JP5256142B2

JP5256142B2 - Film capacitor

Info

Publication number: JP5256142B2
Application number: JP2009176515A
Authority: JP
Inventors: 崇雄北島
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2029-07-29
Also published as: JP2011029555A

Description

本発明は、フィルムコンデンサに関する。 The present invention relates to a film capacitor.

従来から、フィルムコンデンサとして、誘電体となるプラスチックフィルムの両面に、アルミニウムや亜鉛等の金属蒸着膜や金属箔の電極が設けられた構成のものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a film capacitor has a configuration in which a metal vapor deposition film such as aluminum or zinc or a metal foil electrode is provided on both surfaces of a plastic film serving as a dielectric.

このようなフィルムコンデンサの特徴の１つに、誘電体フィルムに絶縁破壊が生じた際、破壊点周辺部の電極が、流入する短絡電流のエネルギーによって発熱飛散することで、絶縁性を回復させて、ショートを防止するという自己回復機能（自己保安性）がある。
しかしながら、電圧が高くなり絶縁破壊のエネルギーが過大になると自己回復機能を発揮できず、絶縁破壊点が短絡して、コンデンサがショートしてしまう場合がある。 One of the characteristics of such a film capacitor is that when dielectric breakdown occurs in the dielectric film, the electrodes around the breakdown point are heated and scattered by the energy of the short-circuit current that flows, thereby restoring the insulation. There is a self-healing function (self-security) that prevents short circuit.
However, when the voltage is increased and the dielectric breakdown energy is excessive, the self-recovery function cannot be exhibited, the dielectric breakdown point may be short-circuited, and the capacitor may be short-circuited.

そこで、保安性を向上させたフィルムコンデンサとして、図１１および図１２に示すように、電極を絶縁スリット９５によって分割して複数の分割電極部９２を形成し、この複数の分割電極部９２を、細幅のヒューズ機能を果たすヒューズ部９３で接続したフィルムコンデンサがある（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, as a film capacitor with improved safety, as shown in FIGS. 11 and 12, the electrode is divided by an insulating slit 95 to form a plurality of divided electrode portions 92, and the plurality of divided electrode portions 92 are There is a film capacitor connected by a fuse portion 93 that performs a narrow fuse function (see, for example, Patent Document 1).

このフィルムコンデンサにおいては、絶縁破壊が生じた際、破壊箇所近傍の分割電極部９２にヒューズ部９３を介して電流が局所的に集中して流れ込むため、このヒューズ部９３を速やかに飛散させることができる。ヒューズ部９３が飛散すると、絶縁破壊箇所の特定の分割電極部９２に電流が流れなくなるため、絶縁性が回復する。 In this film capacitor, when dielectric breakdown occurs, the current locally flows into the divided electrode portion 92 near the broken portion via the fuse portion 93, so that the fuse portion 93 can be quickly scattered. it can. When the fuse portion 93 is scattered, current does not flow to the specific divided electrode portion 92 at the dielectric breakdown location, so that the insulating property is recovered.

特開２００９―９４５４３号JP 2009-94543 A

フィルムコンデンサは、長寿命化のためにリプル電流等による発熱を低減すること、および、保安性をより向上させることが求められている。
保安性を向上させる方法としては、ヒューズ部の膜厚を薄くする方法が考えられる。ヒューズ部の膜厚を薄くすると、ヒューズ部を飛散させるために要するエネルギーレベルが下がるため、絶縁破壊が生じた際、より小さい放電エネルギーでヒューズ部を飛散させることができる。同時に、ヒューズ部の膜厚を薄くすることによって膜抵抗が高くなるため、発熱量が大きくなり、速やかにヒューズ部を飛散させることができる。 A film capacitor is required to reduce heat generation due to a ripple current or the like and to further improve safety for extending the life.
As a method for improving the security, a method of reducing the film thickness of the fuse portion is conceivable. If the film thickness of the fuse portion is reduced, the energy level required for scattering the fuse portion is lowered. Therefore, when dielectric breakdown occurs, the fuse portion can be scattered with smaller discharge energy. At the same time, since the film resistance is increased by reducing the film thickness of the fuse portion, the amount of heat generation is increased and the fuse portion can be quickly scattered.

しかしながら、ヒューズ部は隣接する分割電極部の間に位置しており、同一面に形成されている。そのため、ヒューズ部と分割電極部とは、蒸着等の公知の成膜技術によって一度に形成されるのが普通であり、この場合、膜厚（膜抵抗）が必然的に同じになる。そのため、ヒューズ部を薄くすると、これに合わせて分割電極部の膜厚も薄くなり、分割電極部の電気抵抗が高くなるため、通電時の発熱量が大きくなってしまう。 However, the fuse portion is located between the adjacent divided electrode portions and is formed on the same surface. Therefore, the fuse portion and the divided electrode portion are usually formed at a time by a known film formation technique such as vapor deposition, and in this case, the film thickness (film resistance) is necessarily the same. Therefore, if the fuse portion is thinned, the thickness of the divided electrode portion is reduced accordingly, and the electric resistance of the divided electrode portion is increased, so that the amount of heat generated during energization is increased.

逆に、発熱量を低減するには、分割電極部の膜厚を厚くして電気抵抗を低くすればよいが、この場合、ヒューズ部の膜厚も厚くなるため、保安性が低下してしまう。
このように、保安性の向上と発熱量の低減とは相反する要求であり、同時に実現することが困難であった。 Conversely, in order to reduce the amount of heat generated, it is only necessary to increase the thickness of the divided electrode portion to lower the electrical resistance. However, in this case, the thickness of the fuse portion is also increased, so the safety is lowered. .
As described above, improvement in safety and reduction in heat generation are contradictory requirements, and it has been difficult to realize at the same time.

そのため、従来の構成では、保安性を向上させるために、ヒューズ部の寸法（幅や数など）を変化させてヒューズ部の動作性を改善しているが、ヒューズ部の寸法にはＪＩＳ規格などの制約が多く、十分な保安性能を確保することができなかった。 Therefore, in the conventional configuration, in order to improve security, the dimensions (width, number, etc.) of the fuse part are changed to improve the operability of the fuse part. There were many restrictions, and sufficient safety performance could not be secured.

