JPH0467330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は誘電体フイルムの表面に金属電極を蒸
着などにより形成した金属化フイルムを巻回する
ことにより構成される金属化フイルムコンデンサ
に関するものである。 従来、金属化フイルムコンデンサにおいては、
第１図ａ，ｂに示すように、ポリプロピレンフイ
ルム、ポリエステルフイルム、ポリカーボネート
フイルムなどの誘電体フイルム１の片面または両
面に、蒸着法、スパツタリング法などにより金属
の電極２を前記誘電体フイルム１の幅方向の端部
に0.5mm〜５mm程度の絶縁溝部（通常、マージン
部と呼ばれており、以下マージン部という）３を
設けて形成することにより金属化フイルム４を得
ている。 そして、このような金属化フイルム４を用いて
コンデンサを得る場合、２枚の金属化フイルム４
を重ねて巻回し、その巻回した金属化フイルム４
の両端面にZn，Sn，Cu，Pbなどの金属材料を溶
射して電極引出部を形成し、その電極引出部にリ
ード線を溶接などにより接続してコンデンサ素子
とするか、または第２図に示すように金属化フイ
ルム４を１枚１枚マージン部３が反対側にくるよ
うに積み重ね、そして前述の巻回型のコンデンサ
と同様に電極を引出してコンデンサ素子としてい
る。 ところで、このような巻回型、積層型のコンデ
ンサを生産性、コンデンサ特性などの面から詳細
に分析評価をすれば、それぞれ一長一短がある。
特に、特性上における大きな違いは、積層型のコ
ンデンサにおいては小容量コンデンサを並列に複
数個接続した構造となるため、使用中何らかの異
常により金属化フイルムの一部が破壊現象を起し
ても、１個のコンデンサ要素部分が機能を失うだ
けとなり、他のコンデンサ要素部分への影響はほ
とんど生じなく、この結果わずかな容量減少のみ
となる。このことは、非常に安全性の高い安全機
能付のコンデンサであると言えるのである。 一方、巻回型のコンデンサにおいては、従来か
らの一般的な設備で簡単に製造することができる
ため、現在の主流となつているものの、使用中に
何らかの異常により金属化フイルムの一部の破壊
現象を起すと、その破壊現象による容量変化は、
金属化フイルムの電極の減少した面積に比例した
減少のみであるため、初期の段階においては無視
できる程度であるが、この種の巻回型のコンデン
サは全体が１個のコンデンサであるため、一部の
破壊部分を核として止ることなく徐々に進行し、
遂には発煙発火に至つてしまう。このため、この
巻回型のコンデンサにおいては、何らかの安全装
置を付加しなければ、充分な安全性を確保するこ
とができない。 本発明者らはこのような現状に鑑み、巻回型の
コンデンサの持つ高い生産性と、積層型のコンデ
ンサの持つ高い安全性とを兼ね備えたコンデンサ
の開発を進めた。その結果、第３図に示すように
幅方向の端部に設けたマージン部３とは別個に、
電極２を金属フイルム４の長さ方向に複数個の矩
形の島状に分離するように前記マージン部３につ
ながるマージン部５を設けた金属化フイルム４′
を用い、そしてこのような金属化フイルム４′を
２枚重ね合せて巻回してコンデンサ素子６を構成
すれば、製造する時は巻回型のコンデンサと同様
に製造することができ、また電極構造は積層型と
同様な構造となるため、電極２の一部で破壊現象
が生じても、全体に波及することがなく、発煙発
火などの事故を防ぐことができる。すなわち安全
機能を持たせられることを見出したのである。な
お、第３図においては、７はコンデンサ素子６の
端面に形成した電極引出部、８はリード線であ
る。 このようなコンデンサにおいて、使用中に何ら
かの異常により、金属化フイルム４′の一部が破
壊現象を起したならば、破壊電流が電源より電極
引出部７と電極２との接触部を介して破壊個所に
集中する。この際、電極引出部７と電極２との機
械的な接触部にはある一定の電気接触抵抗を保有
しているため、前記破壊電流が接触部を通過する
時、ジユール熱が発生し、接触部付近の電極金属
膜は蒸発飛散を起こす。この接触部の一部の電極
金属膜が飛散して導通を失なえば、残つた導電性
を持つ接触部を流れる電流の密度が増大し、さら
