同极性分体式电容器的制作方法

1.本发明涉及一种电容器，尤其是一种同极性分体式电容器。


背景技术：

2.普通平板式电容器是由壳体、正负极板和介质层构成，其能量密度低，正、负极板间是一层电介质，正负极板间任何一点都可能因为介质层性能降低引发击穿，击穿时所储存的巨大能量瞬间释放，容易引起爆炸。


技术实现要素：

3.本发明是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种同极性分体式电容器。
4.本发明是这样实现的：一种同极性分体式电容器，其特殊之处是：包括载荷量相等的正电荷储存器和负电荷储存器，所述正电荷储存器和负电荷储存器分别由多个电连接的电荷储存器单体组成，所述电荷储存器单体包括绝缘外壳一、设置在绝缘外壳一内的电极、电介质和与所述电极连接并引出绝缘外壳一的导线一，所述正电荷储存器和负电荷储存器电极引线分别与隔离压差电容器正负极相连，所述隔离压差电容器正负极之间还并联直流电源。
5.进一步地，所述电极采用多个平行布置的电极板，所述电介质为设置在二个相邻电极板之间的电介质层。
6.进一步地，所述电极采用卷绕状电极片，所述电介质为设置在卷绕状电极片表面的电介质层。
7.进一步地，所述电极由置于绝缘外壳一内的绝缘棒和呈螺旋状盘绕在所述绝缘棒上的导线电极构成，所述电介质为包裹在所述导线电极上的电介质层。
8.进一步地，所述电极的材质为多孔导体材料或多孔共轭聚合物的电极，所述电介质为固态颗粒状、液态或气态绝缘物且填充在所述绝缘外壳内一。
9.进一步地，所述隔离压差电容器包括绝缘外壳二、正电极板、负电极板和设置在绝缘外壳二内的电介质层和分别连接在正、负电极板上并由绝缘外壳二引出的导线二。
10.进一步地，所述隔离压差电容器电容器包括绝缘外壳二、置于所述绝缘外壳二内中间位置的电介质层、置于所述绝缘外壳左右两侧的正电极和负电极，所述正电极和负电极为多孔导体材料或多孔共轭聚合物，分别填充在绝缘外壳二左、右半部的电介质，和分别连接在正、负电极上并由绝缘外壳二引出的导线二，所述电介质为固态颗粒状、液态或气态绝缘物。
11.进一步地，所述多孔导体材料为活性炭或泡沫铜，所述共轭聚合物为聚吡咯、聚苯胺或噻吩，所述电介质为钛酸铜钙、绝缘油、聚四氟乙烯、六氟化硫或氮气。
12.进一步地，所述电介质层为介质片，所述电极板为导体且通过印刷、溅射或喷涂方式附着在所述介质片上。
13.本发明的有益效果是：
14.1、共用隔离压差电容器使正电荷储存器和负电荷储存器之间隔离并建立压差，整体电容器能量密度与隔离压差电容器内部电介质层厚度同倍数增加，大大提高整体电容器的能量密度，并降低了产品成本。
15.2、每个电荷储存器单体内只储存同极性电荷，场强相同，不会击穿，击穿只会发生在隔离压差电容器内，隔离压差电容器击穿后整个电容器自然断路，安全性好。
16.3、隔离压差电容器两个电极分别连接正电荷储存器和负电荷储存器，正电荷储存器和负电荷储存器中电荷储存器单体的极性相同，介质层薄，可减小电荷储存器单体的体积。
17.4、可以方便分布式摆放，便于调整整体电容器重心和提高空间利用率，减小整体电容器体积；并且电荷储存器单体损坏时，可以局部更换，大大降低整体电容器的使用成本。
18.5、可以自由增减电荷储存器单体数量，便于调整整体电容器容量。
附图说明
19.图1是本发明实施例对应的电路结构示意图；
20.图2是本发明实施例中电荷储存器单体的外形示意图；
21.图3是本发明实施例中电荷储存器单体第一种形式内部结构示意图；
22.图4是本发明实施例中电荷储存器单体第二种形式内部结构示意图；
23.图5是本发明实施例中电荷储存器单体第三种形式内部结构示意图；
24.图6是图5中导线电极结构示意图；
25.图7是本发明实施例中电荷储存器单体第四种形式内部结构示意图；
26.图8是本发明实施例中隔离压差电容器的第一种形式结构示意图；
27.图9是本发明实施例中隔离压差电容器的第二种形式结构示意图。
具体实施方式
28.如图1所示，本发明包括载荷量相等的正电荷储存器和负电荷储存器，所述正电荷储存器和负电荷储存器分别由多个电连接的电荷储存器单体组成，其中构成正电荷储存器的电荷储存器单体为a1－a6且相互串联，构成负电荷储存器的电荷储存器单体为a7－a12且相互串联，电荷储存器单体a3和a6之间引出正电极引线1，电荷储存器单体a7和a10之间引出负电电极引线2，所述正、负电极引线分别与隔离压差电容器正负极相连，所述隔离压差电容器正负极之间还并联直流电源e。
29.如图2和图3所示，所述电荷储存器单体包括绝缘外壳一3、设置在绝缘外壳一3内的多个平行布置的电极板4、电介质层5和与电极板连接并引出至绝缘外壳3外的导线一6。所述电介质层5为钛酸铜钙或聚四氟乙烯介质片，所述电极板为导体且通过印刷、溅射或喷涂方式附着在所述介质片上。
30.如图2和图4所示，所述电荷储存器单体的第二种形式包括绝缘外壳一3、置于绝缘外壳一内的卷绕状电极片4，设置在卷绕状电极片4表面的电介质层5和与所述卷绕状电极片连接并由所述绝缘外壳一3引出的导线一6。
31.如图2、图5和图6所示，所述电荷储存器单体的第三种形式包括绝缘外壳一3、置于
绝缘外壳一内的绝缘棒7、呈螺旋状盘绕在所述绝缘棒7上的导线电极4、包裹在所述导线电极4上的电介质层5和由所述导线电极上引出至绝缘外壳3外的导线一6。