そこで、本発明は、保安性を向上させると共に、通電時の発熱を低減することのできるフィルムコンデンサを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the film capacitor which can improve the safety | security and can reduce the heat_generation | fever at the time of electricity supply.

この発明は、誘電体フィルムの表面に金属膜が形成された金属化フィルムを少なくとも２枚重ね合わせて巻回または積層してなるフィルムコンデンサであって、上記目的を達成するため、一方の金属化フィルムの重ね合わされる表面に金属膜が複数に分割された複数の分割電極部が形成され、他方の金属化フィルムの重ね合わされる表面に前記金属膜としてヒューズ機能を備えた保安電極部が形成され、前記保安電極部の膜抵抗が前記分割電極部の膜抵抗より高く設定され、前記保安電極部は、前記複数の分割電極部を構成する各分割電極部よりも幅の狭いライン状の電極により形成されていることを特徴としている。 The present invention provides a film capacitor formed by winding or laminating at least two metallized films each having a metal film formed on the surface of a dielectric film, and in order to achieve the above object, A plurality of divided electrode portions in which the metal film is divided into a plurality of portions are formed on the surface of the film to be overlaid, and a safety electrode portion having a fuse function as the metal film is formed on the surface of the other metallized film to be overlaid. The film resistance of the safety electrode part is set higher than the film resistance of the divided electrode part, and the safety electrode part is formed by a line-shaped electrode having a narrower width than each of the divided electrode parts constituting the plurality of divided electrode parts. It is characterized by being formed .

このように構成された発明では、主として金属化フィルムの重ね合わせ方向において分割電極部に挟まれた誘電体フィルムによって静電容量が発現する一方、分割電極部に接触する保安電極部が誘電体フィルムの絶縁破壊時におけるヒューズ機能を担う。
ここで、分割電極部は一方の金属化フィルムの重ね合わされる表面に形成され、保安電極部は他方の金属化フィルムの重ね合わされる表面に形成されることから、分割電極部を構成する金属膜の膜厚と保安電極部を構成する金属膜の膜厚とを異なる値に自在に設定することができる。
このため、分割電極部の膜厚を厚くして膜抵抗を低くすることにより、通電時の発熱を抑制する一方で、保安電極部の膜厚を薄くして膜抵抗を高くすることにより、保安性を向上させることができる。つまり、保安性の向上と通電時の発熱低減との両立を図ることができる。 In the invention configured as described above, the electrostatic capacity is expressed mainly by the dielectric film sandwiched between the divided electrode portions in the overlapping direction of the metallized film, while the safety electrode portion in contact with the divided electrode portion is the dielectric film. Responsible for the fuse function at the time of dielectric breakdown.
Here, the split electrode portion is formed on the surface of one metallized film to be overlaid, and the safety electrode portion is formed on the surface of the other metallized film to be overlaid, so that the metal film constituting the split electrode portion The film thickness of the metal film and the film thickness of the metal film constituting the safety electrode portion can be freely set to different values.
For this reason, by increasing the film thickness of the divided electrode part and reducing the film resistance, while suppressing heat generation during energization, the film thickness of the safety electrode part is reduced and the film resistance is increased. Can be improved. That is, it is possible to achieve both improvement in safety and reduction in heat generation during energization.

ここで、本発明の第１の態様として、金属化フィルムの両面のうち一方主面に分割電極部を形成し、他方主面に保安電極部を形成して、金属化フィルムの一方の表面に形成された分割電極部と、金属化フィルムの他方の表面に形成された保安電極部とが接触した状態で金属化フィルムが重ね合わされてもよい。 Here, as a 1st aspect of this invention, a split electrode part is formed in one main surface among both surfaces of a metallized film, and a security electrode part is formed in the other main surface, and on one surface of a metallized film The metallized film may be superposed in a state where the formed divided electrode part and the safety electrode part formed on the other surface of the metallized film are in contact with each other.

また、本発明の第２の態様として、前記一方の金属化フィルムの片面に前記分割電極部が形成され、前記他方の金属化フィルムの片面に前記保安電極部が形成され、前記一方の金属化フィルムの分割電極部が形成されていない表面と前記他方の金属化フィルムの保安電極部が形成されていない表面とを当接させるとともに、前記一方の金属化フィルムの片面に形成された前記分割電極部と、前記他方の金属化フィルムの片面に形成された前記保安電極部とが接触した状態で前記金属化フィルムが重ね合わされてもよい。 Further, as a second aspect of the present invention, the divided electrode portion is formed on one side of the one metallized film, the security electrode portion is formed on one side of the other metallized film, and the one metallized film is formed. The divided electrode formed on one side of the one metallized film while contacting the surface of the film on which the divided electrode part is not formed and the surface of the other metallized film on which the security electrode part is not formed The metallized film may be superposed in a state in which the part and the safety electrode part formed on one surface of the other metallized film are in contact with each other.

また、分割電極部は金属膜が格子状の絶縁スリットにより島状に分割された複数の島状電極を有し、保安電極部は線状の金属膜が格子状に形成された線状電極を有するように金属フィルムを形成することが好ましい。 The divided electrode portion has a plurality of island-shaped electrodes in which the metal film is divided into island shapes by lattice-shaped insulating slits, and the security electrode portion has a linear electrode in which linear metal films are formed in a lattice shape. It is preferable to form a metal film so that it has.

上記のように構成した本発明のフィルムコンデンサによると、通電時の発熱を抑制すると同時に、保安性を向上させることができる。 According to the film capacitor of the present invention configured as described above, it is possible to suppress heat generation during energization and improve safety.

