JPH0334513A - Film capacitor - Google Patents

Film capacitor

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Publication number
JPH0334513A
JPH0334513A JP17018689A JP17018689A JPH0334513A JP H0334513 A JPH0334513 A JP H0334513A JP 17018689 A JP17018689 A JP 17018689A JP 17018689 A JP17018689 A JP 17018689A JP H0334513 A JPH0334513 A JP H0334513A
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JP
Japan
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film
electrode
insulating groove
parts
insulating
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Pending
Application number
JP17018689A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasumasa Araki
荒木 康正
Harutaka Takahashi
高橋 晴孝
Masahiro Tanaka
正博 田中
Harumi Yoshino
吉野 晴美
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0334513A publication Critical patent/JPH0334513A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent that fire is caught and smoke is emitted by zinc, to design a high potential obliquity and to realize a remarkably small size and a remarkably low cost by a method wherein a part, coming into contact with an electrode extraction part of an electrode film is formed to be thick in a definite width. CONSTITUTION:First insulating groove parts 3, 4 are formed respectively on one face each of two dielectric films 1, 2 at one end part each in a width direction by using an oil masking method. Aluminum and zinc are vapor-deposited in such a way that a thickness at end parts coming into contact with electrode extraction parts 12 faced with the groove parts is made thicker than that in other parts; electrode films 5, 6 are formed. A second insulating groove part 9 is formed intermittently in a length direction at one part in a width direction of, e.g. the electrode film 6 of one film 8 out of obtained metallized films 7, 8. Third insulating groove parts 11 which traverse the groove part 9 and which reach the groove 4 are formed at equal intervals to divide the electrode film 6 to be island-shaped. The metallized films 7, 8 are piled up and wound in such a way that the groove parts 3, 4 are situated at mutually opposite sides and that the electrode films 5, 6 do not come into contact; a capacitor element is formed. The electrode extraction parts 12 are formed at both end parts of this element.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプラスチックコンデンサの構造に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to the construction of plastic capacitors.

従来の技術 フィルムコンデンサの誘電体として、ポリプロピレン、
ポリエチレンテレフタレートなどのフラスチックフィル
ムおよび絶縁紙(以下総称して誘電体フィルムと言う)
が使用されている。そして、このような誘電体フィルム
の片面または両面に電極材料としての金属を真空蒸着す
るなどして金属化フィルムが作られる。電極材料には種
々の金属が用いられているが、一般にアルミニウムや亜
鉛が用いられている。
As the dielectric material of conventional technology film capacitors, polypropylene,
Plastic films such as polyethylene terephthalate and insulating paper (hereinafter collectively referred to as dielectric films)
is used. Then, a metallized film is produced by vacuum-depositing a metal as an electrode material on one or both sides of such a dielectric film. Although various metals are used as electrode materials, aluminum and zinc are generally used.

このうちアルミニウムは自己回復性に優れ、また耐候性
にも優れているが、それを用いた金属化フィルムコンデ
ンサにおいては、交流電圧下で使用する場合、その電極
膜の欠落部や突起部、または電極膜端部などの電界の集
中する部分で、一定の電界強度(主にフィルム厚み、印
加電圧、電極材料、電極膜厚により決定される)以上に
なると、電気化学的な酸化反応により、アルミニウムが
酸化物もしくは水酸化物に変化する。このため電極面で
は小円形の酸化皮膜部が生じ、また電極端では端面に沿
って透明な帯状の酸化皮膜部が形成される。アルミニウ
ムの場合この酸化部分が高絶縁物であることから、電界
集中箇所がこの酸化部分と接する未酸化の部分に移動し
て行くため、酸化反応が継続され、小円形または電極端
の透明部分がさらに成長して行く。したがって、電極と
しての有効面積が減少しコンデンサとしての容量の減少
を生ずる。このためアルミニウムを電極材料とする交流
電圧用のフィルムコンデンサにおいては、単位フィルム
厚み当たりの印加可能な電圧(以下電位傾度という)に
一定の限界を生じている。
Among these, aluminum has excellent self-healing properties and weather resistance, but when metallized film capacitors using aluminum are used under AC voltage, the electrode film may have missing parts, protrusions, or When the electric field strength exceeds a certain level (mainly determined by the film thickness, applied voltage, electrode material, and electrode film thickness) in areas where the electric field is concentrated, such as the edge of the electrode film, aluminum changes to oxide or hydroxide. Therefore, a small circular oxide film is formed on the electrode surface, and a transparent band-shaped oxide film is formed along the end face of the electrode. In the case of aluminum, this oxidized part is a highly insulating material, so the electric field concentration moves to the unoxidized part that is in contact with this oxidized part, so the oxidation reaction continues and the small circular or transparent part at the end of the electrode It will continue to grow. Therefore, the effective area as an electrode decreases, resulting in a decrease in capacitance as a capacitor. For this reason, in a film capacitor for AC voltage using aluminum as an electrode material, there is a certain limit to the voltage that can be applied per unit film thickness (hereinafter referred to as potential gradient).

