JPH10261541A - Capacitor and its manufacturing method - Google Patents
Capacitor and its manufacturing methodInfo
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- JPH10261541A JPH10261541A JP9064062A JP6406297A JPH10261541A JP H10261541 A JPH10261541 A JP H10261541A JP 9064062 A JP9064062 A JP 9064062A JP 6406297 A JP6406297 A JP 6406297A JP H10261541 A JPH10261541 A JP H10261541A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】一般に電力コンデンサや電気
機器コンデンサなどに使用するエネルギー充放電用コン
デンサはフラッシュランプ電源などインパルス電圧・電
流発生装置あるいは電力機器などのアース間絶縁耐力試
験などに用いられるインパルス試験装置に用途がある。
本発明はこれら用途に適したコンデンサおよびその製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION In general, energy charging / discharging capacitors used for power capacitors and electric equipment capacitors are used for impulse voltage / current generators such as flash lamp power supplies, or for the dielectric strength test between the grounds of power equipment and the like. The device has a use.
The present invention relates to a capacitor suitable for these uses and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、これらの電源・装置に用いられる
コンデンサの絶縁構成としては、誘電体として紙または
プラスチックフィルムもしくはこれら誘電体の複合構成
により、構成されている。また、電極としてはアルミニ
ウム箔もしくは紙に亜鉛などを蒸着した金属化紙を用い
これらの誘電体・電極を巻回してコンデンサ素子とし、
これらのコンデンサ素子を1個もしくは複数個集合し、
かつ必要電圧・容量に応じて、直列・並列接続して、集
合コンデンサ素子とし外装ケースに収納・密閉してコン
デンサを構成していた。2. Description of the Related Art Conventionally, an insulating structure of a capacitor used in such a power supply / apparatus is constituted by a paper or a plastic film as a dielectric or a composite structure of these dielectrics. The electrodes are made of aluminum foil or metallized paper with zinc or the like deposited on paper, and these dielectrics and electrodes are wound to form capacitor elements.
One or more of these capacitor elements are assembled,
In addition, according to the required voltage and capacity, the capacitors are connected in series and in parallel to form a collective capacitor element, which is housed and sealed in an outer case to form a capacitor.
【0003】また、最近ではプラスチックフィルムに金
属を蒸着した、金属化プラスチックフィルムを使用した
コンデンサも多く提案されている。Recently, many capacitors using a metallized plastic film in which metal is deposited on a plastic film have been proposed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】最近では、これらのコ
ンデンサを使用する装置・設備においても小形・軽量化
の要望が大きくなってきている。これらのコンデンサの
体積の大部分を占めるのは、誘電体と電極を巻回したコ
ンデンサ素子であり、誘電体の電位傾度を大きくし、フ
ィルム厚みを薄くすることが、コンデンサ素子の小型化
に大きく寄与するものである。Recently, there has been an increasing demand for smaller and lighter devices and equipment using these capacitors. Most of the volume of these capacitors is occupied by a capacitor element with a dielectric and electrodes wound around, and increasing the potential gradient of the dielectric and reducing the film thickness is a major factor in reducing the size of the capacitor element. It will contribute.
【0005】そして、誘電体の電位傾度を大きくするた
めにはフィルム厚みを薄くすることが考えられるが、当
然、耐圧的に、寿命的にその信頼性が落ちてくる。そこ
で、薄いフィルムでより高い耐圧性能および寿命特性を
確保するために、金属化フィルムの蒸着金属膜の厚みを
電極引出し用メタリコンとの接触部を含む近傍と、その
他の主電極部とで差を設けた段付き蒸着フィルムを巻回
または積層したもので、金属化フィルムに存在する絶縁
欠陥が自己回復(セルフヒーリング)によって回復する
ことをより高め、フィルムの電位傾度をより向上させよ
うとするものである(特開昭62−188210号公
報)。In order to increase the potential gradient of the dielectric, it is conceivable to reduce the thickness of the film. However, the reliability is naturally lowered with respect to pressure resistance and life. Therefore, in order to ensure higher pressure resistance performance and longer life characteristics with a thin film, the thickness of the metallized film deposited metal film should be different between the vicinity including the contact portion with the electrode drawing metallikon and the other main electrode portions. Winding or laminating a stepped vapor deposition film provided to improve the recovery of insulation defects existing in the metallized film by self-healing (self-healing), and to further improve the potential gradient of the film. (JP-A-62-188210).
【0006】なお、自己回復(セルフヒーリング)と
は、絶縁欠陥部分の短絡電流により絶縁欠陥部分周辺の
蒸着膜を飛散させることによって絶縁欠陥の絶縁耐力を
回復させることにある。この自己回復が不完全な場合、
絶縁欠陥部分の絶縁耐力がフィルム全体の絶縁耐力とな
り、その最低絶縁耐力以下でコンデンサの設計を行わな
くてはならない。この自己回復が良好に行われれば、フ
ィルムの絶縁耐力はフィルム本来の絶縁耐力を示すこと
ができ、すなわちフィルムの電位傾度を向上することが
できる。[0006] The self-healing is to recover the dielectric strength of the insulation defect by scattering the deposited film around the insulation defect by the short-circuit current at the insulation defect. If this self-healing is incomplete,
The dielectric strength of the insulation defect part becomes the dielectric strength of the entire film, and the capacitor must be designed with a minimum dielectric strength or less. If this self-healing is performed well, the dielectric strength of the film can show the original dielectric strength of the film, that is, the potential gradient of the film can be improved.
【0007】また、良好な自己回復を行うためには、蒸
着電極膜の厚みを薄くすることによって蒸着膜の飛散性
を高めたり、絶縁欠陥部分に流れ込む短絡電流を少なく
したりすることによって、自己回復をより良好に、より
小さくすることができる。[0007] Further, in order to perform good self-recovery, the thickness of the deposited electrode film is reduced to increase the scattering property of the deposited film, or to reduce the short-circuit current flowing into the insulation defect portion, thereby reducing the self-recovery. Recovery can be better and smaller.
【0008】そして、自己回復をより完全なものとする
ため主電極部分の蒸着膜をより従来より薄くすることに
より自己回復性を向上しようとしたものであり、また、
電極引出し用メタリコンとのコンタクト性を良好にする
ために電極引出し用メタリコン近傍の蒸着膜厚みを主電
極部より厚く、謂ゆるヘビーエッジ構造としたものであ
り、段付き蒸着を施している。この段付き蒸着を施すた
めには、一般的に亜鉛金属を蒸着金属として使用し、ア
ルミニウムを使うことは、少ない。In order to improve the self-healing property, the vapor deposition film at the main electrode portion is made thinner than before so as to make the self-healing more complete.
In order to improve the contact property with the metal lead for electrode extraction, the thickness of the deposited film in the vicinity of the metal lead for electrode extraction is thicker than that of the main electrode portion, that is, a so-called loose-edge structure, and stepped deposition is performed. In order to perform this stepped deposition, zinc metal is generally used as a deposition metal, and aluminum is rarely used.
【0009】これは蒸着金属の厚みをフィルム巾方向で
変化させる段付き蒸着では亜鉛金属のほうがアルミニウ
ムよりその段付き状態を良好に形成することができるた
めである。なお、アルミニウムにおいても段付き蒸着は
可能であるがその段付きの形成状態が良好でない場合、
メタリコンとヘビーエッジとのコンタクト性が悪化し耐
電流性能が低下してしまう。また、主電極部の亜鉛金属
を薄くして使用する段付き蒸着でも、その蒸着膜の薄さ
は現在の状態で限界であり、抵抗値の管理を含めてこれ
以上の電位傾度の向上につながる改善を求めることは困
難である。This is because zinc metal can form the stepped state better than aluminum in stepped evaporation in which the thickness of the metal to be deposited is changed in the film width direction. It should be noted that stepped deposition is also possible with aluminum, but when the stepped formation state is not good,
The contact property between the metallikon and the heavy edge is deteriorated, and the current resistance is reduced. In addition, even in stepped evaporation using thin zinc metal in the main electrode part, the thickness of the evaporated film is the limit in the current state, which leads to further improvement in potential gradient including management of resistance value It is difficult to seek improvement.
