专利名称：一种外壳嵌合密封电容器及制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及密封技术应用在电容器的制造技术领域，尤其涉及制造一种外壳嵌合密封电容器及制造工艺，主要用于对现有技术中包括塑料在内的可热熔材料制作的外壳所构成的不密封电容器的改造。
对于电容器的外壳由金属材料制作而成时，有以下不足，一是若电容器一旦爆炸，金属物对人体及机器的相邻元器件的损毁十分严重；二是由金属材料加工制作的技术要求高，容易碰伤、生锈、氧化造成浪费，不便管理，成本高，而且在运输途中容易碰撞，对承运的金属包装物成本也高，以及在仓储中装卸、搬运困难；三是对电容器元件的干式和湿式浇注物要求较高，而且原料的价格也高，工艺操作难度大，工作场地大。
现有技术中对于防爆要求高的电容器，通常采用的是电容器壳体内的防爆装置浸渍液体的方式；如授权公告日为2000年3月22日、授权公告号为CN2370545Y的中国实用新型专利公开了一种“端盖式防爆电容器”，该端盖式防爆电容器其原理就是若电容芯子发生击穿，形成短路，会产生大量气体，填充的液体不会对气体产生阻遏，则整个防爆电容器中最易发生变形的防爆盖变形，保险丝被拉断，使正在工作的防爆电容器处于断路状态，从而达到防止防爆电容器爆炸的目的。但此类防爆电容器的防爆盖是由分立零件组成，通过焊接把焊片、塑料护套、实心柳钉、马口铁防爆盖、硅橡胶密封圈、中间片、防爆片、镀锡铜块等联接在一起；其结构比较复杂，加工难度大，由装配技术不良而造成防爆电容器报废的现象经常发生，因密封不够也对防爆电容器的整体质量构成隐患；这种电容器所采用的浸渍液体方式，对气体的流动很有利，但是一旦在电容器失效时，由于外壳过度变形，很容易造成填充剂发生泄漏，对电容器使用的安全性带来了一些问题；另外，因浸渍液体方式电容器需要对外壳进行清洗，必须使用能使油性填充剂溶解的化学溶剂，例如香蕉水、丙酮等，若处理不好，不仅对操作人员身体产生伤害，还会对环境造成污染；而普通干式电容器又不具有防爆功能，若直接放在铝外壳中，既不好定位又可能阻碍气体流动，影响防爆效能。
而现有技术中对于电容器的外壳由塑料材料制作而成时，有以下不足，一是若要密封则需浇注环氧树脂，成本较高、工艺配方复杂、操作难度大，且是化工材料造成环境污染；以及生产周期长，工作场地大，而且还要在25℃温度下才能干燥使之固化；二是若不要密封则不需浇注环氧树脂，虽然成本低，因不密封，电容器元件长期在与空气的接触中受潮，导致电容器容量衰减，损耗增大而影响产品质量。而由塑料材料制作而成外壳的电容器则无法制作防爆电容器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种外壳嵌合密封电容器，包括由可热熔材料制作的壳体和端盖组成的外壳及设置于外壳内的电容元件，端盖面部开有至少一个密封穿出有引出导体的通孔，所述的各自的引出导体位于壳体内的一端经焊接一引线分别焊接所述的电容元件对应的金属端，其中所采取的技术方案包括壳体和端盖相嵌合的接触处周边部位各制有用于热熔密封连接的熔接线。
为优化上述方案，所采取的技术方案还包括为扩展本发明的实施方式，在壳体和端盖相接触处周边部位由胶合材料熔接密封连接。
上述的端盖的通孔周边密封嵌固有金属件，金属件与引出导体相密封焊接，以确保端盖自身的可靠密封。
上述的端盖的通孔与引出导体相接处灌封有环氧树脂或密封胶，可使端盖自身的可靠密封。
对于有防爆等特殊使用的电容器，上述的引出导体为铆接在铆钉上的焊片，该铆钉穿入端盖通孔经硅胶垫与穿过防爆座的引线相密封焊接，该防爆座制有凹槽嵌装所述的硅胶垫。
上述的壳体的横截面和端盖面呈圆形或椭圆形或矩形；上述的壳体和端盖相接触处周边部位制有相对合的几何凸体和凹形槽。
上述的一种外壳嵌合密封电容器制造工艺，包括步骤一为将镀有金属层的塑料薄膜按电容器产品要求加工成电容元件；步骤二为把定型好的电容元件两端面喷射金属层并焊接引出导体，再装入壳体内；步骤三为将端盖面部开有的至少一个通孔密封穿出焊接在电容元件上的引出导体；其中所采取的技术方案包括步骤三后还有作为热熔密封工艺或熔接密封工艺的步骤四，该步骤四为在壳体和端盖嵌合连接的接触处制有用于热熔密封连接的熔接线，进行热熔密封或者在壳体和端盖嵌合接触处均匀涂覆用于熔接密封的胶合材料。
