耐高温的电解电容器

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2024-03-12 17:32:39

权利要求书： 1.一种耐高温的电解电容器，其特征在于，包括底座(1)、与底座(1)配合形成容纳腔(21)的圆柱状的壳体(2)、安装于容纳腔(21)内的电容(3)、以及在容纳腔(21)内弹性连接壳体(2)和底座(1)的调节装置(4)，所述底座(1)上设置有环形凹槽(11)，所述壳体(2)嵌入环形凹槽(11)并与环形凹槽(11)螺纹连接，所述壳体(2)的顶部设置有用于供电解液注入容纳腔(21)的可控注入孔(22)。

2.根据权利要求1所述的耐高温的电解电容器，其特征在于，所述壳体(2)的顶部设置有与壳体(2)同轴的顶部穿孔(23)，所述调节装置(4)包括穿入顶部穿孔(23)并与顶部穿孔(23)转动连接的上拉杆(41)、位于容纳腔(21)内并设置于上拉杆(41)上的转盘(42)、以及套设于上拉杆(41)上且两端分别焊接于上拉杆(41)和底座(1)的弹簧(43)，所述壳体(2)的内侧面设置有用于固定转盘(42)的固定组件。

3.根据权利要求2所述的耐高温的电解电容器，其特征在于，所述转盘(42)的横截面为椭圆形，所述固定组件包括设置于壳体(2)内侧面顶部的两个用于与转盘(42)过盈配合的凸块(44)，两个所述凸块(44)相对壳体(2)的轴线对称设置，两个所述凸块(44)的相对距离大于转盘(42)的短轴长且小于转盘(42)的长轴长。

4.根据权利要求3所述的耐高温的电解电容器，其特征在于，所述转盘(42)上开设有错位孔(45)，所述错位孔(45)的形状与可控注入孔(22)的形状相适配，所述错位孔(45)轴线到壳体(2)轴线的距离等于顶部穿孔(23)轴线到壳体(2)轴线的距离，所述错位孔(45)与可控注入孔(22)对位或错位以开启或关闭可控注入孔(22)。

5.根据权利要求4所述的耐高温的电解电容器，其特征在于，所述电容(3)包括相互卷绕的两片铝箔、位于铝箔之间的电解纸、以及浸润于电解纸上的电解液，所述铝箔卷绕于上拉杆(41)上。

6.根据权利要求5所述的耐高温的电解电容器，其特征在于，所述上拉杆(41)为导电杆，所述弹簧(43)为导电弹簧(43)，所述弹簧(43)和上拉杆(41)电性连接，所述上拉杆(41)和弹簧(43)的表面覆盖有防腐绝缘层，所述上拉杆(41)在弹簧(43)焊接于上拉杆(41)处到转盘(42)之间的一段为热敏电阻，所述底座(1)上设有引脚(5)，所述引脚(5)与弹簧(43)焊接于底座(1)的一端电性连接，所述上拉杆(41)的上端用于与电路相连。

7.根据权利要求1所述的耐高温的电解电容器，其特征在于，所述壳体(2)的外侧面设置有散热翅片(24)。

8.根据权利要求3所述的耐高温的电解电容器，其特征在于，所述转盘(42)的长轴和短轴的长度的比值介于1.01 1.04。

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说明书：一种耐高温的电解电容器技术领域[0001] 本申请涉及电容器的领域，尤其是涉及一种耐高温的电解电容器。背景技术[0002] 随着全球经济快速发展，越多越多的中国制造产品被销往国外。但是，适应于中国国内的电容器在耐高温方面无法满足国外一些国家和地区的高温环境，尤其是非洲等国家

的高温恶劣环境。常见的电解电容器的结构通常包括有铝制壳体、卷叠于壳体内的电解纸

和浸润电解纸的电解液。

[0003] 在国内环境下，室温通常较低，且通常具有良好的制冷通风条件，因此电解电容器的工作温度较低。但是在非洲国家的落后地区，电解电容器常被用于结构简单、功能不完善

