阅读说明：本技术 一种薄膜电容器及使用该薄膜电容器的储能焊机 (Thin film capacitor and energy storage welding machine using same ) 是由 俞广铨 陈栋 于 2019-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电容器技术领域,具体为一种薄膜电容器及使用该薄膜电容器的储能焊机,其能够提高电容性能,安全可靠,提高产品性价比,其包括外壳和塑料定位盖,所述外壳与所述塑料定位盖形成的腔体内设置有电容器芯体和灌封料,所述塑料定位盖上设置有引出电极,所述引出电极通过连接铜带连接所述电容器芯体,其特征在于,所述引出电极与所述连接铜带之间通过叠层母排连接,所述叠层母排包括带有一个所述引出电极的下母排、带有另一个所述引出电极的上母排,所述上母排与所述下母排之间设置有绝缘纸,储能焊机内设置有上述薄膜电容器。(The invention relates to the technical field of capacitors, in particular to a thin film capacitor and an energy storage welding machine using the thin film capacitor, which can improve the capacitance performance, are safe and reliable and improve the cost performance of products.)

一种薄膜电容器及使用该薄膜电容器的储能焊机

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，具体为一种薄膜电容器及使用该薄膜电容器的储能焊机。

背景技术

电容储能式焊机，是利用工频交流电经整流器整流后向电容器充电，当能量能使小面积焊点熔化时，电容瞬时放电，被存储的电能再经焊接变压器放电转换成低电压的、能量比较集中稳定的脉冲电流，通过被焊工件的接触点产生电阻热，从而将金属熔接。所以电容在储能机上占有很大一部分比重。

目前市场是主流的储能焊机上基本上都是使用的铝电解电容，而铝电解电容的使用寿命普遍不高，国外的铝电解电容如黑金刚，日立，红宝石等使用寿命大约就是是在5-6年的样子，国产电容普遍使用寿命是1-2年。所以在储能焊机领域里，使用国外黑金刚的电容还是比较多，而国外的电容基本上都存在供货慢，价格高，响应速度慢等不足。

典型储能焊机用电解电容参数：

（别名）YDK-YCS3T型电解电容，焊机急充放电用电容；

特性：温度范围-25-+70℃；额定电压200-600V.DC ；

其中用于电焊机常用型号为475VDC-225UF （φ50*110），俗称小电容（储能25焦耳），475VDC-1000UF（φ76*145）两种，俗称大电容 (储能100焦耳)

储能电容急充放电性能：40℃时施加额定电压后急冲放电100万次后（0.8秒充电，1秒放电其性能符合）：静电容量变化率：±20%；损失角正切：额定值的175%以下；漏电流：额定规格值的150%以下

传统电解电容使用的氧化铝电介质属性和电解液的传导率限制了它的最高耐压值，典型的电解电容最大标称电压为500V到600V。所以在要求更高电压的情况下，使用必须将多只电容串联，(如380VAC和690VAC的交流输入整流后分别用400V的电解电容两串和3串,更高的电压需要更多只的串联)。同时，由于各电容的绝缘电阻不同，使用者必须给每个电容上连接电阻以平衡电压，无形中增加了电容的不稳定。此外，如果超过额定电压1.2倍的反向电压加在电解电容上，会引起内部化学反应的发生，如果持续时间过长，还可能***或随着电容内部压力的释放电解液会流出，这些对于使用过程是很危险的，同时，电容容易发热，影响了产品性能。

发明内容

为了解决现有电解电容性能较差，存在安全隐患，性价比的问题，本发明提供了一种薄膜电容器，其能够提高电容性能，安全可靠，提高产品性价比，同时，本发明还提供了一种使用该薄膜电容器的储能焊机。

其技术方案是这样的：一种薄膜电容器，其包括外壳和塑料定位盖，所述外壳与所述塑料定位盖形成的腔体内设置有电容器芯体和灌封料，所述塑料定位盖上设置有引出电极，所述引出电极通过连接铜带连接所述电容器芯体，其特征在于，所述引出电极与所述连接铜带之间通过叠层母排连接，所述叠层母排包括带有一个所述引出电极的下母排、带有另一个所述引出电极的上母排，所述上母排与所述下母排之间设置有绝缘纸。

其进一步特征在于，所述电容器芯体由金属化薄膜卷绕而成，所述金属化薄膜包括薄膜介质层和金属镀层，所述金属镀层由顺次布置的加厚锌铝合金镀层区、阶梯过渡铝合金镀层区和铝镀层区。

