CN204706463U - 高压薄膜电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压薄膜电容器，该电容器包括：外壳，其内设有由环氧树脂封装的并联电气连接的至少两个芯子，每个芯子均为由作为电极一的双面金属化铝材、作为电极二的双面金属化铝材和处于电极一和电极二之间作为介质层的聚丙烯薄膜共同卷成的双电极柱状体；第一引出电极，设在外壳上，该第一引出电极的下端封装固定在环氧树脂内通过导线与各芯子的电极一电气连接，上端伸出到外壳外；第二引出电极，设在外壳上，该第二引出电极的下端封装固定在环氧树脂内通过导线与各芯子的电极二电气连接，上端伸出到外壳外。该薄膜电容器工作电压高，耐冲击电流性好、体积小，具有自愈性。

Description

高压薄膜电容器

技术领域

本实用新型涉及电容器领域，特别是涉及一种高压薄膜电容器。

背景技术

目前在1000V交流电路中的电容器大多数是将两只额定电压为500V的铝电解电容串联使用，在两个电容器之间需要做一个电压平衡系统平衡两个电容器之间的电压，来避免单个电容器电压过高而被击穿失效，这样整个系统变的复杂，铝电解电容的可靠性和安全性也会降低。如果使用薄膜电容器，只需要一只工作电压为1000V交流薄膜电容器，不需要电压平衡，整个系统将变得更加简单。由于薄膜电容器相比铝电解电容器具有更高的单体工作电压、更高的可靠性、使用周期长、安全环保的特点，在中高压领域已广泛使用。

现有一种薄膜电容器采用单面金属化薄膜作为介质层，通过卷绕工艺处理形成具有一定容量的单体电容器芯子，喷金工艺处理形成电容器电极，赋能工艺对电容器芯子中存在的瑕疵进行剔除，再通过焊接、装配形成一个完整的成品。这种单面金属化薄膜电容器具有耐电压高、损耗角正切值小、绝缘电阻高、体积小、自愈性好，使用寿命长等特点，但由于金属层的厚度很薄，金属层的方阻较大，电容器的等效串联电阻也较大，导致电容器有功功率大，耐冲击电流性不高。

现有另一种薄膜电容器采用金属箔作为电极，塑料薄膜作为介质层，通过卷绕工艺处理形成具有一定容量的单体电容器芯子，喷金工艺处理形成电容器电极，再通过焊接、装配形成一个完整的成品。这种采用金属箔的薄膜电容器具有耐电压高、损耗角正切值小、绝缘电阻高、dv/dt值高、耐冲击电流性好，其缺点是电容器没有了自愈性，电容的可靠性较低，电容器的体积较大。

实用新型内容

基于上述现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种高压薄膜电容器，其工作电压高，耐冲击电流性好、体积小，具有自愈性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种高压薄膜电容器，包括：

外壳，其内设有由环氧树脂封装的并联电气连接的至少两个芯子，每个芯子均为由作为电极一的双面金属化铝材、作为电极二的双面金属化铝材和处于所述电极一和电极二之间作为介质层的聚丙烯薄膜共同卷成的双电极柱状体；

第一引出电极，设在所述外壳上，该第一引出电极的下端封装固定在所述环氧树脂内通过导线与各芯子的电极一电气连接，上端伸出到所述外壳外；

第二引出电极，设在所述外壳上，该第二引出电极的下端封装固定在所述环氧树脂内通过导线与各芯子的电极二电气连接，上端伸出到所述外壳外。

本实用新型的有益效果为：该电容器的芯子采用由作为两电极的双面金属化铝和作为介质层的聚丙烯薄膜共同卷成，聚丙烯薄膜为无极性，每微米厚度能承受200V交流电压，其绝缘电阻能达到10MΩ，损耗角正切值不大于2×10^-4。因为聚丙烯薄膜具有以上优良特性，所以该薄膜电容器的电性能也达到其工作电压为1000V，损耗角正切值达到10^-4级，绝缘电阻值达到100MΩ以上，dv/dt值高、耐冲击电流性好、体积小；另外，芯子采用双面金属化铝作为电极，这种电极引出方式即具备单面金属化金属作为电极所具有的自愈性的特点，又具备了金属箔作为电极所拥有的耐冲击电流大的特点但又同时克服了单面金属化耐冲击电流能力不强缺点和金属箔无自愈性、体积大的缺点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的高压薄膜电容器的纵剖面结构示意图；

图中各标号对应的部件为：1.芯子，2.芯组，3.第一引出电极，4.环氧树脂，5.外壳，6.绝缘层，7.第二引出电极。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的电容器作进一步说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种高压薄膜电容器，是一种工作电压高，耐冲击电流性好、体积小且具有自愈性的薄膜电容器，该电容器包括：

