CN214589569U - 一种汽车电容器用复合母排 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车电容器用复合母排，复合母排包括上母排单元和下母排单元，上母排单元包括呈L型的上母排和上母排绝缘膜，呈L型的上母排包括上母排垂直板和上母排水平板，上母排绝缘膜贴附于上母排垂直板的内侧；下母排单元包括成L型的下母排和下母排绝缘膜，呈L型的下母排包括下母排垂直板和下母排水平板，下母排垂直板包括位于上侧的下母排定位板和连接板，下母排绝缘膜贴附于下母排定位板内侧；上母排绝缘膜和下母排绝缘膜的材质均为聚酰亚胺；本实用新型提供的复合母排解决了现有技术中存在耐高温等级不足，耐高压等级不足，耐磨损能力不足和早期失效等问题。

Description

一种汽车电容器用复合母排

技术领域

本实用新型属于一种功率模块之间的电气连接部件，具体涉及一种汽车电容器用复合母排。

背景技术

复合母排又称叠层母排，一般包括导电层和绝缘层及必要的定位和粘接件组成，是一种多层复合结构。连接排使用复合母排，可以减少回路的寄生电感，保护开关器件(如IGBT)不受反向电压而击穿，也可以降低回路中EMI电磁干扰，同时可以改善***散热和装配连接等问题，在功率变换领域得到广泛应用。

传统的复合母排在材料设计选型时，导电层一般采用紫铜(如T2) 或铝合金(如1060)，绝缘层一般采用聚酯薄膜(如PET)或诺美纸 (NOMEX)，粘接材料一般采用丙烯酸热熔胶，材料价格比较低廉，但在某些领域应用，存在耐高温等级不足，耐高压等级不足，耐磨损能力不足等问题，尤其在电动汽车应用中存在早期失效的风险。

实用新型内容

本实用新型针对上述缺陷，提供一种上母排单元与下母排单元均采用聚酰亚胺薄膜作为绝缘膜，采用冷贴冷压工艺制成的具有更高耐高温登记和耐电压等级，且使用寿命更高、可靠性更强的汽车电容器用复合母排。

本实用新型提供如下技术方案：一种汽车电容器用复合母排，所述复合母排包括上母排单元和下母排单元，所述上母排单元包括呈L型的上母排和上母排绝缘膜，所述呈L型的上母排包括上母排垂直板和上母排水平板，所述上母排绝缘膜采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于所述上母排垂直板的内侧；

所述下母排单元包括成L型的下母排和下母排绝缘膜，所述呈L型的下母排包括下母排垂直板和下母排水平板，所述下母排垂直板包括位于上侧的下母排定位板和连接板，所述连接板上均匀平均分布四个孔洞，所述下母排绝缘膜采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于所述下母排定位板内侧；

所述上母排绝缘膜和下母排绝缘膜的材质均为聚酰亚胺；

所述上母排垂直板的垂直方向宽度与所述下母排定位板的垂直方向宽度相等，所述上母排垂直板上分别设置有2个～3个圆形上母排定位孔，所述下母排定位板于所述圆形上母排定位孔相对应位置设置同样数量的圆形下母排定位孔，所述圆形下母排定位孔通过飞碟状定位销与所述圆形上母排定位孔固定连接，所述上母排绝缘膜上有与所述上母排定位孔对应的上母排绝缘膜定位孔，所述下母排绝缘膜上有与所述下母排定位孔对应的下母排绝缘膜定位孔，进而所述下母排绝缘膜位于所述下母排定位板和所述上母排垂直板之间；

