[實用新型]干式復合介質內串結構脈沖電容器

有效

• 申請號: 200720039947.9
• 申請日: 2007-06-06
• 公開（公告）號: CN201060743Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 郭翔;周偉;程道國
• 申請（專利權）人: 合肥華耀電子工業有限公司
• 主分類號: H01G4/38
• 分類號: H01G4/38
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本實用新型涉及一種干式復合介質內串結構脈沖電容器，適用于重復頻率高，大放電電流的脈沖工作電路，如高功率微波武器、雷達、激光以及環保設備、醫療設備等領域。

背景技術

目前，國內的脈沖電容器主要有兩種方式：一種是以有機薄膜(如聚丙烯薄膜或聚酯薄膜等)為介質，鋁箔(厚度為7μm左右)為極板的箔式結構電容器，此種電容器優點在于鋁箔作為極板，導電截面積大，可承受大電流沖擊，缺點在于薄膜的工作場強較低，儲能密度低，體積大，同時必須采用絕緣油(一般為低溫二芳基乙烷絕緣油)浸漬工藝，存在電容器滲漏油的隱患。另一種是以金屬化有機薄膜(如金屬化聚丙烯薄膜或金屬化聚酯薄膜等)為介質，利用蒸鍍在薄膜上的金屬鍍層(一般為鋅鋁合金，厚度為10～50nm)為極板的金屬化膜電容器，此種電容器的優點在于干式無油結構，金屬化薄膜具有“自愈”特性，薄膜的工作場強高，儲能密度高，體積小，缺點在于金屬鍍層作為極板，導電截面積小，可承受的電流小，不適合重復頻率高，大沖擊電流的工作狀態。

實用新型內容

本實用新型旨在通過對現有脈沖電容器的結構進行優化，綜合利用上述兩種結構電容器的優點，提供一種干式結構，儲能密度高，體積小，同時能夠適用于重復頻率高，可承受大沖擊電流的干式復合介質內串結構脈沖電容器。

本實用新型技術方案如下：

干式復合介質內串結構脈沖電容器，包括有電容芯子、引出電極和環氧樹脂灌封層，其特征在于所述的電容芯子的層結構為：極板為鋁箔，極板之間隔有有機薄膜條，極板下方依次為下表面鍍有金屬層的有機薄膜層和有機薄膜層。

所述的金屬化有機薄膜層為有機薄膜表面有金屬鍍層。

所述的有機薄膜為聚丙烯薄膜或聚酯薄膜。

所述的金屬鍍層為鋅鋁合金鍍層。

本實用新型脈沖電容器以金屬化聚丙烯薄膜與聚丙烯薄膜作為復合介質材料，鋁箔作為極板，通過內串的結構方式卷繞成電容芯子。以金屬化聚丙烯薄膜與聚丙烯薄膜作為復合介質材料可利用金屬化聚丙烯薄膜具有“自愈”特性，儲能密度高，體積小的優點，以鋁箔作為極板可利用鋁箔能夠承載大電流的優點，而內串的結構方式則保證了電容器同時充分利用上述兩個優點。

卷繞完成后，可根據實際需要，選擇將電容芯子保持圓柱形或將電容芯子壓扁后進行熱定形，即在較高的溫度下儲存一定時間后，利用金屬化聚丙烯薄膜與聚丙烯薄膜在高溫下收縮的特性將薄膜與薄膜之間的空氣排出，可提高電容器的擊穿電壓，降低電容器的介質損耗。

電容芯子熱定形后，在鋁箔露出的兩個端面噴金，即利用高溫將金屬(一般為純鋅絲)融化后用高壓氣流噴在鋁箔表面，形成一層致密的可焊接金屬層，便于電容芯子焊接引出電極。由于脈沖電容器在高重復頻率、大電流工作狀態會產生熱量，如溫度過高則會導致電容器發生熱擊穿現象，因此引出電極設計成特殊的結構形式，與噴金層有較大的接觸面積，并焊接牢固，便于將熱量導出。

引出電極焊接完成后，將電容芯子放入專用模具中，用室溫固化環氧樹脂進行整體灌封，既保證了電容器的絕緣強度，同時也保證了電容器在惡劣條件下的安全使用。

附圖說明

圖1是本實用新型電容芯子卷繞剖面結構示意圖。

圖2是本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

參閱圖1、圖2所示，本實用新型脈沖電容器由電容芯子7、引出電極5和環氧樹脂灌封層6組成。

電容芯子7由鍍有金屬層(鋅鋁合金層)的聚丙烯薄膜1與聚丙烯薄膜2作為復合介質，金屬鍍層貼著聚丙烯薄膜2，鋁箔3作為極板按圖示內串結構方式卷繞而成。電容芯子熱定形即在一定溫度儲存一定時間后，對其兩端進行噴金處理，噴金層4必須完全覆蓋鋁箔3，以便于焊接引出電極5，引出電極5的底部面積必須較大，使引出電極5與噴金層4充分接觸，一方面可以降低接觸電阻，減小損耗，一方面可以將脈沖電容器工作時產生的熱量導向外部。電容芯子7噴金后，將引出電極5焊接在電容芯子的噴金層4上，焊接須保證均勻及牢固，不能破壞噴金層4。引出電極5焊接完成后，將電容芯子放入專用模具中，用室溫固化環氧樹脂進行整體灌封，形成環氧樹脂灌封層6，環氧樹脂固化工藝必須采用室溫固化工藝或固化溫度不得超過90℃，溫度過高會導致金屬化聚丙烯薄膜1與聚丙烯薄膜2的絕緣性能降低。