一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器制造技术

本实用新型专利技术属于高压电容器领域，尤其涉及一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器，由电容器瓷芯、氧化铝散热片、环氧树脂包封层以及金属电极构成。所述电容器瓷芯采用具有高介电常数的烧结铁电陶瓷或微晶玻璃制备，上下表面烧制银电极，氧化铝散热片粘接在电容器瓷芯的上下银电极表面，金属电极穿过氧化铝散热片与瓷芯的上下银电极面焊接在一起，整体采用环氧树脂进行包封。该高压陶瓷电容器具有体积小、散热性能好的特点，可应用于电力设备、脉冲功率设备等需要高功率电容的领域。

High voltage ceramic capacitor with good heat radiation performance

The utility model belongs to the field of high voltage capacitor, in particular to a high voltage ceramic capacitor has good heat dissipation performance, composed of ceramic capacitor core, alumina heatsink, epoxy resin encapsulation layer and metal electrode. The capacitor ceramic core by sintering ferroelectric ceramics with high dielectric constant or the glass ceramics, the upper and lower surfaces of the firing silver electrode, alumina heat sink bonding in ceramic capacitor core on the silver electrode surface, the metal electrode through the heat sink and the alumina ceramic core on the silver electrode surface are welded together. The overall use of epoxy resin encapsulation. The high voltage ceramic capacitor has the advantages of small volume and good heat dissipation performance, and can be applied to the fields of power equipment, pulse power equipment, etc., requiring high power capacitance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器
本技术属于高压陶瓷电容器领域，尤其涉及一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器。
技术介绍
高压电容器作为一类基本的高压电子元件，被广泛应用于电力设备、脉冲功率、高频倍压整流等领域，目前市场上常规高压电容主要有两大类：一类是聚合物薄膜电容器，其采用聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜通过浸渍绝缘油作为电容器介质，绝缘油的使用不仅消除了薄膜之间的孔隙，提高了绝缘强度，同时使得该类电容器具有良好的散热性能，被广泛的应用于高电压领域，尤其是电力系统。然而，电容器中油类介质的存在使得器件在失效的同时增加了着火和爆炸的风险，成为该类电容器的一大隐患。相比薄膜电容器而言，陶瓷高压电容器由于具有尺寸小、无油化、寿命长等优势，符合高压设备无油化、高可靠性的发展需求。目前传统高压陶瓷电容器多数采用环氧树脂进行固态封装，来提高瓷芯的沿面闪络电压。环氧树脂是一类具有高绝缘强度的有机化合物，由于其优异的粘结强度以及介电性能，被广发的应用于电绝缘介质。同时，其也是良好的热绝缘材料，热导率一般小于1W/m·K。环氧树脂低的热导率严重限制了高压陶瓷电容器的热传导，尤其对于高功率的高压陶瓷电容器，通常工作在高电压、大电流充放电的条件下，产生大量的热量，很难通过环氧树脂传导出去，使得电容器瓷芯温度不断升高，最终导致击穿。针对目前高压陶瓷电容器存在的技术问题，如何在保证绝缘的前提下，改善高压陶瓷电容器的散热能力非常重要，尤其对于高功率陶瓷电容器。
技术实现思路
本技术针对目前高压陶瓷电容器散热性能差的技术问题，其目的在于提供一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器，由电容器瓷芯、氧化铝散热片、环氧树脂包封层以及金属电极构成，所述电容器瓷芯上下表面烧制银电极，氧化铝散热片粘接在电容器瓷芯的上下银电极表面，金属电极穿过氧化铝散热片与瓷芯的上下银电极面焊接在一起，整体采用环氧树脂进行包封。所述的电容器瓷芯为具有高介电常数的烧结铁电陶瓷或者微晶玻璃。所述的氧化铝散热片中心留有圆孔，孔径与金属端电极直径相同，上下金属端电极穿过氧化铝散热片中心圆孔与瓷芯银电极焊接在一起。采用环氧树脂对电容器瓷芯和氧化铝散热片的侧面进行封装，防止沿面闪络。本技术的优点在于：本技术采用氧化铝散热片粘接在电容器瓷芯的上下表面，由于氧化铝具有高热导率(～30W/m·K)，比环氧树脂高几十倍，可以有效地将瓷芯产生的热量尽快传导出去，极大改善了高压陶瓷电容器的散热效果，提高了电容器的使用寿命，同时氧化铝也具有高击穿场强，保证了瓷芯上下表面的绝缘强度。另外，采用环氧树脂对瓷芯侧面进行封装，提高了电容器瓷芯的沿面击穿电压。该技术可应用于电力系统、高压脉冲功率等需要高功率电容的领域。附图说明图1为本技术的一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器的截面图。具体实施方式本技术提供了一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器，下面通过具体实施方式对本技术做进一步说明。如图1所示，本技术的高压陶瓷电容器，包括电容器瓷芯1、银电极2、氧化铝散热片3、环氧树脂包封层5以及金属端电极4。电容器瓷芯1为具有高介电常数的烧结铁电陶瓷或者微晶玻璃。利用导电胶将氧化铝散热片3粘接在瓷芯的上下银电极表面，氧化铝散热片中心留有圆孔，孔径与金属端电极4直径相同，上下金属端电极4穿过氧化铝散热片中心圆孔与瓷芯银电极2焊接在一起。对整个瓷芯侧面采用环氧树脂5进行固态封装，实现高的绝缘强度。采用该结构制备的50kV-8nF高压陶瓷电容器，进行了充放电寿命考核以及表面温度监测。在47kV工作电压、2.4μs脉宽、110A放电电流，340Hz的工作频率条件下，实现了充放电寿命大于1000万次，电容器表面温度升高到～45℃稳定。本技术的高压陶瓷电容器采用氧化铝散热片粘接在瓷芯表面，在保证绝缘强度的同时，有效改善了高压陶瓷电容器的散热效果，提高了电容器的使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器，由电容器瓷芯、氧化铝散热片、环氧树脂包封层以及金属电极构成，其特征在于，所述电容器瓷芯上下表面烧制银电极，氧化铝散热片粘接在电容器瓷芯的上下银电极表面，金属电极穿过氧化铝散热片与瓷芯的上下银电极面焊接在一起，整体采用环氧树脂进行包封。

【技术特征摘要】
1.一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器，由电容器瓷芯、氧化铝散热片、环氧树脂包封层以及金属电极构成，其特征在于，所述电容器瓷芯上下表面烧制银电极，氧化铝散热片粘接在电容器瓷芯的上下银电极表面，金属电极穿过氧化铝散热片与瓷芯的上下银电极面焊接在一起，整体采用环氧树脂进行包封。2.根据权利要求1所述的一种具有良好散热性能的高压陶瓷电容器，其特征在于，所述的电容器瓷芯为具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆猛，唐群，周昊，杨志民，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：新型
国别省市：北京,11