 재료 단가가 높음)를 사용하여 커패시터 용량을 증가시킬 수 있는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 및 제조방법이 제공된다.According to the present invention, a capacity-increasing type metal case molding capacitor capable of increasing the capacitor capacity by using a metal case of a limited size (specific gravity, high weight, and high material cost) and a manufacturing method are provided.

또한, 본 발명에 따르는 경우, 메탈케이스의 모듈 내장실 공간을 넘어서 개구면 상부의 외부 공간까지 확장 위치하는 모듈을 수지성 충진재로 몰딩(몰딩 수위가 메탈케이스 상면 보다 높음)할 수 있는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 구조 및 그 제조방법이 제공된다.In addition, in the case of the present invention, a module extending beyond the module interior space of the metal case to the external space above the opening surface is molded with a resinous filler (the molding water level is higher than the upper surface of the metal case). A metal case molding capacitor structure and a manufacturing method thereof are provided.

또한, 본 발명에 따르는 경우, 메탈 케이스 내부 공간에서 절연성이 우수하고 및 소자 모듈과 절연 스페이서, 및 메탈 케이스의 일체성을 증가시키는 구조를 갖으며, 한정된 공간에서 두 종류의 소자가 위치하면서 각 소자의 용량을 증가시킬 수 있는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 및 제조방법이 제공된다.In addition, according to the present invention, it has excellent insulation in the inner space of the metal case and has a structure that increases the unity of the element module, the insulating spacer, and the metal case. Provided are a capacity-increasing type metal case molding capacitor capable of increasing the capacity of the capacitor and a manufacturing method thereof.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 조립 상태 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 조립 상태 사시도.
도 3은 본 발명의 메탈 케이스 몰딩 커패시터 커패시터 모듈 및 절연 스페이서 사시도(메탈 케이스 제거 상태).
도 4a는 본 발명의 메탈케이스 사시도, 도 4b는 본 발명의 절연 스페이서 상세도, 도 4c는 본 발명의 커패시터 모듈 상세도.
도 5는 본 발명의 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 제조방법 흐름도.
도 6(a, b)은 본 발명의 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 제조방법 충전 단계 설명도(제1 수위, 제2 수위).
1 is a perspective view of an assembling state of a capacity-increasing metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of an assembly state of a capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a metal case molding capacitor capacitor module and an insulating spacer (metal case removed state) of the present invention.
4A is a perspective view of a metal case of the present invention, FIG. 4B is a detailed view of an insulating spacer of the present invention, and FIG. 4C is a detailed view of a capacitor module of the present invention.
5 is a flow chart of a method for manufacturing a capacity-increasing metal case molding capacitor according to the present invention.
Figure 6 (a, b) is an explanatory diagram of the charging step (first water level, second water level) of the manufacturing method of the capacity increase type metal case molding capacitor of the present invention.

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 및 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 조립 상태 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 조립 상태 사시도, 도 3은 본 발명의 메탈 케이스 몰딩 커패시터 커패시터 모듈 및 절연 스페이서 사시도(메탈 케이스 제거 상태), 도 4a는 본 발명의 메탈케이스 사시도, 도 4b는 본 발명의 절연 스페이서 상세도, 도 4c는 본 발명의 커패시터 모듈 상세도, 도 5는 본 발명의 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 제조방법 흐름도이다. 도 6(a, b)은 본 발명의 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 제조방법 충전 단계 설명도(제1 수위, 제2 수위)이다.Hereinafter, a capacity increase type metal case molding capacitor and a manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of an assembling state of a capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an assembling state of a capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of the present invention Metal case molding capacitor capacitor module and insulating spacer perspective view (metal case removed state), FIG. 4A is a metal case perspective view of the present invention, FIG. 4B is a detailed insulating spacer view of the present invention, FIG. 4C is a detailed capacitor module module view of the present invention, FIG. 5 is a flowchart of a method for manufacturing a capacity-increasing metal case molding capacitor according to the present invention. 6 (a, b) is an explanatory diagram (a first water level, a second water level) of the charging step of the manufacturing method of the capacity increase type metal case molding capacitor of the present invention.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터는 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20)와 충진 수지(30)와 절연 스페이서(40)를 포함하여 구성된다.1 to 5 , the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention includes a capacitor module 10 , a metal case 20 , a filling resin 30 , and an insulating spacer 40 . is comprised of

도 3, 도 4c에 도시된 바와 같이, 커패시터 모듈(10)은 커패시터 모듈(10)과; 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전극면에 형상되는 커패시터 소자(C1)와, 상기 커패시터 소자의 일측 전극면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 출력단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C)의 타측 전극면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 출력단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(2)의 사이에 개재(介在)되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트를 포함하여 구성된다.3 and 4C, the capacitor module 10 includes a capacitor module 10; A first busbar having a capacitor element C1 formed by winding a dielectric film and formed on electrode surfaces on both sides, and a first output terminal 1a electrically connected to one electrode surface of the capacitor element and having a first output terminal 1a on the exposed side (1), a second bus bar (2) electrically connected to the electrode surface of the other side of the capacitor element (C) and having a second output terminal (2a) on an exposed side, and the first bus bar (1) and an insulating sheet interposed between the second bus bar 2 and insulating the overlapping area.

