CN210403521U - 高压薄膜电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压薄膜电容器，包括本体和两电极引出线，本体包括电容芯子和壳体，电容芯子的两端面设有喷金层，两电极引出线的一端分别熔接于喷金层上，另一端延伸出壳体外，电容芯子由依次叠合的二留边三镀层薄膜和三留边二镀层薄膜卷绕而成。该高压薄膜电容器通过二留边三镀层薄膜中设置的左极金属层、右极金属层上设置有连接喷金层的保险丝区，使得当两边电极层超压击穿自愈时，保险丝将由于电流过大而断开，避免持续击穿的发生；通过三留边二镀层薄膜中设置的隔离块状金属层，当金属层上某个点由于电流过大而被击穿自愈时，只会发生小块金属层的击穿自愈，避免影响其它金属层，降低由于击穿自愈影响的容量大面积衰减的发生。

Description

高压薄膜电容器

技术领域

本实用新型涉及电子元器件的技术领域，特别是涉及一种高压薄膜电容器。

背景技术

薄膜电容器是以金属箔为电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜从两端重叠后卷绕成圆筒状结构的电容器。

目前,现有的高压薄膜电容器一般采用两串非安全膜的结构或者箔式与金属化膜复合的结构(两串是指具有两串电容的结构，非安全膜即是没有具备及时止损击穿自愈点的特性)，两串非安全膜的结构电压一般只能达到1200V左右，当电容器的外加电压过高时，形成电容的金属镀层上就会产生击穿自愈(击穿即是电压把介质击穿),该被击穿的点会随着电流的过大而洗掉该击穿点附近周围区域的金属镀层形成一个绝缘区即是自愈，随着过渡自愈的持续增加累积，将会导致整个电容器失效；另外，箔式结构由于尺寸较大，不适应于目前电容器小型化趋势的应用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种当金属层上的某个点被击穿自愈时，只会发生小块金属层的击穿自愈，避免影响其它金属层，降低由于击穿自愈影响的容量大面积衰减发生的高压薄膜电容器。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种高压薄膜电容器，包括本体和两电极引出线，所述本体包括电容芯子和壳体，所述电容芯子的两端面设有喷金层，两所述电极引出线的一端分别熔接于所述喷金层上，另一端延伸出所述壳体外，所述电容芯子由依次叠合的二留边三镀层薄膜和三留边二镀层薄膜卷绕而成；

二留边三镀层薄膜，包括第一聚丙烯光膜，所述第一聚丙烯光膜背向所述三留边二镀层薄膜的一面设置有相互平行且等间距分离的左极金属层、中部金属层、右极金属层，所述左极金属层与中部金属层的间距形成第一留边部，所述中部金属层与右极金属层之间的间距形成第二留边部；

所述左极金属层包括连接喷金层的第一保险丝区以及连接第一保险丝区的第一极板区，所述第一极板区上设置有若干相互平行的第一绝缘间隙以形成多个第一子极板；

所述右极金属层包括连接喷金层的第二保险丝区以及连接第二保险丝区的第二极板区，所述第二极板区上设置有若干相互平行的第二绝缘间隙以形成多个第二子极板；

三留边二镀层薄膜，包括第二聚丙烯光膜，所述第二聚丙烯光膜上向所述第一聚丙烯光膜的一面设置有相互平行且分离的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层与第二金属层之间的间距形成中留边部，所述第一金属层与第二聚丙烯光膜的端部形成第一安全留边部，所述第二金属层与第二聚丙烯光膜的另一端部形成第二安全留边部；

所述左极金属层与第一金属层在第二聚丙烯光膜上的投影具有重合部分以形成第一电容，所述中部金属层与所述第一金属层、第二金属层在第二聚丙烯光膜上的投影有重合部分以形成第二电容、第三电容，所述右极金属层与第二金属层在第二聚丙烯光膜上的投影具有重合部分以形成第四电容。

进一步地，所述二留边三镀层薄膜的宽度大于三留边二镀层薄膜的宽度。

进一步地，所述壳体包括外壳和填充料，所述填充料用于填充所述电容芯子和外壳之间的空隙。

进一步地，所述填充料为高温酸酐型环氧树脂。

进一步地，所述外壳由高密试阻燃PBT材料制成。

进一步地，所述第一安全留边部的留边量为1.5～2.0mm。

进一步地，所述第二安全留边部的留边量为1.5～2.0mm。

进一步地，所述喷金层为锌和锌锡合金，所述锌直接喷涂于所述电容芯子的两端面，所述锌锡合金喷涂于锌层的表面。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过三留边二镀层薄膜中的第二聚丙烯光膜相对于第二聚丙烯光膜上相互平行且分离的金属层具有三个留边部，使得第二聚丙烯光膜上的金属层形成隔离块状的金属层，当金属层上的某点出现被击穿时，只会发生小块金属层的击穿自愈，从而避免影响其它金属层，降低由于自愈影响的容量大面积衰减发生。