本発明の実施形態に係るフィルムコンデンサの斜視図である。1 is a perspective view of a film capacitor according to an embodiment of the present invention. コンデンサ素子の斜視図である。It is a perspective view of a capacitor element. （ａ）は金属化フィルムの一方の面の平面図であり、（ｂ）は金属化フィルムの他方の面の平面図である。(A) is a top view of one side of a metallized film, (b) is a top view of the other side of a metallized film. ２枚の金属化フィルムを重ね合わせた状態の平面図である。It is a top view of the state which piled up two metallized films. 図４のＶ−Ｖ線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。It is the VI-VI sectional view taken on the line of FIG. コンデンサ素子の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of a capacitor element. 本発明の他の実施形態のフィルムコンデンサの図４に相当する図である。It is a figure equivalent to FIG. 4 of the film capacitor of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態のフィルムコンデンサの図４に相当する図である。It is a figure equivalent to FIG. 4 of the film capacitor of other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態のフィルムコンデンサに用いられるコンデンサ素子の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the capacitor | condenser element used for the film capacitor of other embodiment of this invention. 従来のフィルムコンデンサに用いられる金属化フィルムを示す図である。It is a figure which shows the metallized film used for the conventional film capacitor. （ａ）は図１１のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）はコンデンサ素子の部分拡大断面図である。(A) is the sectional view on the AA line of FIG. 11, (b) is the elements on larger scale of a capacitor | condenser element.

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のフィルムコンデンサ１は、直方体状の樹脂製のケース２１内に、複数（本実施形態では５個）のコンデンサ素子２が収納されると共に、熱硬化性樹脂からなる充填材（図示省略）が充填された構成を有する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, a film capacitor 1 according to this embodiment includes a plurality of capacitor elements 2 (in this embodiment, five) in a rectangular parallelepiped resin case 21 and a thermosetting resin. It has a configuration filled with a filler (not shown).

各コンデンサ素子２は、長円柱状に形成されており、図２に示すように、コンデンサ素子２の両端面には、メタリコン（金属溶射）によってメタリコン電極３、３がそれぞれ形成されている。５つのコンデンサ素子２は、ケース２１内に、各コンデンサ素子の長円柱軸が平行になるように並んで配置されている。
各コンデンサ素子２の両端部に形成されたメタリコン電極３、３には、それぞれ引出部材２２、２３が接続されている。 Each capacitor element 2 is formed in a long cylindrical shape, and as shown in FIG. 2, metallicon electrodes 3 and 3 are respectively formed on both end faces of the capacitor element 2 by metallicon (metal spraying). The five capacitor elements 2 are arranged in the case 21 so that the long cylindrical axes of the capacitor elements are parallel to each other.
Lead members 22 and 23 are connected to the metallicon electrodes 3 and 3 formed at both ends of each capacitor element 2, respectively.

引出部材２２は、引出電極板２２ａと接続部２２ｂとから構成されており、引出部材２３は、引出電極板２３ａと接続部２３ｂとから構成されている。引出電極板２２ａ、２３ａは、長方形状の平板部材であって、引出電極板２２ａの上に、絶縁板（図示せず）を介して引出電極板２３ａが載せられた状態で、５つのコンデンサ素子２の上に配置されている。 The extraction member 22 includes an extraction electrode plate 22a and a connection portion 22b, and the extraction member 23 includes an extraction electrode plate 23a and a connection portion 23b. The extraction electrode plates 22a and 23a are rectangular plate members, and five capacitor elements in a state where the extraction electrode plate 23a is placed on the extraction electrode plate 22a via an insulating plate (not shown). 2 is arranged on the top.

接続部２２ｂは、引出電極板２２ａの長辺端部から図１中の下方に延びて形成されており、コンデンサ素子２の一方端部のメタリコン電極３にはんだ付けによって接続されている。
接続部２３ｂは、引出電極板２３ａの長辺端部から図１中の下方に延びて形成されており、コンデンサ素子２の他方端部のメタリコン電極３にはんだ付けによって接続されている。 The connecting portion 22b is formed to extend downward from the long side end portion of the extraction electrode plate 22a in FIG. 1 and is connected to the metallicon electrode 3 at one end portion of the capacitor element 2 by soldering.
The connecting portion 23b is formed to extend downward from the long side end portion of the extraction electrode plate 23a in FIG. 1, and is connected to the metallicon electrode 3 at the other end portion of the capacitor element 2 by soldering.

引出電極板２２ａ、２３ａの短辺端部には、それぞれ引出端子２４、２５が接続されており、この引出端子２４、２５は、ケース２１の上部開口面から外部に引き出されている。 Lead terminals 24 and 25 are connected to the short side ends of the lead electrode plates 22a and 23a, respectively, and the lead terminals 24 and 25 are led out from the upper opening surface of the case 21 to the outside.

[実施例１] 誘電体フィルムの一方の面に複数の分割電極部、他方の面に保安電極部形成
まず、実施例１のコンデンサ素子２について説明する。実施例１のコンデンサ素子２は、図５〜７に示すように、２枚の帯状の金属化フィルム４、４を、後述する電極部が形成されている面５ａと、後述する保安電極部（線状電極）９が形成されている面５ｂとが対向するように重ね合わせ、巻回することによって形成されている。一方の金属化フィルム４の電極部６と、該電極部６に接触する他方の金属化フィルム４の保安電極部（線状電極）９とによって、１つの電極（陽極または陰極）が構成される。
以下のコンデンサ素子２の説明において、金属化フィルム４の長手方向および幅方向を単に長手方向および幅方向と定義して説明する。 [Example 1] A plurality of divided electrode portions are formed on one surface of a dielectric film, and a security electrode portion is formed on the other surface. First, a capacitor element 2 of Example 1 will be described. As shown in FIGS. 5 to 7, the capacitor element 2 of Example 1 includes two strips of metallized films 4, 4, a surface 5 a on which an electrode part described later is formed, and a security electrode part (described later) It is formed by overlapping and winding so that the surface 5b on which the (linear electrode) 9 is formed faces each other. One electrode (anode or cathode) is constituted by the electrode part 6 of one metallized film 4 and the safety electrode part (linear electrode) 9 of the other metallized film 4 that contacts the electrode part 6. .
In the following description of the capacitor element 2, the longitudinal direction and the width direction of the metallized film 4 will be described simply as the longitudinal direction and the width direction.

