專利名稱：一種外殼嵌合密封電容器及制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封技術(shù)應(yīng)用在電容器的制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及制造一種外殼嵌合密封電容器及制造工藝，主要用于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中包括塑料在內(nèi)的可熱熔材料制作的外殼所構(gòu)成的不密封電容器的改造。
對(duì)于電容器的外殼由金屬材料制作而成時(shí)，有以下不足，一是若電容器一旦爆炸，金屬物對(duì)人體及機(jī)器的相鄰元器件的損毀十分嚴(yán)重；二是由金屬材料加工制作的技術(shù)要求高，容易碰傷、生銹、氧化造成浪費(fèi)，不便管理，成本高，而且在運(yùn)輸途中容易碰撞，對(duì)承運(yùn)的金屬包裝物成本也高，以及在倉(cāng)儲(chǔ)中裝卸、搬運(yùn)困難；三是對(duì)電容器元件的干式和濕式澆注物要求較高，而且原料的價(jià)格也高，工藝操作難度大，工作場(chǎng)地大。
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于防爆要求高的電容器，通常采用的是電容器殼體內(nèi)的防爆裝置浸漬液體的方式；如授權(quán)公告日為2000年3月22日、授權(quán)公告號(hào)為CN2370545Y的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)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(fā)生擊穿，形成短路，會(huì)產(chǎn)生大量氣體，填充的液體不會(huì)對(duì)氣體產(chǎn)生阻遏，則整個(gè)防爆電容器中最易發(fā)生變形的防爆蓋變形，保險(xiǎn)絲被拉斷，使正在工作的防爆電容器處于斷路狀態(tài)，從而達(dá)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(guò)焊接把焊片、塑料護(hù)套、實(shí)心柳釘、馬口鐵防爆蓋、硅橡膠密封圈、中間片、防爆片、鍍錫銅塊等聯(lián)接在一起；其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度大，由裝配技術(shù)不良而造成防爆電容器報(bào)廢的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因密封不夠也對(duì)防爆電容器的整體質(zhì)量構(gòu)成隱患；這種電容器所采用的浸漬液體方式，對(duì)氣體的流動(dòng)很有利，但是一旦在電容器失效時(shí)，由于外殼過(guò)度變形，很容易造成填充劑發(fā)生泄漏，對(duì)電容器使用的安全性帶來(lái)了一些問(wèn)題；另外，因浸漬液體方式電容器需要對(duì)外殼進(jìn)行清洗，必須使用能使油性填充劑溶解的化學(xué)溶劑，例如香蕉水、丙酮等，若處理不好，不僅對(duì)操作人員身體產(chǎn)生傷害，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；而普通干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(dòng)，影響防爆效能。
而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于電容器的外殼由塑料材料制作而成時(shí)，有以下不足，一是若要密封則需澆注環(huán)氧樹(shù)脂，成本較高、工藝配方復(fù)雜、操作難度大，且是化工材料造成環(huán)境污染；以及生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工作場(chǎng)地大，而且還要在25℃溫度下才能干燥使之固化；二是若不要密封則不需澆注環(huán)氧樹(shù)脂，雖然成本低，因不密封，電容器元件長(zhǎng)期在與空氣的接觸中受潮，導(dǎo)致電容器容量衰減，損耗增大而影響產(chǎn)品質(zhì)量。而由塑料材料制作而成外殼的電容器則無(wú)法制作防爆電容器。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料制作的殼體和端蓋組成的外殼及設(shè)置于外殼內(nèi)的電容元件，端蓋面部開(kāi)有至少一個(gè)密封穿出有引出導(dǎo)體的通孔，所述的各自的引出導(dǎo)體位于殼體內(nèi)的一端經(jīng)焊接一引線分別焊接所述的電容元件對(duì)應(yīng)的金屬端，其中所采取的技術(shù)方案包括殼體和端蓋相嵌合的接觸處周邊部位各制有用于熱熔密封連接的熔接線。
為優(yōu)化上述方案，所采取的技術(shù)方案還包括為擴(kuò)展本發(fā)明的實(shí)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(dǎo)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(dǎo)體相接處灌封有環(huán)氧樹(shù)脂或密封膠，可使端蓋自身的可靠密封。
對(duì)于有防爆等特殊使用的電容器，上述的引出導(dǎo)體為鉚接在鉚釘上的焊片，該鉚釘穿入端蓋通孔經(jīng)硅膠墊與穿過(guò)防爆座的引線相密封焊接，該防爆座制有凹槽嵌裝所述的硅膠墊。