도 1, 도 2, 도 4a에 도시된 바와 같이, 금속재 케이스(20)는 커패시터 모듈(10)이 투입되는 상부 개구면(20a)를 상기 커패시터 모듈(10)이 안치되는 모듈 내장공간(20b)을 구비하고 금속재질로 구성된다.As shown in FIGS. 1, 2, and 4A, the metal case 20 has an upper opening surface 20a into which the capacitor module 10 is inserted, and a module built-in space 20b in which the capacitor module 10 is placed. and is made of metal.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 충진 수지(30)는 절연 스페이서(40)가 금속재 케이스(20)의 모듈 내장공간에 위치된 상태에서 상기 금속재 케이스(20)의 상부 개구면(20a)을 통하여 유동성을 갖는 유체 상으로 투입되고, 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이 공간에 침투하여 경화된다. 1 to 4, the filling resin 30 is the upper opening surface 20a of the metal case 20 in a state where the insulating spacer 40 is positioned in the module interior space of the metal case 20. It is injected into a fluid phase having fluidity through the , and penetrates into the space between the capacitor module 10 and the metal case 20 and hardens.

도 3, 도 4b에 도시된 바와 같이, 절연 스페이서(40)는 일정한 두께를 가지며 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행한다. 절연 스페이서(40)는 금속재 케이스(20)의 벽체(바닥벽 및 측벽)와 커패시터 모듈(10) 사이를 절연하는 개방형 벽체 절연부(50)를 구비하고, 개방형 벽체 절연부(50)는 일정한 두께를 갖는 플라스틱 절연부재(51)와 상기 충진 수지(30)가 침투되는 개방부(55)를 구비한다.3 and 4B , the insulating spacer 40 has a constant thickness and is positioned between the capacitor module 10 and the metal case 20 to provide insulation between the capacitor module 10 and the metal case 20 . perform the function The insulating spacer 40 includes an open wall insulating part 50 that insulates between the walls (bottom wall and sidewall) of the metal case 20 and the capacitor module 10 , and the open wall insulating part 50 has a constant thickness. It includes a plastic insulating member 51 having a and an opening 55 through which the filling resin 30 penetrates.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 절연 스페이서(40)는 개방형 벽체 절연부(50)의 상부에 형성되고 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높게 돌출되는 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam)을 더 포함하여 구성된다.1 to 4, in the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the insulating spacer 40 is formed on the open wall insulating part 50, and the metal case ( 20), it is configured to further include a closed type (that is, without an opening in the entire 360 degree area so that the flowable filling resin cannot escape) that protrudes higher than the upper surface 22 of the side wall 22).

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 충진 수지(30)는 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높은 위치까지 충진 경화된다. 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam, 60)은 상기 플라스틱 절연부재(51)와 일체로 형성되고 상기 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22, 360도 폐곡선 댐을 형성하는 측벽 부분, 일부 돌출 부분 해당 안됨.)보다 더 높게 위치되는 폐쇄형(즉, 개방부를 갖지 않는) 측벽판부(61)이다.1 to 4, in the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the filling resin 30 is located higher than the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20 It is filled until hardened. A closed type (that is, having no openings in the entire 360 degree area so that the fluid filling resin cannot escape) is formed integrally with the plastic insulating member 51 and the sidewall of the metal case 20 . It is a closed (ie, no opening) sidewall plate portion 61 that is positioned higher than the upper surface (22, a portion of the side wall that forms a 360-degree closed-curve dam, some projecting portions not applicable).

a)상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는 부분의 상단면)보다 더 높게 위치한다.a) The upper side 61a of the closed side wall plate part 61 is the upper side surface 22 of the side wall of the metal case 20, the upper surface of the part that does not have an opening in the entire 360 degree area so that the fluid filling resin cannot escape) located higher

b) 상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 하변(61b)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 더 낮게 위치한다. c) 상기 개방형 벽체 절연부(50)의 개방부(55)는 상기 폐쇄형(즉, 개방부를 갖지 않는) 측벽판부(61)의 하변 아래에 위치하고 또한 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 더 낮게 위치한다.b) The lower side 61b of the closed side wall plate part 61 is located lower than the upper side wall 22 of the metal case 20 . c) The open part 55 of the open wall insulating part 50 is located below the lower side of the closed type (ie, not having an opening part) side wall plate part 61 and the side wall top surface 22 of the metal case 20 ) is lower than

도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 폐쇄형 측벽 댐(dam, 60)의 상변(61a)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 3mm ~ 100mm (금속재 케이스 상단면과 폐쇄형 측벽 댐 상변의 높이차) 더 높게 형성되는 것이 바람직하다. 높이 차가 너무 작은 경우 용량 증대의 효과가 미미하며 너무 큰 경우 금속 케이스 소기의 목적 달성(냉각 효율 향상)이 어려워지는 문제점이 있어 금속재 케이스 상단면과 폐쇄형 측벽 댐 상변의 높이차는 3mm ~ 100mm임을 테스트 결과 알수 있었다.1 and 2, in the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the upper side 61a of the closed sidewall dam 60 is the metal case 20. It is preferable to be formed higher than the upper surface of the sidewall 22 by 3mm to 100mm (the difference in height between the upper surface of the metal case and the upper side of the closed sidewall dam). If the height difference is too small, the effect of capacity increase is insignificant, and if the height difference is too large, it is difficult to achieve the desired purpose of the metal case (improving cooling efficiency). the result was known.