図３に示すように、金属化フィルム４は、誘電体フィルム５と、誘電体フィルム５の面５ａ（一方主面）に金属蒸着によって形成された電極部６と、誘電体フィルム５の面５ｂ（他方主面）に金属蒸着によって形成された保安電極部（線状電極）９とから構成されている。 As shown in FIG. 3, the metallized film 4 includes a dielectric film 5, an electrode portion 6 formed by metal vapor deposition on the surface 5a (one main surface) of the dielectric film 5, and a surface 5b of the dielectric film 5. It is comprised from the safety electrode part (linear electrode) 9 formed in the (other main surface) by metal vapor deposition.

誘電体フィルム５は、ポリプロピレン（ＰＰ）で形成されており、電極部６および保安電極部９は、アルミニウムで形成されている。本実施例では、電極部６と保安電極部９は共にアルミニウムで形成したが、亜鉛等で形成してもよい。また、電極部６と保安電極部９とが互いに異なる材料で形成されていてもよい。 The dielectric film 5 is made of polypropylene (PP), and the electrode part 6 and the security electrode part 9 are made of aluminum. In the present embodiment, both the electrode portion 6 and the safety electrode portion 9 are formed of aluminum, but may be formed of zinc or the like. Moreover, the electrode part 6 and the safety electrode part 9 may be formed of different materials.

＜電極部６の構成＞図３〜６参照
誘電体フィルム５の面５ａの幅方向一端部には、金属蒸着されていない絶縁マージン８ａが設けられている。電極部６は、複数の分割電極部（島状電極）６ａとメタリコン接続部６ｂとから構成されており、これらは非蒸着部である絶縁スリット７によって分割されている。
絶縁スリット７は、長手方向に沿って延在する３本のスリット７ａと、幅方向に沿って延在する複数のスリット７ｂとから構成されている。
スリット７ａは幅方向に等間隔で配置されており、スリット７ｂは長手方向に等間隔で配置されている。
メタリコン接続部６ｂは、誘電体フィルム５の面５ａの、絶縁マージン８ａが形成されている端部と反対側の端部に形成されており、メタリコン電極３に電気的に接続される（図７参照）。
複数の分割電極部６ａは、全て同じ矩形状に形成されており、幅方向および長手方向に間隔を空けて配置されている。
メタリコン接続部６ｂと、分割電極部６ａの膜厚は、本実施例では互いに同じであるが、メタリコン接続部６ｂの膜厚を分割電極部の膜厚よりも大きくしてもよい。 <Configuration of Electrode Portion 6> See FIGS. 3 to 6 At one end portion in the width direction of the surface 5a of the dielectric film 5, an insulating margin 8a that is not deposited with metal is provided. The electrode part 6 is comprised from the some division | segmentation electrode part (island-like electrode) 6a and the metallicon connection part 6b, and these are divided | segmented by the insulation slit 7 which is a non-evaporation part.
The insulating slit 7 is composed of three slits 7a extending along the longitudinal direction and a plurality of slits 7b extending along the width direction.
The slits 7a are arranged at equal intervals in the width direction, and the slits 7b are arranged at equal intervals in the longitudinal direction.
The metallicon connection portion 6b is formed at the end of the surface 5a of the dielectric film 5 opposite to the end where the insulation margin 8a is formed, and is electrically connected to the metallicon electrode 3 (FIG. 7). reference).
The plurality of divided electrode portions 6a are all formed in the same rectangular shape, and are arranged at intervals in the width direction and the longitudinal direction.
The film thicknesses of the metallicon connection part 6b and the divided electrode part 6a are the same in this embodiment, but the film thickness of the metallicon connection part 6b may be larger than the film thickness of the divided electrode part.

＜保安電極部９の構成＞図３〜６参照
上述したように、保安電極部９は、誘電体フィルム５の面５ｂに形成されている。保安電極部９は、長手方向に沿って延在する３本のライン部９ａと、幅方向に沿って延在する複数のライン部９ｂとから構成されている。ライン部９ｂは、面５ｂの幅方向一端から途中部分まで延びている。つまり、誘電体フィルム５の面５ｂの幅方向一端（メタリコン接続部６ｂ側）には、金属蒸着されていない領域である絶縁マージン８ｂが形成されている。 <Configuration of Safety Electrode Part 9> See FIGS. 3 to 6 As described above, the safety electrode part 9 is formed on the surface 5b of the dielectric film 5. The safety electrode portion 9 is composed of three line portions 9a extending along the longitudinal direction and a plurality of line portions 9b extending along the width direction. The line portion 9b extends from one end in the width direction of the surface 5b to a middle portion. That is, the insulation margin 8b which is the area | region which is not metal-deposited is formed in the width direction end (metallicon connection part 6b side) of the surface 5b of the dielectric film 5. FIG.

ライン部９ａ、９ｂの幅はそれぞれ一定であって、本実施例ではともに０．３ｍｍであるが、この数値に限定されるものではない。また、ライン部９ａとライン部９ｂの幅は同じであっても異なっていてもよい。
ライン部９ａは幅方向に等間隔で配置されており、ライン部９ｂは長手方向に等間隔で配置されている。ライン部９ａの配置間隔は、スリット７ａの配置間隔とほぼ同じであり、ライン部９ｂの配置間隔は、スリット７ｂの配置間隔とほぼ同じである。 The width of each of the line portions 9a and 9b is constant and is 0.3 mm in this embodiment, but is not limited to this value. Moreover, the width of the line part 9a and the line part 9b may be the same or different.
The line portions 9a are arranged at equal intervals in the width direction, and the line portions 9b are arranged at equal intervals in the longitudinal direction. The arrangement interval of the line portions 9a is substantially the same as the arrangement interval of the slits 7a, and the arrangement interval of the line portions 9b is substantially the same as the arrangement interval of the slits 7b.

また、図４に示すように、ライン部９ａ、９ｂは、２枚の金属化フィルム４、４を重ね合わせた状態において、複数の分割電極部６ａを通るような位置に形成されている。
なお、図４は、２枚の金属化フィルム４、４の接触面における電極部６と保安電極部９のみを表示しており、それ以外の電極部６、９は省略している。 Further, as shown in FIG. 4, the line portions 9a and 9b are formed at positions that pass through the plurality of divided electrode portions 6a in a state where the two metallized films 4 and 4 are overlapped.
FIG. 4 shows only the electrode portion 6 and the safety electrode portion 9 on the contact surface of the two metallized films 4 and 4, and the other electrode portions 6 and 9 are omitted.