的设备上，该种设备通常具有散热不良、产热较高的特点，且工作环境高、工作条件恶劣。电

容器在使用过程中，电解电容器中所浸渍的电解质液的有机溶剂蒸发或者电解质液通过热

分解而产生蒸发气体，或者电解质液通过电化学反应分解产生氢气或蒸发气体，将会造成

电解电容器的内压上升导致爆炸。

[0004] 在相关技术中，通常采用在电解电容上设置防爆阀的方法，以使得电容器内过压时电解液泄出。这样需要对整个电容器进行及时更换，但发明人认为，对于非洲落后地区而

言，更换送修十分不便，因此亟需一种能够方便在高温环境下工作故障率低的电解电容器。

发明内容[0005] 为了降低电解电容在高温环境下的故障率，本申请提供一种耐高温的电解电容器。

[0006] 本申请提供的一种耐高温的电解电容器，采用如下的技术方案：一种耐高温的电解电容器，包括底座、与底座配合形成容纳腔的圆柱状的壳体、安

装于容纳腔内的电容、以及在容纳腔内弹性连接壳体和底座的调节装置，所述底座上设置

有环形凹槽，所述壳体嵌入环形凹槽并与环形凹槽螺纹连接，所述壳体的顶部设置有用于

供电解液注入容纳腔的可控注入孔。

[0007] 通过采用上述技术方案，底座与壳体配合形成容纳腔，容纳腔用于容纳电容，电容带有电解质溶液，当电解质溶液受热发生膨胀时，容纳腔将产生足以导致壳体爆开的内压，

由于壳体与电容螺纹连接，因此壳体将会在内压力的作用下部分旋出环形凹槽，从而使得

容纳腔变大以降低容纳腔的内压。当电容停止工作时，或环境散热效果加强时，容纳腔的内

压降低，由于调节装置弹性连接壳体和底座，因此壳体将在调节装置的作用下旋入环形凹

槽。该电容器可以应用于在环境温度较高且对电容的电容值精度要求不高的工况下，在高

温时能够发生自适应，避免电容器爆开而使得整个电器无法使用。此外，该电容为装配式结

构，能够简单地进行更换或维护，对维护条件要求低。

[0008] 优选的，所述壳体的顶部设置有与壳体同轴的顶部穿孔，所述调节装置包括穿入顶部穿孔并与顶部穿孔转动连接的上拉杆、位于容纳腔内并设置于上拉杆上的转盘、以及

套设于上拉杆上且两端分别焊接于上拉杆和底座的弹簧，所述壳体的内侧面设置有用于固

定转盘的固定组件。

[0009] 通过采用上述技术方案，在装配时，先将弹簧套设在上拉杆上，再将弹簧的两端分别焊接于底座和上拉杆上，然后将电容安装于上拉杆上。将上拉杆的上端穿过壳体的顶部

穿孔，然后将壳体拧入环形凹槽中，此时弹簧处于自然伸展状态。待壳体拧入环形凹槽后，

向上拉动上拉杆直至上拉杆的顶面抵接于壳体，此时使得弹簧处于拉伸状态。最后再利用

固定组件将转盘固定在壳体上。

[0010] 优选的，所述转盘的横截面为椭圆形，所述固定组件包括设置于壳体内侧面顶部的两个用于与转盘过盈配合的凸块，两个所述凸块相对壳体的轴线对称设置，两个所述凸

块的相对距离大于转盘的短轴长且小于转盘的长轴长。

[0011] 通过采用上述技术方案，当转盘抵接于壳体的顶部时，转动转盘，直至转盘的长轴端抵接凸块并与凸块过盈配合，凸块和转盘产生较大的摩擦力而将转盘固定在壳体的顶

部。

[0012] 优选的，所述转盘上开设有错位孔，所述错位孔的形状与可控注入孔的形状相适配，所述错位孔轴线到壳体轴线的距离等于顶部穿孔轴线到壳体轴线的距离，所述错位孔

