一種外殼嵌合密封電容器的製作方法

2023-06-02 21:51:11

專利名稱：一種外殼嵌合密封電容器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及密封技術應用在電容器的製造技術領域，尤其涉及製造一種外殼嵌合密封電容器，主要用於對現有技術中包括塑料在內的可熱熔材料製作的外殼所構成的不密封電容器的改造。
技術背景現有技術中電容器有多種多樣，但其構成除了包括有金屬或非金屬外殼、電容元件、引線以外，多數總少不了使用灌封料密封，以達到可靠密封的目的。所使用的灌封料如環氧樹脂、蠟及浸漬液體、顆粒乾燥抗電絕緣材料等，通常灌封量大，其成本高，灌封操作麻煩，加工工藝複雜，且需烘乾，影響產品的生產效率。
對於電容器的外殼由金屬材料製作而成時，有以下不足，一是若電容器一旦爆炸，金屬物對人體及機器的相鄰元器件的損毀十分嚴重；二是由金屬材料加工製作的技術要求高，容易碰傷、生鏽、氧化造成浪費，不便管理，成本高，而且在運輸途中容易碰撞，對承運的金屬包裝物成本也高，以及在倉儲中裝卸、搬運困難；三是對電容器元件的乾式和溼式澆注物要求較高，而且原料的價格也高，工藝操作難度大，工作場地大。
現有技術中對於防爆要求高的電容器，通常採用的是電容器殼體內的防爆裝置浸漬液體的方式；如授權公告日為2000年3月22日、授權公告號為CN2370545Y的中國實用新型專利公開了一種「端蓋式防爆電容器」，該端蓋式防爆電容器其原理就是若電容芯子發生擊穿，形成短路，會產生大量氣體，填充的液體不會對氣體產生阻遏，則整個防爆電容器中最易發生變形的防爆蓋變形，保險絲被拉斷，使正在工作的防爆電容器處於斷路狀態，從而達到防止防爆電容器爆炸的目的。但此類防爆電容器的防爆蓋是由分立零件組成，通過焊接把焊片、塑料護套、實心柳釘、馬口鐵防爆蓋、矽橡膠密封圈、中間片、防爆片、鍍錫銅塊等聯接在一起；其結構比較複雜，加工難度大，由裝配技術不良而造成防爆電容器報廢的現象經常發生，因密封不夠也對防爆電容器的整體質量構成隱患；這種電容器所採用的浸漬液體方式，對氣體的流動很有利，但是一旦在電容器失效時，由於外殼過度變形，很容易造成填充劑發生洩漏，對電容器使用的安全性帶來了一些問題；另外，因浸漬液體方式電容器需要對外殼進行清洗，必須使用能使油性填充劑溶解的化學溶劑，例如香蕉水、丙酮等，若處理不好，不僅對操作人員身體產生傷害，還會對環境造成汙染；而普通乾式電容器又不具有防爆功能，若直接放在鋁外殼中，既不好定位又可能阻礙氣體流動，影響防爆效能。
而現有技術中對於電容器的外殼由塑料材料製作而成時，有以下不足，一是若要密封則需澆注環氧樹脂，成本較高、工藝配方複雜、操作難度大，且是化工材料造成環境汙染；以及生產周期長，工作場地大，而且還要在25℃溫度下才能幹燥使之固化；二是若不要密封則不需澆注環氧樹脂，雖然成本低，因不密封，電容器元件長期在與空氣的接觸中受潮，導致電容器容量衰減，損耗增大而影響產品質量。而由塑料材料製作而成外殼的電容器則無法製作防爆電容器。

發明內容
本實用新型的目的是針對現有技術的現狀提供一種成本低廉、性能可靠，工藝簡便的外殼嵌合密封電容器。
本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料製作的殼體和端蓋組成的外殼及設置於外殼內的電容元件，端蓋面部開有至少一個密封穿出有引出導體的通孔，所述的各自的引出導體位於殼體內的一端經焊接一引線分別焊接所述的電容元件對應的金屬端，其中所採取的技術方案包括殼體和端蓋相嵌合的接觸處周邊部位各制有用於熱熔密封連接的熔接線。
為優化上述方案，所採取的技術方案還包括為擴展本實用新型的實施方式，在殼體和端蓋相接觸處周邊部位由膠合材料熔接密封連接。
上述的端蓋的通孔周邊密封嵌固有金屬件，金屬件與引出導體相密封焊接，以確保端蓋自身的可靠密封。
上述的端蓋的通孔與引出導體相接處灌封有環氧樹脂或密封膠，可使端蓋自身的可靠密封。
對於有防爆等特殊使用的電容器，上述的引出導體為鉚接在鉚釘上的焊片，該鉚釘穿入端蓋通孔經矽膠墊與穿過防爆座的引線相密封焊接，該防爆座制有凹槽嵌裝所述的矽膠墊。