また、保安電極部９の膜厚は、分割電極部６ａの膜厚よりも薄い。そのため、保安電極部９の膜抵抗（単位面積当たりの抵抗）は、分割電極部６ａの膜抵抗よりも大きい。
具体的には、保安電極部９は、膜厚０．０１μｍ、膜抵抗１０Ω／□に設定し、分割電極部６ａは、膜厚０．０３μｍ、膜抵抗３Ω／□に設定した。
なお、本実施例では上記の数値に限定したが、この数値に限定されるものではない。保安電極部９の膜厚は例えば０.００１〜０.０１μｍであり、膜抵抗は例えば１０〜３０Ω／□である。また、分割電極部６ａの膜厚は例えば０.０１〜０.０５μｍであり、膜抵抗は例えば１〜７Ω／□である。
そして、ヒューズ部の幅は０.３ｍｍとした。
ここで、誘電体フィルムとしては、厚さ３μｍ、幅５０ｍｍのＰＰフィルムを使用し、金属蒸着電極の材料としては、全てアルミニウムを使用した。コンデンサの静電容量は１００μＦとした。 Moreover, the film thickness of the safety electrode part 9 is thinner than the film thickness of the division | segmentation electrode part 6a. Therefore, the membrane resistance (resistance per unit area) of the safety electrode portion 9 is larger than the membrane resistance of the divided electrode portion 6a.
Specifically, the safety electrode part 9 was set to a film thickness of 0.01 μm and a film resistance of 10Ω / □, and the divided electrode part 6a was set to a film thickness of 0.03 μm and a film resistance of 3Ω / □.
In addition, although it limited to said numerical value in a present Example, it is not limited to this numerical value. The thickness of the safety electrode portion 9 is, for example, 0.001 to 0.01 μm, and the membrane resistance is, for example, 10 to 30Ω / □. The thickness of the divided electrode portion 6a is, for example, 0.01 to 0.05 μm, and the film resistance is, for example, 1 to 7Ω / □.
And the width | variety of the fuse part was 0.3 mm.
Here, a PP film having a thickness of 3 μm and a width of 50 mm was used as the dielectric film, and aluminum was used as the material for the metal deposition electrode. The capacitance of the capacitor was 100 μF.

＜コンデンサ素子の構成＞
図５〜７に示すように、２枚の金属化フィルム４、４は、面５ａに形成された分割電極部６ａと面５ｂに形成された保安電極部９とが接触し、かつ、２枚の金属化フィルム４、４の絶縁マージン８ａ、８ａが幅方向に関して反対側に位置するように重ね合わされて巻回されている。
より詳細には、図４に示すように、一方の金属化フィルム４のライン部９ａが、他方の金属化フィルム４の長手方向に並んだ複数の分割電極部６ａを通り、かつ、一方の金属化フィルム４のライン部９ｂが、他方の金属化フィルム４の幅方向に並んだ３つの分割電極部６ａを通るように、２枚の金属化フィルム４、４が重ね合わされている。 <Configuration of capacitor element>
As shown in FIGS. 5 to 7, the two metallized films 4, 4 are in contact with the divided electrode portion 6 a formed on the surface 5 a and the safety electrode portion 9 formed on the surface 5 b, and two The metallized films 4 and 4 are overlapped and wound so that the insulation margins 8a and 8a are located on the opposite side in the width direction.
More specifically, as shown in FIG. 4, the line portion 9a of one metallized film 4 passes through a plurality of divided electrode portions 6a arranged in the longitudinal direction of the other metallized film 4, and one metal The two metallized films 4 and 4 are overlapped so that the line part 9 b of the metallized film 4 passes through the three divided electrode parts 6 a arranged in the width direction of the other metallized film 4.

これにより、図７に示すように、分割電極部６ａとこれに隣接する分割電極部６ａとが、保安電極部９によって電気的に接続される。より詳細には、分割電極部６ａとこれに隣接する分割電極部６ａとは、保安電極部９のうち、分割電極部６ａとこれに隣接する分割電極部６ａとの間に位置する部分９ｃ（ヒューズ部９ｃとする）によって電気的に接続されている。すなわち、ヒューズ部９ｃとは、保安電極部（線状電極）９のうち、分割電極部６ａと接触していない非接触部をいう。 Thereby, as shown in FIG. 7, the divided electrode portion 6 a and the divided electrode portion 6 a adjacent thereto are electrically connected by the safety electrode portion 9. More specifically, the divided electrode portion 6a and the divided electrode portion 6a adjacent to the divided electrode portion 6a are portions 9c (of the safety electrode portion 9 between the divided electrode portion 6a and the divided electrode portion 6a adjacent thereto) Electrically connected by a fuse portion 9c). That is, the fuse portion 9c refers to a non-contact portion of the safety electrode portion (linear electrode) 9 that is not in contact with the divided electrode portion 6a.

以上説明したコンデンサ素子２においては、絶縁破壊が生じて、破壊点近傍の特定の分割電極部６ａに短絡電流が流れ込むと、この特定の分割電極部６ａに接続されているヒューズ部９ｃに局所的に集中して短絡電流が流れるため、このヒューズ部９ｃが飛散する。これにより、特定の分割電極部６ａと他の分割電極部６ａとの電気的接続が切断されるため、絶縁性を回復することができる。 In the capacitor element 2 described above, when a dielectric breakdown occurs and a short-circuit current flows into a specific divided electrode portion 6a in the vicinity of the breakdown point, the fuse element 9c connected to the specific divided electrode portion 6a is locally Since the short-circuit current flows in a concentrated manner, the fuse portion 9c is scattered. Thereby, since the electrical connection between the specific divided electrode portion 6a and the other divided electrode portion 6a is cut, the insulating property can be recovered.