与可控注入孔对位或错位以开启或关闭可控注入孔。

[0013] 通过采用上述技术方案，当转盘抵接于壳体的顶部时，调整转盘转动，直至错位孔与可控注入孔相对，此时电解液可以通过可控注入孔和错位孔注入容纳腔中，待到住满时，

转动转盘使得可控注入孔和错位孔错开，从而关闭可控注入孔。

[0014] 优选的，所述电容包括相互卷绕的两片铝箔、位于铝箔之间的电解纸、以及浸润于电解纸上的电解液，所述铝箔卷绕于上拉杆上。

[0015] 优选的，所述上拉杆为导电杆，所述弹簧为导电弹簧，所述弹簧和上拉杆电性连接，所述上拉杆和弹簧的表面覆盖有防腐绝缘层，所述上拉杆在弹簧焊接于上拉杆处到转

盘之间的一段为热敏电阻，所述底座上设有引脚，所述引脚与弹簧焊接于底座的一端电性

连接，所述上拉杆的上端用于与电路相连。

[0016] 通过采用上述技术方案，引脚、弹簧、上拉杆构成了一段检测电路，用于对电容内部的温度进行检测，该检测电路可以接于芯片上，使得芯片能够基于该检测电路产生的检

测信号来控制电容的通电或断电。

[0017] 优选的，所述壳体的外侧面设置有散热翅片。[0018] 通过采用上述技术方案，散热翅片有利于电容向外散热，降低温度。[0019] 优选的，所述转盘的长轴和短轴的长度的比值介于1.01 1.04。~

[0020] 综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.应用于在环境温度较高且对电容的电容值精度要求不高的工况下，在高温时能

够发生自适应，避免电容器爆开而使得整个电器无法使用；

2.额外结构少，能够对电容的温度进行实时监控并控制通断电，提高了电容的稳

定性；

3.整体呈装配式结构，能够简单地进行更换或维护，对维护条件要求低。

附图说明[0021] 图1是本申请实施例中一种耐高温的电解电容器的整体示意图；图2是本申请实施例中一种耐高温的电解电容器的爆炸图；

图3是本申请实施例中一种耐高温的电解电容器的剖去壳体顶部的示意图；

图4是本申请实施例中底座和调节装置的示意图。

[0022] 附图标记说明：1、底座；11、环形凹槽；2、壳体；21、容纳腔；22、可控注入孔；23、顶部穿孔；24、散热

翅片；3、电容；4、调节装置；41、上拉杆；42、转盘；43、弹簧；44、凸块；45、错位孔；5、引脚。

具体实施方式[0023] 以下结合附图1?4，对本申请作进一步详细说明。[0024] 本申请实施例公开一种耐高温的电解电容器。参照图1，该电解电容器包括用于与电路相连的底座1、与底座1配合形成容纳腔21的圆柱状的壳体2、安装于容纳腔21内并固定

在底座1上的电容3、以及在容纳腔21内弹性连接壳体2和底座1的调节装置4。

[0025] 参照图1和图2，底座1呈圆盘状设置，底座1上设置有环形凹槽11，环形凹槽11的槽壁上设置有螺纹，壳体2嵌入环形凹槽11并与环形凹槽11螺纹连接。壳体2为圆柱状的铝壳，

壳体2的外侧面设置有散热翅片24，在本实施例中，散热翅片24与壳体2一体连接，且壳体2

的轴线与环形凹槽11的中心轴线重合。电容3包括相互卷绕的两片铝箔、位于铝箔之间的电

解纸、以及浸润于电解纸上的电解液，电解纸用于使得两片铝箔相互绝缘。底座1的底部穿

设有三根引脚5，其中的两根引脚5分别电性连接于两片铝箔。

[0026] 参照图2，壳体2的顶部设置有顶部穿孔23，该顶部穿孔23为圆孔且与壳体2同轴。参照图2和图4，调节装置4包括上拉杆41、转盘42和弹簧43，上拉杆41为圆杆，上拉杆41穿入