【0010】また、他の例として片面に金属膜を蒸着し
たプラスチックフィルムを2枚組合わせて巻回したメタ
ライズドフィルムコンデンサにおいて、蒸着金属部に長
手方向の連続した絶縁部を設け、1コンデンサ素子内で
3個以上の直列コンデンサを形成するとともに、フィル
ム巾方向にも絶縁部を設けて、1コンデンサ素子内で複
数のコンデンサ並列回路とした多数の小コンデンサ網を
有するエネルギー蓄積急放電用コンデンサ(特公平6−
18153号公報)があり、また、上記直列および並列
に区切られた一つの連続導体部が対極電極と対向して構
成する小コンデンサの蓄積エネルギーが定格電圧におい
て、1ジュール以下であり、定格充電電圧においてプラ
スチックフィルムの電位傾度が150kV/mm以上である
エネルギー蓄積急放電用コンデンサがある。Further, as another example, in a metallized film capacitor in which two plastic films each having a metal film deposited on one surface thereof are combined and wound, a continuous insulating portion in the longitudinal direction is provided in the deposited metal portion, and one capacitor element is provided. To form three or more series capacitors and to provide an insulating part also in the film width direction to provide an energy storage and rapid discharge capacitor having a large number of small capacitor networks in which a plurality of capacitor parallel circuits are provided within one capacitor element. Fairness 6
No. 18153), and the stored energy of a small capacitor constituted by one continuous conductor section divided in series and parallel facing the counter electrode is 1 joule or less at a rated voltage, and There is an energy storage and rapid discharge capacitor in which the plastic film has a potential gradient of 150 kV / mm or more.
【0011】すなわち、このエネルギー蓄積急放電用コ
ンデンサは非蒸着部分である連続した絶縁部によって小
さなコンデンサに分割することによって、1個のコンデ
ンサエネルギー量を少なくし、このコンデンサに発生し
た自己回復(セルフヒーリング)に流れ込むエネルギー
を小さくすることによって、絶縁回復を良好に行い、メ
タライズドフィルムの耐圧性能を向上しようとするもの
である。That is, the capacitor for energy storage and rapid discharge is divided into small capacitors by a continuous insulating portion which is a non-evaporated portion, so that the energy amount of one capacitor is reduced, and the self-recovery (self-recovery) generated in the capacitor is reduced. By reducing the energy flowing into the healing, the insulation recovery is improved and the pressure resistance of the metallized film is improved.
【0012】しかしながら、このメタライズドフィルム
の非蒸着部分である連続した絶縁部、特に巾方向の分割
を形成するためには、別工程による作業が必要で、電極
金属を蒸着した後、レーザ加工や放電加工等によって、
必要な部分の蒸着金属を除去する必要がある。これらの
加工によって得られる蒸着フィルムの巾方向の分割部分
の蒸着膜端部は、蒸着膜を除いたときにできる微少なば
りによって絶縁欠陥部分となりやすくその加工方法や加
工精度には充分な管理が必要でありコストアップの要因
となっていた。However, in order to form a continuous insulating portion which is a non-evaporated portion of the metallized film, particularly a division in the width direction, a separate process is required. By processing etc.
It is necessary to remove a necessary portion of the deposited metal. The end of the vapor deposition film at the divided part in the width direction of the vapor deposition film obtained by these processes is likely to become an insulation defect part due to the minute burrs formed when the vapor deposition film is removed, and the processing method and processing accuracy are sufficiently controlled. It is necessary and causes cost increase.
【0013】一般に、金属蒸着フィルムを使用したコン
デンサにおいて自己回復性を向上させることは、耐圧性
能を向上させ、従来以上の高電位設計を可能とすること
ができる。In general, improving the self-healing property of a capacitor using a metal-deposited film improves the withstand voltage performance and enables a higher potential design than before.
【0014】本発明は自己回復性能が向上し、従来以上
の高電位設計が可能で小形・安価・製造工数の低減が可
能なコンデンサを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a capacitor which has improved self-recovery performance, can be designed with a higher potential than ever before, can be small, inexpensive, and can reduce the number of manufacturing steps.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は少なくとも片面に金属蒸着電極を有する金
属化プラスチックフィルムを重ねて巻回し、金属蒸着電
極層にアルミニウムを蒸着し、電極引出し用メタリコン
との接触部を含む近傍に亜鉛を蒸着したコンデンサであ
って、その金属化プラスチックフィルムを長手方向に延
伸してフィルム巾方向に細長い多数の微少な亀裂を蒸着
膜に形成したものである。In order to achieve this object, the present invention provides a metallized plastic film having a metallized electrode on at least one side thereof, which is wound around the metallized plastic film. This is a capacitor in which zinc is deposited in the vicinity including the contact portion with the metallikon for metallization, in which the metallized plastic film is stretched in the longitudinal direction and a number of minute cracks elongated in the width direction of the film are formed in the deposited film. .
【0016】また、本発明のコンデンサの製造方法は、
金属化プラスチックフィルムを長手方向に延伸して金属
蒸着電極層に微少な亀裂を巾方向に施すため、金属化プ
ラスチックフィルムの巻取り工程中に延伸ローラを配設
し、押さえローラとの間で金属化プラスチックフィルム
を延伸しながらコンデンサ素子として巻回することを特
徴とするものである。Further, the method for manufacturing a capacitor of the present invention comprises:
In order to stretch the metallized plastic film in the longitudinal direction and to make minute cracks in the metal deposition electrode layer in the width direction, a stretching roller is provided during the winding process of the metallized plastic film, and the metal is pressed between the metal roller and the holding roller. It is characterized by being wound as a capacitor element while stretching a plasticized plastic film.
【0017】さらに、本発明のコンデンサの製造方法
は、上記コンデンサの製造方法において、金属化フィル
ムからなるコンデンサ素子の構造が巻回形で、素子形状
が小判形であり、小判形状にプレスする圧力が0.5〜
1.5Kg/cm2であることを特徴とするものである。Further, in the method for manufacturing a capacitor according to the present invention, in the above-described method for manufacturing a capacitor, the structure of the capacitor element formed of a metallized film is a wound shape, the element shape is an oval shape, and the pressure for pressing into an oval shape. Is 0.5-
It is characterized by being 1.5 kg / cm 2 .
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】上記本発明のコンデンサは、金属
化プラスチックフィルムを長手方向に延伸してフィルム
巾方向に細長い多数の微少な亀裂を蒸着膜に形成したも
のであり、蒸着膜の絶縁破壊部に流入する電気エネルギ
ーの経路が長くなり、この電気エネルギーの集中を緩和
することにより、コンデンサの自己回復性能が向上する
作用を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The capacitor of the present invention is characterized in that a metallized plastic film is stretched in the longitudinal direction and a large number of minute cracks elongated in the width direction of the film are formed in the deposited film. The path of the electric energy flowing into the portion becomes longer, and the concentration of the electric energy is reduced, thereby improving the self-recovery performance of the capacitor.
