本發(fā)明涉及一種高壓脈沖電容器，屬于電容器
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：脈沖電容器能夠把一個小功率電源在較長時間間隔內(nèi)對電容器的充電能量儲存起來，在需要的某一瞬間，在極短的時間間隔內(nèi)將所儲存的能量迅速釋放出來，形成強(qiáng)大的沖擊電流和強(qiáng)大的沖擊功率。其以金屬化聚丙烯膜作介質(zhì)，用高壓絕緣材料密封，絕緣外殼。具有電性能優(yōu)良、可靠性好、耐高溫、體積小、容量大和良好自愈性能。通常高壓脈沖電容器的電壓范圍為1000~14000V，由外殼、電容器芯組、電極、蓋板和絕緣油組成，絕緣油可選用蓖麻油，用來包裹電容器芯組，使得電容器芯組處于絕緣環(huán)境；電容器芯組由金屬化薄膜卷繞制成，相鄰的金屬化薄膜之間存在間隙，絕緣油可填充至該間隙中，進(jìn)一步提高該高壓脈沖電容器的耐電壓和抗擊穿能力。但是，現(xiàn)有高壓脈沖電容器在電極處存在漏油現(xiàn)象且外殼不好封口，產(chǎn)品合格率有限；如果將絕緣油換成環(huán)氧樹脂來封裝電容器芯組，雖然不存在漏油現(xiàn)象，但是由于環(huán)氧樹脂粘度大，浸潤性差，使用環(huán)氧樹脂不能填充電容器芯組中的微小縫隙，相對比使用絕緣油的電容器，使用環(huán)氧樹脂封裝的電容器耐電壓和抗擊穿能力顯著下降；并且，使用環(huán)氧樹脂封裝的電容器在高溫下，封口的密封性會變差，影響電容器的使用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種高壓脈沖電容器，具體技術(shù)方案如下：一種高壓脈沖電容器，包括外殼、電容器芯組和電極，所述外殼的內(nèi)部從下往上依次設(shè)置有下環(huán)氧樹脂層、將電容器芯組完全覆蓋的絕緣層、固定套和上環(huán)氧樹脂層，所述電容器芯組的底部和外殼的底部之間通過下環(huán)氧樹脂層固定連接；所述固定套上設(shè)置有與電極相配合的安裝孔，所述上環(huán)氧樹脂層的頂部與外殼的頂部齊平，上環(huán)氧樹脂層與外殼固定連接。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述固定套的邊沿設(shè)置有圓環(huán)形的凸部，凸部設(shè)置在固定套的上方。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述凸部和外殼之間的配合為間隙配合。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述凸部和固定套為一體式結(jié)構(gòu)。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述絕緣層由絕緣導(dǎo)熱油制成，所述絕緣導(dǎo)熱油由蓖麻油、硅油、氮化硅粉和硅烷偶聯(lián)劑組成，其中絕緣導(dǎo)熱，絕緣導(dǎo)熱油的質(zhì)量配比為，蓖麻油為80~83份，硅油為33~35份，氮化硅粉為0.8~1份，硅烷偶聯(lián)劑0.2~0.25份。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述絕緣導(dǎo)熱油的制作步驟如下，將硅油、氮化硅粉和硅烷偶聯(lián)劑按照配比量加入高剪切乳化機(jī)中，將高剪切乳化機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)定為1200~1400r/min，攪拌30~40min；再將高剪切乳化機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)定為2500~2800r/min，攪拌70~80min，攪拌溫度為80~90℃；最后將蓖麻油倒入高剪切乳化機(jī)中，將高剪切乳化機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)定為1500~1600r/min，攪拌30~40min即制得所述絕緣導(dǎo)熱油。