CN109300699A - 一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电容技术领域，尤其是一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组。它包括壳体、法拉电容组件和第一密封胶；壳体上开设有容置槽；法拉电容组件包括电路板和多个电容单体，每个电容单体的上端面均设置有防爆阀且其下端面均设置有正、负极导针。本发明将法拉电容组件的导针端对位插接于容置槽的底部，再用第一密封胶使法拉电容组件的导针端密封于容置槽内，从而可以使法拉电容组件的防爆阀端位于容置槽外，同时，同一壳体可以用于密封与容置槽对位插接的不同高度的法拉电容组件，进而降低生产成本。该装置结构简单，安全性能高、生产成本低且便于批量化生产，具有很强的实用价值和市场推广价值。

Description

一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组
技术领域
本发明涉及电容技术领域，尤其是一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组。
背景技术
法拉电容，又叫双电层电容器、超级电容器，是一种电化学元件。它通过极化电解质来储能，但在其储能的过程并不发生化学反应，且储能过程是可逆的，从而它可以反复充放电数十万次。法拉电容还是一种新型绿色环保的储能器件，具有效率极高、高电流容量、电压范围宽、使用温度范围广、工作寿命长、免维护易保养、整合简单、低成本等优越的特性。由于现有的电容单体的电压一般为2.7V或者3.0V，从而在需要得到更高耐压的法拉电容时，只有通过串联的办法来提高法拉电容的耐压，通过串联连接多个电容单体组成一个耐压的电容组件即称之为法拉电容模组。
在实际使用的过程中，法拉电容可能会工作于高温高湿的条件下；在高温的环境下，法拉电容在电解液分解的过程中容易涨气，进而导致电容单体出现漏液的现象，严重时可直接导致用户线路的损坏或者报废；在高湿度的环境下，外界的水分子会沿着电容单体上的导针渗透进电容单体内部，与电容单体内部的电解液发生反应，进而导致法拉电容出现内阻增大，容量降低的情况，严重时也可导致电容单体出现漏液的现象，进而使用户线路板损坏或者报废；因此，需要将法拉电容进行密封处理，尤其是将法拉电容上的引针根部进行密封，以有效地减缓水分子的渗透，提高法拉电容在高温高湿环境下工作的可靠性，另一方面通过密封使法拉电容产生的液体完全限定在电容铝壳内，可以减小电容单体漏液时造成的危害。目前密封式法拉电容模组在智能燃气表、智能水表以及智能电表中都有急切的应用需求。
现有技术中的密封型法拉电容模组往往是将多个电容单体完全密封于壳体内，从而导致多个电容单体上的防爆阀均处于密闭的空间，使防爆阀无法起到防爆的作用，从而降低电容单体的安全性能，进而影响到整个法拉电容模组的安全性。同时，现有技术中的法拉电容模组在密封不同高度的电容时需要开发相应的壳体，进而大大增加了法拉电容模组的生产成本。
因此，有必要对现有的法拉电容模组提出改进方案，提供一种安全性能高、生产成本低且便于批量化生产的法拉电容模组。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，它包括壳体、法拉电容组件和第一密封胶；
所述壳体上开设有供法拉电容组件的一个端部对位插接的容置槽；
所述法拉电容组件包括电路板和多个电容单体，每个所述电容单体的上端面均设置有防爆阀且其下端面均设置有正、负极导针，每个所述电容单体均通过正、负极导针对位焊接于电路板上，所述多个电容单体通过正、负极导针和电路板组成串联结构；所述容置槽的底部开设有与法拉电容组件的正、负极导针对位分布的两个第一通孔，所述法拉电容组件的导针端对位插接于容置槽的底部并使法拉电容组件的正、负极导针分别穿过两个第一通孔外露于壳体分布；
所述第一密封胶填充于容置槽内以使法拉电容组件的导针端密封于容置槽内。
优选地,所述壳体的外表面上且对位于第一通孔处设置有第二密封胶。
优选地,所述壳体的外表面上且对位于第一通孔处开设有环绕第一通孔分布的第一凹槽，所述第二密封胶水设置于第一凹槽内。
优选地,所述电路板的宽度小于电容单体的直径。
优选地,所述电路板呈长条形板状结构，所述电路板上设置有多个沿电路板长边方向分布且呈直线排列的电镀通孔对，多个所述电容单体通过正、负极导针按正、负极依次排列并焊接于电镀通孔对上，所述相邻的电容单体之间通过设置于电路板上的铜箔层串联连接。