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(duì)合的幾何凸體和凹形槽。
上述的一種外殼嵌合密封電容器制造工藝，包括步驟一為將鍍有金屬層的塑料薄膜按電容器產(chǎn)品要求加工成電容元件；步驟二為把定型好的電容元件兩端面噴射金屬層并焊接引出導(dǎo)體，再裝入殼體內(nèi)；步驟三為將端蓋面部開(kāi)有的至少一個(gè)通孔密封穿出焊接在電容元件上的引出導(dǎo)體；其中所采取的技術(shù)方案包括步驟三后還有作為熱熔密封工藝或熔接密封工藝的步驟四，該步驟四為在殼體和端蓋嵌合連接的接觸處制有用于熱熔密封連接的熔接線，進(jìn)行熱熔密封或者在殼體和端蓋嵌合接觸處均勻涂覆用于熔接密封的膠合材料。
上述的熱熔密封工藝為超聲波熱熔密封或高速旋轉(zhuǎn)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(duì)合好后，放入超聲波焊接機(jī)的功能轉(zhuǎn)換體模具機(jī)頭下，并壓緊電容器端蓋與殼體工件，啟動(dòng)超聲波頻率發(fā)生器電源，超聲波頻率發(fā)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(fā)生器將電能通過(guò)超聲波換能器轉(zhuǎn)變成為超聲能，該能量通過(guò)焊頭傳導(dǎo)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(jié)合面劇烈磨擦后溶解、交流，達(dá)到工藝規(guī)定的時(shí)間后，通常為1.5秒至3.5秒，超聲波即自動(dòng)停止工作，完成熔合過(guò)程。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用由可熱熔材料制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于熱熔密封連接的熔接線。通過(guò)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(shí)現(xiàn)塑料、橡膠等廉價(jià)非金屬材料制作各種用途的電容器的需要。


圖1至圖9所示，一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料制作的殼體1和端蓋4組成的外殼及設(shè)置于外殼內(nèi)的電容元件2，可熱熔材料為塑料、橡膠等，本實(shí)施例中端蓋4面部開(kāi)有兩個(gè)密封各穿出有引出導(dǎo)體61、62的通孔，在本發(fā)明實(shí)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(dǎo)體61、62相密封焊接，如圖1、圖4所示；實(shí)施例二中端蓋4的通孔與引出導(dǎo)體61、62相接處灌封有環(huán)氧樹(shù)脂或密封膠8，能起到端蓋的密封作用，如圖3所示；實(shí)施例三為一種防爆電容器，其端蓋4的通孔與引出導(dǎo)體61、62相接處連接方式為所述引出導(dǎo)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(jīng)硅膠墊61c、62c與穿過(guò)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硅膠墊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(dǎo)體61、62位于殼體內(nèi)的一端經(jīng)焊接的引線31、32分別焊接在電容元件4對(duì)應(yīng)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于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(duì)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(dú)制有可嵌合對(duì)方的凹形槽或倒凹形槽。
為擴(kuò)展本發(fā)明的實(shí)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。
本發(fā)明制造工藝，包括步驟一為將鍍有金屬層的塑料薄膜按電容器產(chǎn)品要求加工所需規(guī)格進(jìn)行分切；然后把分切好的金屬層塑料薄膜按產(chǎn)品規(guī)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并將噴射在電容器元件兩端面外的其余金屬清除掉，焊接引出導(dǎo)體61、62，再裝入殼體內(nèi)；步驟三為將端蓋4面部開(kāi)有的至少一個(gè)通孔密封穿出電容元件2引線31、32焊接的引出導(dǎo)體61、62；步驟三后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于熱熔密封連接的熔接線，進(jìn)行熱熔密封；該熱熔密封工藝采用超聲波熱熔密封或高速旋轉(zhuǎn)磨擦熱熔密封；或者在殼體1和端蓋4嵌合接觸處均勻涂覆用于熔接密封的膠合材料，然后按化學(xué)熔劑的熔接時(shí)間進(jìn)行密合。
