一種汽車用薄膜電容器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及新能源電動汽車領域，具體為一種汽車用薄膜電容器。
【背景技術】
[0002]汽車里面一般有三個地方會用到電容器:儲能、電機和電控。在新能源汽車電源部分的設計中，需要采用高耐壓的電容器進行平滑和濾波的應用，汽車內部通常工作環境惡劣，要求電容器耐高溫性能強、可靠性高，壽命長，薄膜電容相比鋁電解電容具備較大的優勢。因此第一代豐田普銳斯混合動力汽車采用的是鋁電解電容，第二代普銳斯開始采用薄膜電容。
[0003]從對薄膜電容器的電性能研宄可以看出，其與電解電容器相比，具有工作電壓高，抗過壓能力強，使用溫度范圍寬，高頻特性好等優勢，并且結構簡單，成本低。考慮電動汽車中使用的電路設計有過壓、反向電壓，同時還有長壽命的要求，薄膜電容器無疑是電動汽車作為直流支撐電容的最佳選則。
[0004]但針對電動汽車的特殊應用場合，其使用環境溫度高(85°C~105°C)，散熱條件不好；同時工作電流大，頻率高；并且要求體積小，盡可能減小汽車內部空間。因而常規設計的薄膜電容器無法滿足其要求，在此惡劣工作條件長期工作易造成容量降低，無法承受較大電流，嚴重者甚至失效。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明提供了一種汽車用薄膜電容器，其能夠提升電容工藝水平，減小體積，且電性能有效屏蔽高頻感應渦流，合理分布電流走向，使電容達到最小的ESR及ESL，大大減少電容發熱，增強電容器散熱能力，使產品性能更佳，更加安全可靠。
[0006]其技術方案是這樣的:一種汽車用薄膜電容器，其包括殼體，其特征在于，所述殼體內設置有引出端復合銅排，所述引出端復合銅排包括上層銅排、中間絕緣板、下層銅排，電容器芯子的一端通過焊接銅板連接所述上層銅排、另一端通過焊接銅板連接所述下層銅排。
[0007]其進一步特征在于，所述電容器芯子為兩層芯子組，兩層所述芯子組之間通過中間銅板連接，所述中間銅板連接所述上層銅排，兩層所述芯子組兩端分別通過外緣銅板連接所述下層銅排；或所述中間銅板連接所述下層銅排，兩層所述芯子組兩端分別通過外緣銅板連接所述上層銅排；
所述電容器芯子由金屬化聚丙烯薄膜卷繞而成，所述聚丙烯薄膜介質上通過真空蒸鍍有鋁鋅合金金屬鍍層，所述鋁鋅金屬鍍層成階梯式分布，方阻從低到高依次為活動區、漸變區和邊緣加厚區；
所述鋁鋅金屬鍍層圖案為半磚式安全膜防爆結構，所述半磚式安全膜防爆結構中設置有保險絲；
所述殼體為塑料合金外殼； 所述殼體內設置有灌封料，所述灌封料為導熱高溫環氧樹脂。
[0008]采用本發明的電容器后，一體式的引出端復合銅排及焊接銅板，大大提升了電容工藝水平，減小體積，具有很強的導電過流能力，而且兼作引出端的散熱板，整體的電性能有效屏蔽高頻感應渦流，合理分布電流走向，使電容達到最小的ESR及ESL，大大減少電容發熱，增強電容器散熱能力，使產品性能更佳，更加安全可靠；同時電容器芯子為兩層芯子組，此種方式由于電流走向是相反的，能有效降低互感，從而可以降低電容整體的ESL，進一步大大增強了電容的穩定；使用很薄的聚丙烯薄膜作為介質，使薄膜電容器的體積做得更小，達到更好的利用空間，同時有長期穩定的壽命性。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明內部結構示意圖；
圖2為本發明外部結構示意圖；
圖3為電容器芯子結構示意圖；
圖4為電容器芯子另一種結構示意圖；
圖5為引出端復合銅排立體示意圖；
圖6為引出端復合銅排仰視示意圖；
圖7為鍍層結構示意圖；
圖8為半磚式安全膜防爆結構示意圖；
圖9為圖8中J處放大示意圖。
【具體實施方式】
