CN103996534A - 一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，包括金属镀层和分别位于金属镀层两面的塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层，所述金属镀层材料为锌和/或铝，所述塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层材料为聚烯烃；所述塑料薄膜顶层具有与所述金属镀层接触的接触底面，所述塑料薄膜底层具有与所述金属镀层接触的接触顶面，所述接触底面和所述接触顶面具有相同的表面电荷密度。本发明所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，降低了空气中的具有氧化性的带电粒子对塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层的穿透性，且提高了塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层介电性能，降低击穿发生几率。本发明还公开了上述抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜的制造方法。

Description

一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜

技术领域

本发明涉及一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜及其制造方法，属于电容器用金属化薄膜制造技术领域。

背景技术

目前，用于制造薄膜电容器的金属化薄膜均为复合锌铝金属化薄膜。镀铝金属化薄膜具有较好的附着性能，且生产过程易于处理，但是镀铝金属化薄膜在空气中容易被氧化而形成以三氧化二铝为主要成份致密氧化层，该氧化层虽然能够阻止金属化薄膜进一步被氧化，但是在交流高压大电流下工作时，该氧化层会导致电容器的容量迅速下降；为此，在金属化薄膜镀铝的基础上再镀一层锌能够很好地防止内层镀铝层形成氧化层，从而不会发生电容器的容量迅速下降的情况，但是金属化薄膜镀锌层还原性更强，在空气中被氧化的速率更快且氧化形成的氧化锌具有蓬松的结构，难以阻止进一步氧化的发生，因此金属化薄膜镀锌层不仅在加工时难以处理，而且容易导致电容器发生发热甚至击穿的事故；为此，还需要在金属化薄膜镀铝镀锌的基础上再镀一层铝，从而起到保护金属化薄膜镀锌层的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，能够提高金属化电容器薄膜金属镀层的抗氧化能力。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，包括：金属镀层和分别位于金属镀层两面的塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层，所述金属镀层材料为锌和/或铝，所述塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层材料为聚烯烃；

所述塑料薄膜顶层具有与所述金属镀层接触的接触底面，所述塑料薄膜底层具有与所述金属镀层接触的接触顶面，所述接触底面和所述接触顶面具有相同的表面电荷密度。

作为上述技术方案的改进，所述接触底面和所述接触顶面具有相同的表面电荷密度均为零。

作为上述技术方案的改进，所述塑料薄膜底层材料为聚丙烃。

本发明还提出了一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜的制造方法，包括如下步骤：

步骤一、对塑料薄膜顶层的接触底面和塑料薄膜底层的接触顶面进行表面电荷处理；

步骤二、对步骤一处理后的接触底面和接触顶面进行表面电荷密度测量，当接触底面和接触顶面表面电荷密度不一致时需再次进行步骤一的操作，直至接触底面和接触顶面表面电荷密度一致；

步骤三、采用溅射镀膜或真空蒸镀方式在经步骤二处理的塑料薄膜底层的接触顶面形成金属镀层；

步骤四、采用热力压合的方式将塑料薄膜顶层的接触底面固定到步骤三加工的金属镀层上。

作为上述技术方案的改进，步骤一进一步优化地方式为：对塑料薄膜顶层的接触底面和塑料薄膜底层的接触顶面进行表面电荷消除处理；

步骤二进一步优化地方式为：对步骤一处理后的接触底面和接触顶面进行表面电荷密度测量，当接触底面和接触顶面表面电荷密度不为零时需再次进行步骤一的操作，直至接触底面和接触顶面表面电荷密度均为零；

步骤三和步骤四与上述技术方案相同。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，一方面增设塑料薄膜顶层保护金属镀层原本暴露在空气中的部分，但是仅仅增加塑料薄膜顶层固然具有有益效果，但同时增加的加工原料成本也大大降低了上述方案产业化的可行性，鉴于此，进一步限定金属镀层两面具有相同的表面电荷密度，不会产生垂直于金属镀层的电场，因此可以有效地降低金属镀层在垂直方向上输送电势的能力，从而降低了空气中的具有氧化性的带电粒子对塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层的穿透性，并且进一步提高了塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层介电性能，降低击穿发生几率，因此相对于现有技术可以进一步降低塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层的厚度，以抵消增设塑料薄膜顶层所造成的原料成本增加。

附图说明

图1为本发明所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜截面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1所示，为本发明所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜结构示意图。本发明所述一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，包括：金属镀层1和分别位于金属镀层两面的塑料薄膜顶层2和塑料薄膜底层3，所述金属镀层1材料为锌和/或铝，所述塑料薄膜顶层2和塑料薄膜底层3材料为聚烯烃；

