CN104347271B - 薄膜电容器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于获得一种薄膜电容器，其为具有如下部分的带外部端子的薄膜电容器：使用薄膜作为电介体进行卷绕且在两个端面上设有金属喷镀电极的电容器元件；用于容纳该电容器元件的在一个端面具有开口部的有底筒状的外壳；对该外壳的开口部进行封口的封口体；在该封口体上设置的外部端子；以及连接该外部端子与所述金属喷镀电极之间的引出引线。如此，在维持薄膜电容器的耐湿性和耐振动性的同时，消除在引出端子与电容器元件的金属喷镀电极连接处产生的连接不良，且能够使用大电流。本发明提供一种薄膜电容器，其特征在于，引出引线中至少与外壳开口部侧的金属喷镀电极相连接的引出引线具有在长度方向上折回的折回部分。

Description

薄膜电容器

技术领域

本发明涉及薄膜电容器，特别涉及带外部端子的薄膜电容器。

背景技术

带外部端子的薄膜电容器是薄膜电容器中将电容器元件容纳在外壳内、并用带外部端子的封口体对开口部进行封口的电容器。

薄膜电容器的电容器元件使用薄膜作为电介体，卷绕后通过金属喷镀法使锌、铜或铝等金属附着在弯卷的两个端面上，从而形成元件外部电极(以下称为金属喷镀电极)。

近年来，出于对环境的考虑，采用适合于节能化、高效率化的逆变器电路，由于该逆变器电路的使用电压高，因此对于电容器有采用薄膜电容器的倾向。特别是车载等移动体的用途中，耐湿性、耐振动性等使用条件是在宽温度范围内长期需要的。

因此，替代将引出端子的前端部分作为外部端子来使用，而在专利文献1中公开了在外壳的开口部设置封口体来改善耐湿性，此外通过在该封口体上设置外部端子，与引出端子连接来改善耐振动性的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-77282号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在使用大电流的情况下，由于电容器大型化，因此电容器元件的重量变重。因此，在引出引线与电容器元件的金属喷镀电极的连接部分易受到应力，连接部分的连接电阻容易增加，易产生发热问题。

本发明的目的在于，得到一种在维持带外部端子的薄膜电容器的耐湿性和耐振动性的同时，消除在电容器元件的金属喷镀电极与引出端子的连接处产生的连接不良，并且能够使用大电流的薄膜电容器。

解决课题的方法

为了解决上述课题，提供下述薄膜电容器。

(1)一种薄膜电容器，其特征在于，具有：使用薄膜作为电介体并与电极一起层叠卷绕且在两个端面上设有金属喷镀电极的电容器元件、用于容纳该电容器元件的在一个端面具有开口部的有底筒状的外壳、对该外壳的开口部进行封口的封口体、在该封口体上设置的外部端子、以及连接该外部端子与所述金属喷镀电极之间的引出引线，以所述金属喷镀电极之间的方向为所述外壳的深度方向的方式将所述电容器元件容纳在所述外壳内，所述引出引线中至少与所述外壳开口部侧的金属喷镀电极相连接的所述引出引线具有在长度方向上折回的折回部分。

(2)如(1)所述的薄膜电容器，其特征在于，将两个所述电容器元件重叠，进行并联电连接，并容纳在所述外壳内，分别与和所述电容器元件的相对侧相反一侧的所述金属喷镀电极相连接的所述引出引线被连接在外部端子处。

(3)如(1)或(2)所述的薄膜电容器，其特征在于，所述折回部分为蜿蜒折曲。

(4)如(1)、(2)或(3)所述的薄膜电容器，其特征在于，所述折回部分为弹簧状。

(5)如(1)、(2)、(3)或(4)所述的薄膜电容器，其特征在于，在所述折回部分，在长度方向上设有狭缝。

发明的效果

提供一种通过在本发明的引出引线上设置的长度方向的折回，从而在维持带外部端子的薄膜电容器的耐湿性和耐振动性的同时，降低施加在引出引线与电容器元件的金属喷镀电极的连接部分上的应力，消除引出端子与电容器元件的金属喷镀电极的连接处产生的连接不良，并且耐受大电流的带外部端子的薄膜电容器。

附图说明

图1示意性示出了本发明的薄膜电容器的剖面图。

图2示意性示出了本发明的薄膜电容器的另一例的剖面图。

图3示意性示出了本发明的薄膜电容器的另一例的剖面图。

图4示意性示出了本发明的薄膜电容器的另一例的剖面图。

图5示意性示出了本发明的薄膜电容器的引出引线部分的另一例的立体图。

符号说明

1：外壳，2：电容器元件，3：封口体，4：金属喷镀电极，5：引出引线，5a：折回部分，6：外部端子，7：分隔体，8：注入孔，9：绝缘树脂，10：狭缝。

具体实施方式

本发明所述的电容器元件是将在聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯等薄膜表面上通过蒸镀铝、铜或锌等金属或合金等而金属化的薄膜、所述金属的箔隔着薄膜进行重叠卷绕，在弯卷的两个端面上热喷涂锌、铜、铝等金属而设置金属喷镀电极的一般性电容器元件。剖面形状在卷绕的状况下为圆形，在将其压扁的状况下为扁平形，扁平形时其侧面是平面，容纳效率、散热性提高。