所述上母排绝缘膜的边缘比所述上母排垂直板的边缘长5mm，所述下母排绝缘膜的边缘比所述下母排定位板的边缘长5mm。

进一步地，所述飞碟状定位销包括圆环状蝶翼以及嵌入所述圆环状蝶翼中间的、位于其上下两个端面的定位销圆柱体。

进一步地，所述圆环状蝶翼与所述定位销圆柱体一体成型。

进一步地，所述定位销圆柱体的高度大于等于所述上母排单元和下母排单元的板材厚度。

进一步地，所述定位销圆柱体的直径与所述圆环状蝶翼的内圆直径相等，并与所述上母排定位孔和下母排定位孔的直径相等，为3mm～ 6mm。

进一步地，所述圆环状蝶翼的外圆直径比其内圆直径大5mm，5mm 是为满足安规要求的爬电距离。

进一步地，所述上母排绝缘膜和下母排绝缘膜的材质均为聚酰亚胺。

进一步地，所述上母排绝缘膜采用冷贴冷压工艺贴附于所述垂直板、所述下母排绝缘膜采用冷贴冷压工艺贴附于所述下母排定位板。

进一步地，所述上母排单元与所述下母排单元采用冷压工艺复合。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型提供的汽车可应用于电动汽车尤其是混合动力HEV 等有高耐温、高耐电压、高可靠性要求的领域。

2、本实用新型提供的汽车电容器在制备过程中应用冷贴冷压复合工艺，绝缘膜在工艺过程中不受损伤，聚乙烯醇背胶层不会发生化学反应，使电容器寿命长更长，可靠性更高。

3、本实用新型提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排，由于采用了采用聚酰亚胺膜PI绝缘层进而具有以下三方面优势：

A、适用温度范围广：高温特性分解温度500℃左右，可以长期使用温度-200～300℃，无明显熔点，低温特性在-269℃的液态氦中不会脆裂；

B、机械性能强：未填充的聚酰亚胺的抗张强度都在100Mpa以上，如均苯型聚酰亚胺的薄膜为170Mpa以上，而联苯型聚酰亚胺达到 400Mpa；

C、绝缘性能好：良好的介电性能，介电常数为3.4左右，引入氟，或将空气纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，介电常数可以降到2.8左右。

4、本实用新型提供的汽车电容器更高耐温等级，可以应用于高温场合。传统复合母排采用聚酰亚胺膜PI做绝缘层，耐高温等级为105℃，采用聚酰亚胺膜PI做绝缘层，耐高温等级为220℃(见下表数据),可以满足混合动力汽车HEV高温要求。

5、本实用新型提供的汽车电容器更高耐电压等级，可以用更薄的膜实现更高电压的电容器。传统复合母排采用聚酯薄膜PET做绝缘层，介电强度为120KV/mm，采用聚酰亚胺膜PI做绝缘层为170KV/mm，相同应用条件下，薄膜厚度可以减少1/3。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1为本实用新型提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排的整体示意图；

图2为本实用新型提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排的上母排单元的结构分解图；

图3为本实用新型提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排的下母排单元的结构分解图；

图4为本实用新型提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排的飞碟状定位销的俯视侧视图；

图5为本实用新型提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排的飞碟装定位销的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型提供的一种汽车电容器用复合母排，复合母排包括上母排单元1和下母排单元2，如图2所示，上母排单元1 包括呈L型的上母排1-1和上母排绝缘膜1-2，呈L型的上母排1-1包括上母排垂直板1-11和上母排水平板1-12，上母排绝缘膜1-2采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于上母排垂直板1-11的内侧；

如图3所示，下母排单元2包括成L型的下母排2-1和下母排绝缘膜2-2，呈L型的下母排2-1包括下母排垂直板2-11和下母排水平板2-12，下母排垂直板2-11包括位于上侧的下母排定位板2-111和连接板2-112，连接板2-112上均匀平均分布四个孔洞2-113，下母排绝缘膜2-2采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于下母排定位板 2-111内侧；