一方、亜鉛を電極材料とした場合にも同様に酸化皮膜部
が生じる。しかしこの酸化物が半導体であることから電
界の集中する箇所が移動しにくい(酸化反応の生ずる電
界強度の臨界値が高い)ため、酸化反応の進行が遅い。
On the other hand, when zinc is used as an electrode material, an oxide film portion is similarly generated. However, since this oxide is a semiconductor, the location where the electric field is concentrated is difficult to move (the critical value of the electric field strength at which the oxidation reaction occurs is high), so the oxidation reaction progresses slowly.

したがってコンデンサ容量の減少を少なく抑さえること
ができる。そのため亜鉛を電極材料とするフィルムコン
デンサは、電極がアルミニウムで形成されたフィルムコ
ンデンサに比べて電位傾度を高めることができる。しか
しながら、亜鉛はこのような特長をもっているものの、
その耐候性がよくなく、水分や酸素によりきわめて短時
間に腐食劣化するという難点を有している。
Therefore, the decrease in capacitance of the capacitor can be suppressed to a minimum. Therefore, a film capacitor using zinc as an electrode material can have a higher potential gradient than a film capacitor whose electrodes are made of aluminum. However, although zinc has these characteristics,
Its weather resistance is poor, and it suffers from corrosion and deterioration in a very short period of time due to moisture and oxygen.

これらアルミニウムと亜鉛のもつ課題を解決し、それぞ
れの特長を生かすために、アルミニウムと亜鉛とで電極
膜を形成することが行なわれている。
In order to solve these problems of aluminum and zinc and take advantage of their respective characteristics, electrode films are being formed with aluminum and zinc.

これによりハンドリング性が良好で、交流電圧印加によ
る容量変化を抑制できるため電位傾度の一定の向上が図
られる。
This provides good handling properties and suppresses capacitance changes due to application of an alternating current voltage, resulting in a certain improvement in potential gradient.

一方金属化フィルムコンデンサにおいて、その特長であ
る自己回復性を良くし、コンデンサとしての破壊電圧を
向上させるためには、電極膜を薄く形成する(電極膜の
抵抗を高くする)事が望ましい。
On the other hand, in a metallized film capacitor, in order to improve its characteristic self-healing properties and improve the breakdown voltage of the capacitor, it is desirable to form the electrode film thinly (increase the resistance of the electrode film).

ところが、アルミニウムと亜鉛とで構成されている電極
膜においても、一定値以上の電界集中箇所では電気化学
的酸化反応が発生する。この酸化反応が進行する臨界の
電界強度は膜抵抗値と比例関係にあるため、膜抵抗が高
くなる(膜厚が薄くなる)に従かいこの酸化による容量
減少が増加する。
However, even in an electrode film composed of aluminum and zinc, electrochemical oxidation reactions occur at locations where the electric field is concentrated above a certain value. Since the critical electric field strength at which this oxidation reaction proceeds is proportional to the film resistance value, the capacitance reduction due to this oxidation increases as the film resistance becomes higher (the film thickness becomes thinner).

このような事から、電極膜の容量形成に主として寄与す
る部分の膜抵抗値は、実用上5〜20Ω/口とする事が
望ましい。
For this reason, it is practically desirable that the film resistance value of the portion of the electrode film that mainly contributes to capacitance formation be 5 to 20 Ω/portion.

一方この電極膜の抵抗を高くして行くと、すなわち膜厚
を薄くして行くと、誘電正接(tanδ)の低下を生ず
る。これは、電極膜と電極引出し部(メタリコン)との
コンタクト力が低下してしまうためである。すなわち、
電極膜が薄くなると、電極引出し部と接する部分の接触
抵抗が高くなるため、通電時の電流による発熱のために
電極膜の飛散を生じ、コンデンサとしての直列抵抗骨が
増加するため、誘電正接の低下を生ずるものと推測され
る。
On the other hand, as the resistance of this electrode film increases, that is, as the film thickness decreases, the dielectric loss tangent (tan δ) decreases. This is because the contact force between the electrode film and the electrode lead-out portion (metallicon) is reduced. That is,
When the electrode film becomes thinner, the contact resistance of the part in contact with the electrode lead-out part increases, which causes the electrode film to scatter due to the heat generated by the current when energized, and the series resistance bone as a capacitor increases, resulting in a decrease in dielectric loss tangent. It is assumed that this causes a decrease in the amount of water.

このようなことから、電極膜と電極引出し部とのコンタ
クト力を確保するために、電極引出し部と接する電極膜
部分を、その抵抗値が1〜10Ω/口となる膜厚とする
のが望ましく、またこの厚い部分の幅は1.0間以上と
するのが望ましい。
For this reason, in order to ensure the contact force between the electrode film and the electrode lead-out part, it is desirable to make the part of the electrode film in contact with the electrode lead-out part so that its resistance value is 1 to 10 Ω/hole. , and it is desirable that the width of this thick portion be 1.0 mm or more.