[0010]見圖1，圖2，圖3，圖4，圖5，圖6所示，一種汽車用薄膜電容器，其包括殼體2，殼體2內設置有引出端復合銅排1，引出端復合銅排I包括上層銅排11、中間絕緣板13、下層銅排12，電容器芯子4為兩層芯子組，即芯子組41和芯子組42，兩層芯子組4之間通過中間銅板6連接，中間銅板6連接上層銅排11，兩層芯子組4兩端分別通過外緣銅板7連接下層銅排12 ;或者兩者交換下，中間銅板5連接下層銅排12，兩層芯子組4兩端分別通過外緣銅板7連接上層銅排11 ;見圖4所示為另一種電容器芯子結構，其包括豎向排布的多列上述的兩層芯子組，由八個芯子組成兩層芯子組，共四列，此時兩層芯子組4兩端通過上端銅板8連接上層銅排11、兩層芯子組4之間通過下端中部銅板9連接下層銅排12。
[0011]電容器所用薄膜為2-2.5um甚至更薄的聚丙烯薄膜100，聚丙烯薄膜介質上鍍有鋁鋅金屬鍍層，金屬鍍層成階梯式分布，方阻從低到高依次為活動區101、漸變區102和邊緣加厚區103，活動區約占三分之二方阻40~70 Ω，漸變區約占三分之一方阻7~15 Ω，邊緣加厚區3~5mm方阻1~3 Ω，減小薄膜損耗，降低ESR值，薄膜鍍層采用半磚式安全膜防爆結構104，半磚式安全膜防爆結構中設置有0.2mm寬的保險絲，可以使金屬化薄膜有更高的耐壓的同時有極大的過電流能力，具有防爆安全能力，而漸變區和邊緣加厚區采用常規的鍍膜結構。
[0012]殼體2為塑料合金外殼(PC+PBT)，提供絕緣電容絕緣性能，提高產品的安全系數，且綜合PC和PBT的優點，提高塑料外殼的耐溫性，減少外殼變形，保證了尺寸的精確性，提高了塑料外殼的強度。
[0013]殼體2內設置有灌封料5，灌封料5為干式的導熱高溫環氧樹脂，相比較油式而言，不會發生漏液及可燃問題，干式結構產品更加安全環保及可靠。
【主權項】
1.一種汽車用薄膜電容器，其包括殼體，其特征在于，所述殼體內設置有引出端復合銅排，所述引出端復合銅排包括上層銅排、中間絕緣板、下層銅排，電容器芯子的一端通過焊接銅板連接所述上層銅排、另一端通過焊接銅板連接所述下層銅排。2.根據權利要求1所述的一種汽車用薄膜電容器，其特征在于，所述電容器芯子為兩層芯子組，兩層所述芯子組之間通過中間銅板連接，所述中間銅板連接所述上層銅排，兩層所述芯子組兩端分別通過外緣銅板連接所述下層銅排；或所述中間銅板連接所述下層銅排，兩層所述芯子組兩端分別通過外緣銅板連接所述上層銅排。3.根據權利要求1所述的一種汽車用薄膜電容器，其特征在于，所述電容器芯子由金屬化聚丙烯薄膜卷繞而成，所述聚丙烯薄膜介質上通過真空蒸鍍有鋁鋅合金金屬鍍層，所述鋁鋅金屬鍍層成階梯式分布，方阻從低到高依次為活動區、漸變區和邊緣加厚區。4.根據權利要求3所述的一種汽車用薄膜電容器，其特征在于，所述鋁鋅金屬鍍層圖案為半磚式安全膜防爆結構，所述半磚式安全膜防爆結構中設置有保險絲。5.根據權利要求1所述的一種汽車用薄膜電容器，其特征在于，所述殼體為塑料合金外殼。6.根據權利要求1所述的一種汽車用薄膜電容器，其特征在于，所述殼體內設置有灌封料，所述灌封料為導熱高溫環氧樹脂。
【專利摘要】本發明涉及新能源電動汽車領域，具體為一種汽車用薄膜電容器，其能夠提升電容工藝水平，減小體積，且電性能有效屏蔽高頻感應渦流，合理分布電流走向，使電容達到最小的ESR及ESL，大大減少電容發熱，增強電容器散熱能力，使產品性能更佳，更加安全可靠，其包括殼體，其特征在于，所述殼體內設置有引出端復合銅排，所述引出端復合銅排包括上層銅排、中間絕緣板、下層銅排，電容器芯子的一端通過焊接銅板連接所述上層銅排、另一端通過焊接銅板連接所述下層銅排。
【IPC分類】H01G4/228, H01G4/33, H01G2/08
【公開號】CN104934223
【申請號】CN201510361155
【發明人】陳棟, 俞廣銓, 鄭云
【申請人】無錫宸瑞新能源科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月28日