또는, 폐쇄형 측벽 댐(dam, 60)의 상변(61a)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 (0.01 ~ 1) × 금속재 케이스(20)의 높이(M2) 만큼 더 높게 형성될 수 있다. 높이 차가 너무 작은 경우 용량 증대의 효과가 미미하며 너무 큰 경우 금속 케이스 소기의 목적 달성(냉각 효율 향상)이 어려워지는 문제점이 있다.Alternatively, the upper side 61a of the closed sidewall dam 60 is higher than the sidewall upper surface 22 of the metal case 20 by (0.01 to 1) × the height M2 of the metal case 20. can When the height difference is too small, the effect of increasing the capacity is insignificant, and when the height difference is too large, there is a problem in that it is difficult to achieve the desired purpose of the metal case (improving cooling efficiency).

도 1, 도 2, 특히 도 6(a, b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 있어서, 충진 수지(30)는, a) 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제1 수위(H1)까지 충진된 후 1차로 경화된다. 이후, b) 제1 수위(Level 1)부터 상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제2 수위(Level 2)까지 2차로 충진된다. 이로써, 제2 수위(H2)까지 한번에 충진시 벽체 절연부(50)의 개방부(55)로 수지가 침투되어 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)을 오버 플로우 되는 것이 방지되는 것이다.As shown in Figs. 1 and 2, particularly Fig. 6 (a, b), in the capacity increase type metal case molding capacitor according to an embodiment of the present invention, the filling resin 30 is a) a metal case ( 20) is filled to the first water level H1 having a height equal to or lower than the top surface 22 of the side wall, and then is primarily cured. Thereafter, b) secondary filling is performed from the first water level (Level 1) to the second water level (Level 2) having a height equal to or lower than the upper side 61a of the closed side wall plate part 61 . Accordingly, when filling up to the second water level (H2) at once, the resin infiltrates into the opening 55 of the wall insulating part 50 and overflows the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20 is prevented.

<제1 수위 : 1차 충진><1st water level: 1st filling>

1차 수지 충진 단계(S30)에서, 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제1 수위(H1)까지 충진 수지(30)를 충진시킨 후 경화시킨다. In the first resin filling step (S30), the filling resin 30 is filled to the first water level H1 having a height equal to or lower than the top surface 22 of the side wall of the metal case 20 and then cured.

도시된 바와 같이, 본 발명에서 폐쇄형 측벽판부(61)의 하변(61b) 및 개방형 벽체 절연부(50)의 개방부(55)의 최상부는 같은 지점을 가리킬수 있으며 금속재 케이스(20)의 폐쇄형 측벽 상단면(22)보다 2 ~ 5mm 아래에 형성될 수 있다.As shown, in the present invention, the lower side 61b of the closed side wall plate part 61 and the uppermost part of the open part 55 of the open wall insulating part 50 may point to the same point, and the closing of the metal case 20 It may be formed 2 ~ 5mm below the top surface 22 of the side wall of the mold.

도 6(a, b)와 같은 본 발명의 일실시예에서 폐쇄형 측벽판부(61)의 하변(61b) 및 개방형 벽체 절연부(50)의 개방부(55)의 최상부는 같은 지점을 가리키며 금속재 케이스(20)의 폐쇄형 측벽 상단면(22)보다 3 mm 아래에 형성되게 하였다. In one embodiment of the present invention as shown in Fig. 6 (a, b), the lower side 61b of the closed side wall plate part 61 and the uppermost part of the open part 55 of the open wall insulating part 50 point to the same point, and the metal material It was made to be formed 3 mm below the top surface 22 of the closed side wall of the case 20.

실시예에서, 1차 충진 수위는 이보다 높은 폐쇄형 측벽판부(61)의 하변(61b)보다 1mm (1 ~ 3 mm) 높은 지점, 즉 금속재 케이스(20)의 폐쇄형 측벽 상단면(22)보다 2 mm(1 ~ 3mm) 낮은 지점(제1 수위)까지 충진된다. 유체상의 1차 수지 충진 후 1차 경화를 위한 오븐 이동과정에서 넘치는 것을 방지하기 위함이다.In the embodiment, the primary filling level is 1 mm (1-3 mm) higher than the lower side 61b of the closed side wall plate part 61 higher than this, that is, the closed side wall upper surface 22 of the metal case 20. 2 mm (1 to 3 mm) is filled to the lower point (first water level). This is to prevent overflow in the process of moving the oven for primary curing after filling the fluid phase with the primary resin.