【0019】また、本発明のコンデンサの製造方法は、
金属化プラスチックフィルムの巻取工程中に延伸ローラ
を配設し、巻取軸に対向する押さえローラとの間で金属
化プラスチックフィルムを延伸しながら巻回し、コンデ
ンサ素子を形成することを特徴とするもので、蒸着膜の
微少な亀裂を巻取工程中で延伸加工を施すことができる
作用を有する。Further, a method of manufacturing a capacitor according to the present invention comprises:
A stretching roller is provided during the winding process of the metallized plastic film, and the metallized plastic film is wound while being stretched between a press roller facing the winding shaft to form a capacitor element. It has an effect that a minute crack of the deposited film can be stretched in the winding step.
【0020】さらに、本発明のコンデンサの製造方法
は、上記コンデンサの製造方法において、小判形状にプ
レスする圧力が0.5〜1.5Kg/cm2とすることによ
り、金属化蒸着フィルム上の蒸着電極の飛散性が安定
し、蒸着膜の絶縁破壊部に流入する電気エネルギーが均
一になる微小な亀裂を蒸着膜に形成することができる作
用を有する。Further, in the method for manufacturing a capacitor according to the present invention, in the above-described method for manufacturing a capacitor, the pressure for pressing into an oval shape is set to 0.5 to 1.5 kg / cm 2, and It has the effect of stabilizing the scattering properties of the electrodes and forming minute cracks in the deposited film in which the electric energy flowing into the dielectric breakdown portion of the deposited film becomes uniform.
【0021】以下、本発明の実施の形態について図1〜
図17に沿って説明する。 (実施の形態1)本実施の形態1は、ポリエチレンレテ
フタレート(PET)フィルムなどの金属化プラスチッ
クフィルム1を得る際に、その片面にオイルを塗布もし
くは転写することによってアルミニウム蒸着電極2を設
け、その後マスキングにより亜鉛3をさらに蒸着した。
この蒸着は同一蒸着工程内で実施しても良いし、同一蒸
着工程内で実施することができないなら、2回に分けて
行っても良い。なお、サンプル1はアルミニウム蒸着2
の膜抵抗値をR=8〜20Ω/□、電極引出し用メタリ
コンとの接触部を含む近傍の膜抵抗値をR=2〜7Ω/
□とした。すなわち、金属蒸着電極層にアルミニウムを
蒸着し、さらに電極引出し用メタリコンとの接触部を含
む近傍に亜鉛3を蒸着した構造とした。この片面蒸着フ
ィルムを図1(a)(b)のように2枚組合わせて巻回
するときに金属化蒸着フィルムを長手方向に0.2〜5
%の延伸率で延伸しフィルム巾方向に細長い多数の蒸着
膜の微小な亀裂4を形成し、電極引出し用メタリコンを
溶射しコンデンサ素子を形成したものである。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) In Embodiment 1, when obtaining a metallized plastic film 1 such as a polyethylene terephthalate (PET) film, an aluminum vapor-deposited electrode 2 is provided by applying or transferring oil to one surface thereof, Thereafter, zinc 3 was further evaporated by masking.
This vapor deposition may be performed in the same vapor deposition step, or may be performed in two steps if it cannot be performed in the same vapor deposition step. In addition, sample 1 is aluminum deposition 2
R = 8 to 20 Ω / □, and the film resistance in the vicinity including the contact portion with the electrode extraction metallikon is R = 2 to 7Ω / □.
□ That is, aluminum was deposited on the metal-deposited electrode layer, and zinc 3 was deposited in the vicinity including the contact portion with the metal lead for extracting the electrode. As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), when this single-sided vapor deposition film is wound in combination with two sheets, the metallized vapor deposition film is 0.2 to 5 mm in the longitudinal direction.
% Of the vapor-deposited film elongated in the width direction of the film to form minute cracks 4 in the film, and spraying a metallicon for extracting an electrode to form a capacitor element.
【0022】また、サンプル1のコンデンサ素子の微小
な亀裂4の寸法は巾方向に細長く長辺aは10〜100
μm、短辺bは0.1〜1μmであり、分布密度は100
0〜100000(個/cm2)である。The size of the minute cracks 4 of the capacitor element of the sample 1 is elongated in the width direction and the long side a is 10 to 100.
μm, the short side b is 0.1 to 1 μm, and the distribution density is 100 μm.
It is 0 to 100000 (pieces / cm 2 ).
【0023】このコンデンサ素子を金属ケース中に収容
し絶縁オイルを含浸し電極引出し用メタリコンに外部電
極引出し用端子を接続しコンデンサを形成した。The capacitor element was housed in a metal case, impregnated with insulating oil, and connected to an electrode extraction metallikon with an external electrode extraction terminal to form a capacitor.
【0024】なお、サンプル1のコンデンサに使用した
金属化プラスチックフィルム1の厚みは、10μmであ
り、形成したコンデンサの容量は30μmである。The thickness of the metallized plastic film 1 used for the capacitor of Sample 1 was 10 μm, and the capacity of the formed capacitor was 30 μm.
【0025】(比較例1)比較例1は、実施の形態1と
同様な工程にて作成するが、蒸着膜の微小な亀裂4が形
成されていないコンデンサである。(Comparative Example 1) Comparative Example 1 is a capacitor prepared by the same process as that of the first embodiment, but having no fine cracks 4 formed in the deposited film.
【0026】(比較例2)比較例2は、実施の形態1と
同様な工程にて作成するが、アルミニウム蒸着電極2の
膜抵抗値をR=8〜20Ω/□、電極引出し用メタリコ
ンとの接触部を含む近傍の膜抵抗値もR=8〜20Ω/
□としたコンデンサである。(Comparative Example 2) Comparative Example 2 is prepared by the same process as in Embodiment 1, except that the film resistance value of the aluminum deposition electrode 2 is R = 8 to 20Ω / □, The film resistance in the vicinity including the contact portion is also R = 8 to 20Ω /.
It is a capacitor marked with □.
【0027】(比較例3)比較例3は、実施の形態1と
同様な行程にて作成するが、アルミニウム蒸着金属2膜
抵抗値をR=2〜7Ω/□、電極引出し用メタリコンと
の接触部を含む近傍の膜抵抗値もR=2〜7Ω/□とし
たコンデンサである。(Comparative Example 3) Comparative Example 3 was prepared by the same process as that of Embodiment 1, except that the resistance value of the aluminum-deposited metal film 2 was R = 2 to 7Ω / □, and the contact with the metal lead for extracting an electrode was made. The capacitor in which the film resistance in the vicinity including the portion is also R = 2 to 7Ω / □.
【0028】(従来例)従来例としてPETフィルム1
の片面蒸着フィルムを得る際に、その片面にオイルを塗
布もしくは転写し、マスキングによって亜鉛蒸着電極3
aを形成した。このとき亜鉛蒸着金属3aの膜抵抗値を
R=8〜20Ω/□、電極引出し用メタリコンとの接触
部を含む近傍の膜抵抗値をR=2〜7Ω/□と本実施の
形態1に合わせた。また、従来例は状着膜に微小な亀裂
4は形成されていないコンデンサである。そして、段付
き蒸着フィルムを2枚組合わせて巻回し電極引出し用メ
タリコンを溶射しコンデンサ素子を備えたコンデンサと
した。(Conventional example) As a conventional example, PET film 1
When obtaining a single-sided vapor-deposited film, oil is applied or transferred to one side of the film, and the zinc-deposited electrode 3 is masked.
a was formed. At this time, the film resistance value of the zinc-deposited metal 3a was R = 8 to 20Ω / □, and the film resistance value in the vicinity including the contact portion with the electrode lead-out metallikon was R = 2 to 7Ω / □ according to the first embodiment. Was. Further, the conventional example is a capacitor in which minute cracks 4 are not formed in the film. Then, two stepped vapor deposition films were combined and wound, and a metallicon for extracting an electrode was sprayed to obtain a capacitor having a capacitor element.
