一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，包括電容器素子，電容器素子由固定有正導(dǎo)箔條的正極箔、固定有負(fù)導(dǎo)箔條的負(fù)極箔及第一電解紙疊放卷繞而成，其特征在于：負(fù)極箔的上邊緣向上延伸從而露于電容器素子的上表面外，在正導(dǎo)箔條外套有絕緣結(jié)構(gòu)，在電容器素子與蓋板之間設(shè)有散熱片，負(fù)導(dǎo)箔條及正導(dǎo)箔條穿過散熱片后分別與相應(yīng)的蓋板端子相連。本發(fā)明提供的螺栓型鋁電解電容器散熱性能大大提高。在整機(jī)裝機(jī)實(shí)際使用中，其表面溫升在2℃以下；85℃3000小時的產(chǎn)品，其壽命提高到85℃6000小時以上，105℃3000小時產(chǎn)品其壽命提高到105℃6000小時以上，產(chǎn)品可靠性也大大提高。
【專利說明】—種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種螺栓型鋁電解電容器，屬于鋁電解電容器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家節(jié)能減排的號召，電源、變頻器的應(yīng)用越來越廣泛，同時電源、變頻器的競爭也越來越激烈，整機(jī)生產(chǎn)廠家在要求整機(jī)性能優(yōu)越性的同時也對整機(jī)可靠性提出了越來越高的要求。鋁電解電容器是電源及變頻器中最重要的部件之一，傳統(tǒng)的鋁電解電容器包括外部的鋁殼，在鋁殼內(nèi)有素子，鋁殼頂部是酚醛樹脂材質(zhì)的蓋板，在蓋板上有蓋板端子，素子的正導(dǎo)箔條及負(fù)導(dǎo)箔條分別與各自的蓋板端子相連。素子的制作過程一般為:將正導(dǎo)箔條及負(fù)導(dǎo)箔條分別放在正極箔及負(fù)極箔上，然后冷壓鉚接或者沖孔鉚接，然后與電解紙一起卷繞成芯包，即為素子。素子再經(jīng)過蓋板鉚接、干燥、含浸、組立裝配等工序完成整個鋁電解電容器的制作。目前，鋁電解電容器的蓋板材質(zhì)為酚醛樹脂，該材質(zhì)的散熱性能差，嚴(yán)重影響了鋁電解電容器的整體散熱能力，使得鋁電解電容的耐溫性能差，且可靠性不足。
[0003]為了提高鋁電解電容的散熱效果，目前通常采用的是以下兩個方法:第一個方法、將負(fù)極箔加寬延伸到鋁殼底部，用APP膠固定；第二個方法、將負(fù)極箔加寬延伸到鋁殼底部，同時在鋁殼底部增設(shè)一螺栓，使得素子底部直接與鋁殼相連。這些方法雖然都可以起到一定的散熱效果，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提高鋁電解電容器的耐溫性能及可靠性。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種高可靠性且耐高溫的螺栓型招電解電容器，包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有電容器素子，電容器素子由固定有正導(dǎo)箔條的正極箔、固定有負(fù)導(dǎo)箔條的負(fù)極箔及第一電解紙疊放卷繞而成，在電容器素子的上方設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有蓋板端子，電容器素子的負(fù)導(dǎo)箔條及正導(dǎo)箔條分別與相應(yīng)的蓋板端子相連，將蓋板所在方向定義為上，將殼體底部所在方向定義為下，其特征在于:負(fù)極箔的上邊緣向上延伸，使得負(fù)極箔的上邊緣至少與第一電解紙的上邊緣平齊，在正導(dǎo)箔條外套有用于確保正導(dǎo)箔條不會與負(fù)極箔直接接觸到的絕緣結(jié)構(gòu)，在電容器素子與蓋板之間設(shè)有散熱片，負(fù)導(dǎo)箔條及正導(dǎo)箔條穿過散熱片后分別與相應(yīng)的蓋板端子相連。
[0006]優(yōu)選地，所述蓋板采用散熱蓋板。
[0007]優(yōu)選地，所述散熱蓋板由鋁制得。
[0008]優(yōu)選地，所述散熱片由鋁制得。
[0009]優(yōu)選地，所述絕緣結(jié)構(gòu)或?yàn)榘谒稣龑?dǎo)箔條外的第二電解紙，或?yàn)槔p繞包裹在所述正導(dǎo)箔條外的電子級膠帶，或同時包括第二電解紙及電子級膠帶，第二電解紙包裹在所述正導(dǎo)箔條外，電子級膠帶纏繞在第二電解紙外。
[0010]優(yōu)選地，在所述散熱片上開有至少一個散熱孔。
