过热过电流保护的电解电容器

743 编辑：中冶有色技术网来源：上海金艺检测技术有限公司

2024-06-07 14:47:26

权利要求书： 1.一种过热过电流保护的电解电容器，包括外壳(1)、两个端子(2)和工作层(3)，其特征在于，所述工作层(3)包括电解纸、阴极箔和阳极箔并组成圆柱型结构，所述外壳(1)位于工作层(3)的上方开设有空腔(4)，两个所述端子(2)中的一个端子(2)与阴极箔连通，另一个所述端子位于外壳(1)中空腔(4)内的一端连接有圆形结构的第一导电板(5)，所述第一导电板(5)的底部相抵有扇形结构的第二导电板(6)，所述第二导电板(6)底部固定连接有弹簧(7)，所述弹簧(7)远离第二导电板(6)的一端固定连接有连接板(8)，所述连接板(8)铺设在空腔(4)的底部并且通过导电杆与工作层(3)连接；

所述第一导电板(5)分为半圆形结构的第一导电层(51)和第二导电层(52)，两个所述导电层之间连接有条形结构的绝缘层(53)并且三者共同构成完整的圆形结构，所述绝缘层(53)的底部设置为斜坡结构并且靠近第一导电层(51)一侧低；靠近所述第二导电层(52)一侧高，所述第一导电层(51)与端子(2)连通，所述第二导电层(52)通过导线电连接有叶轮(12)，所述叶轮(12)外套接有保护罩(11)，所述保护罩(11)固定连接在外壳(1)的侧壁，所述外壳(1)对称两侧开设有通风口，所述通风口处密封连接有透气网(10)；

所述第一导电板(5)的顶部固定连接有扭转环(9)并且扭转环(9)与第一导电板(5)设有两个对称的固定连接点，所述扭转环(9)的另外两个固定端与空腔(4)的顶部固定连接，所述扭转环(9)采用记忆金属材料；

所述第二导电板(6)的下方设有压块(13)，所述压块(13)底部固定连接有第一连接板(14)，所述第一连接板(14)贯穿空腔(4)的底部并且连通设有开设在空腔(4)下方的驱动腔(15)，所述驱动腔(15)内转动连接有齿轮(16)并与第一连接板(14)位于驱动腔(15)内的部分切向连接，所述齿轮(16)底部连接有垂直第一连接板(14)设置的第二连接板(17)，所述第一连接板(14)和第二连接板(17)与齿轮(16)的连接处设有齿形槽并且齿形槽与齿轮(16)啮合，所述第二连接板(17)连接有推板(18)，所述推板(18)贯穿外壳(1)的内壁并且在外壳(1)外的部分固定连接有旋钮(19)，所述推板(18)导电并贯穿导电杆。

说明书：一种过热过电流保护的电解电容器技术领域[0001] 本发明涉及电容相关技术领域，尤其涉及一种过热过电流保护的电解电容器。背景技术[0002] 电解电容器的内部有储存电荷的电解质材料，分正、负极性，类似于电池，不可接反，正极为粘有氧化膜的金属基板，负极通过金属极板与电解质(固体和非固体)相连接。

[0003] 而在现有技术中电解电容器具有较高的电容量，但是其高容量也是牺牲了很多其它的特性换来的，比如具有较大的漏电流、较大的等效串联电感和电阻、容值误差较大寿命

短，缺点，特别是在过热和较高的漏电流的条件下，容易产生热击穿、电容老化，绝缘外壳损

毁等问题，影响其寿命，基于此，本发明设计一种过热过电流保护的电解电容器。

发明内容[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中电解电容器在过热过电流状态下查收呢热击穿、电容老化等，影响其使用寿命的问题，而提出的一种过热过电流保护的电解电容器。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种过热过电流保护的电解电容器，包括外壳、两个端子和工作层，所述工作层包括电解纸、阴极箔和阳极箔并组成圆柱

型结构，所述外壳位于工作层的上方开设有空腔，两个所述端子中的一个端子与阴极箔连

通，另一个所述端子位于外壳中空腔内的一端连接有圆形结构的第一导电板，所述第一导

电板的底部相抵有扇形结构的第二导电板，所述第二导电板底部固定连接有弹簧，所述弹

簧远离第二导电板的一端固定连接有连接板，所述连接板铺设在空腔的底部并且通过导电

杆工作层连接；

[0006] 所述第一导电板分为半圆形结构的第一导电层和第二导电层，两个所述导电层之间连接有条形结构的绝缘层并且三者共同构成完整的圆形结构，所述绝缘层的底部设置为

斜坡结构并且靠近第一导电层一侧低；靠近所述第二导电层一侧高，所述第一导电层与端

子连通，所述第二导电层通过导线电连接有叶轮，所述叶轮外套接有保护罩，所述保护罩固

定连接在外壳的侧壁，所述外壳对称两侧开设有通风口，所述通风口处密封连接有透气网。

[0007] 在上述过热过电流保护的电解电容器中，所述第一导电板的顶部固定连接有扭转环并且扭转环与第一导电板设有两个对称的固定连接点，所述扭转环的另外两个固定端与