ここで、保安電極部９（ヒューズ部９ｃ）と分割電極部６ａとが誘電体フィルム５の異なる面に形成されているため、保安電極部９と分割電極部６ａの膜厚が異なるように設計することができる。
そのため、分割電極部６ａの膜厚を厚くして膜抵抗を低くすることにより、通電時の発熱を抑制し、同時に、保安電極部９の膜厚を薄くすることにより、保安性を向上させることができる。 Here, since the safety electrode portion 9 (fuse portion 9c) and the divided electrode portion 6a are formed on different surfaces of the dielectric film 5, the safety electrode portion 9 and the divided electrode portion 6a are designed to have different film thicknesses. can do.
Therefore, by increasing the thickness of the divided electrode portion 6a and reducing the film resistance, heat generation during energization is suppressed, and at the same time, by reducing the thickness of the safety electrode portion 9, the security is improved. Can do.

[実施例２] 誘電体フィルムの１枚の片面に複数の分割電極部形成、他の１枚の片面に保安電極部形成
次に、実施例２のコンデンサ素子２について説明する。なお、ここで、実施例１と重複する内容は説明を省略する。
実施例２では、図１０に示すように、誘電体フィルム５の片面に複数の分割電極部６ａが形成された金属化フィルム４０と、誘電体フィルム５の片面に保安電極部９が形成された金属化フィルム４１とを、分割電極部６ａと保安電極部９とが接触するように、また、金属化フィルム４０、４１の電極が形成されていない面同士が接触するように２枚ずつ重ね合わせ、巻回することによってコンデンサ素子を形成している。
なお、上記構成とした以外、分割電極部６ａ、保安電極部９の形状、寸法、膜厚、およびコンデンサ仕様は実施例１と同様とした。 Example 2 Formation of a plurality of divided electrode portions on one side of a dielectric film and formation of a security electrode portion on the other side of one dielectric film Next, a capacitor element 2 of Example 2 will be described. Here, the description overlapping with the first embodiment is omitted.
In Example 2, as shown in FIG. 10, the metallized film 40 in which a plurality of divided electrode portions 6 a are formed on one side of the dielectric film 5, and the safety electrode portion 9 is formed on one side of the dielectric film 5. Two metallized films 41 are overlapped so that the divided electrode portion 6a and the safety electrode portion 9 are in contact with each other, and the surfaces of the metallized films 40 and 41 where the electrodes are not formed are in contact with each other. The capacitor element is formed by winding.
Except for the above configuration, the shape, dimensions, film thickness, and capacitor specifications of the divided electrode portion 6a and the safety electrode portion 9 were the same as those in Example 1.

（従来例１、２）誘電体フィルムの片面の同一面に、複数の分割電極部とヒューズ部形成
従来例１、２のコンデンサ素子として、図１１および図１２（ａ）に示すような金属化フィルム９０を２枚用意した。この金属化フィルム９０は、帯状の誘電体フィルム９１の一方の面に、メタリコン電極９７に接続されるメタリコン接続部９４と、幅方向および長手方向に配列された複数の分割電極部９２と、分割電極部９２同士を接続するヒューズ部９３と、金属蒸着されていない絶縁マージン部９６とが形成されたものである。メタリコン接続部９４および複数の分割電極部９２は、絶縁スリット９５によって区画されている。
なお、分割電極部９２およびヒューズ部９３の膜抵抗と、メタリコン接続部９４の膜抵抗を、表１に示す値にそれぞれ設定した。また、従来例１、２とも、ヒューズ部の幅を０．３ｍｍとした。 (Conventional Examples 1 and 2) Formation of a plurality of divided electrode portions and fuse portions on the same surface of one side of a dielectric film. As a capacitor element of Conventional Examples 1 and 2, metallization as shown in FIGS. 11 and 12 (a) Two films 90 were prepared. The metallized film 90 is divided into one surface of a strip-shaped dielectric film 91, a metallicon connection portion 94 connected to the metallicon electrode 97, and a plurality of divided electrode portions 92 arranged in the width direction and the longitudinal direction. A fuse portion 93 that connects the electrode portions 92 to each other, and an insulating margin portion 96 that is not metal-deposited are formed. The metallicon connection portion 94 and the plurality of divided electrode portions 92 are partitioned by insulating slits 95.
In addition, the film resistance of the division | segmentation electrode part 92 and the fuse part 93 and the film resistance of the metallicon connection part 94 were set to the value shown in Table 1, respectively. In both conventional examples 1 and 2, the width of the fuse portion was set to 0.3 mm.

図１２（ｂ）に示すように、２枚の金属化フィルム９０、９０を、電極が形成された面と電極が形成されていない面とが接触し、かつ、２つの絶縁マージン９６、９６が幅方向に関して反対側に位置するように重ね合わせて巻回することによって、コンデンサ素子を作製した。このコンデンサ素子を用いて、実施例と同様の仕様、手順でフィルムコンデンサを作製した。 As shown in FIG. 12B, the two metallized films 90 and 90 are in contact with the surface where the electrode is formed and the surface where the electrode is not formed, and the two insulation margins 96 and 96 are formed. A capacitor element was manufactured by overlapping and winding so as to be positioned on the opposite side in the width direction. Using this capacitor element, a film capacitor was produced according to the same specifications and procedure as in the example.

実施例１、２および従来例１、２のコンデンサ素子を用いたフィルムコンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）を測定した。その結果と、従来例２のＥＳＲを基準としたＥＳＲの比率を表１に示す。 The ESR (equivalent series resistance) of the film capacitors using the capacitor elements of Examples 1 and 2 and Conventional Examples 1 and 2 was measured. Table 1 shows the results and the ratio of ESR based on the ESR of Conventional Example 2.

保安性試験として、実施例１、２および従来例１、２のコンデンサ素子を用いたフィルムコンデンサに、１００℃雰囲気中で破壊するまで電圧をステップアップさせて印加し、その破壊モードを調べた。なお、試験個数はいずれも１０個とした。
表１中の保安性の欄には、１０個全ての試料が、オープンモード（絶縁性を維持した状態）で破損した場合に○印を表示し、１個以上の試料がショートモードで破損した場合には×印を表示した。 As a safety test, voltage was stepped up and applied to film capacitors using the capacitor elements of Examples 1 and 2 and Conventional Examples 1 and 2 in a 100 ° C. atmosphere, and the breakdown mode was examined. The number of tests was 10 in all cases.
In the security column in Table 1, a circle is displayed when all 10 samples are damaged in the open mode (while maintaining insulation), and one or more samples are damaged in the short mode. In some cases, a cross was displayed.