超聲波熱熔密封是將前述的電容器端蓋與殼體對(duì)合好后，放入超聲波焊接機(jī)的功能轉(zhuǎn)換體模具機(jī)頭下，并壓緊電容器端蓋與殼體工件，啟動(dòng)超聲波頻率發(fā)生器電源，超聲波頻率發(fā)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(fā)生器將電能通過(guò)超聲波換能器轉(zhuǎn)變成為超聲能，該能量通過(guò)焊頭傳導(dǎo)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(jié)合面劇烈磨擦后溶解、交流，達(dá)到工藝規(guī)定的時(shí)間后，通常為1.5秒至3.5秒，超聲波即自動(dòng)停止工作，完成熔合過(guò)程。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例已被闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料制作的殼體(1)和端蓋(4)組成的外殼及設(shè)置于外殼內(nèi)的電容元件(2)，所述的端蓋(4)面部開(kāi)有至少一個(gè)密封穿出有引出導(dǎo)體(61、62)的通孔，所述的各自的引出導(dǎo)體(61、62)位于殼體內(nèi)的一端經(jīng)焊接一引線(31、32)分別焊接所述的電容元件(4)對(duì)應(yīng)的金屬端，其特征是所述的殼體(1)和端蓋(4)相嵌合的接觸處周邊部位各制有用于熱熔密封連接的熔接線(11、41)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特征是所述的殼體(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(jù)權(quán)利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特征是所述的端蓋(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(dǎo)體(61、62)相密封焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特征是所述的端蓋(4)的通孔與引出導(dǎo)體(61、62)相接處灌封有環(huán)氧樹(shù)脂或密封膠(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特征是所述的引出導(dǎo)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(jīng)硅膠墊(61c、62c)與穿過(guò)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硅膠墊(61c、62c)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特征是所述的殼體(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(duì)合的幾何凸體和凹形槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的一種外殼嵌合密封電容器，其特征是所述的殼體(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(dú)制有可嵌合對(duì)方的凹形槽或倒凹形槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外殼嵌合密封電容器制造工藝，包括步驟一為將鍍有金屬層的塑料薄膜按電容器產(chǎn)品要求加工成電容元件(2)；步驟二為把定型好的電容元件(2)兩端面噴射金屬層并焊接引出導(dǎo)體(61、62)，再裝入殼體內(nèi)；步驟三為將端蓋(4)面部開(kāi)有的至少一個(gè)通孔密封穿出焊接在電容元件(2)上的引出導(dǎo)體(61、62)；其特征是所述的步驟三后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于熱熔密封連接的熔接線，進(jìn)行熱熔密封或者在殼體(1)和端蓋(4)嵌合接觸處均勻涂覆用于熔接密封的膠合材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種外殼嵌合密封電容器生產(chǎn)工藝，其特征是所述的熱熔密封工藝為超聲波熱熔密封或高速旋轉(zhuǎn)磨擦熱熔密封。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種外殼嵌合密封電容器，包括由可熱熔材料制作的殼體和端蓋組成的外殼及設(shè)置于外殼內(nèi)的電容元件，端蓋面部開(kāi)有至少一個(gè)密封穿出有引出導(dǎo)體的通孔，各自的引出導(dǎo)體位于殼體內(nèi)的一端經(jīng)焊接一引線分別焊接所述的電容元件對(duì)應(yīng)的金屬端，殼體和端蓋相嵌合的接觸處周邊部位各制有用于熱熔密封連接的熔接線。其制造工藝還有作為熱熔密封工藝或熔接密封工藝；在殼體和端蓋嵌合連接的接觸處制有用于熱熔密封連接的熔接線，進(jìn)行熱熔密封或者在殼體和端蓋嵌合接觸處均勻涂覆用于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(shí)現(xiàn)塑料、橡膠等廉價(jià)非金屬材料制作各種用途的電容器的需要。
文檔編號(hào)H01G2/10GK1474420SQ0314149
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者劉國(guó)光 申請(qǐng)人:劉國(guó)光