【0029】これらのうち実施の形態1と従来例の2つ
のコンデンサ素子を比較すると、外観状態はほぼ同等の
構成を有しているが、主電極部分は実施の形態1はアル
ミニウム蒸着電極2であり、従来例においては亜鉛蒸着
電極3aとなっている。また電極引出し用メタリコンと
の接触部を含む近傍においては実施の形態1はアルミニ
ウム蒸着電極2の上に亜鉛蒸着電極3がある2層蒸着構
成となっている。従来例においては亜鉛蒸着電極3aの
みとなっている。また実施の形態1では蒸着膜の微小な
亀裂4を形成しているが、比較例1ないし3では、蒸着
膜の微小な亀裂4を形成していないので表面光沢に違い
がある。When the first embodiment is compared with the two capacitor elements of the conventional example, the appearance is almost the same, but the main electrode portion is the aluminum electrode 2 in the first embodiment. In the conventional example, it is a zinc vapor deposition electrode 3a. In the vicinity including the contact portion with the metal lead for electrode extraction, the first embodiment has a two-layer vapor deposition structure in which a zinc vapor deposition electrode 3 is provided on an aluminum vapor deposition electrode 2. In the conventional example, only the zinc deposition electrode 3a is provided. In the first embodiment, minute cracks 4 in the deposited film are formed, but in Comparative Examples 1 to 3, there is no difference in surface gloss because the minute cracks 4 in the deposited film are not formed.
【0030】つぎに、実施の形態1のコンデンサの効果
を検証するために、サンプル1のコンデンサの電圧印加
による破壊試験を実施し、その破壊電圧レベルを評価し
た。図2は縦軸に破壊電圧をプロットしたグラフであ
り、この時の試験条件は常温・常湿であり電圧昇圧スピ
ードは、1分間に100Vである。Next, in order to verify the effect of the capacitor of the first embodiment, a breakdown test was performed by applying a voltage to the capacitor of Sample 1, and the breakdown voltage level was evaluated. FIG. 2 is a graph in which the breakdown voltage is plotted on the vertical axis. At this time, the test conditions are normal temperature and normal humidity, and the voltage boosting speed is 100 V per minute.
【0031】図2を見れば分かるようにサンプル1のコ
ンデンサの方が従来例のコンデンサより、破壊電圧が9
00V〜1200V上回っていることがわかる。また、
比較例1は、サンプル1より200V〜300V下回っ
ていることがわかる。さらに、比較例2は、比較例1と
ほぼ同様な破壊水準を示しているが若干ばらつきがみら
れる。また、比較例3は、実施例サンプル1と比較例
1,2のコンデンサより破壊水準が低い従来例よりは若
干高いことがわかる。そして、この破壊試験実施後のコ
ンデンサ素子を分解し金属化プラスチックフィルム1の
状態を確認したところ図3(a)(b)および図4
(a)(b)および図5(a)(b)に示すような自己
回復(セルフヒーリング)が確認できた。そして、3
(a)(b)は従来例の金属化プラスチックフィルム1
の破壊状況を示しており、絶縁欠陥部4は形状が大き
く、ところによっては自己回復が上手く行われず層のフ
ィルムに破壊が進行していることが伺えた。この段付き
蒸着を実施することで自己回復は段付き蒸着を実施しな
い場合よりは良好に行われているが、それでも不完全な
自己回復によってフィルムにダメージを与え絶縁耐力を
低下させていることがわかる。また、亜鉛蒸着電極3a
での蒸着膜飛散部5による自己回復ではフィルムが本来
持っている絶縁耐力にまで回復できないことが伺える。As can be seen from FIG. 2, the capacitor of sample 1 has a breakdown voltage of 9 times that of the conventional capacitor.
It turns out that it exceeds 00V-1200V. Also,
It can be seen that Comparative Example 1 is lower than Sample 1 by 200 V to 300 V. Further, Comparative Example 2 shows a breakdown level almost the same as that of Comparative Example 1, but shows some variation. Further, it can be seen that Comparative Example 3 is slightly higher than the conventional example having a lower destruction level than the capacitors of Example Sample 1 and Comparative Examples 1 and 2. The capacitor element after the destruction test was disassembled and the state of the metallized plastic film 1 was confirmed.
Self-healing (self-healing) as shown in FIGS. 5A and 5B and FIGS. 5A and 5B was confirmed. And 3
(A) and (b) are conventional metallized plastic films 1
This indicates that the insulation defect portion 4 has a large shape, and in some cases, self-recovery was not well performed and the film of the layer was broken. Although self-healing is performed better by performing this stepped vapor deposition than when stepped vaporization is not performed, it is still incomplete self-recovery that damages the film and lowers the dielectric strength. Recognize. In addition, the zinc deposition electrode 3a
It can be seen that the self-healing by the evaporated film scattering portion 5 cannot recover the dielectric strength inherent to the film.
【0032】図4(a)(b)は比較例1の金属化プラ
スチックフィルム1の破壊状況を示しており、絶縁欠陥
部7は従来例より形状は小さいが蒸着膜飛散部8には不
完全な自己回復も見られた。FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the destruction of the metallized plastic film 1 of Comparative Example 1. The insulating defect 7 is smaller in shape than the conventional example, but is incomplete in the deposited film scattering portion 8. Self-healing was also observed.
【0033】図5(a)(b)はサンプル1の金属化プ
ラスチックフィルム1の破壊状況を示しており、絶縁欠
陥部9の形状は従来例金属化プラスチックフィルムの場
合よりなるかに小さく、良好に蒸着膜飛散部10,11
にて自己回復が行われ、比較例1のようにばらつきもな
い。さらに、自己回復の周囲において微小な亀裂4によ
って絶縁破壊部を取囲むように蒸着膜が飛散し絶縁がよ
り効果的に行われていることがわかる。したがってフィ
ルムに与えるダメージも小さく絶縁耐力もフィルムが本
来持っている絶縁耐力により近づいているものと考えら
れる。FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the destruction of the metallized plastic film 1 of the sample 1. The shape of the insulating defect 9 is much smaller than that of the conventional metallized plastic film, and is good. Scattered parts 10 and 11
, Self-recovery is performed, and there is no variation as in Comparative Example 1. Further, it can be seen that the deposited film scatters around the dielectric breakdown portion by the minute cracks 4 around the self-recovery, and the insulation is more effectively performed. Therefore, it is considered that the damage to the film is small and the dielectric strength is closer to the dielectric strength inherent to the film.
【0034】また、比較例2においても、サンプル1と
同様に自己回復の形状は従来例の金属化プラスチックフ
ィルムの場合よりはるかに小さく、良好に自己回復が行
われているが、電極引出し用メタリコンとの接触部を含
む近傍の蒸着膜において蒸着膜飛散が発生しメタリコン
とのコンタクトが失われコンデンサ容量を失っていた。
これは電極引出し用メタリコンとの接触部を含む近傍の
膜抵抗値が高いため、自己回復時の電流によりコンタク
ト部近傍の蒸着膜が飛散し、失われたためである。その
結果として、耐圧性能は高くなったが、耐電流性能は低
くなったものと考えられる。In Comparative Example 2, as in Sample 1, the self-healing shape was much smaller than that of the conventional metallized plastic film, and the self-healing was performed well. In the vicinity of the vapor deposition film including the contact portion, the vapor deposition film was scattered, the contact with the metallikon was lost, and the capacitor capacity was lost.
This is because the deposited film near the contact portion was scattered and lost due to the current at the time of self-recovery because the film resistance near the contact portion with the electrode extraction metallikon was high. As a result, it is considered that the withstand voltage performance was high, but the withstand current performance was low.
