[發明專利]一種大功率長壽命動力薄膜電容器

在審

• 申請號: 201410136841.5
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103871743A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李先俊;張世鐸
• 申請（專利權）人: 黃山申格電子科技有限公司
• 主分類號: H01G4/33
• 分類號: H01G4/33
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶

技術領域

本發明涉及一種大功率長壽命動力薄膜電容器。

背景技術

目前隨著世界能源結構的調整，動力功率器件（IGBT）得到廣泛使用如：太陽能、風能、變頻器、電動汽車等，而與其對應的作為DC-Link濾波緩沖的電容器對整個系統顯的十分重要。現在電容器在應用中主要技術指標是安全、長壽命、大功率、耐高溫。現有的薄膜電容器存在著安全系數低，防爆性能差，使用壽命短的問題，同時耐壓及耐高溫的效果不佳。

發明內容

本發明的目的是提供一種大功率長壽命動力薄膜電容器，解決現有薄膜電容器安全系數低，防爆性能差，使用壽命短的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種大功率長壽命動力薄膜電容器，包括帶有腔體的外殼，設置在外殼腔體內的若干電容器芯子，用于連接各電容器芯子的一組導電焊片，所述的外殼上設置有自導電焊片上引出的兩組電極，所述的外殼腔體內填充有耐高溫環氧灌封料，所述的電容器芯子包括OPP基膜，所述的OPP基膜一側設置有S型切邊；所述的OPP基膜上設置有空白區及高導電性的耐高溫鍍層區；所述的鍍層區上設置有若干個和空白區相接的T形隔離區。

為了降低自愈能耗，減少引出線與電極的接觸電阻，提高承載電流的能力，所述鍍層區的厚度自電容器芯子的S型切邊側至空白區呈梯形遞減，而方阻逐漸遞增。

進一步提高產品防爆性能，同時更好的實現大功率耐大電流低發熱量，所述的T形隔離區同向、等間距、傾斜設置在鍍層區上。

為了提高導電性能，達到提高產品的性能的同時，減少產品的產熱量，所述的鍍層區上的鍍層為銀、鋅、鋁復合鍍層。

為了增加外殼的表面積，提高產品的散熱性能，所述的外殼為矩形，其外表面設置有一組翅片。

優選的，所述的翅片等間距設置在外殼的外表面，且其表面積為外殼表面積的30%～60%。

為了提高產品性能可靠性及節省安裝空間，所述的電容器芯子為無軸、無感卷繞而成的電容器芯子；所述的兩組電極自導電焊片延伸而成，位于外殼的同側或異側。

為了保證產品的絕緣性能，所述的外殼腔體內設置有絕緣套，所述的電容器芯子設置在絕緣套內。

本發明的有益效果：采用“S”型切邊能夠增加產品噴金的接觸面，增加單位體積內電極與薄膜間的接著面積，提高電極的附著力，減少電極與薄膜間的接觸電阻，從而降低熱量的產生，提高了耐壓能力，延長了使用壽命。高導電性的耐高溫的鍍層區，提高了產品的導電性能及耐熱性能；鍍層區上設置有若干個和空白區相接的T形隔離區，可以起到隔離作用，實現防爆功能，“熱點”溫度最高130度，同時實現大功率耐大電流低發熱量，使得產品的安全等級達到P2，相比現有設計中常見的網狀，不會發生當有一點擊穿時網狀更容易互相影響導致容量衰減大的問題，增加產品的使用壽命。鍍層區鍍層的厚度自電容器芯子的S型切邊側至空白區呈梯形遞減，而方阻逐漸遞增，鍍層的梯形平滑過渡能夠穩定實現降低自愈能耗，減少引出線與電極的接觸電阻，提高承載電流的能力，耐壓能力。T形隔離區同向、等間距、水平傾斜一定角度設置在梯形鍍層區上，進一步提高產品防爆性能。鍍層區上的鍍層為銀、鋅、鋁復合鍍層，進一步提高產品導電性能，在提高產品性能的同時，減少產品的自身發熱量，降低自愈能耗。采用翅片式矩形外殼比普通平面殼體增加30%～60%的散熱面積，即同等條件下電容器的“熱點”溫度下降了7～9度（按環境溫度和熱點溫差為15度計算），理論壽命將延長一倍（100000H以上）。同時增加30%～60%的散熱面積，在保證了殼體具有足夠的散熱面積的同時節約生產成本，及提高產品的結構合理性。電容器芯子采用、無感卷繞方式制成；銅排焊片引出的兩組電極同側或異側，實現了低ESR、低電感（≤20nH）從而大大降低功率開關（IGBT）的電壓應力，提高其工作可靠性，同時實現“功率PCB”的安裝方式，節省安裝空間，對電動汽車或動力機車尤為重要。絕緣套的設置，進一步加強了本技術方案的絕緣性能，提高了產品的性能和可靠性。

本發明能夠有效解決現有薄膜電容器安全系數低，防爆性能差，使用壽命短的問題，且耐壓、耐高溫效果好，能夠廣泛應用于薄膜電容器領域。

以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為本發明的俯視圖。

圖3為OPP基膜上鍍層區的主視圖。

圖4為電容器芯子的結構示意圖。

具體實施方式