一种使用该薄膜电容器的储能焊机，其包括储能焊机，所述储能焊机内设置有上述薄膜电容器。

采用本发明后，电容器内部采用层母排结构，同时可以兼作引出端的散热板，整体的电性能有效屏蔽高频感应涡流，合理分布电流走向，使电容达到最小的ESR及ESL，大大减少电容发热，增强电容器散热能力，使产品性能更佳，使用过程中安全可靠，与现有的铝电解电容相比，在相同的储能容量下可以获得更高的性价比；通过升压方案的推荐，薄膜电容的优势在储能焊机行业将会更加明显。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为本发明实施例二结构示意图；

图3为叠层母排结构；

图4为金属化薄膜结构示意图。

具体实施方式

实施例一为电容器芯体单芯结构，见图1所示，一种薄膜电容器，其包括外壳2和塑料定位盖3，外壳采用铝质的柱形壳体，外壳2与塑料定位盖3形成的腔体内设置有电容器芯体1和灌封料4，灌封料4采用聚氨酯/环氧树脂，塑料定位盖3上设置有引出电极6，引出电极6通过连接铜带5连接电容器芯体1，引出电极6与连接铜带5之间还通过叠层母排连接，叠层母排包括带有一个引出电极的下母排61、带有另一个引出电极的上母排62，上母排61与下母排62之间设置有绝缘纸63，具体结构见图3所示。

电容器芯体由金属化薄膜卷绕而成，金属化薄膜包括薄膜介质层11和金属镀层12，薄膜介质层11为聚丙烯/聚酯，厚度为2.0~15μm，薄膜电容器的体积做得更小，即使同等电压同样容量情况下，在体积上也不会比电解电容大，金属镀层12由顺次布置的加厚锌铝合金镀层区122、阶梯过渡铝合金镀层区123和铝镀层区121，电容薄膜特殊的镀层处理方式，使金属化薄膜有更高的耐压的同时，有极大的过电流能力，满足储能焊机充放电的寿命要求。

实施例二为电容器芯体双芯结构，见图2所示，结构与实施例一基本相同，区别在于连接铜带5需要连接两个芯体。

本发明的电容器对原常规产品结构进行了改进，内部增加一体式的引出端叠层母排，大大提升了电容工艺水平，具有很强的导电过流能力，而且兼作引出端的散热板，整体的电性能有效屏蔽高频感应涡流，合理分布电流走向，使电容达到最小的ESR及ESL，大大减少电容发热，增强电容器散热能力，使产品性能更佳，更加安全可靠；同时电容器芯子可以根据电流大小容量大小进行不同数量的串并联引出至叠层母排上，此种方式由于电流走向是相反的，能有效降低互感，从而可以降低电容整体的ESL，进一步大大增强了电容的稳定，可以有长期稳定的寿命性。

一种使用该薄膜电容器的储能焊机，其包括储能焊机，储能焊机内设置有上述薄膜电容器，即将原有的铝电解电容进行替代。

下面将现有的电解电容和本发明的薄膜电容器分别应用到一台20000J能量的储能焊设备上后各个参数的比较：

储能焊机应用了电容器的储能原理，依照电容器储能公式 Q=（CU²）/2,通过公式可见为了提高设备能量，增大容量与提高电压都是有效的方法；在电解电容的应用中，最高电压在500V.DC左右，更高的电压需要串联使用；而使用薄膜电容器可以不需要串联直接采用更高的电压。

另一方面,因为金属化薄膜的镀层极薄, 电容器的自愈性能力被发挥到极致,薄膜自愈所需要的能量很小,当电容有击穿发生时所产生出能量能通过＂自愈＂的发生消耗掉,类似保险丝工作的原理,电容内部就不会产生能量积累,一直达不到到电容***产生的＂起爆能量＂,也就是说此种新型薄膜电容有良好的防爆能力,不会因为击穿产生***危险.

在电力电子领域很多应用场合选用电解电容实际不需要太大的容量,只不过为了保证直流侧电容的过电流能力,因为单个的电解电容过电流能力太低,不得不通过多只并联的方式保证过电流.如果选用了薄膜电容,因为薄膜电容的过流能力能达到电解的10倍至50倍,完全不需要太大的容量就可以满足工作需要.可以说薄膜电容替代电解并不是简单的＂容量＂置换＂容量＂,而是功能的替代,从而成本更低,性能更优越,更可靠稳定。