【0035】比較例3においては従来例の金属化プラス
チックフィルム1の場合とほぼ同様な大きな自己回復が
見られアルミニウムの飛散性においても、また微小な亀
裂の効果においても蒸着膜抵抗が低い場合は充分な高い
耐電圧性能が得られないことがわかる。In Comparative Example 3, a large self-healing was observed almost in the same manner as in the case of the metallized plastic film 1 of the conventional example. In the case where the vapor deposition film resistance was low even in the scattering of aluminum and the effect of minute cracks, It can be seen that a sufficiently high withstand voltage performance cannot be obtained.
【0036】これらの結果は主電極部分における蒸着金
属の違い、すなわちアルミニウムと亜鉛における自己回
復時の飛散性の違いによるところ、また、蒸着金属の膜
抵抗値をR=8〜20Ω/□、電極引出し用メタリコン
との接触部を含む膜抵抗値をR=2〜7Ω/□としたこ
とによる効果によるところ、さらに微小な亀裂効果によ
り、差はより一層大きくなっている。These results are due to the difference in the metal deposited at the main electrode part, that is, the difference in the scattering properties during self-recovery between aluminum and zinc. The film resistance of the metal deposited was R = 8-20Ω / □, According to the effect of setting the film resistance including the contact portion with the extraction metallikon to R = 2 to 7Ω / □, the difference is further increased due to the more minute crack effect.
【0037】つぎに、各コンデンサの充放電試験におけ
る試験結果を図6に示す。これは耐電流破壊レベルを評
価したものであり、図6に示すグラフは縦軸に容量減少
率(%)をプロットし横軸には充放電回数(サイクル)
をプロットした充放電特性を示す。なお、この試験条件
は常温・常湿であり印加電圧は3000Vである。また
充放電電流はピーク電流300A、印加時間100μS
である。Next, FIG. 6 shows the test results of the charge / discharge test of each capacitor. This is an evaluation of the current breakdown level. In the graph shown in FIG. 6, the vertical axis represents the capacity reduction rate (%), and the horizontal axis represents the number of charge / discharge cycles (cycles).
Is a plot of charge / discharge characteristics. The test conditions were normal temperature and normal humidity, and the applied voltage was 3000V. The charge / discharge current is 300 A peak current and 100 μS application time.
It is.
【0038】図6において、10000サイクルにおけ
る容量減少の少ない順位はサンプル1・比較例1・比較
例3・従来例・比較例2の順の結果となった。そして、
電圧破壊試験の時と同様にコンデンサ素子を分解し金属
化プラスチックフィルムの状態を確認したところ、比較
例2のコンデンサにおいては電圧破壊試験の時と同様
に、良好な自己回復を示していたが、その発生個数が少
ないにもかかわらず、電極引出し用メタリコンとの接触
部を含む近傍の蒸着膜において蒸着膜飛散が発生しメタ
リコンとのコンタクトが失われコンデンサ容量を失って
いた。これは電圧破壊試験のときと同様な理由によるも
のと考えられる。In FIG. 6, the order of the smaller capacity reduction at 10,000 cycles is the order of sample 1, comparative example 1, comparative example 3, conventional example, and comparative example 2. And
When the capacitor element was disassembled and the state of the metallized plastic film was confirmed in the same manner as in the voltage breakdown test, the capacitor of Comparative Example 2 showed good self-healing as in the voltage breakdown test. Despite the small number of the generated metallization, scattering of the evaporated film occurred in the deposited film including the contact portion with the metal lead for extracting the electrode, the contact with the metallikon was lost, and the capacitor capacity was lost. This is considered to be due to the same reason as in the voltage breakdown test.
【0039】また、比較例3・従来例においては多数自
己回復が発生していたが比較例2のような蒸着膜の飛散
の発生は少なく容量減少は比較例2より大幅に少ない。
しかしながら自己回復状態は思わしくなく、その形状も
大きく理想的状態とは言いがたい。またこれらの自己回
復発生部分においてその蒸着膜飛散エネルギーは大きく
隣接するフィルムにまで熱的ダメージを与えている。な
かには隣接する部分においてでも絶縁破壊が発生し自己
回復を行っている部分も数多く見られた。結果として、
これら多数の自己回復部分の蒸着膜飛散により容量減少
は大きくなっている。In Comparative Example 3 and the conventional example, a large number of self-recoveries occurred. However, scattering of the deposited film as in Comparative Example 2 was small, and the capacity reduction was much smaller than in Comparative Example 2.
However, the self-healing state is not good, and its shape is large and it cannot be said that it is an ideal state. In these self-healing portions, the scattered energy of the deposited film is large, causing thermal damage to adjacent films. Among them, there were many parts where self-healing occurred due to dielectric breakdown in adjacent parts. as a result,
A large decrease in the capacity is caused by the scattering of the evaporated film in these many self-healing portions.
【0040】また、比較例1においては比較例2,3等
に比較して自己回復の大きさは小さくまた発生個数も少
ないが、中には比較例3・従来例と同様な大きさの自己
回復も見られ完全な状態とは言えない。In Comparative Example 1, the magnitude of the self-recovery is smaller and the number of occurrences is smaller than those in Comparative Examples 2 and 3, etc. Recovery has been seen and the condition is not perfect.
【0041】ところが、サンプル1においては自己回復
の大きさは明らかに小さく、さらに自己回復部分の周り
の微小な亀裂4において絶縁破壊部分を囲むように蒸着
膜が飛散しより絶縁耐力を高めており、他の比較例1な
いし3および従来例より自己回復状態は良好であり望ま
しい状態であった。However, in Sample 1, the magnitude of self-healing is clearly small, and furthermore, the deposited film scatters around the dielectric breakdown portion in a small crack 4 around the self-healing portion, thereby increasing the dielectric strength. The self-healing state was better and more desirable than those of the other comparative examples 1 to 3 and the conventional example.
【0042】これらの結果を基に、定格電圧3000
V,定格電流200A,容量30μFのコンデンサを設
計した場合のコンデンサ体積を算定した結果を図7に示
す。本サンプル1においては他の比較例1ないし3およ
び従来例より25〜30%小さくなる結果となった。Based on these results, a rated voltage of 3000
FIG. 7 shows the result of calculating the capacitor volume when a capacitor having a V of 200 A, a rated current of 200 A and a capacity of 30 μF was designed. In this sample 1, the result was 25 to 30% smaller than the other comparative examples 1 to 3 and the conventional example.
【0043】(実施の形態2)つぎに、実施の形態2の
サンプル2aとして、金属化プラスチックフィルム1の
片面蒸着フィルムを得る際に、その片面にオイルを塗布
もしくは転写することによって図8に示す蒸着パターン
のアルミニウム蒸着電極2、すなわち金属化フィルムの
蒸着金属膜の長手方向に連続した絶縁層を設け、1個コ
ンデンサ素子内に7個の直列コンデンサを形成し、その
後マスキングにより図9に示す蒸着パターンの亜鉛蒸着
電極3を形成した。(Embodiment 2) Next, as a sample 2a of Embodiment 2, when a single-sided deposited film of the metallized plastic film 1 is obtained, oil is applied or transferred onto one side thereof, as shown in FIG. A continuous insulating layer is provided in the longitudinal direction of the aluminum vapor-deposited electrode 2 of the vapor-deposition pattern, that is, the vapor-deposited metal film of the metallized film, and seven series capacitors are formed in one capacitor element. A patterned zinc-deposited electrode 3 was formed.