<제2 수위 : 2차 충진><2nd water level: 2nd filling>

2차 수지 충진 단계(S40)에서, 제1 수위(H1) 및 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 높고 상기 절연 스페이서(40)의 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제2 수위(H2)까지 충진 수지(30)를 충진시킨 후 경화시킨다.In the secondary resin filling step (S40), the upper side 61a of the closed sidewall plate portion 61 of the insulating spacer 40 is higher than the first water level H1 and the top surface 22 of the sidewall of the metal case 20. After the filling resin 30 is filled to the second water level H2 having a height equal to or lower than that of , the resin 30 is cured.

도 6b와 같이, 본 발명의 2차 수지 충진 단계(S40)에서, 충진 수지(30)는 절연 스페이서(40)의 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)보다 1 ~ 3 mm 아래까지 충진되는 것이 바람직하다. 유체상의 2차 수지 충진 후 2차 경화를 위한 오븐 이동과정에서 넘치는 것을 방지하기 위함이다.As shown in Figure 6b, in the secondary resin filling step (S40) of the present invention, the filling resin 30 is filled to 1-3 mm below the upper side 61a of the closed side wall plate part 61 of the insulating spacer 40. It is preferable to be This is to prevent overflow in the process of moving the oven for secondary curing after filling the secondary resin in the fluid phase.

절연 스페이서(40)는 내측면에 제1 수위(H1) 또는 제2 수위(Level 2)를 알리는 충진선을 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the insulating spacer 40 has a filling line indicating the first water level (H1) or the second water level (Level 2) on the inner surface.

도 3, 도 4b, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제2 부스바(2)는 세로 격벽판(2b)을 구비하고, 제1 부스바(1)와 제2 부스바(2)가 절연부재를 사이에 두고 겹쳐지는 부수바 겹침부(3)가 더 구비되고, 세로 격벽판(2b)의 후방 공간(제2 부스바의 소자 전극면 접촉부 상부 공간)에 상기 커패시터 소자(C1)가 구비되고, 세로 격벽판(2b)의 전방 공간(제1 부스바의 소자 전극면 접촉부 하부 공간)에 제2 커패시터 소자(C2)가 더 구비되는 것이 바람직하다.3, 4B, and 4C, the second bus bar 2 includes a vertical partition plate 2b, and the first bus bar 1 and the second bus bar 2 are insulating members. There is further provided an overlapping sub-bar overlapping portion 3 with a gap therebetween, and the capacitor element C1 is provided in the rear space of the vertical partition plate 2b (the space above the element electrode surface contact portion of the second bus bar), , it is preferable that the second capacitor element C2 is further provided in the space in front of the vertical partition plate 2b (the space below the element electrode surface contact portion of the first busbar).

도 5에 도시된 바와 같이, 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터 제조방법은, 절연 스페이서 위치 단계(S10)와 소자 위치 단계(S20)와 1차 수지 충진 단계(S30)와 2차 수지 충진 단계(S40)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5 , in the method for manufacturing a capacity-increasing metal case molding capacitor, the insulating spacer positioning step (S10), the device positioning step (S20), the primary resin filling step (S30), and the secondary resin filling step (S40) ) is included.

절연 스페이서 위치 단계(S10)에서, 금속재 케이스(20)의 모듈 내장공간에 플라스틱 재질의 절연 스페이서(40)를 위치시킨다.In the insulating spacer positioning step ( S10 ), the insulating spacer 40 made of plastic is positioned in the module interior space of the metal case 20 .

소자 위치 단계(S20)에서, 커패시터 소자(C1)와, 상기 커패시터 소자(C1)의 전극면과 통전하는 제1 부스바(1) 및 제2 부스바(2)로 구성되는 커패시터 모듈(10)을 상부 개구면(20a)을 통하여 금속재 케이스(20)에 위치시킨다.In the element positioning step S20, a capacitor module 10 including a capacitor element C1 and a first busbar 1 and a second busbar 2 conducting the electrode surface of the capacitor element C1. is positioned on the metal case 20 through the upper opening surface 20a.

1차 수지 충진 단계(S30)에서, 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제1 수위(H1)까지 충진 수지(30)를 충진시킨 후 경화시킨다. In the first resin filling step (S30), the filling resin 30 is filled to the first water level H1 having a height equal to or lower than the top surface 22 of the side wall of the metal case 20 and then cured.

2차 수지 충진 단계(S40)에서, 제1 수위(H1) 및 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 높고 상기 절연 스페이서(40)의 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제2 수위(H2)까지 충진 수지(30)를 충진시킨 후 경화시킨다.In the secondary resin filling step (S40), the upper side 61a of the closed sidewall plate portion 61 of the insulating spacer 40 is higher than the first water level H1 and the top surface 22 of the sidewall of the metal case 20. After the filling resin 30 is filled to the second water level H2 having a height equal to or lower than that of , the resin 30 is cured.

