[發明專利]一種外罩防護式絕緣的鋁電解電容器模塊

在審

• 申請號: 202110186401.0
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112908699A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 周旺龍
• 申請（專利權）人: 周旺龍
• 主分類號: H01G9/004
• 分類號: H01G9/004;H01G9/008;H01G9/08;H01G2/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種采用外罩防護絕緣方式的鋁電解電容器模塊設計，包括分立鋁電解電容器單體、帶散熱器翅片結構的金屬導熱基體構件和絕緣外殼及其組成的內部壓力釋放機構，以及電連接母線端子板和電容器模塊固定安裝結構，其中電容器模塊由分立式鋁電解電容器和金屬導熱基體構件之間緊密無絕緣裝配構成，絕緣外殼將分立鋁電解電容器和帶散熱器翅片結構的金屬導熱基體構件的裝配體包覆安全絕緣，并形成空氣腔體及釋放出口構成模塊內部壓力釋放機構，同時在金屬導熱基體構件散熱器翅片對應位置有空氣流通孔，實現空氣對外流通散熱。

技術領域：

本發明涉及鋁電解電容器集成模塊設計領域，具體涉及到鋁電解電容器模塊通過采用外罩防護絕緣的方式提高其電性能和簡化結構。

背景技術：

通常鋁電解電容器都是分立式結構，包括引線、焊片、螺栓等引出方式的產品，用戶需要對產品進行串并聯組合，整合各項性能參數，以適應產品的電壓、功率、紋波電流以及補正頻率、溫度系數等指標，構成電容器組合應用于產業設備及各類電子產品中。

將分立鋁電解電容器集成為整體的鋁電解電容器模塊可以加強散熱能力，優化電性能，如專利202011082745.9或者202011082897.9載明的由小型鋁電解電容器集成模塊產品，在紋波電流能力、高頻特性和長壽命等電性能方面都得到了極大改善提高。

由于鋁電解電容器表面鋁殼帶有負極電壓，在鋁電解電容器模塊集成過程中需要處理好鋁電解電容器單體分別與模塊內部金屬導熱基體構件之間的絕緣，而且鋁電解電容器具有特殊的壓力釋放故障模式，所以鋁電解電容器模塊也需要設置內部壓力釋放保障機構。

通常鋁電解電容器模塊內部分立鋁電解電容器單體與模塊金屬導熱基體構件之間采用導熱硅膠材料絕緣，為提高絕緣可靠性需要采用盡量厚的材料隔離，而為提高電容器模塊電性能，反而需要盡量降低內部分立鋁電解電容器單體與模塊金屬導熱基體構件之間的熱阻，減小導熱硅膠材料厚度，這需要把電容器模塊的可靠性和優化電性能做好適當平衡取舍，無疑增加了技術難度。同時為優化鋁電解電容器模塊電性能而采用成本更高的高導熱率導熱灌封硅膠，會提高電容器模塊成本。

鋁電解電容器集成模塊后，還需要避免內部特定某鋁電解電容器單體由于故障開啟壓力釋放機構，帶有負極電壓的電解液泄露引起的鋁電解電容器模塊短路風險。

由于存在以上各項特殊條件的限制，導致鋁電解電容器模塊內部集成結構復雜，制造工藝難度大，技術故障風險高。

發明內容：

本發明提供一種采用防護外罩絕緣方式的鋁電解電容器模塊設計，旨在解決鋁電解電容器模塊內部鋁電解電容器單體分散絕緣風險高、內部結構復雜的問題。

一種外罩防護方式絕緣的鋁電解電容器模塊，包括分立鋁電解電容器單體、帶散熱器翅片結構的金屬導熱基體構件和絕緣外殼及其組成的內部壓力釋放機構，以及電連接母線端子板和電容器模塊安裝固定結構，其中電容器模塊由分立式鋁電解電容器和金屬導熱基體構件之間緊密無絕緣裝配構成，絕緣外殼將分立鋁電解電容器和帶散熱器翅片結構的金屬導熱基體構件的裝配體包覆安全絕緣，并形成空氣腔體及釋放出口構成模塊內部壓力釋放機構，同時在金屬導熱基體構件散熱器翅片對應位置有空氣流通孔，實現空氣對外流通散熱。

依據上述實施例的電容器模塊，通過設置外部防護殼體絕緣方式，保證了絕緣安全；改變內部絕緣導熱灌封硅膠的鋁電解電容器分散絕緣設計，消除了分立鋁電解電容器單體和散熱器翅片之間的絕緣熱阻，使電容器模塊的散熱效率得到提高，電性能因此得到優化；特別是省略了絕緣導熱灌封硅膠的成本；簡化了電容器模塊的制造工藝；提高了制造效率；節省了大量的內部絕緣結構零件。

附圖說明：

圖1帶散熱器翅片結構的金屬導熱基體構件

圖2鋁電解電容器、金屬導熱基體構件和上絕緣外殼裝配結構示意圖

圖3下絕緣外殼與散熱器翅片及電容器模塊安裝示意圖