优选地，所述电路板上的电镀通孔对上均依次标注有正负极标号。
优选地，两个所述第一通孔之间还开设有第二通孔，所述法拉电容组件中的其中一个电容单体的正极导针或负极导针穿过第二通孔并外露于壳体。
优选地，所述壳体的外表面上且对位于第二通孔处开设有环绕第二通孔分布的第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二密封胶。
优选地，所述第二密封胶为UV胶。
优选地,所述第一密封胶为灌封胶，所述灌封胶为环氧树脂灌封胶、聚氨酯灌封胶和有机硅灌封胶中的一种。
由于采用了上述方案，本发明将法拉电容组件的导针端对位插接于容置槽的底部，再用第一密封胶使法拉电容组件的导针端密封于容置槽内，从而可以使法拉电容组件的防爆阀端位于容置槽外，同时，同一壳体可以用于密封与容置槽对位插接的不同高度的法拉电容组件，进而降低生产成本。该装置结构简单，安全性能高、生产成本低且便于批量化生产，具有很强的实用价值和市场推广价值。
附图说明
图1是现有技术中法拉电容模组的结构示意图；
图2是本发明实施例的结构示意图(一)；
图3是图2的剖面视图；
图4是本发明实施例的结构示意图(二)；
图5是本发明实施例的结构示意图(三)；
图6是本发明实施例的结构示意图(四)；
图7是图6的剖面视图；
图8是图7中A处的放大示意图；
图9是图6的分解示意图；
图10是图6中电路板的内部结构示意图；
图11是图6的第二种实施例的电路板的内部结构示意图；
图12是图6的串联结构的电路图；
图中：10、壳体；20、法拉电容组件；21、电路板；211、铜箔层；212、电镀通孔对；22、电容单体；221、防爆阀；222、正极导针；223、负极导针；a、容置槽；b、第一通孔；c、第一凹槽；d、电镀通孔；e、第二通孔；f、第二凹槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图12所示，本发明提供的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，它包括壳体10、法拉电容组件20和第一密封胶；壳体10上开设有供法拉电容组件20的一个端部对位插接的容置槽a；法拉电容组件20包括电路板21和多个电容单体22，每个电容单体22的上端面均设置有防爆阀221且其下端面均设置有正、负极导针，每个电容单体22均通过正、负极导针对位焊接于电路板21上，多个电容单体22通过正、负极导针和电路板21组成串联结构；容置槽a的底部开设有与法拉电容组件20的正、负极导针对位分布的两个第一通孔b，法拉电容组件20的导针端对位插接于容置槽a的底部并使法拉电容组件20的正、负极导针分别穿过两个第一通孔b外露于壳体10分布；第一密封胶填充于容置槽a内以使法拉电容组件20的导针端密封于容置槽a内。
现有技术中的法拉电容模组如图1所示，它通常包括壳体10和法拉电容组件20；壳体10上开设有法拉电容组件20的一个端部对位插接的容置槽a；其中，法拉电容组件20由多个电容单体22串联连接而成，每个电容单体22的上端面均设置有防爆阀221且下端面均设置有正、负极导针，多个电容单体22直接通过正、负极导针串联连接，通过将正、负极导针弯曲接触后进行焊接串联，由于导针弯折的过程中容易损坏电容单体22，进而可能导致整个法拉电容组件20无法起作用；同时在装配中，是将法拉电容组件20的没有导针的一端对位插接于容置槽a的底部并使法拉电容组件20完全收纳于容置槽a内，在用密封胶将容置槽a填满以使法拉电容组件20完全密封于容置槽a内(即保证电容单体22之间导针的焊接点被密封)；由于电容单体22均被完全密封于容置槽a内，因此电容单体22上的防爆阀221处于完全密封状态，容易导致防爆阀221失去效力，从而存在安全隐患，例如法拉电容模组在使用的过程中因过压或其它原因而造成电解液分解时电容单体22内会产生一定的内压，封闭的环境使内压无处释放，当内压增加到一定程度后，会使整个法拉电容组件20存在***的危险，从而存在极大的安全隐患。此外，由于需要将法拉电容组件20完全密封于容置槽a内，因此需要较多的密封胶进行填充，同时需要壳体10的长度(即容置槽a的深度)大于电容单体22的长度，即生产同一款壳体10只能适用于装配长度比壳体10小的法拉电容组件20，针对不同长度的法拉电容组件20则需要生产不同的壳体10，从而增加了生产成本，不利于批量化生产。
与现有技术中的电容模组相比，本装置存在以下优点：