도 1내지 도 4에 도시된 바와 같이, 여기서, 절연 스페이서(40)는 개방형 벽체 절연부(50)의 상부에 형성되고 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높게 돌출되는 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 1 to 4 , here, the insulating spacer 40 is formed on the upper part of the open wall insulating part 50 and protrudes higher than the side wall upper surface 22 of the metal case 20. That is, it is preferable to further include a sidewall dam (which does not have an opening in the entire 360 degree area) so that the fluid filling resin cannot escape.

이하에서 본 발명의 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터에 대하여 부연설명한다. Hereinafter, the capacity increase type metal case molding capacitor of the present invention will be described in more detail.

<개선 내용><Improvements>

1) 메탈 케이스 사이즈는 기존과 동일하게 설계1) The size of the metal case is the same as before

2) 기존 메탈 케이스(182.4L X 121.9W X 42.2H) 커패시터의 절연스페이서 높이는 45.3mm이고 커패시터 용량은 850V High 280uF + Low 90uF2) Existing metal case (182.4L X 121.9W X 42.2H) The insulation spacer height of the capacitor is 45.3mm and the capacitor capacity is 850V High 280uF + Low 90uF

3) 1차 용량 증대 개선, 용량 증대시키기 위해서 메탈 케이스 사이즈 동일, 커패시터 유전체 두께 동일하게 하고 절연 스페이서 높이를 51.4mm하고 850V High 354.1uF + Low 123.2uF, High 용량은 26.5%, Low 용량은 36.9% 증가 설계했다.3) To improve the primary capacity increase, to increase the capacity, the metal case size is the same, the capacitor dielectric thickness is the same, the insulation spacer height is 51.4mm, 850V High 354.1uF + Low 123.2uF, High capacity is 26.5%, Low capacity is 36.9% Designed to increase.

4) 2차 용량 증대 개선, 용량 증대시키기 위해서 메탈 케이스 사이즈 동일, 커패시터 유전체 두께 동일하게 하고 절연 스페이서 높이를 55.6mm하고 850V High 404.4uF + Low 138.2uF, High 용량은 44.4%, Low 용량은 53.6% 증가 설계했다.4) Secondary capacity increase improvement, to increase capacity, the metal case size is the same, the capacitor dielectric thickness is the same, the insulation spacer height is 55.6mm, 850V High 404.4uF + Low 138.2uF, High capacity 44.4%, Low capacity 53.6% Designed to increase.

5) 1차 용량 증대 절연스페이서 높이는 51.4mm, 2차 용량 증대 개선 제품의 절연스페이서 높이는 55.6mm 상태에서 에폭시 수지를 충진시키면 에폭시 메탈 케이스 높이가 낮아 에폭시 수지가 넘치는 문제가 발생하였다.5) When the primary capacity increase insulation spacer height is 51.4mm, and the secondary capacity increase improvement product has a 55.6mm insulation spacer height, when the epoxy resin is filled, the epoxy resin overflows due to the low epoxy metal case height.

6) 절연스페이서 4면에서 그물망 형태로 되어 있는데 절연스페이서 위치시 금속 케이스 상단 3mm 이하부터 그물망(개방벽체 절연부(50)의 개방부(55))이 형성되게 설계 후 절연스페이서를 제작하였다.6) The insulating spacer is in the form of a mesh on 4 sides, but when the insulating spacer is positioned, the mesh (opening part 55 of the open wall insulating part 50) is designed to be formed from 3 mm or less at the top of the metal case, and then the insulating spacer was manufactured.

6) 절연 스페이서 내측에서 메탈 케이스 높이(금속 케이스 측벽 상단)에서 약 2mm 낮은 선을 표시하고 에폭시 수지를 충진시 절연스페이서 높이 표시된 높이까지만 충진 후 에폭시 수지를 경화시킨 후 2차 에폭시 수지를 절연스페이서 높이에서 약 3mm 밑까지 충진 후 에폭시 수지를 2차 경화시켰다.6) On the inside of the insulation spacer, mark a line that is about 2mm lower from the height of the metal case (top of the side wall of the metal case), and when filling the epoxy resin, fill it up to the height indicated on the height of the insulation spacer, harden the epoxy resin, and then apply the secondary epoxy resin to the height of the insulation spacer After filling to about 3 mm below, the epoxy resin was secondary cured.

7) 에폭시 충진시 에폭시 수지가 메탈 케이스 높이에서 넘치지 않았다.7) The epoxy resin did not overflow from the height of the metal case when the epoxy was filled.

8) 에폭시 수지가 넘치지 않는 원인은 1차 에폭시 충진시 메탈 케이스 Top 높이에서 약 2mm 이하까지만 충전하고 경화시키므로 인하여 메탈 케이스와 절연스페이서 간에 그물망 형태의 홀을 에폭시 수지가 충진되어 경화된 상태이므로 인하여 에폭시 수지가 넘치지 않는다.8) The reason that the epoxy resin does not overflow is that the mesh hole between the metal case and the insulating spacer is filled with epoxy resin and cured because it is filled and cured only to about 2mm or less from the top height of the metal case during the first epoxy filling. The resin does not overflow.