32.如2、图7所示，所述电荷储存器的第四种形式包括绝缘外壳一3、置于所述绝缘外壳一3内的材质为多孔导体材料或多孔共轭聚合物的电极4，填充在所述绝缘外壳内一3的电介质5和与所述电极4连接并由绝缘外壳一3引出的导线一6，所述电介质5为固态颗粒状、液态或气态绝缘物，所述多孔导体材料采用活性炭或泡沫铜，所述共轭聚合物采用聚吡咯、聚苯胺或噻吩，所述电介质为钛酸铜钙、绝缘油、聚四氟乙烯、六氟化硫或氮气，本实施例中所述电介质5为绝缘油，所述电极4采用活性炭。
33.如图8所示，所述隔离压差电容器的第一种形式包括绝缘外壳二8、正电极板9、负电极板11和设置在绝缘外壳二内的电介质层10和分别连接在正、负电极板上并由绝缘外壳二引出的导线二12。
34.如图9所示，所述隔离压差电容器的第二种形式包括绝缘外壳二8、置于所述绝缘外壳二8内中间位置的电介质层13、左右布置的正电极9和负电极11，分别填充在绝缘外壳二8左、右半部的电介质10，和分别连接在正、负电极上并由绝缘外壳二引出的导线二12。所述电介质层13采用聚四氟乙烯或云母，所述正电极9和负电极11的材质分别为多孔导体材料或多孔共轭聚合物。所述多孔导体材料采用活性炭或泡沫铜，所述多孔共轭聚合物采用聚吡咯、聚苯胺或噻吩，所述电介质为固态颗粒状、液态或气态绝缘物，具体采用钛酸铜钙、绝缘油、聚四氟乙烯、六氟化硫或氮气。本实施例中所述电介质层13采用聚四氟乙烯，所述正电极9和负电极11的材质物采用聚吡咯，所述电介质10采用钛酸铜钙。
35.以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.同极性分体式电容器，其特征是：包括载荷量相等的正电荷储存器和负电荷储存器，所述正电荷储存器和负电荷储存器分别由多个电连接的电荷储存器单体组成，所述电荷储存器单体包括绝缘外壳一、设置在绝缘外壳一内的电极、电介质和与所述电极连接并引出绝缘外壳一的导线一，所述正电荷储存器和负电荷储存器电极引线分别与隔离压差电容器正负极相连，所述隔离压差电容器正负极之间还并联直流电源。2.根据权利要求1所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述电极采用多个平行布置的电极板，所述电介质为设置在二个相邻电极板之间的电介质层。3.根据权利要求1所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述电极采用卷绕状电极片，所述电介质为设置在卷绕状电极片表面的电介质层。4.根据权利要求1所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述电极由置于绝缘外壳一内的绝缘棒和呈螺旋状盘绕在所述绝缘棒上的导线电极构成，所述电介质为包裹在所述导线电极上的电介质层。5.根据权利要求1所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述电极的材质为多孔导体材料或多孔共轭聚合物的电极，所述电介质为固态颗粒状、液态或气态绝缘物且填充在所述绝缘外壳内一。6.根据权利要求1所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述隔离压差电容器包括绝缘外壳二、正电极板、负电极板和设置在绝缘外壳二内的电介质层和分别连接在正、负电极板上并由绝缘外壳二引出的导线二。7.根据权利要求1所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述隔离压差电容器电容器包括绝缘外壳二、置于所述绝缘外壳二内中间位置的电介质层、置于所述绝缘外壳左右两侧的正电极和负电极，所述正电极和负电极为多孔导体材料或多孔共轭聚合物，分别填充在绝缘外壳二左、右半部的电介质，和分别连接在正、负电极上并由绝缘外壳二引出的导线二，所述电介质为固态颗粒状、液态或气态绝缘物。8.根据权利要求5或7所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述多孔导体材料为活性炭或泡沫铜，所述共轭聚合物为聚吡咯、聚苯胺或噻吩，所述电介质为钛酸铜钙、绝缘油、聚四氟乙烯、六氟化硫或氮气。9.根据权利要求2所述的同极性分体式电容器，其特征是：所述电介质层为介质片，所述电极板为导体且通过印刷、溅射或喷涂方式附着在所述介质片上。
技术总结
一种同极性分体式电容器，解决了现有的平板式电容器能量密度低，正、负极板间是一层电介质，正负极板间任何一点都可能因为介质层性能降低引发击穿，击穿时所储存的巨大能量瞬间释放，容易引起爆炸的问题。它包括载荷量相等的正电荷储存器和负电荷储存器，所述正电荷储存器和负电荷储存器分别由多个电连接的电荷储存器单体组成，所述电荷储存器单体包括绝缘外壳一、设置在绝缘外壳一内的电极、电介质和与电极连接并引出的导线一，所述正电荷储存器和负电荷储存器电极引线分别与隔离压差电容器正负极相连，所述隔离压差电容器正负极之间还并联直流电源。还并联直流电源。还并联直流电源。


技术研发人员：顾天罡 顾美达
受保护的技术使用者：顾天罡
技术研发日：2021.04.03
技术公布日：2021/6/29