1、本发明实施例的法拉电容模组利用法拉电容组件20的导针端对位插接于容置槽a的底部并使法拉电容组件20的正、负极导针分别穿过两个第一通孔b外露于壳体10分布,因此在第一密封胶填充于容置槽a内的过程中，只需要填充容置槽a的底部(作为优选第一密封胶填充容置槽a的二分之一至四分之三范围内即可)即可保证电容单体22之间导针的焊接点被密封，无须注入太多的第一密封胶，因此壳体10也无需很长，针对不同长度的法拉电容组件20均可安装在同一款壳体10内，使用范围广，便于降低生产成本和批量化生产；
2、法拉电容组件20的防爆阀端(即每个电容单体22的上端面)使外露于壳体10分布的，因此可以确保防爆阀221不会失效，进而可以避免上述的安全隐患；
3、法拉电容组件20中的每个电容单体22在通过正、负极导针对位焊接于电路板21上以组成串联结构时，每个电容单体22在通过正、负极导针均无须发生弯折，因此可避免直接通过正、负极导针弯曲焊接从而可能导致电容单体22损坏的后果。
基于此，本装置结构简单，安全性能高、生产成本低且便于批量化生产，具有很强的实用价值和市场推广价值。
为了防止在容置槽a内注入第一密封胶时，第一密封胶通过第一通孔b向壳体10外溢出，作为优选方案，本实施例的壳体10的外表面上且对位于第一通孔b处设置有第二密封胶。由此，在容置槽a内注入第一密封胶前，先通过第二密封胶密封壳体10的外表面上且对位于第一通孔b处，待第二密封胶固化后，再向容置槽a内注入第一密封胶，从而防止第一密封胶通过第一通孔b向壳体10外溢出。
为了便于第二密封胶密封壳体10的外表面且对位于第一通孔b处，作为优选方案，本实施例的壳体10的外表面上且对位于第一通孔b处开设有环绕第一通孔b分布的第一凹槽c，第二密封胶水11设置于第一凹槽c内。由此，在壳体10的外表面上且对位于第一通孔b处开设有环绕第一通孔b分布的第一凹槽c，不仅可以非常方便的使第二密封胶填充于第一凹槽c内，而且可以防止第二密封胶在壳体10的外表面上形成凸起，而影响产品美观。
为了便于第一密封胶填充到容置槽a的底部，作为优选方案，本实施例的电路板21的宽度小于电容单体22的直径。由此，在容置槽a内注入第一密封胶的过程中，电路板21的宽度不会因为过宽而阻挡住第一密封胶向容置槽a的底部流入，从而便于第一密封胶填充于容置槽a的底部，进而保证第一密封胶能够使法拉电容组件20的导针端充分密封在容置槽a内。
为了便于使多个电容单体22通过电路板21串联连接，作为优选方案，本实施例的电路板21呈长条形板状结构，电路板21上设置有多个沿电路板21长边方向分布且呈直线排列的电镀通孔对212(电镀通孔对212由两个电镀通孔d组成，每组电镀通孔对212均可供电容单体22的正、负极导针对位插接)，多个电容单体22通过正、负极导针按正、负极依次排列并焊接于电镀通孔对212上，相邻的电容单体22之间通过设置于电路板21上的铜箔层211串联连接。由此，多个电容单体22通过正、负极导针按正、负极依次排列并焊接于电镀通孔对212上，相邻的电容单体22之间通过设置于电路板21上的铜箔层211串联连接,从而可以非常方便的使多个电容单体22串联起来；同时，在电路板21上设置有多个沿电路板21长边方向分布且呈直线排列的电镀通孔对212，可以通过批量生产的方式生产电路板21，进而达到加快生产效率的目的。图10或图11为电路板21上的电镀通孔对212的两种优选排布方式。图10所示，电镀通孔d设置为一排且沿电路板21长边方向分布且呈直线排列，电镀通孔对212依次排列在该直线上，相邻的电镀通孔对212之间通过电路板21上的铜箔层211依次连接，多个电容单体22按正、负极排列通过正、负极导针依次焊接于电镀通孔对212上，以形成串联连接结构；图11所示，电镀通孔d设置为两排且沿电路板21长边方向分布且呈直线排列，两排之间一一对应的两个电镀通孔d形成电镀通孔对212，相邻的电镀通孔对212之间通过电路板21上的铜箔层211依次连接，多个电容单体22按正、负极排列通过正、负极导针依次焊接于电镀通孔对212上，以形成串联连接结构。
为了便于使多个电容单体22焊接在电路板21上，作为优选方案，本实施例的电路板21上的电镀通孔对212上均依次标注有正、负极标号(如图8和图10所示)。由此，在电路板21上对位焊接电容单体22使多个电容单体22组成串联结构时，只需按电镀通孔对212的正、负极标号来对位焊接电容单体22即可，从而便于人工或机器识别焊接于电路板21上的多个电容单体22的正、负极情况，使焊接的过程更加简便、准确和快捷。