上述的热熔密封工艺为超声波热熔密封或高速旋转磨擦热熔密封。超声波热熔密封是将前述的电容器端盖与壳体对合好后，放入超声波焊接机的功能转换体模具机头下，并压紧电容器端盖与壳体工件，启动超声波频率发生器电源，超声波频率发生器的功率选定在1800瓦至2600瓦，频率选定每秒15Hz或20Hz，工作电压为220伏50Hz即可。超声波发生器将电能通过超声波换能器转变成为超声能，该能量通过焊头传导到电容器端盖与壳体工件上，以每秒15Hz或20Hz的超声频率及一定的振幅，使电容器端盖与壳体工件的结合面剧烈磨擦后溶解、交流，达到工艺规定的时间后，通常为1.5秒至3.5秒，超声波即自动停止工作，完成熔合过程。
与现有技术相比，本发明采用由可热熔材料制作的壳体和端盖组成的外壳，且在壳体和端盖周边相嵌合的接触处周边部位各制有用于热熔密封连接的熔接线。通过熔接线遇热熔化，或者直接在壳体和端盖相接触处周边部位的由胶合材料熔接密封连接；使得壳体和端盖密合而成一体，从而实现塑料、橡胶等廉价非金属材料制作各种用途的电容器的需要。
图1至图9所示，一种外壳嵌合密封电容器，包括由可热熔材料制作的壳体1和端盖4组成的外壳及设置于外壳内的电容元件2，可热熔材料为塑料、橡胶等，本实施例中端盖4面部开有两个密封各穿出有引出导体61、62的通孔，在本发明实施例一中端盖4的通孔周边密封嵌固有金属件5，该金属件5与引出导体61、62相密封焊接，如图1、图4所示；实施例二中端盖4的通孔与引出导体61、62相接处灌封有环氧树脂或密封胶8，能起到端盖的密封作用，如图3所示；实施例三为一种防爆电容器，其端盖4的通孔与引出导体61、62相接处连接方式为所述引出导体61、62为铆接在铆钉61b、62b上的焊片61a、62a，该铆钉穿入端盖通孔经硅胶垫61c、62c与穿过防爆座7的引线31、32相密封焊接，该防爆座7制有凹槽嵌装所述的硅胶垫61c、62c，与端盖固装在一起，起到防爆作用，如图8所示。前述其各自的引出导体61、62位于壳体内的一端经焊接的引线31、32分别焊接在电容元件4对应的金属端，壳体1和端盖4周边相嵌合的接触处周边部位各制有用于热熔密封连接的熔接线11、41。壳体1的横截面和端盖4面为圆形或椭圆形或矩形如图5至图7所示；所述的壳体1和端盖4相接触处周边部位制有相对合的几何凸体和凹形槽。壳体1和端盖4，在其相接触处周边部位还可以单独制有可嵌合对方的凹形槽或倒凹形槽。
为扩展本发明的实施方式，在壳体1和端盖4相接触处周边部位的由胶合材料熔接密封连接。
本发明制造工艺，包括步骤一为将镀有金属层的塑料薄膜按电容器产品要求加工所需规格进行分切；然后把分切好的金属层塑料薄膜按产品规格卷绕成电容器元件2；把卷绕好的电容器元件按工艺要求热定型老炼；步骤二为把定型好的电容元件2两端面喷射金属层并将喷射在电容器元件两端面外的其余金属清除掉，焊接引出导体61、62，再装入壳体内；步骤三为将端盖4面部开有的至少一个通孔密封穿出电容元件2引线31、32焊接的引出导体61、62；步骤三后还有作为热熔密封工艺或熔接密封工艺的步骤四，该步骤四为在壳体1和端盖4嵌合连接的接触处制有用于热熔密封连接的熔接线，进行热熔密封；该热熔密封工艺采用超声波热熔密封或高速旋转磨擦热熔密封；或者在壳体1和端盖4嵌合接触处均匀涂覆用于熔接密封的胶合材料，然后按化学熔剂的熔接时间进行密合。
超声波热熔密封是将前述的电容器端盖与壳体对合好后，放入超声波焊接机的功能转换体模具机头下，并压紧电容器端盖与壳体工件，启动超声波频率发生器电源，超声波频率发生器的功率选定在1800瓦至2600瓦，频率选定每秒15Hz或20Hz，工作电压为220伏50Hz即可。超声波发生器将电能通过超声波换能器转变成为超声能，该能量通过焊头传导到电容器端盖与壳体工件上，以每秒15Hz或20Hz的超声频率及一定的振幅，使电容器端盖与壳体工件的结合面剧烈磨擦后溶解、交流，达到工艺规定的时间后，通常为1.5秒至3.5秒，超声波即自动停止工作，完成熔合过程。