4. 효과4. Effects


용량(㎌)

Capacity (㎌)

사이즈(mm)

Size (mm)

체적(ℓ)

volume (ℓ)

중량

weight

High Cp.

High Cp.

Low Cap.

Low Cap.

가로

horizontal

세로

length

메탈 케이스 높이metal case height

전체 높이(절연스페이서)Overall height (insulated spacer)

메탈 케이스 체적metal case volume

전체 체적total volume
(스페이스)(space)

메탈 케이스 중량metal case weight

전체 메탈 full metal
케이스 중량case weight
중량 감소weight reduction

280
(개선전)

280
(before improvement)

90

90

182.4

182.4

121.9

121.9

42.2

42.2

-
(개선전)

-
(before improvement)

0.938

0.938

-

-

2307.6

2307.6

-

-

-

-

354.1
(1안)

354.1
(1 plan)

123.2

123.2

182.4

182.4

121.9

121.9

42.2

42.2

51.4
(1안)

51.4
(1 plan)

0.938

0.938

1.14

1.14

2307.6

2307.6

2807.0

2807.0

499.3

499.3

404.4
(1안)

404.4
(1 plan)

138.2

138.2

182.4

182.4

121.9

121.9

42.2

42.2

55.6
(2안)

55.6
(2 eyes)

0.938

0.938

1.24

1.24

2307.6

2307.6

3034.9

3034.9

727.3

727.3


용량(㎌)

Capacity (㎌)

용량 증가율(%)

Capacity increase rate (%)

리플전류

ripple current

리플전류 향상율(%)

Ripple current improvement rate (%)

High Cp.

High Cp.

Low Cap.

Low Cap.

High Cp.

High Cp.

Low Cap.

Low Cap.

High Cp.

High Cp.

Low Cap.

Low Cap.

High Cp.

High Cp.

Low Cap.

Low Cap.

280
(개선전)

280
(before improvement)

90

90

-

-

-

-

125

125

45

45

-

-

-

-

354.1
(1안)

354.1
(1 plan)

123.2

123.2

26.5%

26.5%

36.9%

36.9%

158

158

62

62

26.5%

26.5%

36.9%

36.9%

404.4
(2안)

404.4
(2 eyes)

138.2

138.2

44.4%

44.4%

53.6%

53.6%

181

181

69

69

44.4%

44.4%

53.6%

53.6%

1) 메탈 케이스 높이를 높이지 않고 커패시터 용량은 증가시킴, 즉 1차 용량 증대안은 메탈 케이스의 중량은 약 499.3g, 1) The capacity of the capacitor is increased without increasing the height of the metal case, that is, the weight of the metal case is about 499.3 g for the primary capacity increase plan,

2차 용량 증대안은 메탈 케이스 중량을 약 727.3g 절감시키고 메탈 케이스 재료비를 절약할 수 있다. The secondary capacity increase plan can reduce the weight of the metal case by about 727.3 g and save the material cost of the metal case.

2) 메탈 케이스 중량 및 사이즈를 증대시키지 않고 커패시터 용량을 1차 용량 증대안은 High 커패시터 용량은 26.5%, Low 커패시터 용량은 36.9% 증대시킬 수 있었다.2) The high capacitor capacity and the low capacitor capacity could be increased by 26.5% and 36.9% for the primary capacity increase plan without increasing the metal case weight and size.

3) 메탈 케이스 중량 및 사이즈를 증대시키지 않고 커패시터 용량을 2차 용량 증대안은 High 커패시터 용량은 44.4%, Low 커패시터 용량은 53.6% 증대시킬 수 있었다.3) The high capacitor capacity was able to increase by 44.4% and the low capacitor capacity by 53.6% by the secondary capacity increase plan without increasing the metal case weight and size.

4) 메탈 케이스 중량 및 사이즈를 증대시키지 않고 커패시터 용량을 1차 용량 증대안의 리플전류는 High은 26.5%, Low은 36.9% 증대시킬 수 있었다.4) Without increasing the weight and size of the metal case, the ripple current in the primary capacity increase was able to increase the capacitor capacity by 26.5% for High and 36.9% for Low.

5) 메탈 케이스 중량 및 사이즈를 증대시키지 않고 커패시터 용량을 2차 용량 증대안의 리플전류는 High은 44.4%, Low은 53.6% 증대시킬 수 있었다.5) Without increasing the weight and size of the metal case, the ripple current in the secondary capacity increase was able to increase the capacitor capacity by 44.4% and low by 53.6%.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above-mentioned preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is defined by the following claims and is equivalent to the present invention various modifications and variations pertaining to

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.The reference numerals described in the claims below are merely to aid the understanding of the invention and do not affect the interpretation of the scope of rights.