空腔的顶部固定连接，所述扭转环采用记忆金属材料。

[0008] 在上述过热过电流保护的电解电容器中，所述第二导电板的下方设有压块，所述压块底部固定连接有第一连接板，所述第一连接板贯穿空腔的底部并且连通设有开设在空

腔下方的驱动腔，所述驱动腔内转动连接有齿轮并与第一连接板位于驱动腔内的部分切向

连接，所述齿轮底部连接有垂直第一连接板设置的第二连接板，所述第一连接板和第二连

接板与齿轮的连接处设有齿形槽并且齿形槽与齿轮啮合，所述第二连接板连接有推板，所

述推板贯穿外壳的内壁并且在外壳外的部分固定连接有旋钮，所述推板导电并贯穿导电

杆。

[0009] 与现有的技术相比，本发明的优点在于：[0010] 1、本发明中，一个端子与工作层直接连接，而另一个端子通过第一导电板、第二导电板、弹簧以及连接板连接，使得在过热状态下时，与第一导电板5相连接的记忆金属材料

的扭转环带动第一导电板发生转动，使其到达变态温度后转动180度，并与第一导电板上的

第二导电层连接，这样的好处在于，在过热时，将电路暂时断开，并将电容器储存的能量供

给叶轮，使其带动外界气流向空腔内移动，从而提高电容器在过热状态下的散热能力，加速

其自然风冷，避免过热使外壳绝缘层老化，影响电容器的寿命；

[0011] 2、其中第一导电板为圆形板体结构，而第二导电板为1/4圆的扇形结构，在初始状态下，第一导电板上的第一导电层部分与第二导电板相抵，此时电容器正常接入电路中，而

当电容器内部温度较高时，扭转环带动第一导电板转动，当转角小于180°时，由于斜坡结构

的绝缘层存在，因此第二导电板无法与第二导电层接触，此时依旧处于通电状态，而当温度

继续上升时，第一导电板继续转动，将最终转动180°后，使得另一半的第二导电层与第二导

电板连通，此时第一导电层处于断路状态，则电容器在电路中将停止工作；

[0012] 3、第二导电层与叶轮电连接，并且由于电容器自身具有储存电能的功能，因此在第二导电层与第二导电板连接后，电容器自身储存的能量对外释放，并且电解电容器具有

较大的电容量，因此储存的能量较大，使得叶轮有一段时间的工作时间，将带动外界气体通

过透气网进入空腔中，加速气体流动，使得电容器中的热量被迅速带走，起到良好的散热效

果；

[0013] 4、而当电容器内温度恢复正常后，记忆金属的扭转环重新恢复至初始状态，将带动第一导电板反方向转动至初始位置，此时第一导电板中的第一导电层将重新与第二导电

板连接，实现继续工作的作用；

[0014] 5、本发明中，当发生漏电流过大、过电流或者热击穿时，由于该状态下流经电容器的电流量将极大于正常工作状态下时的电流，因此弹簧在该电流流经时，自身将逆着弹性

势能的变化继续收缩，将推动下方的压块使得第一连接板向下移动，从而在第一连接板和

第二连接板的齿形槽与齿轮的啮合作用下推动推板脱离与导电杆的连接，此时电容器将处

于完全断电状态，将避免由于击穿时或者漏电流较大时对外界其他电器设备的损坏，造成

经济损失的影响，同时从外观上看，旋钮向外突出也可以提醒外界工作人员，该电容器需要

进行修理和更换，方便使用。

附图说明[0015] 图1为本发明提出的一种过热过电流保护的电解电容器的结构示意图；[0016] 图2为本发明提出的一种过热过电流保护的电解电容器中A部分的放大示意图；[0017] 图3为本发明提出的一种过热过电流保护的电解电容器中第一导电板的侧视图。[0018] 图中：1外壳、2端子、3工作层、4空腔、5第一导电板、6第二导电板、7弹簧、8连接板、9扭转环、10透气网、11保护罩、12叶轮、13压块、14第一连接板、15驱动腔、16齿轮、17第二连

接板、18推板、19旋钮。

具体实施方式[0019] 以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。[0020] 实施例[0021] 参照图1?3，一种过热过电流保护的电解电容器，包括外壳1、两个端子2和工作层3，工作层3包括电解纸、阴极箔和阳极箔并组成圆柱型结构，外壳1位于工作层3的上方开设