以上のことから、電極膜の電極引出し部と接する部分を
一定幅で厚く形成するとともに、他の部分を薄く形成す
る事が考えられる。これは米国特許第4477858号
明細書等で明らかになっている。
In view of the above, it is conceivable to form the part of the electrode film in contact with the electrode extension part to be thick with a constant width, and to form the other part thinly. This is made clear in US Pat. No. 4,477,858 and the like.

発明が解決しようとする課題 ところで、亜鉛を電極材料の一つとするフィルムコンデ
ンサにおいては、一定の電位傾度を越える交流電圧を連
続的に印加すると、絶縁抵抗の低下、さらにはそれが進
行してコンデンサとして短絡状態となり、発火1発煙に
至る。これはコンデンサの一部欠陥部で瞬時破壊(自己
回復)を生じた際に、電極金属である亜鉛は、飛散性が
悪いために、欠陥部に点在して残留した状態となる。こ
の状態でさらに交流電圧が連続的に印加されると、点在
する亜鉛部を通じて放電を生じ、発熱する。この発熱に
よりフィルムの炭化が進行して、絶縁抵抗の低下、さら
には短縮状態となり、発火1発煙に至るのである。
Problems to be Solved by the Invention By the way, in a film capacitor that uses zinc as one of the electrode materials, when an AC voltage exceeding a certain potential gradient is continuously applied, the insulation resistance decreases and this progresses, causing the capacitor to deteriorate. As a result, a short circuit occurs, resulting in ignition and smoke. This is because when instantaneous destruction (self-healing) occurs in a defective part of a capacitor, zinc, which is an electrode metal, has poor scattering properties, so it remains scattered in the defective part. When an alternating current voltage is further continuously applied in this state, discharge occurs through the scattered zinc parts and heat is generated. This heat generation progresses carbonization of the film, lowers the insulation resistance, and further shortens the film, leading to ignition and smoke.

発明者らは、アルミニウムと亜鉛とで電極膜を形成する
と共に、その特長を最大限に生かしつつコンデンサ特性
の安定化を図るため、電極膜の電極引出し部と接する部
分を一定幅で厚く形成すると共に他の部分を薄く形成し
た金属化フィルムコンデンサにおいて、亜鉛によって生
じる発火1発煙を防止し、これまでのアルミニウムー亜
鉛電極の金属化フィルムコンデンサでは得られなかった
、さらに高い電位傾度設計を可能にし、飛躍的な小型化
、低コスト化を図ることを目的とするものである。
The inventors formed an electrode film from aluminum and zinc, and in order to make the most of its features and stabilize the capacitor characteristics, the inventors formed the part of the electrode film in contact with the electrode extension part to be thick with a constant width. It also prevents ignition and smoke caused by zinc in metallized film capacitors in which other parts are thin, and enables higher potential gradient designs that were not possible with conventional metallized film capacitors with aluminum-zinc electrodes. The aim is to dramatically reduce the size and cost of the device.

課題を解決するための手段 本発明のフィルムコンデンサは、少なくともアルミニウ
ムと亜鉛とからなる膜状の電極を誘電体の片面または両
面に、幅方向の一方の端部に第1の絶縁溝部を設け、こ
れと相対する電極引出し部と接する端部の厚みをその他
の膜状の電極より厚くなるように形成し、この電極膜の
幅方向の一部に一定長さの第2の絶縁溝部を長さ方向に
継続的に形成するとともに、この第2の絶縁溝部を横切
り、第1の絶縁溝部に達する第3の絶縁溝部を設けるこ
とにより金属化フィルムを構成し、その金属化フィルム
を巻回又は積層し、両端面に電極引出し部を形成したも
のである。
Means for Solving the Problems The film capacitor of the present invention includes a film-like electrode made of at least aluminum and zinc provided on one or both sides of a dielectric material, and a first insulating groove portion provided at one end in the width direction. The thickness of the end in contact with the electrode lead-out part opposite to this is formed to be thicker than the other film-like electrodes, and a second insulating groove part of a certain length is formed in a part of the electrode film in the width direction. A metallized film is formed by continuously forming a metallized film in the direction of the metallization film, and a third insulation groove that crosses the second insulation groove and reaches the first insulation groove, and the metallized film is wound or laminated. However, electrode extension portions are formed on both end faces.