温度上昇試験として、実施例および従来例１、２のコンデンサ素子を用いたフィルムコンデンサに、２５℃雰囲気中で１０ｋＨｚ、３０Ａｒｍｓのリプル電流を流して、上昇温度を測定した。その結果も表１に示す。 As a temperature rise test, a rise temperature was measured by flowing a ripple current of 10 kHz and 30 Arms in a 25 ° C. atmosphere through a film capacitor using the capacitor elements of Examples and Conventional Examples 1 and 2. The results are also shown in Table 1.

表１に示すように、保安電極部の膜抵抗が高い実施例１、２および従来例２は、保安電極部の膜抵抗が低い従来例１に比べて良好な保安性が得られた。 As shown in Table 1, in Examples 1 and 2 and Conventional Example 2 where the film resistance of the safety electrode part is high, better safety was obtained compared to Conventional Example 1 where the film resistance of the safety electrode part is low.

また、分割電極部の膜抵抗が低い実施例１、２および従来例１は、分割電極部の膜抵抗が高い従来例２に比べてＥＳＲが低いため、従来例２よりも温度上昇が抑えられている。 Further, Examples 1 and 2 and Conventional Example 1 in which the membrane resistance of the divided electrode part is low have a lower ESR than that of Conventional Example 2 in which the film resistance of the divided electrode part is high. ing.

以上より、実施例１のフィルムコンデンサの構成（誘電体フィルムの一方主面に複数の分割電極部、他方主面に保安電極部が形成され、分割電極部と保安電極部が接触するように重ね合わされた構成）、および実施例２のフィルムコンデンサの構成（誘電体フィルムの１枚の片面に複数の分割電極部、誘電体フィルムの他の１枚の片面に保安電極部が形成され、分割電極部と保安電極部とが接触するように重ね合わされた構成）では、従来例１、２の誘電体フィルムの片面の同一面に、複数の分割電極部とヒューズ部を形成した構成と比較して、ＥＳＲ、保安性、温度上昇のすべての面で、優れた効果が得られた。 From the above, the configuration of the film capacitor of Example 1 (a plurality of divided electrode portions are formed on one main surface of the dielectric film, and a safety electrode portion is formed on the other main surface, and the divided electrode portion and the safety electrode portion are overlapped with each other. And a configuration of the film capacitor of Example 2 (a plurality of divided electrode portions are formed on one surface of the dielectric film, and a safety electrode portion is formed on the other surface of the dielectric film, and the divided electrodes are formed. Compared with a configuration in which a plurality of divided electrode portions and a fuse portion are formed on the same surface of one side of the dielectric films of the conventional examples 1 and 2, in the configuration in which the portion and the safety electrode portion are in contact with each other) Excellent effects were obtained in all aspects of ESR, safety, and temperature rise.

以上、本発明の好適な実施形態（実施例）を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。なお、上記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。 The preferred embodiment (example) of the present invention has been described above, but the above embodiment can be implemented with the following modifications. In addition, about the thing which has the structure similar to the said embodiment, the description is abbreviate | omitted suitably using the same code | symbol.

上記実施例では、長手方向に延在する３本のスリット７ａは、幅方向に関して等間隔に配置されているが、等間隔でなくてもよい。
また、上記実施例では、幅方向に延在する３本のスリット７ｂは、長手方向に関して等間隔に配置されているが、等間隔でなくてもよい。 In the above embodiment, the three slits 7a extending in the longitudinal direction are arranged at equal intervals in the width direction, but may not be equally spaced.
Moreover, in the said Example, although the three slits 7b extended in the width direction are arrange | positioned at equal intervals regarding the longitudinal direction, it does not need to be equal intervals.

上記実施例では、保安電極部９は、長手方向に延在する３本ライン部９ａと、幅方向に延在する複数のライン部９ｂとから構成されているが、この構成に限定されるものではない。
例えば、図８に示すように、幅方向に延びる複数のライン部９ｂのみで構成される保安電極部１０９であってもよい。
また、図示は省略するが、長手方向に延びる複数のライン部９ａのみで構成される保安電極部であってもよい。 In the above embodiment, the safety electrode portion 9 is composed of three line portions 9a extending in the longitudinal direction and a plurality of line portions 9b extending in the width direction, but is limited to this configuration. is not.
For example, as shown in FIG. 8, the safety electrode 109 may be configured by only a plurality of line portions 9 b extending in the width direction.
Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, the safety electrode part comprised only with the some line part 9a extended in a longitudinal direction may be sufficient.

また、図９に示すような保安電極部２０９であってもよい。保安電極部２０９は、複数の線分状電極部（長手方向）２０９ａと、複数の線分状電極部（幅方向）２０９ｂとから構成されている。線分状電極部（長手方向）２０９ａは、２枚の金属化フィルム４、４が重ね合わされた状態において、分割電極部６ａとこれに長手方向に隣接する分割電極部６ａとの間に位置している。線分状電極部（幅方向）２０９ｂは、２枚の金属化フィルム４、４が重ね合わされた状態において、分割電極部６ａとこれに幅方向に隣接するメタリコン接続部６ｂとの間に位置している。 Moreover, the safety electrode part 209 as shown in FIG. 9 may be sufficient. The safety electrode portion 209 is composed of a plurality of line segment electrode portions (longitudinal direction) 209a and a plurality of line segment electrode portions (width direction) 209b. The line-shaped electrode portion (longitudinal direction) 209a is located between the divided electrode portion 6a and the divided electrode portion 6a adjacent to the longitudinal direction in the state where the two metallized films 4 and 4 are overlapped. ing. The line-shaped electrode portion (width direction) 209b is located between the divided electrode portion 6a and the metallicon connection portion 6b adjacent to the width direction in the state where the two metallized films 4 and 4 are overlapped. ing.