有空腔4，两个端子2中的一个端子2与阴极箔连通，另一个端子2位于外壳1中空腔4内的一

端连接有圆形结构的第一导电板5，第一导电板5与端子2通过T型滑块结构转动连接，第一

导电板5的底部相抵有扇形结构的第二导电板6，设置第二导电板6的扇形角度为90°，第二

导电板6底部固定连接有弹簧7，弹簧7远离第二导电板6的一端固定连接有连接板8，连接板

8铺设在空腔4的底部并且通过导电杆工作层3连接；

[0022] 第一导电板5分为半圆形结构的第一导电层51和第二导电层52，两个导电层之间连接有条形结构的绝缘层53并且三者共同构成完整的圆形结构，绝缘层53的底部设置为斜

坡结构并且靠近第一导电层51一侧低；靠近第二导电层52一侧高，使得第二导电板6在于第

一导电层51连接时，不接触到第二导电层52，而在第一导电板5转动180°时将在弹簧弹力向

上移动斜坡的距离，从而与第二导电层52接触，第一导电层51与端子2连通，通过端子2与外

界电路连通，第二导电层52通过导线电连接有叶轮12，叶轮12外套接有保护罩11，保护罩11

固定连接在外壳1的侧壁，外壳1对称两侧开设有通风口，通风口处密封连接有透气网10，可

以在正常使用状态下提高电容器的散热效果。

[0023] 第一导电板5的顶部固定连接有扭转环9并且扭转环9与第一导电板5设有两个对称的固定连接点，扭转环9的另外两个固定端与空腔4的顶部固定连接，扭转环9采用记忆金

属材料，记忆金属材料具有在到达变态温度前，不发生变化，而在到达变态温度后发生扭

曲，并且随着温度变化扭曲程度加剧，而在低于变态温度后重新恢复至初始状态的特点，而

通过扭转环9分别与空腔4顶部和第一导电板5连接，可以使得扭转环9在扭曲时带动第一导

电板5转动。

[0024] 第二导电板6的下方设有压块13，压块13底部固定连接有第一连接板14，第一连接板14贯穿空腔4的底部并且连通设有开设在空腔4下方的驱动腔15，驱动腔15内转动连接有

齿轮16并与第一连接板14位于驱动腔15内的部分切向连接，齿轮16底部连接有垂直第一连

接板14设置的第二连接板17，第一连接板14和第二连接板17与齿轮16的连接处设有齿形槽

并且齿形槽与齿轮16啮合，使得第一连接板14下移时，通过齿轮16的传动，带动第二连接板

17水平移动，第二连接板17连接有推板18，推板18贯穿外壳1的内壁并且在外壳1外的部分

固定连接有旋钮19，推板18导电并贯穿导电杆，当推板18脱离导电杆时，电容器端子2与工

作层3断开，实现断路的效果。

[0025] 本发明在使用时，弹簧7处于压缩状态，将有效的实现第一导电板5和第二导电板6的贴合连接，而在温度处于正常状态下时，扭转环9将保持初始状态，此时第一导电板5上的

第一导电层51与第二导电板6连通，实现电容器正常工作，而当电容器温度较高时，扭转环9

在其记忆金属材料受高温扭曲的特点下带动第一导电板5转动，使得在一定高温后，第一导

电板5转动至第二导电层52与第二导电板6连接，此时电容器处于暂不工作的状态，而第二

导电层52通过连通叶轮使得电容器储存的能量放出，实现向空腔4内引入风流的效果，实现

快速散热的功能，减少电容器断开工作的时间，而在电容器内温度恢复后，扭转环9反方向

转动，重新回复至初始状态，此时将继续正常工作；

[0026] 另一方面当电容器出现漏电流较大或者热击穿、导致电容器短路时，此时电容器自身相当于导线，其通过的电流在短时间内将急速增大，使得对外界电器元件产生损坏的

威胁，此时弹簧7在处于压缩状态下受到电流涡流的效果下继续收缩，将推动下方的压块，

使得第一连接板14上的齿形槽与齿轮16啮合，带动另一侧的第二连接板17平移，当弹簧7移

动幅度较大时，推板18将脱离与连接板8上的导电杆连通的状态，此时电容器处于断路保护

的状态，而在外观上，旋钮处于被推开的状态，将有效的提醒工作人员该电容器需要进行维

修和更换，方便使用，在实际使用时，首先发生的是漏电流现象，在漏电流量较大时，虽然推

板18没有完全脱离与导电杆的连接，但是旋钮19依旧处于伸出状态，因此在实际工作时，可

以根据旋钮19的实际位置，判断电容器的工作状态，从而避免热击穿现象的发生，具有较好

的电容器自诊断效果。

[0027] 尽管本文较多地使用了外壳1、端子2、工作层3、空腔4、第一导电板5、第二导电板6、弹簧7、连接板8、扭转环9、透气网10、保护罩11、叶轮12、压块13、第一连接板14、驱动腔

15、齿轮16、第二连接板17、推板18、旋钮19等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使

用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的

限制都是与本发明精神相违背的。