作用 本発明のフィルムコンデンサにおいては、電極膜が第3
の絶縁溝部と長さ方向に断続的に形成した第2の絶縁溝
部により囲まれた島状に構成され、この島状の小容量コ
ンデンサが並列に集積された構造となる。したがって、
コンデンサに電圧を印加した際に流れる電流は、電極引
出し部より流入し、長さ方向に断続的に形成した第2の
絶縁溝部の間の非絶縁部を通じてこの島状の電極膜部に
流れる。この場合電極引出し部と接する端部は厚く形成
されているため、メタリコン部のコンタクト力が強化さ
れ、通電中に誘電正接の低下を生ずる事なく安定した特
性を有する。このコンデンサの誘電体の一部の欠陥部で
瞬時破壊を生じた場合、この瞬時破壊による異常電流が
第2の絶縁溝部の間の非絶縁部に集中して流れ、この電
流によるジュール熱により非絶縁部の電極金属が気化消
失して導電性が失なわれ、瞬時破壊を生じた小容量コン
デンサが切り離される。このジュール熱により非絶縁部
の電極金属が気化消失する現象は、主にこの非絶縁部の
抵抗値により決定される。すなわち、この非絶縁部の長
さが長く又金属膜が厚い場合は気化消失しに<<、条件
によっては瞬時破壊を生じてもその小容量コンデンサが
切り離されず、コンデンサ全体の発火9発煙に至る場合
がある。逆にこの非絶縁部の長さが短かく又金属膜が薄
い場合は気化消失し易くなるが、条件によっては瞬時破
壊のない通常状態の電流においても気化消失し、容量減
少を生ずる場合もある。
Function: In the film capacitor of the present invention, the electrode film is the third
It has an island shape surrounded by an insulating groove and second insulating grooves formed intermittently in the length direction, and has a structure in which these island-shaped small capacitance capacitors are integrated in parallel. therefore,
A current that flows when a voltage is applied to the capacitor flows from the electrode lead-out portion and flows into the island-shaped electrode film portion through the non-insulated portion between the second insulating groove portions formed intermittently in the length direction. In this case, since the end portion in contact with the electrode lead-out portion is formed to be thick, the contact force of the metallicon portion is strengthened, and stable characteristics are maintained without causing a drop in dielectric loss tangent during energization. If an instantaneous breakdown occurs in a defective part of the dielectric of this capacitor, the abnormal current caused by this instantaneous breakdown will concentrate on the non-insulated part between the second insulating grooves, and the Joule heat caused by this current will cause the The electrode metal in the insulating part vaporizes and loses its conductivity, and the small-capacity capacitor that instantaneously breaks down is separated. The phenomenon in which the electrode metal in the non-insulated portion vaporizes and disappears due to Joule heat is mainly determined by the resistance value of the non-insulated portion. In other words, if the length of this non-insulated part is long and the metal film is thick, it will not evaporate and disappear. Depending on the conditions, even if instantaneous breakdown occurs, the small capacitor will not be separated, and the entire capacitor will ignite and emit smoke. There are cases. On the other hand, if the length of this non-insulating part is short and the metal film is thin, vaporization is more likely to occur, but depending on the conditions, vaporization may occur even under normal current conditions without instantaneous breakdown, resulting in a decrease in capacity. .

本発明において、アルミニウムと亜鉛で電極膜を形成し
、且つ特性安定化と自己回復性の改善のため、電極引出
部を厚く形成した構造の金属化フィルムコンデンサにお
いては、第2の絶縁溝部形成する事により、コンデンサ
の短絡事故を防止すると共に、この第2の絶縁溝部を形
成する位置及び寸法を限定することにより、コンデンサ
の特性を安定化し且つ瞬時破壊を発生した部分を確実に
切り離す事が可能となるものである。
In the present invention, in a metallized film capacitor having a structure in which an electrode film is formed of aluminum and zinc and a thick electrode extension part is formed in order to stabilize characteristics and improve self-healing property, a second insulating groove part is formed. This prevents short-circuit accidents of the capacitor, and by limiting the position and dimensions of this second insulating groove, it is possible to stabilize the characteristics of the capacitor and reliably separate the part where instantaneous breakdown has occurred. This is the result.

一方、この様な絶縁溝部を形成する金属化フィルムコン
デンサにあって、その電極膜となる金属は、Atと亜鉛
とで構成する事がコンデンサの特性を安定化する上で最
も良好である事を見い出したのである。即ち、例えばA
j?で形成した場合、このコンデンサにAn電圧を印加
すると断続的に形成した第2の絶縁溝部間の非絶縁部が
電気化学的酸化反応によって絶縁物に変化し遂には導電
性が失なわれる事になるのである。
On the other hand, in a metallized film capacitor that forms such an insulating groove, it has been found that the best way to stabilize the characteristics of the capacitor is to make the electrode film of At and zinc. I found it. That is, for example, A
j? When an An voltage is applied to this capacitor, the non-insulated parts between the second insulating grooves that are formed intermittently change into an insulator through an electrochemical oxidation reaction, and the conductivity is eventually lost. It will become.

また亜鉛を金属とした場合は、水分や酸素により極めて
短時間で腐食し、この非絶縁部の導電性が阻害されるの
である。
Furthermore, if zinc is a metal, it will corrode in a very short time due to moisture and oxygen, and the conductivity of this non-insulated part will be inhibited.

この各々の欠点を補ない安定した特性を実現する為には
、アルミニウムと亜鉛双方で金属化電極を形成する事が
最も良好である事を見い出したのである。
In order to compensate for these drawbacks and achieve stable characteristics, we have discovered that it is best to form metalized electrodes with both aluminum and zinc.

