CN106252077A - 一种应用于薄膜电容器的绕卷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及薄膜电容器制造领域，具体为一种应用于薄膜电容器的绕卷方法，其不会对超薄化的金属薄膜的绕卷造成损伤，保证薄膜电容器性能的稳定可靠，具体包括以下步骤：（1）芯子内层插入无镀层的内衬薄膜，烙铁烫封在内衬薄膜上；（2）上下两层金属化薄膜错开卷绕，增加爬电距离；（3）芯子外圈插入无镀层的外包光膜，烙铁烫封在外包光膜上。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜电容器制造领域，具体为一种应用于薄膜电容器的绕卷方法。
背景技术
随着电力电子技术的发展,各种电力变换、交流传动、储能电源等对大容量电容器的需求不断增加，由于铝电解电容在性能、可靠性和寿命方面都存在许多不足，而金属化薄膜电容替代铝电解电容的趋势越来越明显，尤其是在节能和新能源领域的应用发展迅猛，这一最新动态无疑为当前薄膜电容器行业的发展提供了新的契机，但同时在材料技术及制备工艺上也提出了许多新的难题，可以说是挑战与机遇并存。而在众多的挑战与困难当中，如何找到一种适用于超薄膜的新型电容卷绕技术，是一项尤为迫切但又有着很高难度的关键技术。
卷绕是薄膜电容器生产工艺中的第一道工序，也是最重要的工序。可以说卷绕性能决定了电容成品性能的好坏。电容器卷绕会采用自动卷绕设备，现在市场上的卷绕机存在有各种不同的品牌（包括国外及国内的），但其采用的卷绕结构方式及控制系统基本大同小异。薄膜电容技术发展至今，尤其随着薄膜材料技术的发展，超薄小型化，高能量密度，高方阻技术成为电容器设计的趋势与方向，其原来通用的卷绕技术已不适用超薄化金属化膜的卷绕要求。
当前原有的卷绕技术见图1所示：
芯子内层薄膜两极板绝缘隔离方式：薄膜电清洗镀层；
芯子内圈支撑薄膜层：金属化薄膜电清洗镀层后烙铁烫封；
芯子内层薄膜两极板绝缘隔离方式：薄膜电清洗镀层；
芯子外圈包裹保护层：金属化薄膜清洗镀层后烙铁烫封；
适用卷绕材料厚度:薄膜材料厚度3.8μm以上。
随着电力电子技术发展，尤其在新能源领域（光伏，风电，电动汽车等），对元器件的小型化、高可靠性要求越来突出，薄膜电容器的发展趋势尤其说明这一点，随着高方阻技术及超薄材料的发展成熟，现在能市场化使用的薄膜厚度在2.5μm至3.5μm，未来3~5年可以到达2μm，而按现行旧的卷绕技术明显不适用，甚至会造成一些质量不稳定的隐患：
1）超薄的金属化膜一般采用高方阻技术，由于镀层很薄，电清洗的方式受到一定限制，效果往往不理想，造成损耗增大甚至绝缘不良的隐患；
2）电清洗过程不可避免对薄膜介质造成一定损伤，薄膜较厚时不明显甚至不会在电容性能上体现，但3.5μm厚以下的薄膜会有影响；
3）由于薄膜太薄，在内圈烫封时薄膜收缩严重，内部成型效果差，容易打皱。薄膜内圈打皱的话基本产品耐压及寿命都会造成很大影响。
4）同样由于薄膜太薄，在外圈烫封时也收缩严重，容易烫伤电容介质，同时对电容芯子的包裹保护的效果不理想。
可见现行的卷绕技术明显不适用3.8μm以下更薄的薄膜（主要介质材料包括PP,PET,PPS），甚至会对电容器性能造成不稳定的影响，与现在对元器件的小型化、高可靠性要求的发展趋势是不相匹配的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种应用于薄膜电容器的绕卷方法，其不会对超薄化的金属薄膜的绕卷造成损伤，保证薄膜电容器性能的稳定可靠。
其技术方案是这样的：一种应用于薄膜电容器的绕卷方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）芯子内层插入无镀层的内衬薄膜，烙铁烫封在内衬薄膜上；
（2）上下两层金属化薄膜错开卷绕，增加爬电距离；
（3）芯子外圈插入无镀层的外包光膜，烙铁烫封在外包光膜上。
采用本发明的方法后，取消了原有的电清洗工艺，避免了电清洗造成的不良隐患，同时取消了内封工艺，采用无镀层的内衬薄膜插入方式，外层芯子也采用插入外包光膜形式，保证了薄膜电容器性能的稳定可靠，在绕卷过程中也不会损伤。
附图说明
图1为现有绕卷技术示意图；
图2为本发明绕卷技术示意图；
图3为绕卷结构状态示意图。
具体实施方式
见图2，图3所示，一种应用于薄膜电容器的绕卷方法，其包括以下步骤：
（1）芯子内层插入无镀层的内衬薄膜，烙铁烫封在内衬薄膜上；
（2）上下两层金属化薄膜错开卷绕，增加爬电距离；
（3）芯子外圈插入无镀层的外包光膜，烙铁烫封在外包光膜上。
适用卷绕材料厚度:薄膜材料厚度2.5μm甚至更薄的薄膜卷绕
本发明实现了以下技术效果：
1）改变传统的金属化薄膜卷绕工艺设计思路，取消电清洗工艺，这样避免了电清洗造成的不良隐患
2）同时取消内封工艺，突破性地采用插入内衬薄膜（无镀层）方式，同时金属化薄膜错开卷绕，增加爬电距离，解决了内层薄膜两极板绝缘隔离问题，同时可作为内层支撑，避免薄膜烫伤打皱问题，使芯子内圆效果理想；
3）外层芯子也采用插入外包光膜形式，解决了薄膜两极板绝缘隔离问题，同时包裹保护效果更佳稳定。
4）插入的内衬及外包膜厚度较厚，同时没有镀层，解决了超薄化薄膜容易烫伤及打皱的问题；
5）以内衬膜作内层支撑，以外包膜做包裹保护，超薄金属化膜仅作为电容器功能部分实现，电容器整体设计更加稳定可靠。
Claims (1)
1.一种应用于薄膜电容器的绕卷方法，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）芯子内层插入无镀层的内衬薄膜，烙铁烫封在内衬薄膜上；
（2）上下两层金属化薄膜错开卷绕，增加爬电距离；
（3）芯子外圈插入无镀层的外包光膜，烙铁烫封在外包光膜上。
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