外壳，其内设有由环氧树脂封装的并联电气连接的至少两个芯子，每个芯子均为由作为电极一的双面金属化铝材、作为电极二的双面金属化铝材和处于电极一和电极二之间作为介质层的聚丙烯薄膜共同卷成的双电极柱状体；

第一引出电极，设在外壳上，该第一引出电极的下端封装固定在环氧树脂内通过导线与各芯子的电极一电气连接，上端伸出到外壳外；

第二引出电极，设在外壳上，该第二引出电极的下端封装固定在环氧树脂内通过导线与各芯子的电极二电气连接，上端伸出到外壳外。

上述薄膜电容器中，外壳为金属外壳，第一引出电极和第二引出电极与金属外壳之间绝缘；还包括：绝缘层，围绕设在各芯子的外周，与各芯子共同封装在环氧树脂内，介于各芯子与金属外壳之间。优选的，金属外壳采用铝外壳或铁外壳。通过设置绝缘层提升这种金属外壳薄膜电容器的可靠性。外壳也可采用塑料外壳。

上述薄膜电容器中，第一引出电极和第二引出电极均采用金属柱线、金属软性电极或金属焊片电极中的任一项。优选的，第一引出电极和第二引出电极均采用柱线。第一引出电极和第二引出电极均可设在外壳的同一侧(同向引出)或设在外壳上下端面两侧(轴向引出)。

如图1所示，该电容器制备时，以双面金属化铝作为电极材料，以聚丙烯薄膜作为介质层，经过卷绕工艺处理形成电容器所需的芯子，然后两个芯子组装焊接并联成双芯子结构的芯组，将芯组进行绝缘包裹处理后形成绝缘层装入铝外壳中用环氧树脂灌封，等到环氧树脂固化完毕后，进行电容量、耐电压、损耗角正切值、绝缘电阻参数的测试。优选的，外壳还可选用铁材质的外壳，或塑料材质的外壳，若采用塑料材质的外壳则可以不对芯组进行绝缘包裹，作为引出端的第一引出电极和第二引出电极可选用软线式，焊片式。

该电容器由于采用了聚丙烯薄膜作为其介质层，聚丙烯薄膜为无极性，每微米厚度能承受200V交流电压，其绝缘电阻能达到10MΩ，损耗角正切值不大于2×10^-4。因为聚丙烯薄膜具有以上优良特性，所以本实用新型发明的薄膜电容器的电性能也达到其工作电压为1000V，损耗角正切值要达到10^-4级，绝缘电阻值要达到100MΩ以上，dv/dt值高、耐冲击电流性好、体积小。另外，该电容器的两个电极采用双面金属化铝作为电极，这种电极引出方式即具备单面金属化金属作为电极所具有的自愈性的特点，又具备了金属箔作为电极所拥有的耐冲击电流大的特点但又同时克服了单面金属化耐冲击电流能力不强缺点和金属箔无自愈性、体积大的缺点。该电容器的密封材料选择使用环氧树脂干式封装，环氧树脂具有密封性好、价格低廉、环保等优点。电容器内部结构采用双芯子并联，这种结构设计有减小电容器内阻，降低电容器在使用中产生的热量，增加电容器的使用寿命。特别是，使用在中高压的交流电路或脉冲电路中更加安全、寿命更长。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种高压薄膜电容器，其特征在于，该电容器包括：

外壳，其内设有由环氧树脂封装的并联电气连接的至少两个芯子，每个芯子均为由作为电极一的双面金属化铝材、作为电极二的双面金属化铝材和处于所述电极一和电极二之间作为介质层的聚丙烯薄膜共同卷成的双电极柱状体；

第一引出电极，设在所述外壳上，该第一引出电极的下端封装固定在所述环氧树脂内通过导线与各芯子的电极一电气连接，上端伸出到所述外壳外；

第二引出电极，设在所述外壳上，该第二引出电极的下端封装固定在所述环氧树脂内通过导线与各芯子的电极二电气连接，上端伸出到所述外壳外。

2.根据权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于，所述外壳为金属外壳，所述第一引出电极和第二引出电极与所述金属外壳之间绝缘；

还包括：绝缘层，围绕设在各芯子的外周，与各芯子共同封装在所述环氧树脂内，介于各芯子与所述金属外壳之间。

3.根据权利要求2所述的高压薄膜电容器，其特征在于，所述金属外壳采用铝外壳或铁外壳。

4.根据权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于，所述外壳采用塑料外壳。

5.根据权利要求1至4任一项所述的高压薄膜电容器，其特征在于，所述第一引出电极和第二引出电极均采用金属柱线、金属软性电极或金属焊片电极中的任一项。

6.根据权利要求5所述的高压薄膜电容器，其特征在于，所述第一引出电极和第二引出电极均采用金属柱线、金属软线或金属焊片。

7.根据权利要求1至4任一项所述的高压薄膜电容器，其特征在于，所述第一引出电极和第二引出电极均设在所述外壳的同一侧或设在外壳上下端面两侧。