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの実施例の構造およびその製造方法を説明す
るための斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the structure of this embodiment and its manufacturing method.

ます、2枚の誘電体フィルム1.2の片面に、それぞれ
オイルマスキング法で幅方向の一端部に第1の絶縁溝部
3.4を設けると共に、これと相対する電極引出部と接
する端部側の厚みをその他の部分より厚くなるようにア
ルミニウムと亜鉛とが混合もしくは合金状態となるよう
に蒸着して電極膜5,6を形成する。このようにして得
られた金属化フィルム7.8のいずれか一方、たとえば
フィルム8の電極膜6の幅一方向の一部に第2の絶縁溝
部9を長さ方向に断続的に形成する(10は非絶縁部を
示す)とともに、この第2の絶縁溝部を横切り、電極引
出し端部から第1の絶縁溝部4に致る第3の絶縁溝部1
1を等間隔に形成して、この電極膜6を島状に分割する
。そして、端部の絶縁溝部3.4が互いに反対側に位置
するように、また電極膜5.6が接しないように金属化
フィルム7.8を重ねて巻回し、コンデンサ素子とする
。巻回し終えてから、コンデンサ素子の両端部分に電極
引出部12(反対側は図示されていない)を形成し、そ
れぞれリード線13.14を接続する。
First, a first insulating groove 3.4 is provided on one side of each of the two dielectric films 1.2 at one end in the width direction by oil masking, and a first insulating groove 3.4 is provided on one side of the two dielectric films 1.2 at one end in the width direction. The electrode films 5 and 6 are formed by depositing aluminum and zinc in a mixed or alloyed state so that the thickness of the electrode films 5 and 6 is thicker than other parts. Second insulating grooves 9 are intermittently formed in the length direction in one of the thus obtained metallized films 7, 8, for example, in a part of the electrode film 6 of the film 8 in one width direction. 10 indicates a non-insulating part), and a third insulating groove part 1 that crosses this second insulating groove part and extends from the electrode lead-out end to the first insulating groove part 4.
1 are formed at equal intervals, and this electrode film 6 is divided into island shapes. Then, the metallized films 7.8 are wound one on top of the other so that the insulating grooves 3.4 at the ends are located on opposite sides and the electrode films 5.6 do not touch, forming a capacitor element. After winding is completed, electrode extension portions 12 (the opposite side is not shown) are formed at both ends of the capacitor element, and lead wires 13 and 14 are connected to each end.

このコンデンサは、第2図の等倍回路図に示すように、
複数個の小容量コンデンサが端子電極としてのリード線
13.14間に並列に接続された構造となっている。各
々の小容量コンデンサには、非絶縁部10を通じて電流
が流れるが、等価回路で論ずればこの非絶縁部10は抵
抗(非絶縁部の長さ及び膜厚により決定する)もしくは
ヒユーズとして表わされる。したがって各々の小容量コ
ンデンサと直列に抵抗もしくはヒユーズが接続された構
造となる。
This capacitor, as shown in the equal-sized circuit diagram in Figure 2,
It has a structure in which a plurality of small capacitance capacitors are connected in parallel between lead wires 13 and 14 as terminal electrodes. Current flows through each small-capacity capacitor through a non-insulated portion 10, but when discussed in terms of an equivalent circuit, this non-insulated portion 10 can be expressed as a resistor (determined by the length and film thickness of the non-insulated portion) or a fuse. . Therefore, the structure is such that a resistor or fuse is connected in series with each small capacitor.

コンデンサに電圧を印加した際に、欠陥部があってそれ
に瞬時破壊を生じた場合、この破壊部のある小容量コン
デンサがヒユーズ部分で切り離されるので、この瞬時破
壊を生じた箇所には、以降電圧が印加される事がなくな
る。このため、亜鉛を含む金属を電極膜とした場合にあ
ったコンデンサの短絡事故の発生を阻止することができ
る。
When voltage is applied to a capacitor, if there is a defective part and instantaneous destruction occurs, the small capacity capacitor with this damaged part will be disconnected at the fuse part, so no voltage will be applied to the part where this instantaneous destruction occurred. is no longer applied. Therefore, it is possible to prevent short-circuit accidents in the capacitor that would otherwise occur when the electrode film is made of a metal containing zinc.

第4図は、本実施例のフィルムコンデンサと、電極膜を
島状に分離しない従来構造のフィルムコンデンサとにつ
いて、交流電圧印加の下で高温連続耐用試験を実施した
ときの、絶縁抵抗の推移を対比して示す。この結果より
明らかなように、従来の構造のコンデンサであれば、時
間経過に伴って絶縁抵抗が低下しているが、本実施例の
コンデンサでは絶縁抵抗の低下が認められず、瞬時破壊
を生じた小容量コンデンサが切り離されていることが確
認された。
Figure 4 shows the change in insulation resistance when a continuous high-temperature durability test was conducted under the application of AC voltage for the film capacitor of this example and a film capacitor with a conventional structure in which the electrode film is not separated into islands. Show a comparison. As is clear from this result, in the case of a capacitor with a conventional structure, the insulation resistance decreases over time, but in the capacitor of this example, no decrease in insulation resistance was observed, and instantaneous breakdown occurred. It was confirmed that the small capacitance capacitor was disconnected.

