WO2014061213A1 - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

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WO2014061213A1
WO2014061213A1 PCT/JP2013/005838 JP2013005838W WO2014061213A1 WO 2014061213 A1 WO2014061213 A1 WO 2014061213A1 JP 2013005838 W JP2013005838 W JP 2013005838W WO 2014061213 A1 WO2014061213 A1 WO 2014061213A1
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WO
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electrode
capacitor element
metallicon
capacitor
connection terminal
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PCT/JP2013/005838
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English (en)
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竹岡　宏樹
喜也 永田
Original Assignee
パナソニック株式会社
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    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/228—Terminals
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to a metallized film capacitor using a metallized film having a dielectric film and a metal film electrode formed thereon.
  • HEVs hybrid vehicles
  • a metallized film capacitor includes a capacitor element composed of a plurality of metallized films.
  • the metallized film is composed of a dielectric film and a metal film electrode deposited on the surface of the dielectric film.
  • a metallized film is laminated and wound so that the metal film electrodes face each other with a dielectric film interposed therebetween, thereby constituting a capacitor element.
  • the metal film electrode is not a single film, but includes a plurality of divided electrode portions and a plurality of fuse portions connecting the plurality of divided electrode portions.
  • a metallized film capacitor requiring high withstand voltage has a self-healing effect (hereinafter referred to as SH effect) for repairing partial dielectric breakdown.
  • SH effect self-healing effect
  • the dielectric film has a portion with a low withstand voltage locally, the insulation between the metallized films facing each other at that portion may be broken, and the metal film electrode may be short-circuited.
  • an excessive current flows through the fuse portion connected to the divided electrode portion, and the fuse portion is blown. As a result, no current flows through the divided electrode portion where the short circuit occurs, and the insulation between the metal film electrodes is restored.
  • Patent Document 1 A conventional metallized film capacitor having the above-described effect is described in Patent Document 1, for example.
  • the fuse part melts and scatters due to an excessive current.
  • the temperature of the metallized film capacitor increases, the melted fuse part may not be sufficiently scattered and the insulation between the metal film electrodes may not be recovered.
  • a high capacity is required with a high withstand voltage, and thus a plurality of metallized film capacitors are connected in parallel to each other and connected to a battery, a generator, or an electrical equipment. Therefore, when one of these metallized film capacitors is short-circuited, a device such as a generator or a battery connected to the metallized film capacitor may cause a malfunction.
  • the metallized film capacitor includes a capacitor element, a metallicon electrode provided on the end face of the capacitor element, and a connection terminal connected to the metallicon electrode.
  • the capacitor element includes a dielectric film and metal film electrodes arranged to face each other with the dielectric film interposed therebetween.
  • the metallicon electrode is connected to the metal film electrode.
  • the peel strength between the metallicon electrode and the connection terminal is lower than the peel strength between the metallicon electrode and the end face of the capacitor element.
  • This metallized film capacitor is open even when the capacitor element is short-circuited.
  • FIG. 1 is a perspective view of a metallized film capacitor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the capacitor element of the metallized film capacitor according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view of the metallized film capacitor in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the metallized film capacitor in the first embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the metallicon electrode of the metallized film capacitor in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the metallized film capacitor according to Embodiment 1 at a high temperature.
  • FIG. 7 is a perspective view of a metallized film capacitor according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of the capacitor element of the metalized film capacitor according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a sectional view of a metallized film capacitor according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a metallized film capacitor 1001 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the metallized film capacitor 1001 includes a capacitor element 100, metallicon electrodes 101 and 102 connected to the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100, and connection terminals 103 connected to the surfaces 101S and 102S of the metallicon electrodes 101 and 102, respectively. , 104.
  • FIG. 2 is a perspective view of the capacitor element 100.
  • the capacitor element 100 includes metallized films 51 and 61 extending in the longitudinal direction 1001A that is the MD direction.
  • the metallized film 51 includes a dielectric film 52 made of a dielectric material such as polypropylene and a metal film electrode 53 formed on the surface 52A of the dielectric film 52 by vapor deposition.
  • the metallized film 61 includes a dielectric film 62 made of a dielectric material such as polypropylene, and a metal film electrode 63 formed on the surface 62A of the dielectric film 62 by vapor deposition.
  • the metallized film 51 so that the metal film electrode 63 contacts the surface 52B opposite to the surface 52A of the dielectric film 52, and the metal film electrode 53 contacts the surface 62B opposite to the surface 62A of the dielectric film 62.