【0044】つぎに、金属化プラスチックフィルムを2
枚組合わせて巻回し、電極引出し用メタリコンを溶射し
コンデンサ素子とした。このコンデンサ素子を金属ケー
ス中に収容し絶縁オイルを含浸しメタリコンから外部電
極引出し用端子と接続させコンデンサとした。また、実
施の形態2のサンプル2bとして、サンプル2aを巻回
するときに金属化プラスチックフィルムを長手方向に延
伸しフィルム巾方向に多数の微小な亀裂4を蒸着膜に形
成し、実施の形態2のサンプル2aと同様な方法にして
コンデンサ素子を形成した。Next, the metallized plastic film was
The resultant was wound in combination, and a metallicon for extracting an electrode was sprayed to obtain a capacitor element. This capacitor element was housed in a metal case, impregnated with insulating oil, and connected to a terminal for extracting an external electrode from the metallikon to obtain a capacitor. Further, as the sample 2b of the second embodiment, when the sample 2a is wound, the metallized plastic film is stretched in the longitudinal direction and a large number of minute cracks 4 are formed in the deposited film in the width direction of the film. A capacitor element was formed in the same manner as in Sample 2a.
【0045】さらに、実施の形態2のサンプル2cとし
てサンプル2aの金属蒸着電極に図10に示すようにオ
イルを塗布もしくは転写もしくはレーザ加工することに
よって蒸着金属膜の巾方向に分割マージン12を形成
し、少なくとも一方の金属蒸着電極を複数個に分割し
た。Further, as the sample 2c of the second embodiment, as shown in FIG. 10, an oil is applied, transferred or laser-processed on the metal deposition electrode of the sample 2a to form a division margin 12 in the width direction of the deposition metal film. At least one of the metal deposition electrodes was divided into a plurality.
【0046】この金属化フィルムを用いサンプル2aと
同様な方法にてサンプル2cのコンデンサとした。Using this metallized film, a capacitor of Sample 2c was formed in the same manner as in Sample 2a.
【0047】また、実施の形態2のサンプル2dとし
て、図11に示すように、サンプル2cを巻回するとき
に金属化蒸着フィルムを長手方向に延伸しフィルム巾方
向に多数の蒸着膜の微小な亀裂4を形成し、サンプル2
aと同様な方法にてコンデンサ素子とした。As a sample 2d of the second embodiment, as shown in FIG. 11, when the sample 2c is wound, a metallized vapor-deposited film is stretched in the longitudinal direction and a large number of minute vapor-deposited films are formed in the width direction of the film. Sample 2 forming crack 4
A capacitor element was obtained in the same manner as in a.
【0048】さらに比較のためサンプル2cとして前記
サンプル1を7個直列に接続したコンデンサを用意し
た。For comparison, a capacitor in which seven samples 1 were connected in series was prepared as sample 2c.
【0049】いずれの場合も実施の形態1の場合と同様
な構成でコンデンサとした。これらのコンデンサに使用
した金属化プラスチックフィルム1の厚みは10μであ
り、コンデンサ容量は4.3μFであり、定格電圧は21
000Vである。In each case, a capacitor having the same configuration as that of the first embodiment was used. The thickness of the metallized plastic film 1 used for these capacitors is 10 μm, the capacitor capacity is 4.3 μF, and the rated voltage is 21 μm.
000V.
【0050】これらのコンデンサの体積を算定し、比較
したグラフを図12に示す。比較のサンプル2eよりサ
ンプル2aないし2dの方が15〜30%小さくなる結
果となった。これは定格電圧が高くなり多段直列構成を
必要とする場合、1直のコンデンサ素子を多段に接続す
るより、1個のコンデンサ素子内に多段直列構成を設け
る方がスペースファクタが良いためである。すなわち1
直のコンデンサ素子を多段に接続する場合は、接続のた
めのリード線やハンダ付部分において余分なスペースが
発生し体積的に不利である。FIG. 12 shows a graph in which the volumes of these capacitors were calculated and compared. Samples 2a to 2d were 15 to 30% smaller than comparative sample 2e. This is because, when the rated voltage becomes high and a multi-stage series configuration is required, it is better to provide a multi-stage series configuration within one capacitor element than to connect one straight capacitor element in multiple stages. That is, 1
When connecting the direct capacitor elements in multiple stages, extra space is generated in the lead wires and soldered portions for connection, which is disadvantageous in volume.
【0051】つぎに、サンプル1の場合と同様に耐電圧
特性試験としてサンプル2aないし2eのコンデンサの
電圧印加による破壊電圧を実施し、それぞれの破壊電圧
のレベルの比較特性を図13に示す。また、同様に耐電
流特性として各コンデンサの充放電試験における容量減
少率(%)を図14に示す。Next, as in the case of the sample 1, a breakdown voltage by applying a voltage to the capacitors of the samples 2a to 2e was carried out as a withstand voltage characteristic test, and the comparison characteristics of the respective breakdown voltage levels are shown in FIG. Similarly, FIG. 14 shows the capacity reduction rate (%) in the charge / discharge test of each capacitor as a current resistance characteristic.
【0052】いずれの場合の特性試験においても各サン
プルは満足できる特性を示しているが、特にサンプル2
c,2dが良好な特性を示している。これは、蒸着金属
膜をフィルムの巾方向に、少なくとも一方の金属蒸着電
極を複数個に分割したことにより自己回復が発生したと
きに流れ込む電流が抑制される作用と、微小な亀裂4を
形成したので、電気エネルギーが絶縁破壊部に流入する
経路が長くなり電気エネルギーの集中を緩和する作用に
より自己回復の大きさをより小さくしているためと考え
られる。In each of the characteristic tests, each sample showed satisfactory characteristics.
c and 2d show good characteristics. This is because the vapor-deposited metal film is divided in the width direction of the film and at least one of the metal-deposited electrodes is divided into a plurality of pieces, whereby the current flowing when self-healing occurs is suppressed, and the minute cracks 4 are formed. Therefore, it is considered that the path through which the electric energy flows into the dielectric breakdown portion is lengthened, and the magnitude of the self-recovery is further reduced by the action of relaxing the concentration of the electric energy.
【0053】(実施の形態3)つぎに、実施の形態3と
して図15に、金属化プラスチックフィルムを長手方向
に延伸して金属蒸着電極層に微小な亀裂を巾方向に施す
手段を示し、金属化プラスチックフィルムを延伸しなが
らコンデンサ素子として巻回するコンデンサの製造方法
を図15に沿って説明する。(Embodiment 3) Next, as Embodiment 3, FIG. 15 shows a means for stretching a metallized plastic film in the longitudinal direction to form fine cracks in the metal deposition electrode layer in the width direction. A method for manufacturing a capacitor which is wound as a capacitor element while stretching a plasticized plastic film will be described with reference to FIG.
【0054】すなわち、図15に示すように、フィルム
原反13より導出された2組の金属化プラスチックフィ
ルムは各ローラ14に誘導されて巻取軸15に至る。こ
の巻取軸15に至る最後のローラである延伸ローラ16
に回転数を巻取軸15の回転数と違えることにより押え
ローラ17と延伸ローラ16の間において金属化プラス
チックフィルムを延伸することが可能である。That is, as shown in FIG. 15, two sets of metallized plastic films derived from the film blank 13 are guided by each roller 14 and reach the winding shaft 15. The stretching roller 16 which is the last roller reaching the winding shaft 15
By making the rotation speed different from the rotation speed of the winding shaft 15, the metallized plastic film can be stretched between the pressing roller 17 and the stretching roller 16.
【0055】このような製造方法により、金属化プラス
チックフィルムの延伸加工を巻取行程中に行うことで工
数の削減が図れ、製造性が向上する。According to such a manufacturing method, the stretching process of the metallized plastic film is performed during the winding process, so that the number of steps can be reduced and the productivity can be improved.
【0056】また、この巻取軸15と延伸ローラ16の
回転数との違いをコントロールすることによって発生す
る微小な亀裂4の大きさを調整することが可能となる。By controlling the difference between the number of revolutions of the winding shaft 15 and the number of rotations of the stretching roller 16, it is possible to adjust the size of the minute cracks 4 generated.