2、本实用新型通过二留边三镀层薄膜中的左极金属层、右极金属层上设置连接喷金层的保险丝区以及连接保险丝区的极板区，利用若干相互平行的绝缘间隙把极板区分为若干个子极板区，各子极板区相互独立，当极板区中的某一个子极板区内某点由于超压出现击穿自愈时，该子极板区内的电流瞬间增大，对应连接该子极板区的保险丝将由于电流过大而断开，避免持续击穿发生。

3、本实用新型通过三留边二镀层薄膜与二留边三镀层薄膜中的金属层构成的四串电容结构，根据串联分压的原理，使得电容芯子的端面电晕起始电压降低至单串结构的1/4，有效防止电晕破坏发生，提升电容器的整体耐电压性能，从而提升产品在高压条件下使用的安全性，进而使产品可使用在电压要求更高的工业产品应用电路。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中电容芯子的展开结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中电容芯子的剖视结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例中高压薄膜电容器的结构示意图。

图中：1、本体；10、电容芯子；100、喷金层；101、第一聚丙烯光膜；1010、左极金属层；10100、第一保险丝区；10101、第一绝缘间隙；10102、第一极板区；101020、第一子极板；1011、中部金属层；1012、右极金属层；10120、第二保险丝区；10121、第二绝缘间隙；10122、第二极板区；101220、第二子极板；1013、第一留边部；1014、第二留边部；102、第二聚丙烯光膜；1020、第一金属层；1021、第二金属层；1022、第一安全留边部；1023、中留边部；1024、第二安全留边部；11、外壳；2、电极引出线；3、高温酸酐型环氧树脂。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做优先描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施方式：

如图1-3所示，本实用新型示出了一种高压薄膜电容器，包括本体1和两电极引出线2，所述本体1包括电容芯子10和壳体，所述电容芯子10的两端面设有喷金层100，喷金层100附着在电容芯子10的端面主要起连接的作用，两所述电极引出线2的一端分别熔接于所述喷金层100上，另一端延伸出所述壳体外，所述电容芯子10由依次叠合的二留边三镀层薄膜和三留边二镀层薄膜卷绕而成。

二留边三镀层薄膜，包括第一聚丙烯光膜101，所述第一聚丙烯光膜101背向所述三留边二镀层薄膜的一面设置有相互平行且等间距分离的左极金属层1010、中部金属层1011、右极金属层1012，所述左极金属层1010与中部金属层1011的间距形成第一留边部1013，所述中部金属层1011与右极金属层1012之间的间距形成第二留边部1014，第一留边部1013和第二留边部1014把第一聚丙烯光膜101上的金属层分成3部分，即是左极金属层1010、中部金属层1011、右极金属层1012。

所述左极金属层1010包括连接喷金层100的第一保险丝区10100以及连接第一保险丝区10100的第一极板区10102，所述第一极板区10102上设置有若干相互平行的第一绝缘间隙10101以形成多个第一子极板101020，各第一子极板101020相互独立，当某一第一子极板101020区内的某点由于超压出现击穿自愈时，该第一子极板101020区内的电流瞬间增大，对应连接该第一子极板101020区的第一保险丝将由于电流过大而断开，避免持续击穿发生。

所述右极金属层1012包括连接喷金层100的第二保险丝区10120以及连接第二保险丝区10120的第二极板区10122，所述第二极板区10122上设置有若干相互平行的第二绝缘间隙10121以形成多个第二子极板101220，各第二子极板101220相互独立，当某一第二子极板101220区内的某点由于超压出现击穿自愈时，该第二子极板101220区内的电流瞬间增大，对应连接该第二子极板101220区的第二保险丝将由于电流过大而断开，避免持续击穿发生。

三留边二镀层薄膜，包括第二聚丙烯光膜102，所述第二聚丙烯光膜102上向所述第一聚丙烯光膜101的一面设置有相互平行且分离的第一金属层1020和第二金属层1021，所述第一金属层1020与第二金属层1021之间的间距形成中留边部1023，所述第一金属层1020与第二聚丙烯光膜102的端部形成第一安全留边部1022，所述第二金属层1021与第二聚丙烯光膜102的另一端部形成第二安全留边部1024。相互平行且分离设置的第一金属层1020和第二金属层1021通过中留边部1023、第一安全留边部1022以及第二安全留边部1024分成多个隔离块状的金属层块，各块状的金属层块相互独立，当金属层上的某点由于电流过大出现击穿自愈时，只会发生小块金属层的击穿自愈，从而避免影响其它金属层，降低由于自愈影响的容量大面积衰减发生。

所述左极金属层1010与第一金属层1020在第二聚丙烯光膜102上的投影具有重合部分以形成第一电容，所述中部金属层1011与所述第一金属层1020、第二金属层1021在第二聚丙烯光膜102上的投影有重合部分以形成第二电容、第三电容，所述右极金属层1012与第二金属层1021在第二聚丙烯光膜102上的投影具有重合部分以形成第四电容。通过构成的四串电容结构，根据串联分压的原理，使得电容芯子10的端面电晕起始电压降低至单串结构的1/4，有效防止电晕破坏发生，提升电容器的整体耐电压性能，从而提升产品在高压条件下使用的安全性，进而使产品可使用在电压要求更高的工业产品应用电路。