さらに、上記実施例では、金属化フィルムの一方の面に分割電極部が形成され、他の面に保安電極部が形成された構成（実施例１）、または、金属化フィルムの一方の片面に分割電極部が形成され、他方の片面に保安電極部が形成されされた構成（実施例２）について説明したが、金属化フィルムの両方の主面に分割電極部が形成され、他の金属化フィルムの両方の主面に保安電極部が形成されたものを重ね合わせて、前記分割電極部と、前記保安電極部とが接触した状態で前記金属化フィルムが重ね合わされた構成としても、使用可能である。 Furthermore, in the said Example, the division | segmentation electrode part was formed in one side of a metallized film, and the structure (Example 1) in which the security electrode part was formed in the other side, or one side of a metallized film Although the structure (Example 2) in which the divided electrode portion is formed and the safety electrode portion is formed on the other surface has been described, the divided electrode portions are formed on both main surfaces of the metallized film, and the other metallization is performed. It can also be used as a configuration in which the metallized film is overlaid with the divided electrode part and the safety electrode part in contact with each other with the protective electrode part formed on both main surfaces of the film. It is.

上記実施例では、電極部６および保安電極部９は、金属蒸着によって誘電体フィルム５の表面に形成されているが、蒸着以外の公知の成膜技術で形成されていてもよい。 In the said Example, although the electrode part 6 and the safety electrode part 9 are formed in the surface of the dielectric film 5 by metal vapor deposition, you may form by well-known film-forming techniques other than vapor deposition.

上記実施例では、巻回形のフィルムコンデンサに本発明を適用した一例を説明したが、複数枚の金属化フィルムが積層された構成の積層形のフィルムコンデンサに本発明を適用してもよい。
この場合、複数枚の金属化フィルム４は、上記実施例と同様に、面５ａと面５ｂとが向かい合うように積層される（図５、６）。
なお、最上段の金属化フィルムの上面と、最下段の金属化フィルムの下面には、電極部６、９は形成されていなくてもよい。 In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a wound film capacitor has been described. However, the present invention may be applied to a laminated film capacitor having a configuration in which a plurality of metallized films are laminated.
In this case, the plurality of metallized films 4 are laminated so that the surfaces 5a and 5b face each other as in the above embodiment (FIGS. 5 and 6).
The electrode portions 6 and 9 may not be formed on the upper surface of the uppermost metallized film and the lower surface of the lowermost metallized film.

上記実施例では、ケース２１内にコンデンサ素子２を収納すると共に、熱硬化性樹脂の充填材を充填することによって作製された乾式タイプのフィルムコンデンサに本発明を適用した一例を説明したが、ケース内に絶縁油が充填される油浸タイプのフィルムコンデンサに本発明を適用してもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a dry-type film capacitor manufactured by storing the capacitor element 2 in the case 21 and filling a filler of a thermosetting resin has been described. The present invention may be applied to an oil immersion type film capacitor filled with insulating oil.

１フィルムコンデンサ
２コンデンサ素子
３メタリコン電極
４金属化フィルム
５誘電体フィルム
５ａ、５ｂ面
６電極部
６ａ分割電極部
６ｂメタリコン接続部
７絶縁スリット
７ａ、７ｂスリット
８ａ絶縁マージン（分割電極側）
８ｂ絶縁マージン（保安電極側）
９保安電極部（線状電極）
９ａ、９ｂライン部
９ｃヒューズ部
２１ケース
２２、２３引出部材
２２ａ、２３ａ引出電極板
２２ｂ、２３ｂ接続部
２４、２５引出端子
９０金属化フィルム
９１誘電体フィルム
９２分割電極部
９３ヒューズ部
９４メタリコン接続部
９５絶縁スリット
９６絶縁マージン部
９７メタリコン電極
１０９保安電極部
２０９保安電極部
２０９ａ線分状電極部（長手方向）
２０９ｂ線分状電極部（幅方向） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film capacitor 2 Capacitor element 3 Metallicon electrode 4 Metallized film 5 Dielectric film 5a, 5b Surface 6 Electrode part 6a Divided electrode part 6b Metallicon connection part 7 Insulating slit 7a, 7b Slit 8a Insulating margin (divided electrode side)
8b Insulation margin (safety electrode side)
9 Safety electrode (linear electrode)
9a, 9b Line portion 9c Fuse portion 21 Case 22, 23 Lead member 22a, 23a Lead electrode plate 22b, 23b Connection portion 24, 25 Lead terminal 90 Metallized film 91 Dielectric film 92 Divided electrode portion 93 Fuse portion 94 Metallicon connection portion 95 Insulating slit 96 Insulating margin part 97 Metallicon electrode 109 Safety electrode part 209 Safety electrode part 209a Line segment electrode part (longitudinal direction)
209b Line segment electrode part (width direction)

Claims

In a film capacitor formed by winding or laminating at least two metallized films in which a metal film is formed on the surface of a dielectric film,
A plurality of divided electrode portions in which the metal film is divided into a plurality of parts are formed on the surface of one metallized film superimposed,
A safety electrode portion having a fuse function as the metal film is formed on the surface of the other metallized film to be overlaid,
The film resistance of the safety electrode part is set higher than the film resistance of the divided electrode part ,
The film capacitor according to claim 1, wherein the safety electrode portion is formed by a line-like electrode having a narrower width than each of the divided electrode portions constituting the plurality of divided electrode portions .

The split electrode portion is formed on one main surface of both surfaces of the metallized film, and the security electrode portion is formed on the other main surface,
The metallized film is superposed in a state where the divided electrode part formed on one surface of the metallized film and the security electrode part formed on the other surface of the metallized film are in contact with each other. The film capacitor according to claim 1.

The split electrode portion is formed on one side of the one metallized film,
The safety electrode portion is formed on one side of the other metallized film,
While contacting the surface of the one metallized film where the split electrode part is not formed and the surface of the other metallized film where the safety electrode part is not formed,
The metallized film is superposed in a state where the divided electrode part formed on one side of the one metallized film and the security electrode part formed on one side of the other metallized film are in contact with each other. The film capacitor according to claim 1.

The divided electrode portion has a plurality of island-shaped electrodes in which the metal film is divided into island shapes by lattice-shaped insulating slits, and the safety electrode portion is a linear shape in which the linear metal film is formed in a lattice shape. The film capacitor according to claim 1, further comprising an electrode.