所述塑料薄膜顶层2具有与所述金属镀层1接触的接触底面21，所述塑料薄膜底层3具有与所述金属镀层1接触的接触顶面31，所述接触底面21和所述接触顶面31具有相同的表面电荷密度。

作为上述技术方案的改进，所述接触底面21和所述接触顶面31具有相同的表面电荷密度均为零。

所述塑料薄膜底层3材料为聚丙烃。聚烯烃都具有良好的节电性能和热粘性，因此适合应用于本发明提出的技术方案中，其中聚丙烃是目前在电容器用金属化薄膜中应用最为广泛的一种塑料薄模材料，选用聚丙烃能够较好的适应现有工艺和设备。

本实施例提供的抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜其制造方法包括如下步骤：

一、对塑料薄膜顶层的接触底面和塑料薄膜底层的接触顶面进行表面电荷处理。

表面电荷处理的方法在现有技术中已经有很多种：

一方面可以采用等离子表面处理技术增加塑料薄膜顶层的接触底面和塑料薄膜底层的接触顶面的电荷密度，直至接触底面和接触顶面的电荷密度相一致，具体地如：电晕放电或辉光放电表面处理。电晕放电或辉光放电表面处理技术是一种公知的技术手段，因此本文不赘述。

另一方面可以对塑料薄膜顶层的接触底面和塑料薄膜底层的接触顶面的电荷密度进行消零处理：在40～60℃恒温的惰性气体保护的环境中，通入卤族元素气体，并将需要处理的接触底面和接触顶面暴露于卤族元素气体中，保持5～20 min即完成薄膜表面电荷密度消零处理。

二、对步骤一处理后的接触底面和接触顶面进行表面电荷密度测量，当接触底面和接触顶面表面电荷密度不一致时需再次进行步骤一的操作，直至接触底面和接触顶面表面电荷密度一致。

表面电荷密度测量的方式已经有很多，主要都是感应探头法，在专利文献中也公开了一些对感应探头法表面电荷密度测量方式做出改进的例子，具体地如公告号为CN 101515003 B的已授权的中国发明专利中公开的记载。

三、采用溅射镀膜或真空蒸镀方式在经步骤二处理的塑料薄膜底层的接触顶面形成金属镀层。溅射镀膜或真空蒸镀方式为现有技术中成熟的技术方案，具体地对于本发明而言，溅射镀膜或真空蒸镀工艺参数参考值为：冷却滚筒的表面温度控制在14～17℃，膜通过冷却滚筒的速度为3±1 m/min，真空室的真空度应当不大于5×10^-3 Pa。

四、采用热力压合的方式将塑料薄膜顶层的接触底面固定到步骤三加工的金属镀层上。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，其特征是，包括：金属镀层和分别位于金属镀层两面的塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层，所述金属镀层材料为锌和/或铝，所述塑料薄膜顶层和塑料薄膜底层材料为聚烯烃；

所述塑料薄膜顶层具有与所述金属镀层接触的接触底面，所述塑料薄膜底层具有与所述金属镀层接触的接触顶面，所述接触底面和所述接触顶面具有相同的表面电荷密度。

2.如权利要求1所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，其特征是，所述接触底面和所述接触顶面具有相同的表面电荷密度均为零。

3.如权利要求1或2所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜，其特征是，所述塑料薄膜底层材料为聚丙烃。

4.如权利要求1所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜的制造方法，其特征是包括如下步骤：

步骤一、对塑料薄膜顶层的接触底面和塑料薄膜底层的接触顶面进行表面电荷处理；

步骤二、对步骤一处理后的接触底面和接触顶面进行表面电荷密度测量，当接触底面和接触顶面表面电荷密度不一致时需再次进行步骤一的操作，直至接触底面和接触顶面表面电荷密度一致；

步骤三、采用溅射镀膜或真空蒸镀方式在经步骤二处理的塑料薄膜底层的接触顶面形成金属镀层；

步骤四、采用热力压合的方式将塑料薄膜顶层的接触底面固定到步骤三加工的金属镀层上。

5.如权利要求4所述的一种抗氧化性能改进的金属化电容器薄膜的制造方法，其特征是：

步骤一、对塑料薄膜顶层的接触底面和塑料薄膜底层的接触顶面进行表面电荷消除处理；

步骤二、对步骤一处理后的接触底面和接触顶面进行表面电荷密度测量，当接触底面和接触顶面表面电荷密度不为零时需再次进行步骤一的操作，直至接触底面和接触顶面表面电荷密度均为零；

步骤三、采用溅射镀膜或真空蒸镀方式在经步骤二处理的塑料薄膜底层的接触顶面形成金属镀层；

步骤四、采用热力压合的方式将塑料薄膜顶层的接触底面固定到步骤三加工的金属镀层上。