一种薄膜电容器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜电容器，包括主体，所述主体包括支撑轴芯、第一卷绕部、温度抑制部以及第二卷绕部；所述第一卷绕部卷绕设置在所述支撑轴芯外，所述温度抑制部套设在所述第一卷绕部外，所述第二卷绕部卷绕设置在所述温度抑制部外；所述主体外部包覆设置有绝缘层，所述主体的两端均设置有电极引出线。与现有技术相对比，温度抑制部能够对第一卷绕部以及第二卷绕部整体进行降温处理，便捷快速有效地抑制薄膜电容器的温升，提高其使用寿命。提高其使用寿命。提高其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜电容器及其制造方法


[0001]本专利技术涉及电容器
，尤其涉及一种薄膜电容器及其制造方法。

技术介绍

[0002]现代电力电子技术对电容器在增强可靠性等方面不断提升需求，随着脉冲应用不断扩大，高重复脉冲功率技术已成为一个重要的课题。高重复脉冲下，电容器温度过高可能会导致老化或者损坏，更进一步可能会引发整个工作系统失稳，对系统可靠性带来影响。
[0003]传统的金属化聚丙烯薄膜电容器是脉冲电源系统中常用的储能器件，由于采用生产卷烧技术，一个金属化薄膜电容器是由金属化聚丙烯薄膜绕着轴心卷绕n圈制作而成，n的数值是由电容值的大小以及实际尺寸决定的，当在高重复脉冲下工作时，金属化聚丙烯薄膜电容器的温度会不断累积，金属化电极的过热功率和金属化薄膜的温升对金属化薄膜电容器的性能起着至关重要的作用，过高的温度会大大降低金属化聚丙烯薄膜电容器的预期寿命，热老化是金属化薄膜电容器的主要失效机制之一。
[0004]当电容器在高重复脉冲下工作时，金属化薄膜电容器的温度会不断累积，会出现金属化电极的过热功率和金属化薄膜的温升过高的现象，温度的升高会大大降低金属化聚丙烯薄膜电容器的预期寿命，严重时可能会导致电容器失效，更进一步可能会引发整个工作系统失稳，对系统可靠性带来影响。
[0005]为了降低金属化薄膜电容器的温升，提升电容器的寿命，目前主要是采取外加水冷的方式，该方法虽然能够对温升有一定的抑制，但是需要外加设备，并且冷却区域有限，不能优先对温度最高的区域降温，因此冷却效率也十分有限。
[0006]目前的研究成果对于抑制金属化薄膜电容器的温升的效果并不理想，无法做到将降温装置集成到电容中形成一体化的结构，并且冷却效率也十分有限。

