CN207183076U - 金属化安全型聚丙烯薄膜及电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种金属化安全型聚丙烯薄膜及电容器，包括聚丙烯薄膜和金属极板，金属极板覆于聚丙烯薄膜上；金属极板一端设置有金属极板加厚区并对齐贴合聚丙烯薄膜一端；聚丙烯薄膜另一端为留边区，金属极板被分隔成多个金属子极板，金属子极板包括连续金属子极板和间断金属子极板，连续金属子极板和间隔金属子极板在横向上分别并列分布，在纵向上交错分布；绝缘间隙起于留边区并延伸至金属极板加厚区，绝缘间隙与聚丙烯薄膜之间通过第一保险丝连接；绝缘间隙之间通过第二保险丝连接。本实用新型能够获得长寿命安全可靠的电容器，电容器长期运行时容量衰减小；用膜量较非安全型薄膜多，较其余类型的安全膜成本低，体积小，能量密度大。

Description

金属化安全型聚丙烯薄膜及电容器

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，具体地，涉及一种金属化安全型聚丙烯薄膜及电容器。

背景技术

众所周知，电容器行业一直是电子元器件产业的重要支柱,同时电容器作为电力电子整机系统的必用元件,其产品结构、性能也在不断的更新和发展中。近年来，随着家电、风电、光伏、电力电子等技术的迅猛发展，对薄膜电容器质量也提出了更高的要求，如小尺寸、大容量、低ESR、宽温度范围、高可靠性和良好的高频特性等，这也成为薄膜电容器能全面替代高压大容量电解电容器市场的核心因素。要保证金属化薄膜电容器具有高的性价比，必须要具备先进的生产手段和严格、精细的工艺和管理，尤其是金属化膜的蒸镀是关键技术之一。目前，市场上金属化薄膜电容器大多采用普通金属化薄膜，新一代电容器则采用了具有安全功能(Safety function)的金属化薄膜，也是当前世界上金属化薄膜电容器的最新新技术。

现有的金属化安全型聚丙烯薄膜金属极板分隔区域面积小，分布密集，无镀层区占据面积大，在电容器制造时用膜量较非安全型薄膜多10～15％。当电容器运行过载时，一个分隔区域的电弱点会影响相邻的多个分隔区域，一次性减少极板面积和电容量较多，多次下来，电容器会因容量减少超差而失去功能，电容器寿命性能受到影响。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种金属化安全型聚丙烯薄膜及电容器。

根据本实用新型提供的一种金属化安全型聚丙烯薄膜，包括聚丙烯薄膜和金属极板，其中：所述金属极板覆于所述聚丙烯薄膜上；所述金属极板一端设置有金属极板加厚区，所述金属极板一端对齐贴合所述聚丙烯薄膜一端；所述聚丙烯薄膜另一端为不设金属极板的留边区，所述金属极板被多条绝缘间隙分隔成多个金属子极板，所述金属子极板包括连续金属子极板和间断金属子极板，所述连续金属子极板和间隔金属子极板在横向上分别并列分布，所述连续金属子极板和间隔金属子极板在纵向上交错分布；所述绝缘间隙起于留边区并延伸至金属极板加厚区，所述绝缘间隙与聚丙烯薄膜之间通过第一保险丝连接；所述绝缘间隙之间通过第二保险丝连接。

优选地，所述连续金属子极板和间隔金属子极板之间绝缘间隙为直线状或者锯齿线状。

优选地，连续金属子极板和间断金属子极板的总面积之比为1:1；一个连续金属子极板的面积是一个间断金属子极板面积的整数倍。

优选地，所述第二保险丝用于连接相邻的连续金属子极板和间断金属子极板，相邻的间断金属子极板之间或者相邻的连续金属子极板之间通过绝缘间隙间隔。

优选地，所述金属极板的方阻为9-15Ω；

所述金属极板加厚区的方阻为1-4Ω，所述金属极板加厚区的为5-8mm；

所述留边区的厚度为1-3mm。

优选地，所述绝缘间隙包括横向分隔连续金属子极板的第一绝缘间隙和分隔间断金属子极板的第二绝缘间隙，其中：第一绝缘间隙的宽度为30-35mm；第二绝缘间隙的宽度为0.1-0.3mm。