上述的殼體的橫截面和端蓋面呈圓形或橢圓形或矩形；上述的殼體和端蓋相接觸處周邊部位制有相對合的幾何凸體和凹形槽。
上述的熱熔密封為超聲波熱熔密封或高速旋轉磨擦熱熔密封。超聲波熱熔密封是將前述的電容器端蓋與殼體對合好後，放入超聲波焊接機的功能轉換體模具機頭下，並壓緊電容器端蓋與殼體工件，啟動超聲波頻率發生器電源，超聲波頻率發生器的功率選定在1800瓦至2600瓦，頻率選定每秒15Hz或20Hz，工作電壓為220伏50Hz即可。超聲波發生器將電能通過超聲波換能器轉變成為超聲能，該能量通過焊頭傳導到電容器端蓋與殼體工件上，以每秒15Hz或20Hz的超聲頻率及一定的振幅，使電容器端蓋與殼體工件的結合面劇烈磨擦後溶解、交流，達到工藝規定的時間後，通常為1.5秒至3.5秒，超聲波即自動停止工作，完成熔合過程。
與現有技術相比，本實用新型採用由可熱熔材料製作的殼體和端蓋組成的外殼，且在殼體和端蓋周邊相嵌合的接觸處周邊部位各制有用於熱熔密封連接的熔接線。通過熔接線遇熱熔化，或者直接在殼體和端蓋相接觸處周邊部位的由膠合材料熔接密封連接；使得殼體和端蓋密合而成一體，從而實現塑料、橡膠等廉價非金屬材料製作各種用途的電容器的需要。


圖1為本實用新型實施例一的結構的縱向剖面圖；圖2為圖1中的殼體組件結構的縱向剖面圖；圖3為本實用新型實施例二的端蓋結構的縱向剖面圖；圖4為圖1中的橫截面為圓形電容器對應端蓋面圖；圖5為圖1中的橫截面為橢圓形電容器對應端蓋面圖；圖7為圖6中的橫截面為矩形電容器對應端蓋面圖；圖8為實施例三的結構的縱向剖面圖；圖9為圖8中對應端蓋面圖。
具體實施例
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
圖1至圖9所示，一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料製作的殼體1和端蓋4組成的外殼及設置於外殼內的電容元件2，可熱熔材料為塑料、橡膠等，本實施例中端蓋4面部開有兩個密封各穿出有引出導體61、62的通孔，在本實用新型實施例一中端蓋4的通孔周邊密封嵌固有金屬件5，該金屬件5與引出導體61、62相密封焊接，如圖1、圖4所示；實施例二中端蓋4的通孔與引出導體61、62相接處灌封有環氧樹脂或密封膠8，能起到端蓋的密封作用，如圖3所示；實施例三為一種防爆電容器，其端蓋4的通孔與引出導體61、62相接處連接方式為所述引出導體61、62為鉚接在鉚釘61b、62b上的焊片61a、62a，該鉚釘穿入端蓋通孔經矽膠墊61c、62c與穿過防爆座7的引線31、32相密封焊接，該防爆座7制有凹槽嵌裝所述的矽膠墊61c、62c，與端蓋固裝在一起，起到防爆作用，如圖8所示。前述其各自的引出導體61、62位於殼體內的一端經焊接的引線31、32分別焊接在電容元件4對應的金屬端，殼體1和端蓋4周邊相嵌合的接觸處周邊部位各制有用於熱熔密封連接的熔接線11、41。殼體1的橫截面和端蓋4面為圓形或橢圓形或矩形如圖5至圖7所示；所述的殼體1和端蓋4相接觸處周邊部位制有相對合的幾何凸體和凹形槽。殼體1和端蓋4，在其相接觸處周邊部位還可以單獨制有可嵌合對方的凹形槽或倒凹形槽。
為擴展本實用新型的實施方式，在殼體1和端蓋4相接觸處周邊部位的由膠合材料熔接密封連接。
本實用新型實施方式，包括步驟一為將鍍有金屬層的塑料薄膜按電容器產品要求加工所需規格進行分切；然後把分切好的金屬層塑料薄膜按產品規格卷繞成電容器元件2；把卷繞好的電容器元件按工藝要求熱定型老煉；步驟二為把定型好的電容元件2兩端面噴射金屬層並將噴射在電容器元件兩端面外的其餘金屬清除掉，焊接引出導體61、62，再裝入殼體內；步驟三為將端蓋4面部開有的至少一個通孔密封穿出電容元件2引線31、32焊接的引出導體61、62；步驟三後還有作為熱熔密封工藝或熔接密封工藝的步驟四，該步驟四為在殼體1和端蓋4嵌合連接的接觸處制有用於熱熔密封連接的熔接線，進行熱熔密封；該熱熔密封工藝採用超聲波熱熔密封或高速旋轉磨擦熱熔密封；或者在殼體1和端蓋4嵌合接觸處均勻塗覆用於熔接密封的膠合材料，然後按化學熔劑的熔接時間進行密合。