第5図は、この交流電圧を2000時間印加したときの
、印加電圧とコンデンサの残存率との関係を示している
。この結果より明らかなように、従来の構造のコンデン
サでは一定値以上の交流電圧を連続的に印加すると、コ
ンデンサの残存率がいちじるくし低下している。一方、
本発明のフィルムコンデンサでは、短絡破壊を生じるこ
とがなく、従来品におけるような短絡破壊や、それによ
る発火9発煙という事故の発生が認められなかった。
FIG. 5 shows the relationship between the applied voltage and the survival rate of the capacitor when this AC voltage was applied for 2000 hours. As is clear from this result, when an AC voltage of a certain value or more is continuously applied to a capacitor having a conventional structure, the survival rate of the capacitor decreases significantly. on the other hand,
In the film capacitor of the present invention, short-circuit damage did not occur, and the occurrence of short-circuit damage and resulting accidents such as ignition and smoke generation was not observed as in conventional products.

以上のように、本発明によれば、誘電体フィルム上の電
極膜をアルミニウムと亜鉛とで形成しているので、フィ
ルムコンデンサの製造上でのハンドリング性が良好とな
り、メタリコンコンタクト部の電極膜が厚く、その他の
部分が薄く形成されているのでメタリコンコンタクト性
が良好で且つ自己回復性に優れ、更にまた交流電圧の印
加によっての短絡事故などの発生の危険性が極めて少な
く、高電位傾度設計が可能となる。
As described above, according to the present invention, since the electrode film on the dielectric film is formed of aluminum and zinc, the handling property in manufacturing the film capacitor is improved, and the electrode film on the metal contact portion is made of aluminum and zinc. Because it is thick and other parts are thin, it has good metallization contact and excellent self-healing properties.Furthermore, there is extremely little risk of short circuit accidents due to the application of AC voltage, and the design has a high potential gradient. It becomes possible.

さて、本発明のアルミニウムと亜鉛で金属膜を形成し、
第1.第2.第3の絶縁溝部を形成する場合に、第3の
絶縁溝部の間隔は任意の寸法で形成する事が可能であり
、一般に電気的な放電やレーザー加工等による熱処理で
形成するか、あるいは蒸着等で金属膜を形成する場合、
マスキングやあらかじめフィルムに処理を行なう事によ
り、絶縁溝部を有する金属膜を形成する事が行こなわれ
る。これらはいずれの方法においても、安定した寸法精
度を確保するためには、この第3の絶縁溝部の間隔は5
關以上とする事が必要である。
Now, a metal film is formed using aluminum and zinc of the present invention,
1st. Second. When forming the third insulating groove, the interval between the third insulating grooves can be formed to any size, and is generally formed by heat treatment such as electrical discharge or laser processing, or by vapor deposition, etc. When forming a metal film with
A metal film having insulating grooves can be formed by masking or by processing the film in advance. In any of these methods, in order to ensure stable dimensional accuracy, the interval between the third insulating grooves must be 5.
It is necessary to be more than concerned.

一方この間隔は、大きくして行く事は工法上は可能であ
るが、間隔が大きくなるほど一部で瞬時破壊を生じた場
合の容量減少(瞬時破壊発生の島状の電極が切り離され
る事による容量減少)が大きくなる。したがって最大で
も150ffI11とすべきである。
On the other hand, it is possible to increase this spacing based on the construction method, but as the spacing increases, the capacity decreases in the event of instantaneous breakdown in some parts (capacity due to island-like electrodes being separated when instantaneous breakdown occurs). (decrease) increases. Therefore, the maximum value should be 150ffI11.

第6図は、第3の絶縁溝部の間隔を50mmと一定にし
、電極膜構造として外部電極引き出し部側の膜厚を抵抗
値で2〜5Ω/ロ一定となる様に、且つその他の部分(
コンデンサの容量を形成する部分)を5〜10Ω/口、
10〜20Ω/口。
FIG. 6 shows that the interval between the third insulating grooves is constant at 50 mm, the thickness of the electrode film structure on the external electrode extension side is constant at 2 to 5 Ω/2 in resistance value, and the other parts (
The part that forms the capacitance of the capacitor) is 5 to 10Ω/port,
10-20Ω/mouth.