优选地，第一保险丝的宽度为0.8-1.2mm；第二保险丝的宽度为0.1-0.3mm。

根据本实用新型提供的一种金属化安全型聚丙烯薄膜电容器，包括电容器芯子，所述电容器芯子主要由两个金属化安全型聚丙烯薄膜卷绕而成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型能够获得长寿命安全可靠的电容器，电容器长期运行时容量衰减小，使用安全；

2、电容器制造时的用膜量较非安全型薄膜多2％左右，较其余类型的安全膜成本低，体积小，能量密度大。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为金属化安全型聚丙烯薄膜的结构示意图；

图2为金属化安全型聚丙烯薄膜的侧视图；

图3为金属化安全型聚丙烯薄膜电容器芯子的结构示意图。

图中示出：

聚丙烯薄膜1 间断金属子极板7

金属极板2 第一保险丝8

金属极板加厚区3 第二保险丝9

留边区4 第一金属化安全型聚丙烯薄膜10

绝缘间隙5 第二金属化安全型聚丙烯薄膜11

连续金属子极板6

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，根据本实用新型提供的一种金属化安全型聚丙烯薄膜，包括聚丙烯薄膜1和金属极板2，其中：所述金属极板2覆于所述聚丙烯薄膜1上；所述金属极板2一端设置有金属极板加厚区3，所述金属极板2一端对齐贴合所述聚丙烯薄膜1一端；所述聚丙烯薄膜1另一端为不设金属极板2的留边区4，所述金属极板2被多条绝缘间隙5分隔成多个金属子极板，所述金属子极板包括连续金属子极板6和间断金属子极板7，所述连续金属子极板6和间隔金属子极板7在横向上分别并列分布，所述连续金属子极板6和间隔金属子极板7在纵向上交错分布；此种设置是由金属化安全型聚丙烯薄膜的膜宽决定的，如果膜宽较窄，可以设置一排连续金属子极板6和间隔金属子极板7，如果膜宽较宽，可以设置多排连续金属子极板6和间隔金属子极板7。所述绝缘间隙5起于留边区4并延伸至金属极板加厚区3，所述绝缘间隙5与聚丙烯薄膜1之间通过第一保险丝8连接；所述绝缘间隙5之间通过第二保险丝9连接。

所述连续金属子极板6呈四边形，其中一条边为锯齿边；所述间隔金属子极板7为五边形，横向方向上的间隔金属子极板7中，内凹五边形和外凸五边形间隔出现。连续金属子极板6和间隔金属子极板7排布紧凑，所述间隔金属子极板7还可以是其他形状，例如：矩形、正方形、菱形、六边菱形或者腰圆形。

详细地，所述连续金属子极板6和间隔金属子极板7之间的绝缘间隙5为直线状或者锯齿线状。连续金属子极板6和间断金属子极板7的总面积之比为1:1；一个连续金属子极板6的面积是一个间断金属子极板7面积的整数倍，作为优选地，四个间断金属子极板7的面积与一个连续金属子极板6的面积相等。进一步说明，所述第二保险丝9用于连接相邻的连续金属子极板6和间断金属子极板7，相邻的间断金属子极板7之间或者相邻的连续金属子极板6之间通过绝缘间隙5间隔。

进一步地，所述金属极板2的方阻为9-15Ω，优选12Ω；所述金属极板加厚区3的方阻为1-4Ω，优选2Ω；所述金属极板加厚区3的厚度为5-8mm，优选2mm；所述留边区4的厚度为1-3mm。

详细地，所述绝缘间隙5包括横向分隔连续金属子极板6的第一绝缘间隙和分隔间断金属子极板7的第二绝缘间隙，其中：第一绝缘间隙的宽度为30-35mm，优选32mm；第二绝缘间隙的宽度为0.1-0.3mm，优选0.2mm。