超聲波熱熔密封是將前述的電容器端蓋與殼體對合好後，放入超聲波焊接機的功能轉換體模具機頭下，並壓緊電容器端蓋與殼體工件，啟動超聲波頻率發生器電源，超聲波頻率發生器的功率選定在1800瓦至2600瓦，頻率選定每秒15Hz或20Hz，工作電壓為220伏50Hz即可。超聲波發生器將電能通過超聲波換能器轉變成為超聲能，該能量通過焊頭傳導到電容器端蓋與殼體工件上，以每秒15Hz或20Hz的超聲頻率及一定的振幅，使電容器端蓋與殼體工件的結合面劇烈磨擦後溶解、交流，達到工藝規定的時間後，通常為1.5秒至3.5秒，超聲波即自動停止工作，完成熔合過程。
本實用新型的最佳實施例已被闡明，由本領域普通技術人員做出的各種變化或改型都不會脫離本實用新型的範圍。
權利要求1.一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料製作的殼體(1)和端蓋(4)組成的外殼及設置於外殼內的電容元件(2)，所述的端蓋(4)面部開有至少一個密封穿出有引出導體(61、62)的通孔，所述的各自的引出導體(61、62)位於殼體內的一端經焊接一引線(31、32)分別焊接所述的電容元件(4)對應的金屬端，其特徵是所述的殼體(1)和端蓋(4)相嵌合的接觸處周邊部位各制有用於熱熔密封連接的熔接線(11、41)。
2.根據權利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特徵是所述的殼體(1)和端蓋(4)相接觸處周邊部位由膠合材料熔接密封連接。
3.根據權利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特徵是所述的端蓋(4)的通孔周邊密封嵌固有金屬件(5)，所述的金屬件(5)與引出導體(61、62)相密封焊接。
4.根據權利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特徵是所述的端蓋(4)的通孔與引出導體(61、62)相接處灌封有環氧樹脂或密封膠(8)。
5.根據權利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特徵是所述的引出導體(61、62)為鉚接在鉚釘(61b、62b)上的焊片(61a、62a)，該鉚釘穿入端蓋通孔經矽膠墊(61c、62c)與穿過防爆座(7)的引線(31、32)相密封焊接，該防爆座(7)制有凹槽嵌裝所述的矽膠墊(61c、62c)。
6.根據權利要求1至5任一權利要求所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特徵是所述的殼體(1)的橫截面和端蓋(4)面呈圓形或橢圓形或矩形；所述的殼體(1)和端蓋(4)相接觸處周邊部位制有相對合的幾何凸體和凹形槽。
7.根據權利要求1至5任一權利要求所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特徵是所述的殼體(1)的橫截面和端蓋(4)面呈圓形或橢圓形或矩形；所述的殼體(1)和端蓋(4)，在其相接觸處周邊部位單獨制有可嵌合對方的凹形槽或倒凹形槽。
8.根據權利要求6所述的一種外殼嵌合密封電容器其特徵是所述的熱熔密封為超聲波熱熔密封或高速旋轉磨擦熱熔密封。
9.根據權利要求7所述的一種外殼嵌合密封電容器其特徵是所述的熱熔密封為超聲波熱熔密封或高速旋轉磨擦熱熔密封。
專利摘要本實用新型公開了一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料製作的殼體和端蓋組成的外殼及設置於外殼內的電容元件，端蓋面部開有至少一個密封穿出有引出導體的通孔，各自的引出導體位於殼體內的一端經焊接一引線分別焊接所述的電容元件對應的金屬端，殼體和端蓋相嵌合的接觸處周邊部位各制有用於熱熔密封連接的熔接線。進行超聲波熱熔密封或高速旋轉摩擦熱熔密封或者在殼體和端蓋嵌合接觸處均勻塗覆用於熔接密封的膠合材料；使得殼體和端蓋密合而成一體，從而實現塑料、橡膠等廉價非金屬材料製作各種用途的電容器的需要。
文檔編號H01G2/10GK2631019SQ0325545
公開日2004年8月4日 申請日期2003年7月10日 優先權日2003年7月10日
發明者劉國光 申請人:劉國光