本发明的金属喷镀电极是由铜、锌、铝、锡、焊料等金属或合金构成并通过热喷涂形成的设于电容器元件端面上的电极，可以使用通常在薄膜电容器中所使用的电极。视情况还可以对金属喷镀电极的表面实施镀敷。

本发明的外壳是在一个端面具有开口部的有底筒状的容器，是通常在薄膜电容器中所使用的外壳，可以由塑料或金属形成。如果是塑料，则例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯系、聚对苯二甲酸丁二醇酯系、聚碳酸酯系或聚苯硫醚系等树脂。如果是金属，则例如可以使用铝、镁、铁、不锈钢、铜或它们的合金等。

本发明的封口体用于将外壳的开口部封闭，与外壳的开口部粘接、固着或熔合。

本发明的外部端子是用于与外部连接的一对端子，其贯通封口体。形状除了简单的柱状体之外，还可以以不从封口体脱落的方式，以与封口体的电容器元件侧表面相接触的方式在柱状体的柱体部设置凸缘部。于是，由该凸缘部和设置在与封口体的外表面相接一侧的紧固件来夹持封口体时，外部端子被固定在封口体上。紧固件例如被插入到设置在柱状体的柱体部上的槽部等部位。并且，与外部设备通过利用螺栓能够连接的、在外部端子的与柱体部的凸缘部相反一侧设置的螺纹加工部等来进行连接。

作为外部端子主体的材质，例如由铜、铝、铁、镍、不锈钢、磷青铜等金属或合金构成，有时也在表面镀敷锡、焊料等。柱体部为直径1mm至30mm程度的柱状，其大小由流过的电量决定。柱体部或凸缘部的外周形状是多边形或非圆形时，因防止在外部端子的轴向上旋转而优选。通过最终注入的绝缘树脂填充凸缘部的外周而将旋转固定。一般为6边形或4边形，也可以是椭圆形、波状的圆形。在没有凸缘部的情况下，柱体部的外周形状特别是封口体部分或与其相比的外壳内侧是多边形或非圆形时，因防止在外部端子的轴向上旋转而优选。

本发明的引出引线用于将外部端子与金属喷镀电极之间电连接，从外部端子到金属喷镀电极的方向为长度方向。可以使用铜、铝、铁、镍、不锈钢、磷青铜等能够变形的金属的箔、薄板，可以使用能够焊料连接、焊接、压接的材料，特别优选作为优良导电体的铜或铜合金，也可以在表面设置锡、焊料等的镀层。此外，有时也用绝缘物覆盖连接部分以外的部分。此外，在引出引线中至少与外壳开口部侧的金属喷镀电极连接的引出引线，设置在长度方向上折回的折回部分。在长度方向上折回，是指折痕线在引出引线的宽度方向上形成。如果该折回部分为弹簧状，则由于易于变形而优选。此外，如果折回部分中在引出引线的长度方向上设置一个或多个狭缝，则在与上述弹簧弹性方向成直角的方向上也易于变形，因而优选。

此外，特别是与外壳开口部侧的金属喷镀电极连接的引出引线，由于外部端子与金属喷镀电极之间的间隔狭小，因此引出引线的长度易于变短。因此，如果将该折回部分蜿蜒折曲，则引出引线的长度会变得更长，易于缓和薄膜电容器内的变形，因而优选。此外，如果该部分为弹簧状，则引出引线能够挤压金属喷镀电极，因此引出引线与金属喷镀电极的连接稳定，因而优选。

本发明的狭缝是在引出引线的折回部分上设置的缝隙，是在引出引线的长度方向上长的缝隙。狭缝的宽度为0.2mm至2mm程度，如果窄，则变形时缝隙易于接触，如果宽，则电流容易受到限制。狭缝的数量设置一条以上即多条。数量越多，则对于横向的变形，追随性提高，但由于数量越多电极截面积越减小，因此流过的电流易于受到限制。