第一保险丝8的宽度为0.8-1.2mm，优选1mm；第二保险丝9的宽度为0.1-0.3mm，优选0.2mm。

根据本实用新型提供的一种金属化安全型聚丙烯薄膜电容器，包括电容器芯子，如图3所示，所述电容器芯子主要由第一金属化安全型聚丙烯薄膜10和二金属化安全型聚丙烯薄膜11卷绕而成。两层金属化安全型聚丙烯薄膜的结构相同，为同一膜卷分切配对而成，分切前第一金属化安全型聚丙烯薄膜10和二金属化安全型聚丙烯薄膜11的金属极板加厚区相连，按照等宽直切或波浪分切，其中第一金属化安全型聚丙烯薄膜10的聚丙烯薄膜覆压在第二金属化安全型聚丙烯薄膜11的金属极板上，第一金属化安全型聚丙烯薄膜10的金属极板加厚区对应第二金属化安全型聚丙烯薄膜11的留边区，两层金属化安全型聚丙烯薄膜的端面不对齐，错开0.7～1.7mm，第二金属化安全型聚丙烯薄膜11的金属极板加厚区在外，第一金属化安全型聚丙烯薄膜10的多个间断金属子极板正好覆压对应第一金属化安全型聚丙烯薄膜10的连续金属极子极板上。

本实用新型工作原理如下：本实用新型通过第二保险丝9间隔连续金属子极板6和间隔金属子极板7，当电容器中任何一层极板单元内发生击穿时，瞬间大电流涌向击穿点，当电流达到第二保险丝9动作阀值时，第二保险丝9瞬间动作，击穿点周围的金属层也被迅速蒸发，形成一个绝缘区，使击穿点所在的极板单元与电容器极板整体脱离，由于自愈能量能控制在一个合适数值，自愈过程极短，也不会影响相邻层薄膜介电强度，可有效防止电容器的连续击穿自愈。本实用新型不但不需要内置机械式防爆机构，而且良好的自愈性能大大提高了产品的可靠性和寿命。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种金属化安全型聚丙烯薄膜，包括聚丙烯薄膜和金属极板，其中：所述金属极板覆于所述聚丙烯薄膜上；所述金属极板一端设置有金属极板加厚区，所述金属极板一端对齐贴合所述聚丙烯薄膜一端；所述聚丙烯薄膜另一端为不设金属极板的留边区，其特征在于：

所述金属极板被多条绝缘间隙分隔成多个金属子极板，所述金属子极板包括连续金属子极板和间断金属子极板，所述连续金属子极板和间隔金属子极板在横向上分别并列分布，所述连续金属子极板和间隔金属子极板在纵向上交错分布；所述绝缘间隙起于留边区并延伸至金属极板加厚区，所述绝缘间隙与聚丙烯薄膜之间通过第一保险丝连接；所述绝缘间隙之间通过第二保险丝连接。

2.根据权利要求1所述的金属化安全型聚丙烯薄膜，其特征在于，所述连续金属子极板和间隔金属子极板之间绝缘间隙为直线状或者锯齿线状。

3.根据权利要求1所述的金属化安全型聚丙烯薄膜，其特征在于，连续金属子极板和间断金属子极板的总面积之比为1:1；一个连续金属子极板的面积是一个间断金属子极板面积的整数倍。

4.根据权利要求1所述的金属化安全型聚丙烯薄膜，其特征在于，所述第二保险丝用于连接相邻的连续金属子极板和间断金属子极板，相邻的间断金属子极板之间或者相邻的连续金属子极板之间通过绝缘间隙间隔。

5.根据权利要求1所述的金属化安全型聚丙烯薄膜，其特征在于，

所述金属极板的方阻为9-15Ω；

所述金属极板加厚区的方阻为1-4Ω，所述金属极板加厚区的为5-8mm；

所述留边区的厚度为1-3mm。

6.根据权利要求1所述的金属化安全型聚丙烯薄膜，其特征在于，所述绝缘间隙包括横向分隔连续金属子极板的第一绝缘间隙和分隔间断金属子极板的第二绝缘间隙，其中：第一绝缘间隙的宽度为30-35mm；第二绝缘间隙的宽度为0.1-0.3mm。

7.根据权利要求1所述的金属化安全型聚丙烯薄膜，其特征在于，第一保险丝的宽度为0.8-1.2mm；第二保险丝的宽度为0.1-0.3mm。

8.一种金属化安全型聚丙烯薄膜电容器，其特征在于，包括电容器芯子，所述电容器芯子主要由两个如权利要求1-7任一项所述的金属化安全型聚丙烯薄膜卷绕而成。