  • 61 is laminated and wound around a central axis 100C extending in a TD direction 1001B perpendicular to the longitudinal direction 1001A.
  • the metal film electrode 63 faces the metal film electrode 53 through the dielectric films 52 and 62.
  • the capacitor element 100 has end faces 100A and 100B arranged in the direction of the central axis 100C and facing opposite sides.
  • the dielectric film 52 of the metallized film 51 has an end 52C that extends in the longitudinal direction 1001A to form the end face 100A, and an end 52D that extends in the longitudinal direction 1001A on the opposite side of the end 52C.
  • the dielectric film 62 of the metallized film 61 has an end 62C that extends in the longitudinal direction 1001A to form the end surface 100B, and an end 62D that extends in the longitudinal direction 1001A on the opposite side of the end 62C.
  • the metallized films 51 and 61 are laminated so that the end 52D of the dielectric film 52 is displaced inward from the end 62C of the dielectric film 62 and the end 62D of the dielectric film 62 is displaced inward from the end 52C of the dielectric film 52. Has been wound.
  • the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100 have outer edges 501C and 502C surrounding the end faces 100A and 100B, respectively.
  • the end surface 100A has an end surface center portion 501A and an end surface outer edge portion 501B that surrounds the end surface center portion 501A and includes an outer edge 501C.
  • the end surface 100B has an end surface center portion 502A and an end surface outer edge portion 502B that surrounds the end surface center portion 502A and includes an outer edge 502C.
  • the metal film electrode 53 of the metallized film 51 connects the connection band portion 53C extending along the end 52C of the dielectric film 52, the plurality of divided electrode portions 53A, the plurality of divided electrode portions 53A, and the connection band portion 53C. Fuse portion 53B.
  • the metal film electrode 53 is separated from the end 52D of the dielectric film 52.
  • the connection band portion 53 ⁇ / b> C reaches the end 52 ⁇ / b> C of the dielectric film 52.
  • the metal film electrode 63 of the metallized film 61 includes a connection band portion 63C extending along the end 62C of the dielectric film 62, a plurality of divided electrode portions 63A, a plurality of divided electrode portions 63A, and a connection band portion 63C. And a fuse portion 63B for connecting the two.
  • the metal film electrode 63 is separated from the end 62 ⁇ / b> D of the dielectric film 62.
  • the connection band portion 63 ⁇ / b> C reaches the end 62 ⁇ / b> C of the dielectric film 62.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic cross-sectional view of the metallized film capacitor 1001.
  • the plurality of divided electrode portions 53A of the metal film electrode 53 are connected to the plurality of metal film electrodes 63 through the dielectric films 52 and 62, respectively.
  • a capacitance of the capacitor element 100, that is, the metallized film capacitor 1001 is formed facing the divided electrode portion 63A.
  • the connection band portions 53C and 63C of the metal film electrodes 53 and 63 are connected to the metallicon electrodes 101 and 102 on the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100, respectively.
  • the dielectric films 52 and 62 are laminated while being shifted in the direction 1001B, and are joined to the metallicon electrodes 101 and 102, respectively.
  • the end 52D of the dielectric film 52 may be separated from the metallicon electrode 102, and the end 62D of the dielectric film 62 may be separated from the metallicon electrode 101.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the metallized film capacitor 1001.
  • the metallicon electrode 101 has a surface 101 ⁇ / b> S that faces in the same direction as the end surface 100 ⁇ / b> A of the capacitor element 100.
  • Metallicon electrode 102 has a surface 102 ⁇ / b> S that faces in the same direction as end surface 100 ⁇ / b> B of capacitor element 100.
  • the connection terminals 103 and 104 are respectively connected to the surfaces 101S and 102S of the metallicon electrodes 101 and 102.
  • the peeling strength between the connection terminal 103 and the surface 101S of the metallicon electrode 101 and the peeling strength between the connection terminal 104 and the surface 102S of the metallicon electrode 102 are determined between the end face 100A of the capacitor element 100 and the metallicon electrode 101.
  • the peel strength is lower than the peel strength between the end face 100 ⁇ / b> B of the capacitor element 100 and the metallicon electrode 102.
  • the strength of the peel strength can be confirmed by actually performing a tensile test on the connection terminals 103 and 104.
  • the peel strength between the connection terminals 103 and 104 and the surfaces 101S and 102S of the metallicon electrodes 101 and 102 is 100A of the end face 100A of the capacitor element 100, It can be confirmed that the peel strength between 100B and the metallicon electrodes 101, 102 is lower.
