CN107464693A - 一种高储能密度陶瓷电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高储能密度陶瓷电容器，包括基体、底电极、储能层和顶电极，所述储能层与基体之间叠加底电极和下耐击穿子层，所述下耐击穿子层设置于底电极下端，所述储能层上端依次叠加设有顶电极和上耐击穿子层。本发明采用高介电固体封装技术，通过提高封装材料介电常数，直流耐压提高，该电容器结构的核心储能层，其材料采用了玻璃陶瓷介质片，同时可以通过并联结构实现了大容量。
Description
技术领域
本发明涉及电容器技术领域，具体涉及一种高储能密度陶瓷电容器。
背景技术
高压陶瓷电容器体积小、容量大、寿命长，在电力系统中得到广泛运用，其常用钛酸钡类烧结陶瓷作为电介质。钛酸钡类烧结陶瓷孔隙多，居里温度离室温近，电容器表现为耐压低、局放大、温度稳定性差；现有常规电容器由于具有轻便，高效，环境友好，比功率高等特性，但其比能量低，近年来，由于新技术的发展和新应用的要求，高储能、小型化、轻质量、低成本、高可靠性的高储能密度电容器得到越来越广泛的研究。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高储能密度陶瓷电容器，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，采用高介电固体封装技术，通过提高封装材料介电常数，直流耐压提高，该电容器结构的核心储能层，其材料采用了玻璃陶瓷介质片，同时可以通过并联结构实现了大容量。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高储能密度陶瓷电容器，包括基体、底电极、储能层和顶电极，所述储能层与基体之间叠加底电极和下耐击穿子层，所述下耐击穿子层设置于底电极下端，所述储能层上端依次叠加设有顶电极和上耐击穿子层。
所述基体硅或二氧化硅。
所述底电极为金属薄膜、导电氧化物薄膜、或两种组合，厚度为100～1000nm。
所述储能层为玻璃陶瓷介质片，厚度为600nm～4μm。
所述玻璃陶瓷介质由陶瓷相和玻璃相组成。
所述陶瓷相为铌酸盐陶瓷相，所述玻璃相为SiO2、B2O3或二者的混合相。
所述顶电极为直径40～400μm的金属薄膜点电极。
所述金属薄膜选自Ti、Pt。
(三)有益效果
本发明实施例提供了一种高储能密度陶瓷电容器。具备以下有益效果：本发明采用高介电固体封装技术，通过提高封装材料介电常数，直流耐压提高，该电容器结构的核心储能层，其材料采用了玻璃陶瓷介质片，同时可以通过并联结构实现了大容量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高储能密度陶瓷电容器，包括基体、底电极、储能层和顶电极，所述储能层与基体之间叠加底电极和下耐击穿子层，所述下耐击穿子层设置于底电极下端，所述储能层上端依次叠加设有顶电极和上耐击穿子层，所述基体硅或二氧化硅，所述底电极为金属薄膜、导电氧化物薄膜、或两种组合，厚度为100～1000nm，所述储能层为玻璃陶瓷介质片，厚度为600nm～4μm，所述玻璃陶瓷介质由陶瓷相和玻璃相组成，所述陶瓷相为铌酸盐陶瓷相，所述玻璃相为SiO2、B2O3或二者的混合相，所述顶电极为直径40～400μm的金属薄膜点电极，所述金属薄膜选自Ti、Pt；本发明采用高介电固体封装技术，通过提高封装材料介电常数，直流耐压提高，该电容器结构的核心储能层，其材料采用了玻璃陶瓷介质片，同时可以通过并联结构实现了大容量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种高储能密度陶瓷电容器，包括基体、底电极、储能层和顶电极，其特征在于：所述储能层与基体之间叠加底电极和下耐击穿子层，所述下耐击穿子层设置于底电极下端，所述储能层上端依次叠加设有顶电极和上耐击穿子层。
2.如权利要求1所述的高储能密度陶瓷电容器，其特征在于：所述基体硅或二氧化硅。
3.如权利要求1所述的高储能密度陶瓷电容器，其特征在于：所述底电极为金属薄膜、导电氧化物薄膜、或两种组合，厚度为100～1000nm。
4.如权利要求1所述的高储能密度陶瓷电容器，其特征在于：所述储能层为玻璃陶瓷介质片，厚度为600nm～4μm。
5.如权利要求4所述的高储能密度陶瓷电容器，其特征在于：所述玻璃陶瓷介质由陶瓷相和玻璃相组成。
6.如权利要求5所述的高储能密度陶瓷电容器，其特征在于：所述陶瓷相为铌酸盐陶瓷相，所述玻璃相为SiO2、B2O3或二者的混合相。
7.如权利要求1所述的高储能密度陶瓷电容器，其特征在于：所述顶电极为直径40～400μm的金属薄膜点电极。
8.如权利要求1所述的高储能密度陶瓷电容器，其特征在于：所述金属薄膜选自Ti、Pt。
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| CN101728089A (zh) * | 2009-12-22 | 2010-06-09 | 西安交通大学 | 一种具有高储能密度的薄膜电容器及其制备方法 |
| CN103219153A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-07-24 | 欧阳俊 | 一种耐高压高储能密度电容器及其制备方法 |
| CN105810435A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-07-27 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种耐高压高储能薄膜电容器及其制备方法 |
| CN107043218A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-15 | 郭和谦 | 一种基于铌酸盐的高储能密度发光储能材料及其制备方法 |
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