上母排绝缘膜1-2和下母排绝缘膜2-2的材质均为聚酰亚胺；

上母排垂直板1-11的垂直方向宽度与下母排定位板2-111的垂直方向宽度相等，上母排垂直板1-11上分别设置有2个～3个圆形上母排定位孔1-3，圆形下母排定位孔1-4通过飞碟状定位销3与圆形上母排定位孔1-3固定连接，上母排绝缘膜1-2上有与上母排定位孔1-3对应的上母排绝缘膜定位孔1-21，下母排绝缘膜2-2上有与下母排定位孔1-4对应的下母排绝缘膜定位孔2-21，进而下母排绝缘膜2-2位于下母排定位板 2-111和上母排垂直板1-11之间；

上母排绝缘膜1-2的边缘比上母排垂直板1-11的边缘长5mm，下母排绝缘膜2-2的边缘比下母排定位板2-111的边缘长5mm。

上母排1-1和下母排2-1采用1.5mm厚度的T2Y2紫铜板材质制备而成。

如图4-5所示，飞碟状定位销3包括圆环状蝶翼3-1以及嵌入所述圆环状蝶翼3-1中间的、位于其上下两个端面的定位销圆柱体3-2，飞碟状定位销3的圆环状蝶翼3-1与所述定位销圆柱体3-2采用PPS-50GF材料一体成型。0.2mm厚度的绝缘膜的图案根据一般根据母排形状设计，且绝缘层比上下母排边缘多出5mm，作为安规距离，本实用新型专利在绝缘层母排对应位置有直径相同的孔，作为贴附和组装定位孔使用。

定位销圆柱体3-2的高度大于等于所述上母排单元1和下母排单元2 的板材厚度。

定位销圆柱体3-2的直径与所述圆环状蝶翼的内圆直径相等，并与所述上母排定位孔1-3和下母排定位孔1-4的直径相等，为3mm～6mm。

圆环状蝶翼3-1的外圆直径比其内圆直径大5mm，5mm是为满足安规要求的爬电距离。

本实施例提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排制备方法，包括以下步骤：

1)采用1.5mm厚度的T2Y2紫铜板，经过激光切割下料，折弯、去毛刺、表面拉丝、铆焊端子、酸洗、电镀工序分别制成所述呈L型的上母排1-1和呈L型的下母排2-1；

2)采用PPS-50GF材料模具注塑或3D打印成所述飞碟状定位销3；

3)将所述上母排绝缘膜1-2的单面或双面涂覆聚乙烯醇背胶，且带有离型纸保护；并将下母排绝缘膜2-2的单面或双面涂覆聚乙烯醇背胶，且带有离型纸保护，经过模具冲压或激光切割工序，制成所需图案；

4)将所述上母排单元1和所述下母排单元2分别置于工装，上母排绝缘膜1-2采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于所述上母排垂直板1-11的内侧；所述下母排绝缘膜2-2采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于所述下母排定位板2-111内侧，将撕下离型纸的绝缘层贴附在上母排1-1和所述下母排2-1表面，再放置弹性橡胶垫，用压力设备在保压时间内作业，完成所述上母排绝缘膜1-2在所述上母排1-1和所述下母排绝缘膜2-2在所述下母排2-1一个面上的贴附，如果另一个面也需要贴附，沿包边方向弯折所述绝缘层至另一个面；

5)将所述母排单元和所述绝缘层通过各自的定位孔上设置所述飞碟定位销3完成上母排单元1和下母排单元2的定位组合，得到所述汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排。

其中上下母排与聚酰亚胺之间采用聚乙烯醇单面或双面涂覆背胶做粘合剂，使用冷压冷贴工艺，聚乙烯醇背胶层不会发生化学反应，使用不发生固化而对聚酰亚胺造成应力刺穿。

其中上母排、下母排的设计为定位孔、定位销进行限位和绝缘，可以避免装配过程中因使用工装而对母排电镀层的损伤，具有定位精准、组装方便等优点。

上母排、下母排的设计为定位孔、定位销进行限位和绝缘，可以避免装配过程中因使用工装而对母排电镀层的损伤，具有定位精准、组装方便等优点。

经试验，本实用新型提供的汽车电容器用聚酰亚胺膜冷压复合母排具有更高耐电压等级，可以用更薄的膜实现更高电压的电容器。传统复合母排采用聚酯薄膜PET做绝缘层，介电强度为120KV/mm，采用聚酰亚胺膜PI做绝缘层为170KV/mm(见表1数据)，相同应用条件下，薄膜厚度可以减少1/3。