  • connection terminals 103 and 104 are not peeled off from the metallicon electrodes 101 and 102 and the metallicon electrodes 101 and 102 are peeled off from the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100, the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100 and the metallicon electrode 101, It can be confirmed that the peel strength between 102 is weaker than the peel strength between the connection terminals 103, 104 and the surfaces 101S, 102S of the metallicon electrodes 101, 102.
  • An insulator 105 is provided on the surface 101S of the metallicon electrode 101.
  • the insulator 105 is provided between the surface 101S of the metallicon electrode 101 and the connection terminal 103, that is, between the end surface 100A of the capacitor element 100 and the connection terminal 103.
  • the connection terminal 103 is connected to a connection part 103 A connected to the surface 101 S of the metallicon electrode 101, a non-connection part 103 B provided in contact with the insulator 105, and a circuit outside the metallized film capacitor 1001.
  • a drawer portion 103C configured as described above.
  • the non-connecting portion 103B is not connected to the metallicon electrode 101 because it is opposed to the surface 101S of the metallicon electrode 101 through the insulator 105, and therefore is not connected to the metal film electrode 53 of the capacitor element 100. It has not been.
  • the non-connecting portion 103B faces the end face 100A of the capacitor element 100 via the insulator 105 and the metallicon electrode 101, that is, at least via the insulator 105.
  • Metallicon electrode 101 has an outer edge 101C.
  • Metallicon electrode 101 has an electrode center portion 101A provided at end surface center portion 501A of end surface 100A of capacitor element 100, and an electrode outer edge portion 101B including outer edge 101C and surrounding electrode center portion 101A.
  • the electrode outer edge portion 101B is provided on the end surface outer edge portion 501B of the end surface 100A of the capacitor element 100.
  • the connection portion 103A of the connection terminal 103 is connected to the surface 101S at the electrode central portion 101A of the metallicon electrode 101.
  • the non-connection portion 103B of the connection terminal 103 is in contact with the insulator 105, and in the direction 1001B, via the insulator 105 and the electrode outer edge portion 101B of the metallicon electrode 101, that is, at least via the insulator 105, the capacitor element 100. It faces the end surface outer edge portion 501B of the end surface 100A.
  • An insulator 106 is provided on the surface 102S of the metallicon electrode 102.
  • the insulator 106 is provided between the surface 102S of the metallicon electrode 102 and the connection terminal 104, that is, between the end surface 100B of the capacitor element 100 and the connection terminal 104.
  • the connection terminal 104 is connected to a connection part 104A connected to the surface 102S of the metallicon electrode 102, a non-connection part 104B provided in contact with the insulator 106, and a circuit outside the metallized film capacitor 1001.
  • a drawer 104C configured as described above.
  • the non-connecting portion 104B is not connected to the metallicon electrode 102 because it faces the surface 102S of the metallicon electrode 102 through the insulator 106, and thus is not connected to the metal film electrode 63 of the capacitor element 100. It has not been.
  • the non-connecting portion 104B faces the end face 100B of the capacitor element 100 through the insulator 106 and the metallicon electrode 102, that is, through at least the insulator 106.
  • the insulators 105 and 106 are preferably formed using a curable resin such as an epoxy resin or a silicon resin, or a thermoplastic resin having a glass transition temperature of 120 ° C. or higher, such as polyethylene naphthalate.
  • Metallicon electrode 102 has an outer edge 102C.
  • Metallicon electrode 102 has an electrode center portion 102A provided at end surface center portion 502A of end surface 100B of capacitor element 100, and an electrode outer edge portion 102B that includes outer edge 102C and surrounds electrode center portion 102A.
  • the electrode outer edge portion 102B is provided on the end surface outer edge portion 502B of the end surface 100B of the capacitor element 100.
  • the connecting portion 104A of the connecting terminal 104 is connected to the surface 102S at the electrode central portion 102A of the metallicon electrode 102.
  • connection terminal 104 is in contact with the insulator 106, and in the direction 1001B, via the insulator 106 and the electrode outer edge portion 102B of the metallicon electrode 102, that is, at least via the insulator 106, the capacitor element 100. It faces the end surface outer edge portion 502B of the end surface 100B.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the metallicon electrodes 101 and 102.
  • Metallicon electrodes 101 and 102 are formed by spraying a metal such as zinc on capacitor element 100 and end faces 100A and 100B, respectively.