C1 : 커패시터 소자 1 : 제1 부스바
1a : 제1 출력단자 2 : 제2 부스바
2a : 제2 출력단자 10 : 커패시터 모듈
20 : 금속재 케이스 20a : 상부 개구면
20b : 모듈 내장공간 22 : 측벽 상면
30 : 충진 수지 40 : 절연 스페이서
50 : 개방형 벽체 절연부 51 : 플라스틱 절연부재
55 : 개방부 60 : 폐쇄형 측벽 댐
61 : 폐쇄형 측벽판부
C1: capacitor element 1: first busbar
1a: first output terminal 2: second bus bar
2a: second output terminal 10: capacitor module
20: metal case 20a: upper opening surface
20b: module built-in space 22: upper surface of side wall
30: filling resin 40: insulating spacer
50: open wall insulation 51: plastic insulation member
55: open part 60: closed sidewall dam
61: closed side wall plate part

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 유전체 필름이 권취되어 형성되고 양측에 전극면에 형상되는 커패시터 소자(C1)와, 상기 커패시터 소자의 일측 전극면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제1 출력단자(1a)를 구비하는 제1 부스바(1)와, 상기 커패시터 소자(C1)의 타측 전극면에 전기적으로 연결되고 노출측에 제2 출력단자(2a)를 구비하는 제2 부스바(2)와, 상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(2)의 사이에 개재(介在)되어 겹치는 영역을 절연시키는 절연시트를 포함하여 구성되는 커패시터 모듈(10)과;

커패시터 모듈(10)이 투입되는 상부 개구면(20a)과 상기 커패시터 모듈(10)이 안치되는 모듈 내장공간(20b)을 구비하고 금속재질로 구성되는 금속재 케이스(20)와;

절연 스페이서(40)가 금속재 케이스(20)의 모듈 내장공간에 위치된 상태에서 상기 금속재 케이스(20)의 상부 개구면(20a)을 통하여 유동성을 갖는 유체 상으로 투입되고, 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이 공간에 침투하여 경화되는 충진 수지(30)와;

일정한 두께를 가지며 상기 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이에 위치하여 커패시터 모듈(10)과 금속재 케이스(20) 사이의 절연 기능을 수행하는 절연 스페이서(40); 를 포함하여 구성되되,

상기 절연 스페이서(40)는, 상기 금속재 케이스(20)의 벽체(바닥벽 및 측벽)와 커패시터 모듈(10) 사이를 절연하는 개방형 벽체 절연부(50)를 구비하고,

상기 개방형 벽체 절연부(50)는 일정한 두께를 갖는 플라스틱 절연부재(51)와 상기 충진 수지(30)가 침투되는 개방부(55)를 구비하되,

상기 절연 스페이서(40)는 개방형 벽체 절연부(50)의 상부에 형성되고 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22, 360도 폐곡선 댐을 형성하는 측벽 부분, 일부 돌출 부분 해당 안됨)보다 더 높게 돌출되는 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam)을 더 포함하여 구성되고,

상기 충진 수지(30)는 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높은 위치까지 충진 경화되고,

상기 폐쇄형(즉, 유동성 충진 수지가 빠져나갈수 없도록 360도 전 영역에 개방부를 갖지 않는) 측벽 댐(dam, 60)은 상기 플라스틱 절연부재(51)와 일체로 형성되고 상기 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22)보다 더 높게 위치되는 폐쇄형(즉, 개방부를 갖지 않는) 측벽판부(61)이고,

a)상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22, )보다 더 높게 위치하고,
b) 상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 하변(61b)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 더 낮게 위치하고,
c) 상기 개방형 벽체 절연부(50)의 개방부(55)는 상기 폐쇄형(즉, 개방부를 갖지 않는) 측벽판부(61)의 하변보다 더 낮게 위치하고 또한 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)보다 더 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터
A first busbar having a capacitor element C1 formed by winding a dielectric film and formed on electrode surfaces on both sides, and a first output terminal 1a electrically connected to one electrode surface of the capacitor element and having a first output terminal 1a on the exposed side (1), a second bus bar (2) electrically connected to the other electrode surface of the capacitor element (C1) and having a second output terminal (2a) on an exposed side, and the first bus bar (1) a capacitor module 10 interposed between the second bus bar 2 and an insulating sheet to insulate the overlapping region;

a metal case 20 having an upper opening 20a into which the capacitor module 10 is inserted and a module internal space 20b in which the capacitor module 10 is placed, and made of a metal material;

In a state where the insulating spacer 40 is positioned in the module interior space of the metal case 20 , it is injected into a fluid phase through the upper opening surface 20a of the metal case 20 , and the capacitor module 10 . and a filling resin 30 that penetrates into the space between the metal case 20 and hardens;

an insulating spacer 40 having a constant thickness and positioned between the capacitor module 10 and the metal case 20 to perform an insulating function between the capacitor module 10 and the metal case 20; Consists of including,

The insulating spacer 40 includes an open wall insulating part 50 that insulates between the wall (bottom wall and sidewall) of the metal case 20 and the capacitor module 10,

The open wall insulating part 50 includes a plastic insulating member 51 having a certain thickness and an opening 55 through which the filling resin 30 penetrates,