在一较佳实施例中，为了使得喷金层100更好地喷涂吸附于左极金属层1010、右极金属层1012上，所述二留边三镀层薄膜的宽度大于三留边二镀层薄膜的宽度，如图2所示，即可以理解，第一聚丙烯光膜101的端部与第二聚丙烯光膜102的端部存在一个间距，该间距可用于喷金层100渗透，使得喷金层100更好地吸附于第一聚丙烯光膜101中左极金属层1010、右极金属层1012的端面上。

另外，需要说明一下，由于聚丙烯光膜的厚度范围一般为4～5um，第二聚丙烯光膜102上的金属层的厚度一般为0.0045～0.005um，可以理解，第一聚丙烯光膜101与第二聚丙烯光膜102之间间隙较小，即是可以理解第一安全留边部1022、第二安全留边部1024与第一聚丙烯光膜101之间的间隙较小，喷金层100的颗粒相对于此间隙而言较大，渗透不进第一安全留边部1022、第二安全留边部1024与第一聚丙烯光膜101之间的间隙中，从而起到安全保护的作用，防止其出现短路的现象。

在一较佳实施例中，由于二留边三镀层薄膜和三留边二镀层薄膜依次叠合之后，喷涂喷金层100于电容芯子10的两端面形成导电面，为了保证电容器的安全性能，所述第一安全留边部1022的留边量为1.5～2.0mm；主要是为了防止形成的导电面与第二聚丙烯光膜102上的第一金属层1020接触出现短路的现象；同理，所述第二安全留边部1024的留边量为1.5～2.0mm，主要是为了防止形成的导电面与第二聚丙烯光膜102上的第二金属层1021接触出现短路的现象。

在一较佳实施例中，所述喷金层100为锌和锌锡合金，所述锌直接喷涂于所述电容芯子10的两端面，所述锌锡合金喷涂于锌层的表面，由于锌锡合金的可焊性较好，如此便可增强电容芯子10的端面与喷金层100之间的结合力。

在一较佳实施例中，所述壳体包括外壳11和填充料，外壳11用于包裹密封电容芯子10，所述填充料用于填充所述电容芯子10和外壳11之间的空隙；进一步地，所述外壳11由高密试阻燃PBT材料制成，以增强高压薄膜电容器的安全性能。

在一较佳实施例中，为了提高产品的使用寿命，所述填充料优选为高温酸酐型环氧树脂3，用于密封及防护作用。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种高压薄膜电容器，包括本体和两电极引出线，所述本体包括电容芯子和壳体，所述电容芯子的两端面设有喷金层，两所述电极引出线的一端分别熔接于所述喷金层上，另一端延伸出所述壳体外，其特征在于：所述电容芯子由依次叠合的二留边三镀层薄膜和三留边二镀层薄膜卷绕而成；

二留边三镀层薄膜，包括第一聚丙烯光膜，所述第一聚丙烯光膜背向所述三留边二镀层薄膜的一面设置有相互平行且等间距分离的左极金属层、中部金属层、右极金属层，所述左极金属层与中部金属层的间距形成第一留边部，所述中部金属层与右极金属层之间的间距形成第二留边部；

所述左极金属层包括连接喷金层的第一保险丝区以及连接第一保险丝区的第一极板区，所述第一极板区上设置有若干相互平行的第一绝缘间隙以形成多个第一子极板；

所述右极金属层包括连接喷金层的第二保险丝区以及连接第二保险丝区的第二极板区，所述第二极板区上设置有若干相互平行的第二绝缘间隙以形成多个第二子极板；

三留边二镀层薄膜，包括第二聚丙烯光膜，所述第二聚丙烯光膜上向所述第一聚丙烯光膜的一面设置有相互平行且分离的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层与第二金属层之间的间距形成中留边部，所述第一金属层与第二聚丙烯光膜的端部形成第一安全留边部，所述第二金属层与第二聚丙烯光膜的另一端部形成第二安全留边部；

所述左极金属层与第一金属层在第二聚丙烯光膜上的投影具有重合部分以形成第一电容，所述中部金属层与所述第一金属层、第二金属层在第二聚丙烯光膜上的投影有重合部分以形成第二电容、第三电容，所述右极金属层与第二金属层在第二聚丙烯光膜上的投影具有重合部分以形成第四电容。

2.如权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述二留边三镀层薄膜的宽度大于三留边二镀层薄膜的宽度。

3.如权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述壳体包括外壳和填充料，所述填充料用于填充所述电容芯子和外壳之间的空隙。

4.如权利要求3所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述填充料为高温酸酐型环氧树脂。

5.如权利要求3所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述外壳由高密试阻燃PBT材料制成。

6.如权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述第一安全留边部的留边量为1.5～2.0mm。

7.如权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述第二安全留边部的留边量为1.5～2.0mm。

8.如权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述喷金层为锌和锌锡合金，所述锌直接喷涂于所述电容芯子的两端面，所述锌锡合金喷涂于锌层的表面。

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