以下，基于附图所示的实施方式来说明本发明。

图1示意性地显示了本发明的薄膜电容器的剖面图。

形成了如下结构：在一个端面具有开口部的外壳1内容纳一个电容器元件2，由封口体3对开口部进行封口。

电容器元件2在弯卷的两个端面上设有金属喷镀电极4，并按照一个金属喷镀电极4位于外壳1的开口部侧、另一个金属喷镀电极4位于外壳1的内底侧的方式容纳在外壳1内。

引出引线5是长条状的能够变形的金属的箔或薄板，将封口体3上设置的外部端子6与金属喷镀电极4电连接。在与外壳1内底侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5和外壳1开口部侧的金属喷镀电极4之间设有绝缘性的分隔体7，使得与外壳1内底侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5不与外壳1开口部侧的金属喷镀电极4相接触。此外，与外壳1开口部侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5设置在长度方向上折回的折回部分5a。该折回在3个部位，整体形成了蜿蜒折曲。该折回为弹簧状，作为电容器组装后折回部分5a以稍稍压缩的状态发生变形时，外部端子6与引出引线5之间的连接、特别是金属喷镀电极4与引出引线5的连接成为压缩状态，连接稳定，从该点出发是优选的。

此外，从设于封口体3的注入孔8向外壳1内部注入绝缘树脂9并使其固化。

绝缘树脂9是电容器的绝缘填充材料，可以使用通常在薄膜电容器的填充用途中所使用的材料，是在环氧树脂、聚氨酯树脂等树脂中混合有填料等的材料。作为填料，可以使用硅、钛、铝、钙、锆、镁等的氢氧化物、氧化物、碳化物、氮化物、它们的复合物等。根据需要还可以添加阻燃剂、抗氧化剂。

特别是在使用大电流的情况下，由于电容器元件2大型化，因此各材料间的热膨胀差会因使用温度的高低而变得更大，因而绝缘树脂9优选比环氧树脂更柔软的聚氨酯树脂或环氧改性聚氨酯树脂等。

图2示意性显示了本发明的薄膜电容器的另一例的剖面图。

与图1的不同在于，在与外壳1内底侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5上的与金属喷镀电极4连接的附近设置在长度方向上折回的折回部分5a，由此，能够在外壳1内底侧的金属喷镀电极4和与其相连接的引出引线5之间的连接处降低连接应力。

图3示意性显示了本发明的薄膜电容器的另一例的剖面图。

形成了如下结构：在一个端面具有开口部的外壳1内容纳2个电容器元件2，由封口体3对开口部进行封口。

2个电容器元件2并联连接，在金属喷镀电极4之间的方向上纵向堆积。由此，使金属喷镀电极4的内侧彼此之间与外侧彼此之间为相同极，各自与外部端子6相连接。

特别是与外壳1开口部侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5，设置蜿蜒折曲状的在长度方向上折回的折回部分5a。

与外壳1开口部侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5和与外壳1内底侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5，在与外部端子6相连接的部分彼此从相反方向与外部端子6连接。该种方式由于电流不易集中而优选。此外，这两个引出引线5为一体的引出引线，在不需要分别与外部端子6相连接的方面和部件件数削减的方面是优选的。

图4示意性显示了本发明的薄膜电容器的另一例的剖面图。

与图3的不同在于，在与外壳1内底侧的金属喷镀电极4相连接的引出引线5上的与金属喷镀电极4连接的附近设有在长度方向上折回的折回部分5a，由此，该结构能够在外壳1内底侧的金属喷镀电极4和与其相连接的引出引线5之间的连接处中降低连接应力。

此外，在使金属喷镀电极4的内侧彼此之间为相同极的引出引线5上的与外部端子6相连接的附近，设有在长度方向上折回的折回部分5a，由此，该结构能够在金属喷镀电极4和与其相连接的引出引线5之间的连接处中降低连接应力。

图5示意性显示了本发明的薄膜电容器的引出引线部分的另一例的立体图。

显示了引出引线5中用于将外壳开口部侧的金属喷镀电极和外部端子6相连接的部分，引出引线5的折回显示为蜿蜒折曲。而且，在该折回部分，在引出引线5的长度方向上设有狭缝10。

Claims (3)

1.一种薄膜电容器，其特征在于，具有：使用薄膜作为电介体并与电极一起层叠卷绕且在两个端面上设有金属喷镀电极的电容器元件、用于容纳该电容器元件的在一个端面具有开口部的有底筒状的外壳、对该外壳的开口部进行封口的封口体、在该封口体上设置的外部端子、以及连接该外部端子与所述金属喷镀电极之间的引出引线，以所述金属喷镀电极之间的方向为所述外壳的深度方向的方式将所述电容器元件容纳在所述外壳内，所述引出引线中至少与所述外壳开口部侧的金属喷镀电极相连接的所述引出引线具有在长度方向上折回的折回部分，所述折回部分为蜿蜒折曲，在所述折回部分，在长度方向上设有狭缝。

2.如权利要求1所述的薄膜电容器，其特征在于，将两个所述电容器元件重叠，进行并联电连接，并容纳在所述外壳内，分别与和所述电容器元件的相对侧相反一侧的所述金属喷镀电极相连接的所述引出引线被连接在外部端子处。

3.如权利要求1或2所述的薄膜电容器，其特征在于，所述折回部分为弹簧状。