本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种外壳嵌合密封电容器，包括由可热熔材料制作的壳体(1)和端盖(4)组成的外壳及设置于外壳内的电容元件(2)，所述的端盖(4)面部开有至少一个密封穿出有引出导体(61、62)的通孔，所述的各自的引出导体(61、62)位于壳体内的一端经焊接一引线(31、32)分别焊接所述的电容元件(4)对应的金属端，其特征是所述的壳体(1)和端盖(4)相嵌合的接触处周边部位各制有用于热熔密封连接的熔接线(11、41)。
2.根据权利要求1所述的一种外壳嵌合密封电容器，其特征是所述的壳体(1)和端盖(4)相接触处周边部位由胶合材料熔接密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种外壳嵌合密封电容器，其特征是所述的端盖(4)的通孔周边密封嵌固有金属件(5)，所述的金属件(5)与引出导体(61、62)相密封焊接。
4.根据权利要求1所述的一种外壳嵌合密封电容器，其特征是所述的端盖(4)的通孔与引出导体(61、62)相接处灌封有环氧树脂或密封胶(8)。
5.根据权利要求1所述的一种外壳嵌合密封电容器，其特征是所述的引出导体(61、62)为铆接在铆钉(61b、62b)上的焊片(61a、62a)，该铆钉穿入端盖通孔经硅胶垫(61c、62c)与穿过防爆座(7)的引线(31、32)相密封焊接，该防爆座(7)制有凹槽嵌装所述的硅胶垫(61c、62c)。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的一种外壳嵌合密封电容器，其特征是所述的壳体(1)的横截面和端盖(4)面呈圆形或椭圆形或矩形；所述的壳体(1)和端盖(4)相接触处周边部位制有相对合的几何凸体和凹形槽。
7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的一种外壳嵌合密封电容器，其特征是所述的壳体(1)的横截面和端盖(4)面呈圆形或椭圆形或矩形；所述的壳体(1)和端盖(4)，在其相接触处周边部位单独制有可嵌合对方的凹形槽或倒凹形槽。
8.根据权利要求1所述的一种外壳嵌合密封电容器制造工艺，包括步骤一为将镀有金属层的塑料薄膜按电容器产品要求加工成电容元件(2)；步骤二为把定型好的电容元件(2)两端面喷射金属层并焊接引出导体(61、62)，再装入壳体内；步骤三为将端盖(4)面部开有的至少一个通孔密封穿出焊接在电容元件(2)上的引出导体(61、62)；其特征是所述的步骤三后还有作为热熔密封工艺或熔接密封工艺的步骤四，该步骤四为在壳体(1)和端盖(4)嵌合连接的接触处制有用于热熔密封连接的熔接线，进行热熔密封或者在壳体(1)和端盖(4)嵌合接触处均匀涂覆用于熔接密封的胶合材料。
9.根据权利要求8所述的一种外壳嵌合密封电容器生产工艺，其特征是所述的热熔密封工艺为超声波热熔密封或高速旋转磨擦热熔密封。
全文摘要
本发明公开了一种外壳嵌合密封电容器，包括由可热熔材料制作的壳体和端盖组成的外壳及设置于外壳内的电容元件，端盖面部开有至少一个密封穿出有引出导体的通孔，各自的引出导体位于壳体内的一端经焊接一引线分别焊接所述的电容元件对应的金属端，壳体和端盖相嵌合的接触处周边部位各制有用于热熔密封连接的熔接线。其制造工艺还有作为热熔密封工艺或熔接密封工艺；在壳体和端盖嵌合连接的接触处制有用于热熔密封连接的熔接线，进行热熔密封或者在壳体和端盖嵌合接触处均匀涂覆用于熔接密封的胶合材料；使得壳体和端盖密合而成一体，从而实现塑料、橡胶等廉价非金属材料制作各种用途的电容器的需要。
文档编号H01G2/10GK1474420SQ0314149
公开日2004年2月11日 申请日期2003年7月10日 优先权日2003年7月10日
发明者刘国光 申请人:刘国光