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述氮化硅粉的粒徑小于10μm。本發(fā)明所述高壓脈沖電容器制作工藝簡單，在保證電容器的耐電壓和抗擊穿性的前提下，外殼封口的密封性顯著提高，封口成本低，安全性好。該高壓脈沖電容器的散熱性好，能夠及時將電容器芯組產(chǎn)生的熱量通過絕緣層向外散發(fā)，避免高溫影響封口的密封性，實(shí)施效果好，應(yīng)用價值高。附圖說明圖1為本發(fā)明所述高壓脈沖電容器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述固定套結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1~2所示，所述高壓脈沖電容器，包括外殼1、電容器芯組2和電極3，所述外殼1的內(nèi)部從下往上依次設(shè)置有下環(huán)氧樹脂層4、將電容器芯組2完全覆蓋的絕緣層5、固定套6和上環(huán)氧樹脂層7，所述電容器芯組2的底部和外殼1的底部之間通過下環(huán)氧樹脂層4固定連接；所述固定套6上設(shè)置有與電極3相配合的安裝孔61，所述上環(huán)氧樹脂層7的頂部與外殼1的頂部齊平，上環(huán)氧樹脂層7與外殼1固定連接。進(jìn)一步地，所述固定套6的邊沿設(shè)置有圓環(huán)形的凸部62，凸部62設(shè)置在固定套6的上方。進(jìn)一步地，所述凸部62和外殼1之間的配合為間隙配合。進(jìn)一步地，所述凸部62和固定套6為一體式結(jié)構(gòu)。下環(huán)氧樹脂層4和上環(huán)氧樹脂層7均使用環(huán)氧樹脂制成，在該高壓脈沖電容器的組裝過程中，先在外殼1中灌入一部分液態(tài)環(huán)氧樹脂，然后將電容器芯組2放入外殼1中，使得電容器芯組2的底部接觸到液態(tài)環(huán)氧樹脂，該部分液態(tài)環(huán)氧樹脂固化后形成下環(huán)氧樹脂層4；然后在往外殼1中灌入絕緣導(dǎo)熱油，直至絕緣導(dǎo)熱油完全將電容器芯組2覆蓋，形成絕緣層5；然后將固定套6插入外殼1中，使得安裝孔61對準(zhǔn)電極3，固定套6使用紙板沖壓制成，由于紙板的密度小于絕緣導(dǎo)熱油，固定套6不但能避免電極3發(fā)生偏移，而且固定套6漂浮在絕緣層5上；最后，在固定套6上灌入液態(tài)環(huán)氧樹脂，直至液態(tài)環(huán)氧樹脂的上表面與外殼1的頂部齊平為止，該部分的液態(tài)環(huán)氧樹脂固化后形成上環(huán)氧樹脂層7。上述結(jié)構(gòu)的高壓脈沖電容器，由于使用絕緣導(dǎo)熱油將電容器芯組2完全覆蓋，絕緣導(dǎo)熱油浸漬到電容器芯組2中的微小縫隙中，保證該高壓脈沖電容器的耐電壓和抗擊穿能力與使用蓖麻油封裝的電容器相當(dāng)；同時，由于使用上環(huán)氧樹脂層7對外殼1進(jìn)行封口，不但節(jié)省了蓋板，節(jié)約成本，而且該高壓脈沖電容器的密封性顯著提高，避免發(fā)生漏油現(xiàn)象；并且，該封口工藝簡單，易操作，在室溫下即可操作，安全性好。其中，由于固定套6漂浮在的絕緣層5的上表面，當(dāng)上環(huán)氧樹脂層7為液態(tài)時，避免了液態(tài)環(huán)氧樹脂大量流入到絕緣層5中，有效降低了封口難度。在固定套6上方的凸部62，能進(jìn)一步阻擋液態(tài)環(huán)氧樹脂從固定套6和外殼1之間的縫隙處向下流動，灌裝液態(tài)環(huán)氧樹脂時操作精度易把控，降低封口難度。