[0011]優(yōu)選地，在所述散熱片上開有一個用于穿過所述負(fù)導(dǎo)箔條的負(fù)導(dǎo)箔條孔位和用于穿過所述正導(dǎo)箔條的正導(dǎo)箔條格柵，正導(dǎo)箔條格柵中的一個孔位對應(yīng)至少一根所述正導(dǎo)箔條。
[0012]優(yōu)選地，在所述蓋板的底部設(shè)有加強(qiáng)筋，在所述散熱片的頂部設(shè)有與加強(qiáng)筋相配合的卡槽，加強(qiáng)筋卡入卡槽內(nèi)。
[0013]本發(fā)明提供的螺栓型鋁電解電容器散熱性能大大提高，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本產(chǎn)品散熱是全方位的，散熱部位包括鋁殼底部、鋁殼側(cè)面、散熱片、蓋板等，散熱方式以傳導(dǎo)散熱為主、輔以輻射散熱和對流散熱的方式。素子內(nèi)部的熱量直接通過負(fù)極箔橫向傳導(dǎo)到鋁殼上，大大減少了熱量的傳導(dǎo)距離，產(chǎn)品散熱性能大大提高。在整機(jī)裝機(jī)實(shí)際使用中，其表面溫升在2°C以下，而相同條件下傳統(tǒng)的產(chǎn)品的表面溫升達(dá)到10°C?11°C ；85°C 3000小時的產(chǎn)品，其壽命提高到85°C 6000小時以上，105°C 3000小時產(chǎn)品其壽命提高到105°C 6000小時以上，產(chǎn)品可靠性也大大提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的電容器素子、鋁蓋板、鋁散熱片三者組裝后的示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的電容器素子部分示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的蓋板示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明的散熱片示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。在以下實(shí)施例中，將鋁制蓋板4所在方向定義為上，將殼體底部所在方向定義為下。
[0019]實(shí)施例1
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供一種螺栓型鋁電解電容器，包括電容器素子1，結(jié)合圖2，該電容器素子1由第一電解紙、冷壓鉚接或者沖孔鉚接有負(fù)導(dǎo)箔條3的負(fù)極箔、第一電解紙、冷壓鉚接或者沖孔鉚接有正導(dǎo)箔條2的正極箔依次層疊卷繞而成。本發(fā)明中的電容器素子1與現(xiàn)有的電容器素子的區(qū)別在于，負(fù)極箔的上邊緣向上延伸，使其露出第一電解紙的上邊緣的高度為H，Η > 0，使得電容器素子1的內(nèi)部熱量能夠通過負(fù)極箔以最短的距離傳導(dǎo)出來。為了將熱量傳導(dǎo)出來，在電容器素子1的上方設(shè)置一散熱片7，在本實(shí)施例中，該散熱片7采用鋁制得，為了保證產(chǎn)品性能，本例中采用鋁材的純度為99.99%。當(dāng)Η = 0時，負(fù)極箔的上邊緣與第一電解紙的上邊緣平齊。負(fù)極箔的上邊緣還可以一直向上延伸直至與散熱片7相接觸，此時Η的取值最大。當(dāng)負(fù)極箔的上邊緣向上延伸后，正導(dǎo)箔條2會與負(fù)極箔的延伸部分相接觸，從而導(dǎo)致短路，為了避免這種情況，在每根正導(dǎo)箔條2的適當(dāng)位置均包裹一絕緣結(jié)構(gòu)6，通過該絕緣結(jié)構(gòu)6將正導(dǎo)箔條2與負(fù)極箔隔開，起到絕緣效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員，可以采用任意能夠絕緣的材料及其組合來實(shí)現(xiàn)該絕緣結(jié)構(gòu)6，例如電解紙或電子級膠帶。在本實(shí)施例中，為了達(dá)到最佳的絕緣效果，同時，為了便于生產(chǎn)，該絕緣結(jié)構(gòu)6包括包裹在正導(dǎo)箔條2外的第二電解紙以及纏繞在第二電解紙外的電子級膠帶。
[0021]回到圖1，正導(dǎo)箔條2及負(fù)導(dǎo)箔條3穿過散熱片7后分別與蓋板4上的蓋板端子5相連，電容器素子1至于殼體內(nèi)，蓋板4則蓋在殼體的頂部從而構(gòu)成了螺栓型鋁電解電容器。[0022]實(shí)施例2