  • the metallicon electrodes 101 and 102 are composed of a plurality of metal particles 900 that are welded and joined together. The metal is sprayed to enter the surfaces 52A, 52B, 62A, 62B of the dielectric films 52, 62 from the end surfaces 100A, 100B of the capacitor element 100.
  • the metallicon electrodes 101 and 102 are firmly joined to the end faces 100A and 100B, respectively, and are joined to the connection bands 53C and 63C of the metal film electrodes 53 and 63 provided on the faces 52A and 62A, respectively.
  • a metallized film capacitor that requires a high withstand voltage has a self-healing effect (hereinafter referred to as the SH effect) that repairs partial dielectric breakdown. If the dielectric films 52 and 62 have a portion with a low withstand voltage locally, the insulation between the metallized films 51 and 61 facing each other at that portion may be broken and the metal film electrodes 53 and 63 may be short-circuited. . Since the fuse parts 53B and 63B are thinner than the divided electrode parts 53A and 63A and the connection band parts 53C and 63C and have a higher resistance value, the fuse parts 53B and 63B are fused with a smaller current than the connection band parts 53C and 63C.
  • the fuse parts 53B and 63B are melted and scattered by an excessive current, so that they are blown out.
  • the temperature of the capacitor element 100 increases due to resistance loss due to the flowing current, the melted fuse parts 53B and 63B may not be sufficiently scattered and the insulation between the metal film electrodes 53 and 63 may not be recovered.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the metallized film capacitor 1001 mounted on the circuit board 1001C at a high temperature.
  • the metallized film capacitor 1001 is mounted on the circuit board 1001C by fixing the lead-out portions 103C and 104C of the connection terminals 103 and 104 to the circuit board 1001C.
  • the density of the current flowing through the central portion 100F is higher than that of the peripheral portions 100D and 100E including the end faces 100A and 100B. Therefore, the temperature of the central portion 100F of the capacitor element 100 is higher than that of the peripheral portions 100D and 100E.
  • the dielectric films 52 and 62 at the central portion 100F are more contracted in the direction 1001B than the peripheral portions 100D and 100E to increase the thickness, and as shown in FIG. 6, the central portion 100F of the capacitor element 100 Swells.
  • the end surfaces 100A and 100B are deformed so that the end surface central portions 501A and 502A are locally recessed in the end surfaces 100A and 100B of the capacitor element 100. Since the metallicon electrodes 101 and 102 that are firmly bonded to the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100 have relatively high peel strength between the metallicon electrodes 101 and 102 and the connection terminals 103 and 104, the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100 are used.
  • the surfaces 101S and 102S are deformed so that the surfaces 101S and 102S of the metallicon electrodes 101 and 102 are locally recessed at the electrode central portions 101A and 102A.
  • the connection terminals 103 and 104 which are bonded to the surfaces 101S and 102S of the metallicon electrodes 101 and 102, respectively, and are fixed to the circuit board 1001C, have a comparatively high peel strength between the metallicon electrodes 101 and 102 and the end faces 100A and 100B. Therefore, it does not follow the deformation of the surfaces 101S and 102 of the metallicon electrodes 101 and 102, and the non-connecting portions 103B and 104B of the connection terminals 103 and 104 are provided on the electrode outer edge portions 101B and 102B.
  • the contact portions 103A and 104A are peeled off from the electrode center portions 101A and 102A, respectively, while being in contact with the contact portions 106 and 106. Thereby, the connection terminals 103 and 104 are electrically disconnected from the metal film electrodes 53 and 63 of the capacitor element 100, respectively, and the connection terminals 103 and 104 are opened.
  • the mode in which the connection terminals 103 and 104 are opened while the non-connection portions 103B and 104B are in contact with the insulators 105 and 106 has been described. It can be.
  • connection terminals 103 and 104 are completely peeled off from the connection terminals 103 and 104, respectively, and the connection terminals 103 and 104 are not in contact with the non-connection portions 103B and 104B and the insulators 105 and 106. Can be open.
  • the SH effect is not sufficiently exhibited due to the temperature rise, and the connection terminals 103 and 104 are opened even when the insulation between the metal film electrodes 53 and 63 cannot be recovered.
  • an application field such as HEV
  • a large capacity is required as well as a high withstand voltage, and thus a plurality of metallized film capacitors 1001 are connected in parallel to each other and connected to a battery, a generator, or an electrical equipment. Even if the metal film electrodes 53 and 63 of the capacitor element 100 of some of the metallized film capacitors 1001 among the plurality of metallized film capacitors 1001 are short-circuited, the metallized film capacitor 1001 is opened. It is possible to prevent a device such as a generator or a battery connected to the film capacitor 1001 from malfunctioning.