由于凸部62和外殼1之間的配合為間隙配合，將固定套6塞入外殼1的難度降低，而且由于凸部62和外殼1之間存在微小間隙，而液態(tài)環(huán)氧樹脂粘度大，在上環(huán)氧樹脂層7自身重力的作用下，固定套6和外殼1之間的空氣被絕緣導(dǎo)熱油擠出，保證絕緣層5、固定套6、上環(huán)氧樹脂層7之間不存在空氣，進(jìn)一步提高該高壓脈沖電容器的安全性。在保證絕緣層5絕緣性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高絕緣層5的導(dǎo)熱性；對傳統(tǒng)的絕緣油（蓖麻油）進(jìn)行改性，所述絕緣層5由絕緣導(dǎo)熱油制成，該絕緣導(dǎo)熱油的制作步驟如下：將33~35Kg的硅油、0.8~1Kg粒徑小于10μm的氮化硅粉和0.2~0.25Kg的硅烷偶聯(lián)劑加入高剪切乳化機(jī)中，將高剪切乳化機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)定為1200~1400r/min，攪拌30~40min；再將高剪切乳化機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)定為2500~2800r/min，攪拌70~80min，攪拌溫度為80~90℃；最后將80~83Kg的蓖麻油倒入高剪切乳化機(jī)中，將高剪切乳化機(jī)中轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速設(shè)定為1500~1600r/min，攪拌30~40min即制得所述絕緣導(dǎo)熱油。氮化硅沉淀實(shí)驗(yàn)：步驟一、將上述絕緣導(dǎo)熱油密封在透明的玻璃瓶中，玻璃瓶口使用熱熔膠密封，靜置一個月；步驟二、將該玻璃瓶放入60~70℃的油浴鍋中加熱，按照3~4時/1天的頻率加熱一個月；步驟三、在玻璃瓶的瓶底墊上一張黑色紙，利用聚光手電筒觀察玻璃瓶的瓶底有無白色沉淀；如果無沉淀重復(fù)步驟一和步驟二。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1：月數(shù)2月4月6月8月10月12月14月16月有無出現(xiàn)白色沉淀無無無無無無無無表1該高壓脈沖電容器在正常工作時，由于高壓的存在，電容器中的絕緣導(dǎo)熱油的溫度一般在50~80℃，通過氮化硅沉淀實(shí)驗(yàn)可知，在該高壓脈沖電容器正常工作的過程中，氮化硅不會出現(xiàn)沉淀。該絕緣導(dǎo)熱油的主體還是采用絕緣性優(yōu)良的蓖麻油，利用導(dǎo)熱性優(yōu)良的氮化硅粉來改善其導(dǎo)熱能力；氮化硅本身具有潤滑性，抗腐蝕能力強(qiáng)，高溫時抗氧化，而且它還能抵抗冷熱沖擊，氮化硅在高溫下不電離出離子，因此添加氮化硅不會降低絕緣導(dǎo)熱油的絕緣性；利用高剪切乳化機(jī)將其均勻分散在絕緣性良好的硅油中，使其形成乳液，在高溫下使用硅烷偶聯(lián)劑硅油對氮化硅進(jìn)行表面處理，避免氮化硅在后續(xù)發(fā)生團(tuán)聚；由于硅油和蓖麻油粘度相近，但是硅油和蓖麻油的導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)相差大，當(dāng)給所述絕緣導(dǎo)熱油加熱時，該絕緣導(dǎo)熱油中的硅油和蓖麻油分別進(jìn)行熱對流，帶動被乳化的氮化硅也進(jìn)行運(yùn)動，避免氮化硅在絕緣層5的底部沉淀。該絕緣導(dǎo)熱油的導(dǎo)熱系數(shù)為0.49~0.53W/mK，顯著高于蓖麻油的導(dǎo)熱系數(shù)（蓖麻油的導(dǎo)熱系數(shù)為0.18W/mK）。由于，絕緣導(dǎo)熱油會浸漬到電容器芯組2中的微小縫隙中，使得該高壓脈沖電容器的散熱性進(jìn)一步提高。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3