一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器制造技術

本實用新型專利技術屬于高壓電容器領域，尤其涉及一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器，由電容器瓷芯、氧化鋁散熱片、環氧樹脂包封層以及金屬電極構成。所述電容器瓷芯采用具有高介電常數的燒結鐵電陶瓷或微晶玻璃制備，上下表面燒制銀電極，氧化鋁散熱片粘接在電容器瓷芯的上下銀電極表面，金屬電極穿過氧化鋁散熱片與瓷芯的上下銀電極面焊接在一起，整體采用環氧樹脂進行包封。該高壓陶瓷電容器具有體積小、散熱性能好的特點，可應用于電力設備、脈沖功率設備等需要高功率電容的領域。

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.

【技術實現步驟摘要】
一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器
本技術屬于高壓陶瓷電容器領域，尤其涉及一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器。
技術介紹
高壓電容器作為一類基本的高壓電子元件，被廣泛應用于電力設備、脈沖功率、高頻倍壓整流等領域，目前市場上常規高壓電容主要有兩大類：一類是聚合物薄膜電容器，其采用聚丙烯、聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜通過浸漬絕緣油作為電容器介質，絕緣油的使用不僅消除了薄膜之間的孔隙，提高了絕緣強度，同時使得該類電容器具有良好的散熱性能，被廣泛的應用于高電壓領域，尤其是電力系統。然而，電容器中油類介質的存在使得器件在失效的同時增加了著火和爆炸的風險，成為該類電容器的一大隱患。相比薄膜電容器而言，陶瓷高壓電容器由于具有尺寸小、無油化、壽命長等優勢，符合高壓設備無油化、高可靠性的發展需求。目前傳統高壓陶瓷電容器多數采用環氧樹脂進行固態封裝，來提高瓷芯的沿面閃絡電壓。環氧樹脂是一類具有高絕緣強度的有機化合物，由于其優異的粘結強度以及介電性能，被廣發的應用于電絕緣介質。同時，其也是良好的熱絕緣材料，熱導率一般小于1W/m·K。環氧樹脂低的熱導率嚴重限制了高壓陶瓷電容器的熱傳導，尤其對于高功率的高壓陶瓷電容器，通常工作在高電壓、大電流充放電的條件下，產生大量的熱量，很難通過環氧樹脂傳導出去，使得電容器瓷芯溫度不斷升高，最終導致擊穿。針對目前高壓陶瓷電容器存在的技術問題，如何在保證絕緣的前提下，改善高壓陶瓷電容器的散熱能力非常重要，尤其對于高功率陶瓷電容器。
技術實現思路
本技術針對目前高壓陶瓷電容器散熱性能差的技術問題，其目的在于提供一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器。為實現上述目的，本技術采用以下技術方案：一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器，由電容器瓷芯、氧化鋁散熱片、環氧樹脂包封層以及金屬電極構成，所述電容器瓷芯上下表面燒制銀電極，氧化鋁散熱片粘接在電容器瓷芯的上下銀電極表面，金屬電極穿過氧化鋁散熱片與瓷芯的上下銀電極面焊接在一起，整體采用環氧樹脂進行包封。所述的電容器瓷芯為具有高介電常數的燒結鐵電陶瓷或者微晶玻璃。所述的氧化鋁散熱片中心留有圓孔，孔徑與金屬端電極直徑相同，上下金屬端電極穿過氧化鋁散熱片中心圓孔與瓷芯銀電極焊接在一起。采用環氧樹脂對電容器瓷芯和氧化鋁散熱片的側面進行封裝，防止沿面閃絡。本技術的優點在于：本技術采用氧化鋁散熱片粘接在電容器瓷芯的上下表面，由于氧化鋁具有高熱導率(～30W/m·K)，比環氧樹脂高幾十倍，可以有效地將瓷芯產生的熱量盡快傳導出去，極大改善了高壓陶瓷電容器的散熱效果，提高了電容器的使用壽命，同時氧化鋁也具有高擊穿場強，保證了瓷芯上下表面的絕緣強度。另外，采用環氧樹脂對瓷芯側面進行封裝，提高了電容器瓷芯的沿面擊穿電壓。該技術可應用于電力系統、高壓脈沖功率等需要高功率電容的領域。附圖說明圖1為本技術的一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器的截面圖。具體實施方式本技術提供了一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器，下面通過具體實施方式對本技術做進一步說明。如圖1所示，本技術的高壓陶瓷電容器，包括電容器瓷芯1、銀電極2、氧化鋁散熱片3、環氧樹脂包封層5以及金屬端電極4。電容器瓷芯1為具有高介電常數的燒結鐵電陶瓷或者微晶玻璃。利用導電膠將氧化鋁散熱片3粘接在瓷芯的上下銀電極表面，氧化鋁散熱片中心留有圓孔，孔徑與金屬端電極4直徑相同，上下金屬端電極4穿過氧化鋁散熱片中心圓孔與瓷芯銀電極2焊接在一起。對整個瓷芯側面采用環氧樹脂5進行固態封裝，實現高的絕緣強度。采用該結構制備的50kV-8nF高壓陶瓷電容器，進行了充放電壽命考核以及表面溫度監測。在47kV工作電壓、2.4μs脈寬、110A放電電流，340Hz的工作頻率條件下，實現了充放電壽命大于1000萬次，電容器表面溫度升高到～45℃穩定。本技術的高壓陶瓷電容器采用氧化鋁散熱片粘接在瓷芯表面，在保證絕緣強度的同時，有效改善了高壓陶瓷電容器的散熱效果，提高了電容器的使用壽命。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器，由電容器瓷芯、氧化鋁散熱片、環氧樹脂包封層以及金屬電極構成，其特征在于，所述電容器瓷芯上下表面燒制銀電極，氧化鋁散熱片粘接在電容器瓷芯的上下銀電極表面，金屬電極穿過氧化鋁散熱片與瓷芯的上下銀電極面焊接在一起，整體采用環氧樹脂進行包封。

【技術特征摘要】
1.一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器，由電容器瓷芯、氧化鋁散熱片、環氧樹脂包封層以及金屬電極構成，其特征在于，所述電容器瓷芯上下表面燒制銀電極，氧化鋁散熱片粘接在電容器瓷芯的上下銀電極表面，金屬電極穿過氧化鋁散熱片與瓷芯的上下銀電極面焊接在一起，整體采用環氧樹脂進行包封。2.根據權利要求1所述的一種具有良好散熱性能的高壓陶瓷電容器，其特征在于，所述的電容器瓷芯為具有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張慶猛，唐群，周昊，楊志民，
申請(專利權)人：北京有色金屬研究總院，
類型：新型
國別省市：北京,11