  • connection terminals 103 and 104 are connected to the metallicon electrodes 101 and 102 by solder welding, respectively.
  • the positions at which the connection terminals 103 and 104 are connected to the metallicon electrodes 101 and 102 are preferably close to the centers of the metallicon electrodes 101 and 102 through which the central axis 100C passes.
  • the recesses in the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100 that are generated at a high temperature become deeper as the centers of the end face center portions 501A and 502A are closer.
  • connection terminals 103 and 104 By connecting the connection terminals 103 and 104 to the metallconic electrodes 101 and 102 at or near the center, the electrical connection between the connection terminals 103 and 104 and the metallicon electrodes 101 and 102 can be more reliably cut off. it can.
  • the positions where the connection terminals 103 and 104 are connected to the metallicon electrodes 101 and 102 are preferably within the electrode central portions 101A and 102A, and more preferably closer to the centers of the metallicon electrodes 101 and 102.
  • the connection terminals 103 and 104 may be connected to the metallicon electrodes 101 and 102 by resistance welding, ultrasonic bonding, or the like, in addition to solder welding.
  • connection terminals 103 and 104 are peeled off from the metallicon electrodes 101 and 102 will be described in detail.
  • the capacitor element 100 contracts and the end surface central portion 501 ⁇ / b> A of the end surface 100 ⁇ / b> A is locally depressed, and the metallized electrode 101 remains on the end surface 100 ⁇ / b> A of the capacitor element 100 and the attachment portion 101 ⁇ / b> F where the metallicon electrode 101 adheres to the connection terminal 103.
  • the connection terminal 103 is separated from the metallicon electrode 101 so as to be separated from the remaining portion 101G so that the connection is electrically disconnected.
  • connection terminal 104 is configured to be electrically disconnected when the connection terminal 104 is peeled off from the metallicon electrode 102.
  • the metallicon electrodes 101 and 102 are formed by spraying a metal such as zinc on the capacitor element 100 and the end faces 100A and 100B, respectively.
  • a metal such as zinc
  • the metal particles 900 made of the metal fly and adhere to and deposit on the end faces 100A and 100B of the capacitor element 100.
  • a portion of the surface 900A of the deposited metal particle 900 is slightly oxidized, and the surface 900A of the metal particle 900 has an oxidized portion 900B.
  • the metal particles 900 are welded to each other, but the adhesion of the metal particles 900 is slightly weaker in the oxidized portion 900B than in the non-oxidized portion 900C of the surface 900A. Therefore, in the state shown in FIG.
  • the connection terminal 103 is configured to be separated from the metallicon electrode 101 so as to be divided into 101G.
  • the metallicon electrode 102 is separated into an adhering portion 102F adhering to the connection terminal 104 and a remaining portion 102G remaining on the end face 100B of the capacitor element 100.
  • the connection terminal 104 is configured to be peeled off from the metallicon electrode 102.
  • the metallicon electrodes 101 and 102 in order to form the oxidized portion 900B of the metal particle 900 in the metallicon electrodes 101 and 102, when producing the metallicon electrodes 101 and 102, metal such as zinc is sprayed in several steps. I have to. By performing thermal spraying in multiple times, a portion of the surface 900A of the metal particles 900 previously deposited and deposited as described above is exposed to air and slightly oxidized before the next metal particles 900 are sprayed. . Therefore, the metallicon electrodes 101 and 102 of the metallized film capacitor 1001 according to the first embodiment are divided with the portion 900B oxidized of the metal particles 900 as a boundary by spraying a metal such as zinc in a plurality of times.
  • both of the metallicon electrodes 101 and 102 have a layered structure. However, it is not always necessary that both of the metallicon electrodes 101 and 102 have a layered structure. One of them may have a layer structure.
  • a sample of the metallized film capacitor 1001 in which the number of layers 900D constituting each of the metallicon electrodes 101 and 102 was changed was produced.
  • the metallicon electrode 101 includes one layer 900D, two layers 900D, three layers 900D, and four layers 900D, respectively.
  • Five samples of Examples 1, 2, 3, and 4 were prepared. Table 1 shows the test results of investigating the performance of applying a voltage of 750 V to these samples under a temperature condition of 130 ° C. and opening between the connection terminals 103 and 104.