顶部穿孔23并与顶部穿孔23转动连接，为了防止漏液，上拉杆41的直径与顶部穿孔23的直

径相适配。

[0027] 转盘42的横截面为椭圆形，其位于容纳腔21内且与上拉杆41同轴设置，在本实施例中，转盘42与上拉杆41一体连接。为了将转盘42固定在壳体2上，壳体2的内侧面设置有用

于固定转盘42的固定组件。固定组件包括设置于壳体2内侧面顶部的两个凸块44，两个凸块

44相对壳体2的轴线对称设置，两个凸块44的相对距离大于转盘42的短轴长，两个凸块44的

相对距离小于转盘42的长轴长。转盘42的长轴和短轴的长度的比值介于1.01 1.04，在本实

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施例中，转盘42的长轴和短轴的长度比值为1.02。在使用时，转盘42抵接于壳体2的顶部时，

转动转盘42，直至转盘42的长轴端抵接凸块44并与凸块44过盈配合，凸块44和转盘42产生

较大的摩擦力而将转盘42固定在壳体2的顶部。

[0028] 参照图4，弹簧43套设于上拉杆41，且弹簧43的两端分别焊接于上拉杆41和底座1。特别的，上拉杆41为导电杆，在本实施例中上拉杆41为铜杆。弹簧43为导电弹簧43，弹簧43

和上拉杆41电性连接，底座1上未连于电容3的引脚5与弹簧43焊接于底座1的一端电性连

接，上拉杆41的上端用于与电路相连。上拉杆41和弹簧43的表面覆盖有防腐绝缘层，同样

的，上拉杆41和弹簧43的焊点、以及引脚5和弹簧43的焊点也覆盖有防腐绝缘层，以避免电

解液腐蚀金属材料。上拉杆41在弹簧43焊接于上拉杆41处到转盘42之间的一段为热敏电

阻，也就是说，引脚5、弹簧43、上拉杆41构成了一段检测电路，该检测电路能够对电容3内部

的温度进行检测并输出相应的检测信号。在使用时，该检测电路可以接于芯片上，芯片能够

基于该检测电路产生的检测信号来控制电容3的通电或断电。

[0029] 参照图2和图3，为了在生产时将电解液注入容纳腔21中，壳体2的顶部设置有可控注入孔22，转盘42上开设有错位孔45，错位孔45的形状与可控注入孔22的形状相适配，在本

实施例中，错位孔45和可控注入孔22均为圆孔，错位孔45轴线到壳体2轴线的距离等于顶部

穿孔23轴线到壳体2轴线的距离，错位孔45与可控注入孔22对位或错位以开启或关闭可控

注入孔22。

[0030] 本申请实施例一种耐高温的电解电容器的实施原理为：在装配时，先将弹簧43套设在上拉杆41上，再将弹簧43的两端分别焊接于底座1和

上拉杆41上，焊接后对焊点进行表面处理，添加防腐绝缘层，以避免焊点处被腐蚀。然后将

电容3安装于上拉杆41上，上拉杆41的上端穿过壳体2的顶部穿孔23，然后将壳体2拧入环形

凹槽11中，此时弹簧43处于自然伸展状态。待壳体2拧入环形凹槽11后，向上拉动上拉杆41

直至上拉杆41的顶面抵接于壳体2，此时使得弹簧43处于拉伸状态。当转盘42抵接于壳体2

的顶部时，调整转盘42转动，直至错位孔45与可控注入孔22相对，此时电解液可以通过可控

注入孔22和错位孔45注入容纳腔21中，待到住满时，转动转盘42使得可控注入孔22和错位

孔45错开，从而关闭可控注入孔22。转动转盘42，直至转盘42的长轴端抵接凸块44并与凸块

44过盈配合，凸块44和转盘42产生较大的摩擦力，从而将转盘42固定在壳体2的顶部。

[0031] 在使用时，将引脚5、弹簧43、上拉杆41构成的检测电路接于芯片上，使得芯片能够基于该检测电路产生的检测信号来控制电容3的通电或断电。

[0032] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。