技术实现思路

[0007]本方案目的是提供一种薄膜电容器，便捷快速有效地抑制薄膜电容器的温升，提高其使用寿命。
[0008]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种薄膜电容器，包括主体，所述主体包括支撑轴芯、第一卷绕部、温度抑制部以及第二卷绕部；
[0009]所述第一卷绕部卷绕设置在所述支撑轴芯外，所述温度抑制部套设在所述第一卷绕部外，所述第二卷绕部卷绕设置在所述温度抑制部外；
[0010]所述主体外部包覆设置有绝缘层，所述主体的两端均设置有电极引出线。
[0011]与现有技术相对比，温度抑制部能够对第一卷绕部以及第二卷绕部整体进行降温处理，便捷快速有效地抑制薄膜电容器的温升，提高其使用寿命。
[0012]作为上述方案的改进，所述温度抑制部包括相变框架，所述相变框架中部设置有容纳腔，所述容纳腔内填充有相变材料。
[0013]作为上述方案的改进，所述相变框架一端开设有沟槽，所述沟槽与所述容纳腔连
通。
[0014]作为上述方案的改进，所述相变框架设置有4组，环绕设置在所述第一卷绕部外。
[0015]作为上述方案的改进，所述相变框架为铜制框架。
[0016]作为上述方案的改进，所述第一卷绕部外绕设有第一绝缘薄膜，以绝缘所述第一卷绕部与所述温度抑制部。
[0017]作为上述方案的改进，所述温度抑制部外绕设有第二绝缘薄膜，以绝缘所述维度抑制部与所述第二卷绕部。
[0018]作为上述方案的改进，所述第一绝缘薄膜与所述第二绝缘薄膜均为聚丙烯薄膜。
[0019]本方案还提供了一种薄膜电容器的制造方法，包括如下步骤：
[0020]S10、在支撑轴芯外卷绕形成第一卷绕部；
[0021]S20、在所述第一卷绕部外绕设第一绝缘薄膜；
[0022]S30、在所述第一绝缘薄膜外环绕安装相变框架，并向所述相变框架的容纳腔内填充相变材料；
[0023]S30、在所述相变框架外绕设第二绝缘薄膜；
[0024]S40、在所述第二绝缘薄膜外卷绕形成第二卷绕部；
[0025]S50、卷绕完成后，对主体外部进行绝缘处理，形成绝缘层；
[0026]S60、对所述主体两端喷金形成电极，最后焊上电极引出线。
[0027]作为上述方案的改进，所述S30在所述第一绝缘薄膜外环绕安装相变框架，并向所述相变框架的容纳腔内填充相变材料；
[0028]填充完成后对沟槽进行密封。
[0029]其他有益效果：
[0030]1.本专利技术技术方案可以优先在温度高的区域加入相变框架并加入相应的相变材料，由此得到的改进金属化聚丙烯薄膜电容器，在高重复脉冲下工作时，在不增大金属化聚丙烯薄膜电容器散热通路热阻的情况下提升电容器的瞬态热容属性，抑制金属化聚丙烯薄膜电容器温升，减小金属化聚丙烯薄膜电容器失效概率，以提高电路系统的工作稳定性，增长金属化聚丙烯薄膜电容器的使用寿命；
[0031]2.相变框架设置有4组，环绕设置在第一卷绕部外，需要注意的是，如此的结构设置能够提高薄膜电容器整体的安装便捷性，提高整体的制造效率；
[0032]3.为了便于填充相变材料，在本实施例中，相变框架一端开设有沟槽，沟槽与容纳腔连通。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例的外部结构示意图；
[0034]图2是本专利技术实施例的内部结构示意图；
[0035]图3是本专利技术实施例中主体的俯视角度结构图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]为了从根源上降低金属化聚丙烯薄膜电容器在重复脉冲下的温升，提升电容器的寿命，减小电容器失效概率，提升系统的可靠性，通过考虑分析相变材料甄选、相变材料放置位置、相变容器设计等方面，选择出高效合理的金属化聚丙烯薄膜电容器设计方法，提出一种薄膜电容器，其具体方案如下：
[0038]参见图1、图2以及图3所示，其中，图1是本专利技术实施例的外部结构示意图，图2是本专利技术实施例的内部结构示意图，图3是本专利技术实施例中主体1的俯视角度结构图。
[0039]一种薄膜电容器，包括主体1，主体1包括支撑轴芯2、第一卷绕部3、温度抑制部4以及第二卷绕部5；第一卷绕部3卷绕设置在支撑轴芯2外，温度抑制部4套设在第一卷绕部3外，第二卷绕部5卷绕设置在温度抑制部4外；主体1外部包覆设置有绝缘层6，主体1的两端均设置有电极引出线7。
[0040]需要说明的是，在本实施例中，薄膜电容器为金属化聚丙烯薄膜电容器，当电容器在高重复脉冲下工作时，薄膜电容器的温度会不断累积，会出现金属化电极9的过热功率和金属化薄膜的温升过高的现象，温度的升高会大大降低金属化聚丙烯薄膜电容器的预期寿命，严重时可能会导致电容器失效，更进一步可能会引发整个工作系统失稳，对系统可靠性带来影响。而在本实施例中，温度抑制部4能够对第一卷绕部3以及第二卷绕部5整体进行降温处理，便本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜电容器，包括主体，其特征在于，所述主体包括支撑轴芯、第一卷绕部、温度抑制部以及第二卷绕部；所述第一卷绕部卷绕设置在所述支撑轴芯外，所述温度抑制部套设在所述第一卷绕部外，所述第二卷绕部卷绕设置在所述温度抑制部外；所述主体外部包覆设置有绝缘层，所述主体的两端均设置有电极引出线。2.根据权利要求1所述的薄膜电容器，其特征在于，所述温度抑制部包括相变框架，所述相变框架中部设置有容纳腔，所述容纳腔内填充有相变材料。3.根据权利要求2所述的薄膜电容器，其特征在于，所述相变框架一端开设有沟槽，所述沟槽与所述容纳腔连通。4.根据权利要求2所述的薄膜电容器，其特征在于，所述相变框架设置有4组，环绕设置在所述第一卷绕部外。5.根据权利要求2所述的薄膜电容器，其特征在于，所述相变框架为铜制框架。6.根据权利要求1所述的薄膜电容器，其特征在于，所述第一卷绕部外绕设有第一绝缘薄膜，以绝缘所述第一卷绕部与所述温度抑制部。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，谭令其，马燕君，李盈，李歆蔚，马凯，王晓毛，雷二涛，金莉，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：