JPH03234010A - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

金属化フィルムコンデンサ

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JPH03234010A
JPH03234010A JP2030857A JP3085790A JPH03234010A JP H03234010 A JPH03234010 A JP H03234010A JP 2030857 A JP2030857 A JP 2030857A JP 3085790 A JP3085790 A JP 3085790A JP H03234010 A JPH03234010 A JP H03234010A
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JP
Japan
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electrode
vapor
resistance
deposited
capacitor
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JP2030857A
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English (en)
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Hidekazu Wada
和田 英一
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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    • H01G4/002Details
    • H01G4/005Electrodes
    • H01G4/015Special provisions for self-healing
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    • H01G4/32Wound capacitors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、進相用やモーター駆動用等の電力用。
電気機器用、各種電源回路や通信機器に使われる電子機
器用の金属化フィルムコンデンサ(以下単にコンデンサ
と称する)に関する。
従来の技術 金属化ポリプロピレン(pp)フィルムを用いたコンデ
ンサは誘電損失が低く、電気的耐圧も優れていることか
ら、電力用、電気機器用、電子機器用等のコンデンサと
して広範囲に使用されてきており、設計のより高電位傾
度化が進められてきている。この種のコンデンサとして
は、蒸着面抵抗を高くして、を極導出部と接続する端部
側蒸着面抵抗を低くした片面亜鉛(Zn)蒸着電極を有
する金属化PPフィルム2枚を積層巻回し、金属化フィ
ルム特有の自己回復性能を向上することにより、極めて
電位煩度の高い設計が可能となってきている。
一方、この種のコンデンサは蒸着金属電極を分割するこ
とによジ、コンデンサを小さな静電容量をもつ小片部の
集合体とし、コンデンサの破壊時には、破壊した小片部
が電極導出部から開放されることによりコンデンサの安
全性を確保する保安機能性が提案され、工業化されてき
ている。
ここでは通常の電圧課電では、各々の小片部は開放され
ることなくコンデンサが電気破壊を起こした時のみ、そ
の破壊個所の小片部が開放されることが極めて重要なこ
とである。このため蒸着金属電極の分割幅や電極導出部
近辺の蒸着金属電極に非金属化部を設ける工夫や電極導
出部の付着強度を改善するなど色々な提案がされてきて
いる。
第4図は電極導出部近辺の蒸着金属電極に、非金属化部
を設けた保安機能付コンデンサの巻取素子の一例である
。図中20は分割された蒸着金属電極21′t−設けた
片面金属化PPフィルム、22は分割していない蒸着金
属電極23を設けた片面金属化PPフィルムである。2
4は分割された蒸着金属電極の電極導出部26近辺に設
けられた非金属化部である。分割幅りと非金属化部幅の
和(d 1+ d 2 )の比率を非金属化占積率Pと
すると、υ 化部のある端部側では電極導出部から、コンデンサを形
成する蒸着金属電極21に流れる電流密度が、非金属化
部でない部所で増大する。従って分割小片部で破壊が発
生した場合、その分割小片部が電極導出部から開放され
易くなるのである。この非金属化占積率は使用PPフィ
ルムの厚さや、コンデンサの使用電圧等に応じて最適な
値で設計されてきている。
発明が解決しようとする課題 蒸着面抵抗を高くして、電極導出部と接続する端部側の
蒸着面抵抗は、電気的接続を低下させないよう低くした
片面亜鉛金属化PPフィルムを2枚重ねたコンデンサに
より、高電位傾度設計のコンデンサを得ているが、この
構成のコンデンサは課電時の内部自己発熱が大きく、こ
のためコンデンサの使用温度範囲の上限が低くなる。す
なわち通常のコンデンサでは使用できる高温度雰囲気で
も極端な耐圧低下をきたし、破壊するという課題を有し
ていた。
このため、自己回復性能を高めている高抵抗蒸着金属電
極の一方を低抵抗にする構成、すなわち高抵抗蒸着金属
電極を設けた片面金属化PPフィルムと、低抵抗蒸着金
属電極を設けた片面金属化PPフィルムを積層巻回した
コンデンサによりコンデンサの内部自己発熱を抑えると
ともに電極を通しての熱の放熱性を向上する構成等が提
案されているが、これは内部自己発熱の抑制等には効果
があるが、コンデンサの自己回復性能の低下をきたし、
コンデンサの耐圧レベルの低下や、使用中の破壊確率の
増大を起こす等の課題を有していた。
また、蒸着面抵抗の高い自己回復性能を向上したコンデ
ンサでは、自己回復性能が向上することでコンデンサの
破壊電圧のレベルは高くなるが、これは蒸着膜が薄いこ
とにより自己回復時の発生エネルギー、すなわち自己回
復についやされるエネルギーが少なくてすみ隣接する誘
電体への悪影響が小さくなると考えられているが、一方