The insulating spacer 40 is formed on the upper part of the open wall insulating part 50 and protrudes higher than the upper surface of the side wall of the metal case 20 (22, the side wall portion forming a 360-degree closed-curve dam, some protruding parts are not applicable) It is configured to further include a closed type (that is, not having an opening over the entire 360 degree area so that the flowable filling resin cannot escape) sidewall dam that is

The filling resin 30 is filled and cured to a position higher than the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20,

The closed type (that is, it does not have an opening in the entire 360 degree area so that the fluid filling resin cannot escape) is formed integrally with the plastic insulating member 51 and is formed of the metal case 20 . a closed (ie, no opening) sidewall plate portion (61) positioned higher than the sidewall top surface (22);

a) the upper side (61a) of the closed side wall plate part (61) is located higher than the upper side surface (22, ) of the side wall of the metal case (20),
b) the lower side 61b of the closed side wall plate part 61 is located lower than the upper side wall 22 of the metal case 20,
c) the open part 55 of the open wall insulating part 50 is located lower than the lower side of the closed type (ie, not having an open part) side wall plate part 61 and the upper side wall of the metal case 20 ( 22) Capacitance-increasing type metal case molding capacitor, characterized in that it is positioned lower than
제3항에 있어서,
상기 폐쇄형 측벽 댐(dam, 60)의 상변(61a)은 금속재 케이스(20)의 측벽 상면(22, 360도 폐곡선 댐을 형성하는 측벽 부분, 일부 돌출 부분 해당 안됨)보다 3mm ~ 100mm (금속재 케이스 상단면과 폐쇄형 측벽 댐 상변의 높이차) 더 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터.
4. The method of claim 3,
The upper side 61a of the closed sidewall dam 60 is 3mm to 100mm than the upper surface of the sidewall of the metal case 20 (22, the sidewall portion forming the 360-degree closed curve dam, some protrusions not applicable) The capacity increase type metal case molding capacitor, characterized in that the height difference between the top surface and the upper side of the closed sidewall dam) is higher.
제3항에 있어서,
상기 상기 충진 수지(30)는,
a) 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22, 360도 폐곡선 댐을 형성하는 측벽 부분, 일부 돌출 부분 해당 안됨.)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제1 수위(H1)까지 충진된 후 1차로 경화된 이후,
b) 상기 제1 수위(H1)부터 상기 폐쇄형 측벽판부(61)의 상변(61a)과 같거나 낮은 높이를 갖는 제2 수위(H2)까지 2차로 충진됨으로써,

상기 제2 수위(H2)까지 한번에 충진시 벽체 절연부(50)의 개방부(55)로 수지가 침투되어 금속재 케이스(20)의 측벽 상단면(22)을 오버 플로우 되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터.
4. The method of claim 3,
The filling resin 30,
a) After filling to the first water level (H1) having a height equal to or lower than the top surface of the side wall of the metal case 20 (22, the side wall portion forming a 360-degree closed-curve dam, some protruding portions are not applicable.) After hardening,
b) by secondary filling from the first water level (H1) to the second water level (H2) having a height equal to or lower than the upper side (61a) of the closed side wall plate part (61);

When filling up to the second water level (H2) at once, the resin infiltrates into the opening 55 of the wall insulating part 50 and overflows the upper surface 22 of the side wall of the metal case 20, characterized in that Capacitance-increasing metal case-molded capacitors.
제5항에 있어서,
상기 절연 스페이서(40)는 내측면에 제1 수위(H1) 또는 제2 수위(Level 2)를 알리는 충진선을 구비하는 것을 특징으로 하는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터.
6. The method of claim 5,
The insulating spacer (40) is a capacity-increasing type metal case molding capacitor, characterized in that it has a filling line informing the first water level (H1) or the second water level (Level 2) on the inner surface.
제3항에 있어서,
상기 제2 부스바(2)는 세로 격벽판(2b)을 구비하고,
상기 제1 부스바(1)와 제2 부스바(2)가 절연부재를 사이에 두고 겹쳐지는 부수바 겹침부(3)가 더 구비되고,
상기 세로 격벽판(2b)의 후방 공간(제2 부스바의 소자 전극면 접촉부 상부 공간)에 상기 커패시터 소자(C1)가 구비되고,
상기 세로 격벽판(2b)의 전방 공간(제1 부스바의 소자 전극면 접촉부 하부 공간)에 제2 커패시터 소자(C2)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 용량 증대형 메탈 케이스 몰딩 커패시터.
4. The method of claim 3,
The second bus bar (2) is provided with a vertical partition plate (2b),
The first bus bar (1) and the second bus bar (2) are further provided with an overlapping sub-sub bar overlapping part 3 with an insulating member interposed therebetween,
The capacitor element C1 is provided in the rear space of the vertical partition plate 2b (the space above the element electrode surface contact part of the second bus bar),
A capacity increase type metal case molding capacitor, characterized in that a second capacitor element (C2) is further provided in a space in front of the vertical partition plate (2b) (a space below the element electrode surface contact portion of the first busbar).
삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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