[实用新型]干式复合介质内串结构脉冲电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种干式复合介质内串结构脉冲电容器，适用于重复频率高，大放电电流的脉冲工作电路，如高功率微波武器、雷达、激光以及环保设备、医疗设备等领域。

背景技术

目前，国内的脉冲电容器主要有两种方式：一种是以有机薄膜(如聚丙烯薄膜或聚酯薄膜等)为介质，铝箔(厚度为7μm左右)为极板的箔式结构电容器，此种电容器优点在于铝箔作为极板，导电截面积大，可承受大电流冲击，缺点在于薄膜的工作场强较低，储能密度低，体积大，同时必须采用绝缘油(一般为低温二芳基乙烷绝缘油)浸渍工艺，存在电容器渗漏油的隐患。另一种是以金属化有机薄膜(如金属化聚丙烯薄膜或金属化聚酯薄膜等)为介质，利用蒸镀在薄膜上的金属镀层(一般为锌铝合金，厚度为10～50nm)为极板的金属化膜电容器，此种电容器的优点在于干式无油结构，金属化薄膜具有“自愈”特性，薄膜的工作场强高，储能密度高，体积小，缺点在于金属镀层作为极板，导电截面积小，可承受的电流小，不适合重复频率高，大冲击电流的工作状态。

实用新型内容

本实用新型旨在通过对现有脉冲电容器的结构进行优化，综合利用上述两种结构电容器的优点，提供一种干式结构，储能密度高，体积小，同时能够适用于重复频率高，可承受大冲击电流的干式复合介质内串结构脉冲电容器。

本实用新型技术方案如下：

干式复合介质内串结构脉冲电容器，包括有电容芯子、引出电极和环氧树脂灌封层，其特征在于所述的电容芯子的层结构为：极板为铝箔，极板之间隔有有机薄膜条，极板下方依次为下表面镀有金属层的有机薄膜层和有机薄膜层。

所述的金属化有机薄膜层为有机薄膜表面有金属镀层。

所述的有机薄膜为聚丙烯薄膜或聚酯薄膜。

所述的金属镀层为锌铝合金镀层。

本实用新型脉冲电容器以金属化聚丙烯薄膜与聚丙烯薄膜作为复合介质材料，铝箔作为极板，通过内串的结构方式卷绕成电容芯子。以金属化聚丙烯薄膜与聚丙烯薄膜作为复合介质材料可利用金属化聚丙烯薄膜具有“自愈”特性，储能密度高，体积小的优点，以铝箔作为极板可利用铝箔能够承载大电流的优点，而内串的结构方式则保证了电容器同时充分利用上述两个优点。

卷绕完成后，可根据实际需要，选择将电容芯子保持圆柱形或将电容芯子压扁后进行热定形，即在较高的温度下储存一定时间后，利用金属化聚丙烯薄膜与聚丙烯薄膜在高温下收缩的特性将薄膜与薄膜之间的空气排出，可提高电容器的击穿电压，降低电容器的介质损耗。

电容芯子热定形后，在铝箔露出的两个端面喷金，即利用高温将金属(一般为纯锌丝)融化后用高压气流喷在铝箔表面，形成一层致密的可焊接金属层，便于电容芯子焊接引出电极。由于脉冲电容器在高重复频率、大电流工作状态会产生热量，如温度过高则会导致电容器发生热击穿现象，因此引出电极设计成特殊的结构形式，与喷金层有较大的接触面积，并焊接牢固，便于将热量导出。

引出电极焊接完成后，将电容芯子放入专用模具中，用室温固化环氧树脂进行整体灌封，既保证了电容器的绝缘强度，同时也保证了电容器在恶劣条件下的安全使用。

附图说明

图1是本实用新型电容芯子卷绕剖面结构示意图。

图2是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2所示，本实用新型脉冲电容器由电容芯子7、引出电极5和环氧树脂灌封层6组成。

电容芯子7由镀有金属层(锌铝合金层)的聚丙烯薄膜1与聚丙烯薄膜2作为复合介质，金属镀层贴着聚丙烯薄膜2，铝箔3作为极板按图示内串结构方式卷绕而成。电容芯子热定形即在一定温度储存一定时间后，对其两端进行喷金处理，喷金层4必须完全覆盖铝箔3，以便于焊接引出电极5，引出电极5的底部面积必须较大，使引出电极5与喷金层4充分接触，一方面可以降低接触电阻，减小损耗，一方面可以将脉冲电容器工作时产生的热量导向外部。电容芯子7喷金后，将引出电极5焊接在电容芯子的喷金层4上，焊接须保证均匀及牢固，不能破坏喷金层4。引出电极5焊接完成后，将电容芯子放入专用模具中，用室温固化环氧树脂进行整体灌封，形成环氧树脂灌封层6，环氧树脂固化工艺必须采用室温固化工艺或固化温度不得超过90℃，温度过高会导致金属化聚丙烯薄膜1与聚丙烯薄膜2的绝缘性能降低。