[0023]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，蓋板4采用散熱蓋板，該散熱蓋板可以采用鋁制得，為了保證產(chǎn)品性能，本例中采用鋁材的純度為99.99%，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，在蓋板4底部有Η型的加強(qiáng)筋8。此時，散熱片7的結(jié)構(gòu)如圖4所示，在其上設(shè)有卡槽9，加強(qiáng)筋8卡入卡槽9內(nèi)，使得散熱片7與蓋板4能夠方便地進(jìn)行裝配，便于生產(chǎn)。散熱片7上有一個負(fù)導(dǎo)箔條孔位11，便于讓所有負(fù)導(dǎo)箔條3由該孔穿過。散熱片7上還有用于穿過正導(dǎo)箔條2的正導(dǎo)箔條格柵12,正導(dǎo)箔條格柵12中的一個孔位對應(yīng)一根所述正導(dǎo)箔條2。為了增大散熱面積，還可以在散熱片7上增加散熱孔10。
【權(quán)利要求】
1.一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有電容器素子(1)，電容器素子(1)由固定有正導(dǎo)箔條(2)的正極箔、固定有負(fù)導(dǎo)箔條(3)的負(fù)極箔及第一電解紙疊放卷繞而成，在電容器素子(1)的上方設(shè)有蓋板(4)，蓋板(4)上設(shè)有蓋板端子(5)，電容器素子(1)的負(fù)導(dǎo)箔條(3)及正導(dǎo)箔條(2)分別與相應(yīng)的蓋板端子(5)相連，將蓋板(4)所在方向定義為上，將殼體底部所在方向定義為下，其特征在于:負(fù)極箔的上邊緣向上延伸，使得負(fù)極箔的上邊緣至少與第一電解紙的上邊緣平齊，在正導(dǎo)箔條(2)外套有用于確保正導(dǎo)箔條(2)不會與負(fù)極箔直接接觸到的絕緣結(jié)構(gòu)(6)，在電容器素子(1)與蓋板之間設(shè)有散熱片(7)，負(fù)導(dǎo)箔條(3)及正導(dǎo)箔條(2)穿過散熱片(7)后分別與相應(yīng)的蓋板端子(5)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，其特征在于:所述蓋板(4)采用散熱蓋板。
3.如權(quán)利要求2所述的一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，其特征在于:所述散熱蓋板由鋁制得。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，其特征在于:所述散熱片(7)由鋁制得。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，其特征在于:所述絕緣結(jié)構(gòu)(6)或?yàn)榘谒稣龑?dǎo)箔條(2)外的第二電解紙，或?yàn)槔p繞包裹在所述正導(dǎo)箔條(2)外的電子級膠帶，或同時包括第二電解紙及電子級膠帶，第二電解紙包裹在所述正導(dǎo)箔條(2)外，電子級膠帶纏繞在第二電解紙外。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，其特征在于:在所述散熱片(7)上開有至少一個散熱孔(10)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，其特征在于:在所述散熱片(7)上開有一個用于穿過所述負(fù)導(dǎo)箔條(3)的負(fù)導(dǎo)箔條孔位(11)和用于穿過所述正導(dǎo)箔條(2)的正導(dǎo)箔條格柵(12)，正導(dǎo)箔條格柵(12)中的一個孔位對應(yīng)至少一根所述正導(dǎo)箔條(2)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種高可靠性且耐高溫的螺栓型鋁電解電容器，其特征在于:在所述蓋板(4)的底部設(shè)有加強(qiáng)筋(8)，在所述散熱片(7)的頂部設(shè)有與加強(qiáng)筋(8)相配合的卡槽(9),加強(qiáng)筋(8)卡入卡槽(9)內(nèi)。
【文檔編號】H01G9/004GK103646783SQ201310669601
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】王永明, 王小東 申請人:上海一點(diǎn)點(diǎn)電子科技有限公司