、破壊した時、すなわち自己回復が不完全な場合のエネ
ルギーも小さくなり、前記保安機能性に関しては、極め
て動作のし難いコンデ/すになるという課題を有してい
た。
本発明はこのような従来の課題を解決するもので高耐圧
性とともに保安機能性を有するコンデンサの提供を目的
とする。
課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、蒸着金属電極の
抵抗値と破壊の関係や破壊量の分析および保安機能の不
動作要因を探求した結果、コンデンサとして破壊する破
壊形態は主に複数の層に渡って同一個所が破壊するいわ
ゆる貫通型破壊を起こしており、保安機能に関しても不
動作品の破壊はやはりこの貫通型破壊が主であることが
判明した。このことを踏えてさらに研究を重ね高電位傾
度を得る゛高抵抗蒸着金属化PPフィルムの特徴を低下
させることなくより高温度使用に耐えかつ保安機能性の
良好なコンデンサとして蒸着面抵抗が10〜60Ω/ロ
/、電極導出部と接続する端部側蒸着面抵抗が1〜4Ω
/□である亜鉛蒸着電極を設けた片面金属化ポリプロピ
レンフイivムと、前記フィルムより少なくとも1.1
5倍以上の厚さを有し、蒸着面抵抗が2〜8Ω/□の亜
鉛(Zn)またはアルミニウム<Al)蒸着電極を有す
る片面金属化ポリプロピレンフィルムのいずれか一方の
蒸着電極に保安機能部を設け、前記2枚の金属化ポリプ
ロピレンフィルムを積層巻回し、電極導出部を設ける構
成とした。
作  用 本発明は一方の電極の蒸着面抵抗が10〜6゜Ω/□ 
の亜鉛からなる高抵抗電極とすることにより高電位傾度
設計ができることとなり、他方の電極の蒸着面抵抗を2
〜8Ω/□の低抵抗電極とすることにより内部の自己発
熱を抑制することになる。さらにいずれか一方の蒸着電
極に保安機能部を設けることにより保安機能性をもつこ
とになる。
また、電極導出部と接続する端部側の蒸着面抵抗を1〜
4Ω/□の低抵抗亜鉛蒸着電極とすることにより電極導
出部との接続を確実に行い、放熱をよくする。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面を5照しながら説明す
る。
第1図、第2図において、1は厚さdl(μ)のPPフ
ィルム2の片面に蒸着面抵抗がf3(Ω/□)の部分3
と電極導出部25と接続する蒸着面抵抗がfl(Ω/□
)の部分4とからなる亜鉛蒸着電極6を設けた片面金属
化ppフィルムである。
6は厚さd2(μ)のPPフィルム7の片面に蒸着面抵
抗がf4(Ω/□)の部分8と電極導出部26と接続す
る蒸着面抵抗がf2(Ω/□)の部分9とからなるZn
またはAlの電極1oを設けた片面金属化ppフィルム
である。
前記亜鉛蒸着電極5に保安機能部11を設け、前記2枚
の片面金属化ppフィルム1と6を積層巻回し、電極導
出部26を設けて静電容量30μFのコンデンサを製造
した。
このような構成のコンデンサにおいて蒸着面抵抗f1.
f2.f3.f4.PPフィルムの厚さdl。
d2と電衝材を変えた時の80℃におけるヌテップアノ
デ耐圧試験との関係を次の表1に示した。
ステップアップ耐圧試験は300Vから課電を開始し、
s o V / 24時間で昇圧し破壊電圧を測定した
この結果から、80℃という高温での耐圧が本発明の構
成であるコンデンサA、Bで優れていることがわかる。
次に第3図に示すようなf1=1〜4Ω/□f3=10
〜3oΩ/□の亜鉛蒸着電極5t−設けた片面金属化p
pフィルム1とf2=f4=2〜8Ω/□の亜鉛蒸着電
極8を設けた片面金属化PPフィルム6とを積層巻回し
たコンデンサにおいて、フィルム2.アの厚さを変えた
時、80℃においてIIsに定められた保安機能試験を
行った結果を次の表2に示す。
表 この表2より本発明の構成であるH、I 、Iにおいて
のみ保安機能試験結果が良好となることがわかる。
なお、表2の結果は第3図の構成での結果であシ、保安
機能部11は亜鉛蒸着電極6に設けたが、電極8に設け
ても同様の結果が得られた。
また表2の結果は電極8が亜鉛蒸着電極の場合であるが
、アルミニウム蒸着電極の場合も全く同様の結果を得た
発明の効果 以上のように本発明の金属化フィルムコンデンサによれ
ば、蒸着面抵抗が10〜60Ω/□ で、電極導出部と
接続する端部側蒸着面抵抗が1〜4Ω/□である亜鉛蒸
着電極を設けた片面金属ポリプロピレンフィルムと、前
記フィルムより少すくとも1.15倍以上の厚さを有し
、蒸着面抵抗が2〜8Ω/□ の亜鉛またはアルミニウ
ムの蒸着電極を設けた片面金属化ポリプロピレンフィル
ムのいずれか一方の蒸着電極に保安機能部を設け、前記
2枚の金属化ポリプロピレンフィルムを積層巻回し、電
極導出部を設けた構成としているので高耐電圧性ととも
に保安機能性も有するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における金属化フィルムコン
デンサの積層巻回途中の斜視図、第2図は第1図におけ
るL−M線断面図、第3図は本発明の他の実施例におけ
る要部の断面斜視図、第4図は従来の金属化フィルムコ
ンデンサの巻回途中の斜視図である。 2.7・・・・・・ポリ゛プロピレンフィルム、6・・
・・・・亜鉛蒸着電極、10・・・・・・亜鉛またはア
ルミニウム蒸着電極、11・・・・・・保安機能部、2
6−・・・・電極導出部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 蒸着面抵抗が10〜50Ω/□で、電極導出部と接続す
    る端部側蒸着面抵抗が1〜4Ω/□である亜鉛蒸着電極
    を設けた片面金属化ポリプロピレンフィルムと、前記フ
    ィルムより少なくとも1.15倍以上の厚さを有し、蒸
    着面抵抗が2〜8Ω/□の亜鉛またはアルミニウムの蒸
    着電極を設けた片面金属化ポリプロピレンフィルムのい
    ずれか一方の蒸着電極に保安機能部を設け、前記2枚の
    金属化ポリプロピレンフィルムを積層巻回し、電極導出
    部を設けた金属化フィルムコンデンサ。
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