20〜30Ω/口となる様に蒸着法より形成すると共に
、第2の絶縁溝部を、前記電極膜の厚い部分に形成した
場合と各々の抵抗値の電極膜の薄い部分に形成した金属
化フィルムコンデンサにおいて、J I 5−C490
8−8,15+21の保安性試験を実施した場合につい
て、第2の絶縁溝部間の非絶縁部の長さの合計(臨接す
る50m1間隔の第3の絶縁溝部の間に存在する非絶縁
部)の数値別の試験合格率の結果を表わしたものである
A metallized film formed by a vapor deposition method so as to have a resistance of 20 to 30 Ω/hole, and a second insulating groove formed in a thick part of the electrode film and a thin part of the electrode film of each resistance value. In capacitors, J I 5-C490
8-8, 15+21 in the case of carrying out the safety test, the total length of the non-insulated part between the second insulating grooves (the non-insulating part existing between the adjoining third insulating grooves at an interval of 50 m1) This shows the results of the exam pass rate by numerical value.

この結果より2〜5Ω/口電極膜の厚い部分に第3の絶
縁溝部を形成した場合は試験合格のための条件範囲が狭
く又、バラツキも大きい。一方薄い部分に形成したもの
にあっては、試験合格のための条件範囲が順次拡大して
行く。
This result shows that when the third insulating groove is formed in the thick part of the 2 to 5 Ω/gate electrode film, the range of conditions for passing the test is narrow and the variation is large. On the other hand, for thin parts, the range of conditions for passing the test gradually expands.

この事から第2の絶縁溝部は5〜30Ω/口の範囲であ
る電極膜の薄い部分に形成する方が、試験の合格率及び
特性の安定化のために良好であると言える。
From this, it can be said that it is better to form the second insulating groove in a thin part of the electrode film in the range of 5 to 30 Ω/hole in order to stabilize the test pass rate and characteristics.

一方前述の様にアルミニウムと亜鉛とで構成されている
電極膜においても、交流電圧を印加すると電気化学的酸
化反応による容量変化を生ずるが、この容量変化は電極
膜厚み(膜抵抗値)と比例関係にある事から、膜抵抗値
は実用上20Ω/口以下が望ましい。
On the other hand, as mentioned above, when an AC voltage is applied to an electrode film composed of aluminum and zinc, a capacitance change occurs due to an electrochemical oxidation reaction, but this capacitance change is proportional to the electrode film thickness (membrane resistance value). Because of this relationship, it is practically desirable that the membrane resistance value be 20 Ω/mouth or less.

、膜抵抗値を20Ω/口以下とした場合、第5図の結果
より、臨接する第3の絶縁溝部の間に存在する第2の絶
縁溝部間の非絶縁部の長さの合計は、0.5〜10+n
mの範囲とする事が望ましい。
, when the membrane resistance value is 20 Ω/hole or less, the total length of the non-insulating portion between the second insulating grooves existing between the adjacent third insulating grooves is 0, .5~10+n
It is desirable to set the range to m.

第3図は本発明の別の一実施例の金属化フィルムの構造
を示す図である。即ち第3の絶縁溝部が電極引き出し部
と接する端部まで到達するように形成したものである。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of a metallized film according to another embodiment of the present invention. That is, the third insulating groove is formed so as to reach the end in contact with the electrode extension part.

本構造にする事により、コンデンサの一部欠陥部で瞬時
破壊を生じた際のヒユーズ機構を2重に設けた事になる
(臨接する第2の絶縁溝部の間の非絶縁部及び電極引出
部との接続部分・・・・・・接続部分がその接触抵抗に
より瞬時破壊時の異常電流で発熱し、接続部の電極金属
が気化消失してコンタクトが失なわれる) したがってコンデンサの発火9発煙の危険性を極めて小
さくする事が可能となるのである。尚本構造とする場合
、少なく共第3の絶縁溝部の2本に1本は電極引出し都
道到達している事が望ましい。
By adopting this structure, the fuse mechanism is doubled in case instantaneous breakdown occurs in a partially defective part of the capacitor (the non-insulated part between the adjacent second insulating groove part and the electrode lead-out part). The connecting part... due to the contact resistance, the connecting part generates heat due to the abnormal current during instantaneous breakdown, and the electrode metal at the connecting part vaporizes and disappears, causing the contact to be lost.) Therefore, capacitor ignition 9 smoke This makes it possible to extremely minimize the risk. In the case of this structure, it is desirable that at least one out of every two third insulating grooves reaches the electrode lead-out point.

尚本実施例において第2.第3の絶縁溝部を2枚の金属
化フィルムの一方のみに形成したが、両者に形成しても
よい。また、両面金属化フィルムを使用し、その片面ま
たは両面に絶縁溝部を形成してもよい。
In this example, the second. Although the third insulating groove is formed in only one of the two metallized films, it may be formed in both. Alternatively, a double-sided metallized film may be used with insulating grooves formed on one or both sides.