【0057】(実施の形態4)実施の形態4として図1
6(a)(b)に、前記サンプル1の構成による金属化
フィルムからなるコンデンサ素子構造が巻回形で、素子
形状が小判形であるコンデンサ素子18と、丸形状のコ
ンデンサ素子19の外観図を示す。各コンデンサ素子1
8,19の定格・容量は同じであるが、素子形状が小判
形であるコンデンサ素子18の方が、丸形形状の場合の
コンデンサ素子19よりもデッドスペースがほとんどな
いので全体の大きさが30〜40%程度小さくなる。(Embodiment 4) FIG.
6 (a) and 6 (b) are external views of a capacitor element 18 in which a capacitor element structure made of a metallized film according to the structure of the sample 1 is wound and has an oval shape, and a capacitor element 19 in a round shape. Is shown. Each capacitor element 1
Although the ratings and capacities of the capacitors 8 and 19 are the same, the capacitor element 18 having an oval shape has less dead space than the capacitor element 19 having a round shape, so that the overall size is 30%. About 40% smaller.
【0058】また、図17は小判形状にプレスするとき
の圧力を図17のように変化させた場合のサンプル1の
コンデンサを作成し、各破壊電圧を比較した特性を示
す。FIG. 17 shows the characteristics of a capacitor of Sample 1 in which the pressure at the time of pressing into an oval shape was changed as shown in FIG. 17 and the breakdown voltages were compared.
【0059】図16から0.5〜1.5Kg/cm2の間にお
いて破壊電圧は安定して高いことがわかる。0.5Kg/c
m2未満の圧力においては圧力が下がるほど破壊電圧は低
下している。これはプレス圧力が弱いためフィルム電極
間の均一性がなく、しわなどの弱点部が発生しやすいた
め破壊電圧が低下またはばらつきが大きくなるものと推
定できる。1.5Kg/cm2より高い圧力においてはプレス
圧力が高すぎるため、フィルムに過大な機械的ストレス
を与え弱点を発生させること、また、プレス圧力が高す
ぎるために金属蒸着フィルム上の蒸着金属の飛散性が悪
くなり、自己回復性能が低下し破壊水準が低下している
ものと考えられる。FIG. 16 shows that the breakdown voltage is stable and high between 0.5 and 1.5 kg / cm 2 . 0.5kg / c
At pressures less than m 2, the breakdown voltage decreases as the pressure decreases. This is presumed to be because the press pressure is weak and there is no uniformity between the film electrodes, and weak points such as wrinkles are likely to occur, so that the breakdown voltage is reduced or the dispersion is increased. At a pressure higher than 1.5 kg / cm 2 , the pressing pressure is too high, causing excessive mechanical stress to the film to cause a weak point. It is considered that the scattering property deteriorated, the self-healing performance decreased, and the destruction level decreased.
【0060】以上のようなコンデンサの製造方法から、
コンデンサ素子を集合した外装金属ケース内の体積占有
率が良くなりコンデンサの小形化が図れ、また小判形状
にプレスする圧力を0.5〜1.5Kg/cm2とすると金属
蒸着フィルム上の蒸着金属の飛散性が安定し、絶縁破壊
部に流入する電気エネルギーが均一になるので自己回復
性能が安定し、コンデンサ性能のばらつきが少なくな
る。From the above method of manufacturing a capacitor,
The volume occupancy in the external metal case in which the capacitor elements are assembled is improved, and the size of the capacitor can be reduced. In addition, when the pressure for pressing into an oval shape is set to 0.5 to 1.5 kg / cm 2 , the metal deposited on the metal deposited film is formed. And the electric energy flowing into the dielectric breakdown portion becomes uniform, so that the self-healing performance is stabilized and the variation in the capacitor performance is reduced.
【0061】なお、本実施の形態1ないし4では、金属
化プラスチックフィルムをPETの蒸着フィルムとして
用いる例で示したが、これは必ずしもこの構成に限ら
ず、使用する蒸着フィルムにPP、他にポリカーボネイ
ト、ポリスチレン、ポリエチレン等を単独または組合わ
せて用いることができる。また、PPの片面蒸着フィル
ムを二枚重ねてコンデンサ素子を形成してもよく、また
金属化プラスチックフィルムからなるコンデンサ素子の
形状を丸形や小判形に、外装容器にポリブデンオイル
(PO)で含浸し密閉しても、同様の効果を有する。In the first to fourth embodiments, the example in which the metallized plastic film is used as the PET vapor deposition film has been described. However, the present invention is not limited to this configuration, and the vapor deposition film used may be PP or other polycarbonate. , Polystyrene, polyethylene and the like can be used alone or in combination. A capacitor element may be formed by laminating two single-sided vapor-deposited films of PP, or a capacitor element made of a metallized plastic film may be round or oval, and an outer container may be impregnated with polybutene oil (PO) and sealed. However, the same effect can be obtained.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上のように、本発明のコンデンサは、
金属化プラスチックフィルムの蒸着膜に多数の微小な亀
裂を巾方向に形成したので、電気エネルギーが絶縁破壊
部に流入する経路が長くなり電気エネルギーの集中を緩
和し、自己回復性能が向上するため、蒸着フィルム内に
存在する絶縁欠陥部分を自己回復により、より小さく良
好に自己回復し絶縁耐力の回復を行うことができ、金属
化プラスチックフィルムが有している本来の絶縁耐力を
引出し、より高電位傾度において金属化プラスチックフ
ィルムを使用したコンデンサの設計を行うことができる
優れた効果を奏する。As described above, the capacitor of the present invention is
Since a large number of small cracks were formed in the width direction in the metallized plastic film vapor deposition film, the path for electric energy to flow into the dielectric breakdown part was lengthened, the concentration of electric energy was reduced, and self-recovery performance was improved. The self-healing of the insulation defect existing in the vapor-deposited film enables the self-healing to be smaller and better, and the dielectric strength can be recovered. An excellent effect of designing a capacitor using a metallized plastic film with respect to the gradient is exhibited.
【0063】また、本発明のコンデンサの製造方法は、
金属化プラスチックフィルムの巻取行程中の延伸ローラ
で金属化プラスチックフィルムを長手方向に延伸して、
蒸着膜に細長い多数の微小な亀裂を巾方向に形成するこ
とを特徴とするもので、コンデンサ素子の製造工数の削
減が図れ、製造性が向上する。また、コンデンサ素子の
構造が巻回形で、素子形状が小判形であり、小判形状に
プレスする圧力が0.5ないし1.5Kg/cm2とするとに
より、金属化蒸着フィルム上の蒸着電極の飛散性が安定
し、絶縁破壊部に流入する電気エネルギーが均一になる
ため、自己回復性能が安定し、その性能のばらつきの少
ないコンデンサを形成することができる優れた効果を奏
するものである。The method of manufacturing a capacitor according to the present invention comprises:
Stretching the metallized plastic film in the longitudinal direction with a stretching roller during the winding process of the metallized plastic film,
The method is characterized by forming a large number of elongated fine cracks in a vapor-deposited film in the width direction, thereby reducing the number of manufacturing steps of the capacitor element and improving the productivity. In addition, when the structure of the capacitor element is a wound type, the element shape is an oval shape, and the pressure for pressing the oval shape is 0.5 to 1.5 kg / cm 2 , the deposition electrode on the metallized vapor deposition film is formed. Since the scattering property is stable and the electric energy flowing into the dielectric breakdown portion is uniform, the self-recovery performance is stable, and an excellent effect of forming a capacitor with less variation in the performance is exhibited.