に大きなジユール熱が発生するため、残つた導電
性を持つ接触部付近の電極金属飛散は加速度的に
進み、最終的には破壊個所を含む電極２と電極引
出部７との間は、絶縁帯が形成され、電気的に絶
縁される。従つて、このような状態となつた時、
破壊個所を含む電極２はコンデンサ本体と完全に
絶縁され、破壊点への電流が遮断されるため、前
記従来品で見られるような破壊の進行はなく、よ
つて発煙発火には至らない。 このような本発明のコンデンサについて、さら
に検討を進めた結果、前述のような安全機構を十
分に発揮させるためには、第３図に示すようなコ
ンデンサ素子６を外装ケース内に収納するととも
に、その外装ケース内に外装ケース内面との間の
密着性の異なる２種以上の充填樹脂を充填すれば
よいとのことを見出したのである。 以下、本発明の内容について、具体的実施例を
用いて説明する。 （実施例 １） 第３図に示すような構造の金属化ポリエステル
フイルム（厚み7μ）を２枚重ね合せて巻回して
コンデンサ素子６を作り、電極引出し、リード線
８の接続を行つた後、第４図に示すようにFR−
PET（帝人(株)の商品名）の外装ケース９内に収納
するとともに、その外装ケース９内に外装ケース
９との間の密着性の異なる充填樹脂１０，１１を
充填して完成品とした。 この場合、充填樹脂は外装ケース９の開口部側
にケース内面との密着性の大きいものを充填し
た。 （比較例 １） 実施例１と同様なコンデンサ素子６を作つた
後、第５図に示すように外装ケース９内に収納
し、充填樹脂１１のみを充填して完成品とした。 上記実施例１および比較例１により得られたコ
ンデンサについて、安全性確認試験を行つた結果
を次表に示している。この試験方法は、コンデン
サに定格の２倍および３倍の電圧を室温および
120℃の雰囲気中で印加し続け、電流値が零にな
るまでにケース、充填樹脂が飛散、若しくは割れ
が発生するか、または発火、発煙が起るか否かで
判定した。

【表】 また、参考として、第６図に実施例１で使用し
た充填樹脂１０，１１と外装ケース９との密着性
試験の結果を示している。 上記表より明らかなように本発明によるコンデ
ンサにおいては、室温においても、120℃の雰囲
気中においても、外装材料の割れ、飛散が全く発
生しなく、100％の安全性を持たせることができ
る。 一方、比較例１から判るように、金属化フイル
ムの構造が本発明と同じであつても、外装構造が
異なると満足する結果が得られない。特に120℃
の雰囲気中においては安全性確保率が半減し、満
足する結果が得られない。 このように本発明によれば、巻回型のコンデン
サ構造で100％の安全性を持たせることができ、
安価で小形の安全機能付の金属化フイルムコンデ
ンサを提供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは一般の金属化フイルムを示す斜
視図、第２図は従来の積層型の金属化フイルムコ
ンデンサの要部を示す斜視図、第３図は本発明に
おける金属化フイルムコンデンサの要部を示す斜
視図、第４図は本発明による金属化フイルムコン
デンサの具体的実施例を示す断面図、第５図は本
発明の比較例としての金属化フイルムコンデンサ
を示す断面図、第６図は本発明の金属化フイルム
コンデンサにおける外装ースの充填樹脂との間の
密着強度の一例を示す図である。 １……誘電体フイルム、２……電極、３，５…
…マージン部、４′……金属化フイルム、６……
コンデンサ素子、９……外装ケース、１０，１１
……充填樹脂。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 誘電体フイルムの片面または両面に電極を形
   成するとともにその電極がフイルムの長さ方向に
   複数個の島状に分離されるように複数の絶縁溝部
   を設けた金属化フイルムを巻回した巻回型コンデ
   ンサ素子を外装ケース内に収納し、かつ上記外装
   ケース内に外装ケース内面との間の密着性の異な
   る２種以上の充填樹脂をケース開口部側に密着密
   度の大きい方が配されるように充填したことを特
   徴とする金属化フイルムコンデンサ。