JPS5930511Y2 - 捲回型蓄電器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、金属化誘電体を捲回してなる捲回型蓄電器に
関する。

従来例の構成とその問題点 従来、電極の端部の電界緩和を目的として、無機質材料
使用の積層型蓄電器においては、端部に半導体を用いる
ことが考えられていたが、プラスチックフィルム等の有
機材料や絶縁紙を使用する捲回型蓄電器においては、こ
の種の研究はほとんど行われていなかった。

特に半導体蒸着手法による膜形成の場合、半導体の結晶
成長の良し悪しが基板温度条件に左右され、また適当な
半導体層を形成すべき温度範囲が有機材料の耐熱限界を
越える場合が多く、捲回型蓄電器では半導体層による電
極端部電界緩和は極めて困難であった。

考案の目的 本考案は、上記従来の障害の主原因である良質の半導体
結晶成長のための基板温度条件を無視して有機材料や絶
縁紙の耐熱限界内の基板温度にて半導体層を蒸着し捲回
してなる捲回型蓄電器を提供せんとするものである。

考案の構成 そのための構成として本考案は、電極の電極導出部に接
しない端部に接して設ける半導体層の表面抵抗値を１０
６Ω／ロ〜１０９Ω／口の範囲内としたものである。

実施例の説明 以下、第１図を用いて本考案による捲回型蓄電器の一実
施例の構成について説明する。

第１図において、１はポリエチレンテレフタレートフィ
ルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネイトフィ
ルム等の有機フィルムまたは絶縁紙よりなる誘電体、２
は誘電体１上に蒸着により形成された電極、３は電極２
の端部に平面的に（場合によっては一部重なるように）
接して蒸着され、その表面抵抗値が１０６Ω／ロ〜１０
９Ｊ７７口の範囲にある半導体層、４は金属溶射された
電極導出部である。

そして半導体層３は図のように電極２の電極導出部４に
接しない側の端部に接している。

良質の半導体層を生成するためには、良質の半導体結晶
を得るための基板温度条件（４００〜５００℃）を満た
す必要があり、それが従来において有機材料の使用を困
難とさせる障害源となっていたのであるが、本考案によ
る捲回型蓄電器では上記の高温度帯域に及ぶ基板温度条
件を無視し、絶縁紙の耐熱限界温度（１２０〜１３０℃
）以下の基板温度下にてＧｅまたはＧｅを主成分とする
半導体を連続蒸着している。

すなわち、良質の半導体結晶は得られなくとも、この場
合は少くとも適切な値の表面抵抗値が得られるならば、
本考案の目的とするところは達成されるという点に着目
し、その点から良質の半導体結晶を得るための基板温度
条件を無視しているわけである。

本考案による捲回型蓄電器では、上記に述べた半導体層
の適切な表面抵抗値の範囲を１０６Ω／ロ〜１０９Ｑ／
口と規定しているが、その理由について第２図を用いて
説明する。

第２図は、各種の半導体材料を用いて各種の表面抵抗値
を有する半導体層を生威し、そのそれぞれの半導体層を
有する捲回型蓄電器の部分放電開始電圧を測定し、その
結果を示した図である。

この図の横軸方向には表面抵抗値（Ω／口）がとられ、
縦軸方向には部分放電開始電圧値がとられている。

上記の各種の半導体材料としては、テルルＴｅ。

硫化カドミウムＣｄＳ、ゲルマニウムＧｅ、シリコンＳ
ｉ、テルル化亜鉛ＺｎＴｅ 、セレン化カドミウムＣｄ
Ｓｅ、硫化亜鉛ＺｎＳ等を用い、その被蒸着物としての
誘電体には厚さが３０μのポリプロピレンフィルムを使
用している。

また半導体蒸着を施す際の誘電体の温度（すなわち基板
温度）は−２０〜８０℃の間に設定し、半導体層の生成
後も、従来においてその結晶成長や導電度の向上のため
に行われていた特別な熱処理は施していない。

なお、この測定に用いた捲回型蓄電器の構成は半導体層
のみを除き、その他の各個所は第１図に示す実施例と全
く同一である。

以上のようにして得られた第２図に示す結果より、半導
体層の表面抵抗値が１０６．！Ｑ ／口〜１０９Ｊ７７
口の範囲にある捲回型蓄電器は、その部分放電開始電圧
値において、他の範囲にあるものよりもはるかに優れて
いることがわかる。

第３図は本考案による捲回型蓄電器の他の実施例の構成
図である。

第３図において、５は有機フィルムまたは絶縁紙よりな
る誘電体、６は誘電体５の両面に蒸着してなる電極、７
は電極６の端部に接して蒸着されたその表面抵抗値が１
０６Ω／口〜１０９．！Ｑ ７口の範囲にある半導体層
、８は電極導出部である。

本考案による捲回型蓄電器は、第１図、第３図を用いて
示した二つの実施例に限定されるものではなく、その他
にも多くの構戒例が考えられる。

従来から、両面に電極を蒸着した有機フィルムまたは絶
縁紙を重ねて捲回し、層間に起こる部分放電の発生を阻
止する構成となした捲回型蓄電器についての検討は行わ
れているが、端部電界集中による部分放電については、
基板材料に有機フィルムまたは絶縁紙を用いているため
に、半導体層による緩和効果は考えられていても、詳細
な蒸着手法による研究はなされていなかった。

一方、半導電性塗料による研究は広くなされているが、
半導電性塗料では電極と同程度の厚さに半導体層を形成
するのは技術上不可能であるので、本考案による捲回型
蓄電器に応用するには不適である。

なんとなれば、捲回型蓄電器においては、半導体層の厚
さと電極の厚さとが同程度でないと、捲回時に誘電体に
しわが生じ、静電容量不安定または誘電体の応力歪を発
生させ、耐圧が極端に低下し、特性的な面からも寿命、
信頼性等の点からも蓄電器としては不都合な結果を生じ
させるからである。

本考案による捲回型蓄電器では、上記の半導体性塗料と
異って、電極と同程度の厚さに容易に生成できる半導体
層を用いているため、捲回時に誘電体にしわが生じ、そ
れが特性や寿命、信頼性を劣化させる原因となるという
従来の欠点も除去されることとなる。

なお、本考案における半導体層は先に説明したように低
温での連続蒸着手法により作成され、その表面抵抗値は
従来よりアルミニウムや亜鉛の蒸着による電極の表面抵
抗値の測定方法 （ＪＩＳＣ２３１６）と同様な測定方法によって測定さ
れる。

考案の効果 以上のように本考案は、表面抵抗値が１０６Ｊ７ ／口
〜１０９Ｑ／口の範囲内にある半導体層を有し、その結
果部分放電開始電圧や耐圧等が向上し、寿命。

信頼性等の点においても優れた特性を示す捲回型蓄電器
を提供するものであり、その産業性には大なるものがあ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案による捲回型蓄電器の一実施例の断面図
、第２図は各種の半導体層を有する捲回型蓄電器の部分
放電開始電圧特性図、第３図は本考案による捲回型蓄電
器の他の一実施例の断面図である。 １．５・・・・・・誘電体（有機フィルムまたは絶縁紙
）、２゜６・・・・・・電極、３，７・・・・・・半導
体層、４，８・・・・・・電極導出部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 表面に電極を蒸着した有機フィルムまたは絶縁紙からな
   る誘電体の前記電極の電極導出部に接しない側の端部に
   接して表面抵抗値が１０６．！ｆ７ ／口〜１０９Ｊ７
   ７口の範囲内の半導体層を蒸着した金属化誘電体を捲回
   してなる捲回型蓄電器。