表1

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种汽车电容器用复合母排，其特征在于，所述复合母排包括上母排单元(1)和下母排单元(2)，所述上母排单元(1)包括呈L型的上母排(1-1)和上母排绝缘膜(1-2)，所述呈L型的上母排(1-1)包括上母排垂直板(1-11)和上母排水平板(1-12)，所述上母排绝缘膜(1-2)采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于所述上母排垂直板(1-11)的内侧；

所述下母排单元(2)包括成L型的下母排(2-1)和下母排绝缘膜(2-2)，所述呈L型的下母排(2-1)包括下母排垂直板(2-11)和下母排水平板(2-12)，所述下母排垂直板(2-11)包括位于上侧的下母排定位板(2-111)和连接板(2-112)，所述连接板(2-112)上均匀平均分布四个孔洞(2-113)，所述下母排绝缘膜(2-2)采用单面或双面涂覆聚乙烯背胶的方式冷贴冷压工艺贴附于所述下母排定位板(2-111)内侧；

所述上母排绝缘膜(1-2)和下母排绝缘膜(2-2)的材质均为聚酰亚胺；

所述上母排垂直板(1-11)的垂直方向宽度与所述下母排定位板(2-111)的垂直方向宽度相等，所述上母排垂直板(1-11)上分别设置有2个～3个圆形上母排定位孔(1-3)，所述下母排定位板(2-111)于所述圆形上母排定位孔(1-3)相对应位置设置同样数量的圆形下母排定位孔(1-4)，所述圆形下母排定位孔(1-4)通过飞碟状定位销(3)与所述圆形上母排定位孔(1-3)固定连接，所述上母排绝缘膜(1-2)上有与所述上母排定位孔(1-3)对应的上母排绝缘膜定位孔(1-21)，所述下母排绝缘膜(2-2)上有与所述下母排定位孔(1-4)对应的下母排绝缘膜定位孔(2-21)，进而所述下母排绝缘膜(2-2)位于所述下母排定位板(2-111)和所述上母排垂直板(1-11)之间；

所述上母排绝缘膜(1-2)的边缘比所述上母排垂直板(1-11)的边缘长5mm，所述下母排绝缘膜(2-2)的边缘比所述下母排定位板(2-111)的边缘长5mm。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电容器用复合母排，其特征在于，所述飞碟状定位销(3)包括圆环状蝶翼(3-1)以及嵌入所述圆环状蝶翼(3-1)中间的、位于其上下两个端面的定位销圆柱体(3-2)。

3.根据权利要求2所述的一种汽车电容器用复合母排，其特征在于，所述圆环状蝶翼(3-1)与所述定位销圆柱体(3-2)一体成型。

4.根据权利要求2所述的一种汽车电容器用复合母排，其特征在于，所述定位销圆柱体(3-2)的高度大于等于所述上母排单元(1)和下母排单元(2)的板材厚度。

5.根据权利要求2所述的一种汽车电容器用复合母排，其特征在于，所述定位销圆柱体(3-2)的直径与所述圆环状蝶翼的内圆直径相等，并与所述上母排定位孔(1-3)和下母排定位孔(1-4)的直径相等，为3mm～6mm。

6.根据权利要求2所述的一种汽车电容器用复合母排，其特征在于，所述圆环状蝶翼(3-1)的外圆直径比其内圆直径大5mm。

7.根据权利要求1所述的一种汽车电容器用复合母排，其特征在于，所述上母排单元(1)与所述下母排单元(2)采用冷压工艺复合。

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