为了在本装置与外接电路电连接时，提供相应的支撑力，作为优选方案，本实施例的两个第一通孔b之间还开设有第二通孔e，法拉电容组件20中的其中一个电容单体22的正极导针222或负极导针223穿过第二通孔e并外露于壳体10。由此，外露于壳体10的正极导针222或负极导针223(不包括法拉电容组件20的正、负极导针)可以作为一个支点用于支撑本装置，该支点并不与外接电路电连接，只是起到支撑的作用。作为优选，本实施例的第二通孔e可以根据实际的使用情况，相应的增加第二通孔e的数量，每个第二通孔e均与法拉电容组件20中的某个电容单体22的正极导针222或负极导针223对位配合，从而达到增加多个用于支撑本装置的支点。
为了防止在容置槽a内注入第一密封胶时，第一密封胶通过第二通孔e向壳体10外溢出，作为优选方案，本实施例的壳体10的外表面上且对位于第二通孔e处开设有环绕第二通孔e分布的第二凹槽f，第二凹槽f内设置有第二密封胶。
为了保证第二密封胶的密封性能，作为优选方案，本实施例的第二密封胶为UV胶。由此，UV胶可以确保第二密封胶的密封性能。为了加快UV胶的固化，作为优选方案，本实施例的UV胶填充于第一凹槽c和第二凹槽f后，可以通过紫外线灯照射第一凹槽c和第二凹槽f内的UV胶，以加快UV胶的固化。
为了保证第一密封胶的密封性能，作为优选方案，本实施例的第一密封胶为灌封胶，灌封胶为环氧树脂灌封胶、聚氨酯灌封胶和有机硅灌封胶中的一种。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：它包括壳体、法拉电容组件和第一密封胶；
所述壳体上开设有供法拉电容组件的一个端部对位插接的容置槽；
所述法拉电容组件包括电路板和多个电容单体，每个所述电容单体的上端面均设置有防爆阀且其下端面均设置有正、负极导针，每个所述电容单体均通过正、负极导针对位焊接于电路板上，所述多个电容单体通过正、负极导针和电路板组成串联结构；所述容置槽的底部开设有与法拉电容组件的正、负极导针对位分布的两个第一通孔，所述法拉电容组件的导针端对位插接于容置槽的底部并使法拉电容组件的正、负极导针分别穿过两个第一通孔外露于壳体分布；
所述第一密封胶填充于容置槽内以使法拉电容组件的导针端密封于容置槽内。
2.如权利要求1所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述壳体的外表面上且对位于第一通孔处设置有第二密封胶。
3.如权利要求2所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述壳体的外表面上且对位于第一通孔处开设有环绕第一通孔分布的第一凹槽，所述第二密封胶水设置于第一凹槽内。
4.如权利要求1所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述电路板的宽度小于电容单体的直径。
5.如权利要求1所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述电路板呈长条形板状结构，所述电路板上设置有多个沿电路板长边方向分布且呈直线排列的电镀通孔对，多个所述电容单体通过正、负极导针按正、负极依次排列并焊接于电镀通孔对上，所述相邻的电容单体之间通过设置于电路板上的铜箔层串联连接。
6.如权利要求5所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述电路板上的电镀通孔对上均依次标注有正负极标号。
7.如权利要求1所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：两个所述第一通孔之间还开设有第二通孔，所述法拉电容组件中的其中一个电容单体的正极导针或负极导针穿过第二通孔并外露于壳体。
8.如权利要求7所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述壳体的外表面上且对位于第二通孔处开设有环绕第二通孔分布的第二凹槽，所述第二凹槽内设置有第二密封胶。
9.如权利要求2或8所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述第二密封胶为UV胶。
10.如权利要求1所述的一种防潮湿防漏液高安全性的密封法拉电容模组，其特征在于：所述第一密封胶为灌封胶，所述灌封胶为环氧树脂灌封胶、聚氨酯灌封胶和有机硅灌封胶中的一种。
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