発明の効果 以上のように本発明のフィルムコンデンサによれば、従
来のアルミニウムと亜鉛とを用いて電極型形成したフィ
ルムコンデンサの、ハントリンク性が良好で交流電圧印
加による容量変化が少ないという特長を生かしつつ、そ
の課題であった絶縁抵抗の低下、短絡破壊による発火2
発煙を解決することができる。したがって、さらに高電
位傾度の設計が可能となり、いちじるしく小型化できる
だけでなく、コストが安くなり、特性が安定したものと
なるという優れた効果を得ることが出来る。
Effects of the Invention As described above, the film capacitor of the present invention has the advantages of the conventional film capacitor with electrodes formed using aluminum and zinc, such as good hunt linkability and little change in capacitance due to the application of AC voltage. However, the problem was the decrease in insulation resistance and the ignition due to short circuit breakdown 2
Fuming can be solved. Therefore, it is possible to design an even higher potential gradient, and it is possible to achieve not only significant miniaturization, but also excellent effects such as lower cost and stable characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のフィルムコンデンサの一実施例の要部
を示す斜視図、第2図はその等価回路図、第3図は本発
明のフィルムコンデンサの他の実施例の要部を示す斜視
図、第4図は本発明のフィルムコンデンサと従来品とに
ついて交流高温連続耐用試験を行なったときの絶縁抵抗
の変化を対比して示す図、第5図は同じく破壊残存率を
示す図、第6図は第3の絶縁溝部を形成する部分の電極
膜の膜抵抗別の保安性試験における試験合格率を示す図
である。 1.2・・・・・・誘電体フィルム、3.4・・・・・
・第1の絶縁溝部、5.6・・・・・・電極膜、7.8
・・・・・・金属化フィルム、9・・・・・・第2の絶
縁溝部、10・・・・・・非絶縁部、11・・・・・・
第3の絶縁溝部、12・・・・・・電極引出し部、13
.14・・・・・・リード線。
FIG. 1 is a perspective view showing the main parts of one embodiment of the film capacitor of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram thereof, and FIG. 3 is a perspective view showing the main parts of another embodiment of the film capacitor of the present invention. Figure 4 shows a comparison of changes in insulation resistance when the film capacitor of the present invention and a conventional product are subjected to AC high temperature continuous durability tests. FIG. 6 is a diagram showing the test pass rate in the safety test for each film resistance of the electrode film in the portion where the third insulating groove is formed. 1.2...Dielectric film, 3.4...
・First insulating groove portion, 5.6... Electrode film, 7.8
...Metalized film, 9...Second insulating groove, 10...Non-insulating part, 11...
Third insulating groove portion, 12... Electrode extraction portion, 13
.. 14...Lead wire.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくともアルミニウムと亜鉛とからなる膜状の
電極を誘電体の片面または両面に、幅方向の一方の端部
に第1の絶縁溝部を設け、これと相対する電極引出部と
接する端部側の厚みをその他の膜状の電極より厚くなる
ように形成し、この電極膜の幅方向の一部に一定長さの
第2の絶縁溝部を長さ方向に断続的に形成するとともに
、この第1の絶縁溝部を横切り、第1の絶縁溝部に達す
る第3の絶縁溝部を設けることにより金属化フィルムを
構成し、その金属化フィルムを巻回又は積層し、両端面
に電極引き出し部を形成したことを特徴とするフィルム
コンデンサ。
(1) A film-like electrode made of at least aluminum and zinc is provided on one or both sides of a dielectric, a first insulating groove is provided at one end in the width direction, and the opposite end is in contact with the electrode lead-out part. A second insulating groove portion of a certain length is formed intermittently in a part of the width direction of this electrode film in the length direction. A metallized film is formed by providing a third insulating groove that crosses the first insulating groove and reaches the first insulating groove, and the metalized film is wound or laminated to form electrode extension parts on both end faces. A film capacitor characterized by:
(2)第2の絶縁溝部を電極膜の薄い部分に設ける事を
特徴とする請求項1のフィルムコンデンサ。
(2) The film capacitor according to claim 1, wherein the second insulating groove is provided in a thin portion of the electrode film.
(3)臨接する第3の絶縁溝部の間隔を5〜150mm
とし、且つ長さ方向に断続的に形成する第2の絶縁溝部
を臨接する第3の絶縁溝部の間に存在する非絶縁部の長
さの合計が0.5〜10mmとなるように形成すること
を特徴とする請求項1〜2記載のフィルムコンデンサ。
(3) The interval between adjacent third insulation grooves is 5 to 150 mm.
and the second insulating groove portions formed intermittently in the length direction are formed so that the total length of the non-insulating portions existing between the adjacent third insulating groove portions is 0.5 to 10 mm. The film capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that:
(4)第2の絶縁溝部を横切る第3の絶縁溝部が電極引
き出し部と接する端部まで到達するように形成すること
を特徴とする請求項1〜3記載のフィルムコンデンサ。
(4) The film capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the third insulating groove crossing the second insulating groove is formed so as to reach an end in contact with the electrode extension part.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5112942B2 (en) * 1971-10-12 1976-04-23
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JPS5833683A (en) * 1981-08-21 1983-02-26 井関農機株式会社 Opening and closing apparatus of cabin door
JPS58222517A (en) * 1982-06-18 1983-12-24 松下電器産業株式会社 Condenser

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