【図1】(a)本発明の実施の形態1におけるコンデン
サの巻回時の斜視展開図 (b)同(a)図のB部における金属化プラスチックフ
ィルムの一部拡大図FIG. 1 (a) is an exploded perspective view of a capacitor according to Embodiment 1 of the present invention when it is wound. FIG. 1 (b) is a partially enlarged view of a metallized plastic film in a portion B in FIG. 1 (a).
【図2】同コンデンサの破壊電圧特性を比較する特性図FIG. 2 is a characteristic diagram comparing breakdown voltage characteristics of the capacitor.
【図3】(a)金属化プラスチックフィルムの破壊欠陥
部を示す従来例の一部斜視図 (b)同(a)図のC−C断面図FIG. 3 (a) is a partial perspective view of a conventional example showing a broken defect portion of a metallized plastic film, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 3 (a).
【図4】(a)金属化プラスチックフィルムの破壊欠陥
部を示す比較例1の一部斜視図 (b)同(a)図のB−B断面図FIG. 4 (a) is a partial perspective view of Comparative Example 1 showing a broken defect portion of a metallized plastic film, and (b) is a sectional view taken along line BB of FIG. 4 (a).
【図5】(a)金属化プラスチックフィルムの破壊欠陥
部を示す実施の形態1のサンプル1の一部斜視図 (b)同(a)図のA−A断面図5 (a) is a partial perspective view of Sample 1 of Embodiment 1 showing a broken defect portion of a metallized plastic film, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5 (a).
【図6】充放電回数に対する容量減少率を示す比較特性
図FIG. 6 is a comparative characteristic diagram showing a capacity reduction rate with respect to the number of times of charge and discharge.
【図7】コンデンサの体積比較を示すグラフ図FIG. 7 is a graph showing a volume comparison of capacitors.
【図8】本発明の実施の形態2のコンデンサのサンプル
2aの蒸着パターンを示す概略断面図FIG. 8 is a schematic sectional view showing a vapor deposition pattern of a sample 2a of the capacitor according to the second embodiment of the present invention.
【図9】同コンデンサのサンプル2bの蒸着パターンを
示す概略断面図FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a deposition pattern of Sample 2b of the capacitor.
【図10】同コンデンサのサンプル2cを示す概略斜視
図FIG. 10 is a schematic perspective view showing a sample 2c of the capacitor.
【図11】同コンデンサのサンプル2dを示す概略斜視
図FIG. 11 is a schematic perspective view showing a sample 2d of the capacitor.
【図12】同コンデンサのサンプル2aないし2eの体
積比較図FIG. 12 is a volume comparison diagram of samples 2a to 2e of the capacitor.
【図13】同コンデンサのサンプル2aないし2eの破
壊電圧比較図FIG. 13 is a breakdown voltage comparison diagram of samples 2a to 2e of the capacitor.
【図14】同コンデンサのサンプル2aないし2eの容
量減少率比較図FIG. 14 is a comparison diagram of capacitance reduction rates of samples 2a to 2e of the capacitor.
【図15】本発明のコンデンサの製造方法を実施する巻
取工程の概念図FIG. 15 is a conceptual diagram of a winding step for carrying out the method for manufacturing a capacitor of the present invention.
【図16】(a)巻回形のコンデンサ素子を小判形にプ
レス加工し集合した状態を例示する斜視図 (b)巻回形のコンデンサ素子を丸形のまま集合した状
態を例示する斜視図FIG. 16 (a) is a perspective view illustrating a state where a wound capacitor element is pressed into an oval shape and assembled, and (b) is a perspective view illustrating a state where the wound capacitor element is assembled in a round shape.
【図17】小判形のコンデンサ素子のプレス圧力(Kg/
cm2)に対する破壊電圧の特性図FIG. 17 shows the pressing pressure (Kg /
cm 2 )
1 金属化プラスチックフィルム 2 アルミニウム蒸着電極 3 亜鉛 4 微小な亀裂 15 巻取軸 16 延伸ローラ 17 押さえローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metallized plastic film 2 Aluminum vapor deposition electrode 3 Zinc 4 Minute crack 15 Winding shaft 16 Stretching roller 17 Holding roller
Claims (7)
有する金属化プラスチックフィルムを巻回し、電極引出
し用メタリコンとの接触部を含む近傍に亜鉛蒸着電極を
設けたコンデンサであって、その金属化プラスチックフ
ィルムを長手方向に延伸してアルミニウム蒸着電極に多
数の微小な亀裂を巾方向に形成したコンデンサ。1. A capacitor comprising a metallized plastic film having an aluminum-evaporated electrode wound on at least one side thereof, and a zinc-evaporated electrode provided near a contact portion with a metallicon for extracting an electrode. A capacitor that extends in the longitudinal direction and has numerous minute cracks formed in the width direction on the aluminum-deposited electrode.
〜20Ω/□とし、電極引出し用メタリコンとの接触部
を含む近傍の亜鉛蒸着電極の膜抵抗値をR=2〜7Ω/
□とした請求項1記載のコンデンサ。2. The film resistance of an aluminum deposition electrode is R = 8.
2020 Ω / □, and the film resistance of the zinc-deposited electrode in the vicinity including the contact portion with the metal lead metal for electrode extraction is R = 2 to 7 Ω / □.
2. The capacitor according to claim 1, wherein
長手方向に連続した絶縁層を設け、1個のコンデンサ素
子内に少なくとも2個以上の直列コンデンサを形成する
請求項1または2記載のコンデンサ。3. The capacitor according to claim 1, wherein an insulating layer continuous in the longitudinal direction of the metallized plastic film deposition electrode is provided, and at least two or more series capacitors are formed in one capacitor element.
巾方向に、少なくとも一方の蒸着電極を複数個に分割し
た請求項1ないし3のいずれかに記載のコンデンサ。4. The capacitor according to claim 1, wherein at least one of the deposition electrodes is divided into a plurality in the width direction of the deposition electrode of the metallized plastic film.
0.2ないし5%の延伸率で延伸してアルミニウム蒸着
電極に多数の微小な亀裂を巾方向に形成した請求項1な
いし4のいずれかに記載のコンデンサ。5. The method according to claim 1, wherein the metallized plastic film is stretched in the longitudinal direction at a stretching ratio of 0.2 to 5% to form a large number of fine cracks in the aluminum-deposited electrode in the width direction. The capacitor as described.
延伸してアルミニウム蒸着電極層に微小な亀裂を巾方向
に施す手段として、金属化プラスチックフィルムの巻取
工程中に延伸ローラを配設し、巻取軸に対向する押さえ
ローラとの間で金属化プラスチックフィルムを延伸しな
がらコンデンサを巻回して形成することを特徴とするコ
ンデンサの製造方法。6. A stretching roller is provided during a winding step of a metallized plastic film as a means for stretching the metallized plastic film in the longitudinal direction to form minute cracks in the aluminum-deposited electrode layer in the width direction. A method for manufacturing a capacitor, comprising forming a metallized plastic film by stretching a metallized plastic film between a holding roller facing a take-up shaft and winding the capacitor.
デンサ素子の構造が巻回形で、コンデンサ素子の形状を
小判形にするためコンデンサ素子を形成するプレス圧力
を0.5ないし1.5Kg/cm2としたことを特徴とする請
求項6記載のコンデンサの製造方法。7. A capacitor element made of a metallized plastic film has a wound structure, and the pressing pressure for forming the capacitor element is 0.5 to 1.5 kg / cm 2 in order to make the capacitor element oval. The method for manufacturing a capacitor according to claim 6, wherein:
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JP2009038158A (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nichicon Corp | High-voltage metal vapor deposition electrode oil-impregnated type capacitor |
JP2021019133A (en) * | 2019-07-22 | 2021-02-15 | ルビコン電子株式会社 | Thin film high polymer laminated capacitor and manufacturing method therefor |
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