[發明專利]具有熱量降低結構的電解電容器

有效

• 申請號: 201010141683.4
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN101877280A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: N·C·韋勞克
• 申請（專利權）人: 丹福斯壓縮器有限公司
• 主分類號: H01G9/145
• 分類號: H01G9/145;H01G9/004
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周春梅

技術領域

本發明涉及一種電解啟動電容器，其包括殼體，該殼體包含電解液、至少部分未絕緣的導電材料導體箔以及至少兩個分離的電容器箔，每個電容器箔包括第一層導電材料和具有相似半導體的特性的第二層。電容器箔布置成使第二層與導體箔相對。

本發明還涉及一種結合上文所述類型的電容器的AC電路。

背景技術

電解電容器是一種通常單位體積電容大于其它類型電容器的電容器，從而使其在相對高電流和低頻的電路中有應用價值。上文所述類型的電容器廣泛用于例如啟動電機或驅動電機。這些電容器還廣泛用作應是AC傳導而非DC傳導的電路中的耦合電容器，大電容值允許它們通過非常低的頻率。

使用中，電解液根據所連接的AC電源的頻率在電容器箔之間沿交替方向傳導電流。這引起電容器發熱，最壞情況時會損壞電容器。發熱限制了電容器的允許負載。

發明內容

為了保護以免過熱和可能的損壞，因此改進例如用于啟動AC電機的電容器，本發明在第一方面，提供了一種上文所述類型的電容器，該電容器包括電路，該電路在從導體箔到電容器箔的每個第一層的方向上提供第一電導率，并且在從每個第一層到導體箔的相反方向上提供低于第一電導率的第二電導率。其中，較低的電導率可以例如是指在每個第一層到導體箔的傳導路徑上具有較高電阻，或者在從每個第一層到導體箔的方向上根本不具有電導率。

根據本發明，電流可從一個電容器箔的第一層通過電路直接傳導到導體箔，因此該電路繞過(bypass)從該電容器箔的第一層通過該電容箔的第二層以及通過電解液到達導體箔的導電路徑。換言之，從第一層之一到相對的電容器箔的第二層的電荷至少部分地通過所述電路被旁通，從而降低了存在電解液和第二層之一中的熱量。

在這點上，第二層與導體箔相對的規定是指第二層面向導體箔。

第一電導率優選可高于電解液的電導率，也就是，在從導體箔到每個電容器箔的傳導路徑上的通過電路的電阻有益地可低于通過電解液的電阻。這樣，不僅較少的熱量存在電解液中，而且有望降低總損耗。

電容器箔可包括涂上絕緣氧化層的導電鋁箔，或者可由涂上絕緣氧化層的導電鋁箔構成，該絕緣氧化層從而構成第二層具有半導體特性的材料。浸在電解液中的絕緣隔離紙片(paper-spacer)可布置在第二層和導體箔之間。

下文用具有數量目為兩個電容器箔和單個導體箔的電容器作為例證闡述本發明。實際中，可使用任何數量的電容器箔和導體箔，只要電容器箔在電解液中建立至少兩個不同的電勢，以及導體箔具有基本上相等的電勢。

下文中，一個電容器箔將標志為A，另一個電容器箔將標志為B，出于簡化，導體箔將標志為C。使用時，箔A和B可連接到AC電源，從而交替地具有最高電勢。

取決于來自AC電源的電流方向，電容器箔的一個或另一個第二層成為陽極。

優選的，導體箔的表面積可大于電容器箔的表面積，例如在電容器箔的總表面積的范圍上。特別的，導體箔可具有朝著每個電容器箔的第二層的未絕緣而導電的表面，該表面可以足夠大，從而當電容器箔布置成與導體箔相鄰的行或矩陣時，該表面能夠直接與所有的第二層相鄰。

電容器箔和導體箔可以是平箔或非平箔，例如彎曲箔或設有增加表面積的紋理的箔。

例如，鉭可作為鋁的替換材料，通常，任何導電材料可用于導體箔的第一層。相應的，第二層可由任何具有半導體特性的材料制成，也就是說，例如由氧化鋁等制成。

有時鉭比鋁貴，但是鉭可提供更大的單位體積電容，因而鉭特別地能作為用于例如諸如移動電話等的小型用電產品的空間敏感(space-sensitive)電路中的備選物。

半導電特性可由諸如氧化鋁的半導體材料提供，或者由本領域中已知的用于此目的的替換材料提供。此處的半導體特性是指電流在相反方向上傳導通過第二層是不同的。在一個實施方式中，一個方向上的電流基本上被完全阻斷，而電流可以在相反的方向上傳導。

在一個實施方式中，電容器箔由包括鋁材料的蝕刻箔制成，或者包含包括鋁材料的蝕刻箔。

在此，第二層與導體箔相對是指表面彼此面對。

電容器的層可以堆疊，例如疊在還包含多層紙材料的堆中，該堆可以卷成圓柱體。該圓柱體可裝有連接器，并置于由例如鋁等制成的圓柱殼體中。