  • All metallized film capacitor 1001 samples used in this test have a capacity of 50 ⁇ F, and are wound with polypropylene dielectric films 52 and 62 having a thickness of 3.0 ⁇ m and a thermal shrinkage rate of 1.0% in the TD direction. It is formed by turning. This TD direction heat shrinkage rate is based on JIS C2151-21, and is the rate of change in dimensions after the dielectric films 52 and 62 are held in a constant temperature bath at 120 ° C. for 15 minutes.
  • Metallicon electrodes 101 and 102 have a thickness of 1.2 mm and are made of zinc.
  • Table 1 shows the number of samples in which the connection terminals 103 and 104 are open among the five samples as test results.
  • Example 1 in which the number of layers 900D is one (not divided into a plurality of layers), two of the five samples were not open. This is because the metallicon electrodes 101 and 102 are not layered, so the metallicon electrodes 101 and 102 were not completely peeled off from the connection terminals 103 and 104 and were not completely opened.
  • the number of layers 900D is 2 to 4, that is, a plurality of layers.
  • the layers 900D near the connection terminals 103 and 104 of the metallicon electrodes 101 and 102 were separated from each other, as shown in FIG. Open in condition and got good results.
  • connection terminals 103 and 104 can be more reliably peeled off from the metallicon electrodes 101 and 102 by making at least the metallicon electrodes 101 and 102 have a multilayer structure of two or more layers.
  • the metallized film capacitor of the comparative example which is opened when the metallicon electrode is peeled off from the end face of the capacitor element, differs from the metallized film capacitor 1001 in the first embodiment in the part to be peeled off.
  • the metallized film capacitor is not completely opened if the metallicon electrode and a part of the end face that is not peeled off remain. That is, in order to open the metallized film capacitor of the comparative example, the metallicon electrode needs to be peeled off from the end face of the capacitor element, and it is difficult to make it completely open.
  • the peel strength between the connection terminal 103 and the surface 101S of the metallicon electrode 101 is higher than the peel strength between the end surface 100A of the capacitor element 100 and the metallicon electrode 101.
  • the peeling strength between the connection terminal 104 and the surface 102S of the metallicon electrode 102 is lower than the peeling strength between the end face 100B of the capacitor element 100 and the metallicon electrode 102.
  • connection terminals 103 and 104 peeled off from the metallicon electrodes 101 and 102 as shown in FIG.
  • the metallicon electrodes 101 and 102 have a layered structure so that the connection terminals 103 and 104 are not peeled off from the end face of the capacitor element but the connection terminals 103 and 104 are peeled off from the metallicon electrodes 101 and 102. It can be said.
  • the contact time of the metal particles 900 with the air is set to be relatively long, and the metal particles at the boundary between the outermost layers 900E are set.
  • the metallicon electrodes 101 and 102 near the connection terminals 103 and 104 can be more easily peeled off.
  • All metallized film capacitors 1001 used in this test have a capacity of 50 ⁇ F and are formed by winding polypropylene dielectric films 52 and 62 having a thickness of 3.0 ⁇ m.
  • Metallicon electrodes 101 and 102 have a four-layer structure made of zinc and having a thickness of 1.2 mm.
  • Table 2 shows the number of samples in which the connection terminals 103 and 104 are open among the five samples as test results.
  • the thermal shrinkage in the TD direction is preferably 0.5% or more. Further, if the thermal contraction rate in the TD direction is excessively increased, the dielectric films 52 and 62 are contracted during actual use, and the function as a capacitor is hardly exhibited. However, it has been confirmed that the metallized film capacitor 1001 of Example 9 having a relatively large heat shrinkage rate in the TD direction can be used without any problem in actual use. Therefore, the thermal shrinkage rate in the TD direction is preferably 0.5% or more and 3.0% or less.
  • the electrode central portions 101A and 102A are locally depressed, and the electrode outer edge portions 101B and 102B are not relatively deformed.
  • the insulator 105 is disposed between the electrode outer edge portion 101B and the connection terminal 103 at this location, and the insulator 106 is disposed between the electrode outer edge portion 102B and the connection terminal 104. Therefore, the electrical connection between the connection terminals 103 and 104 and the metal film electrodes 53 and 63 of the capacitor element 100 after contraction of the capacitor element 100 can be more reliably cut off.
  • the metallized film capacitor in Embodiment 1 includes the two insulators 105 and 106, it may include only one of the two insulators 105 and 106.
  • the connection terminals 103 and 104 are connected even if the connection terminal 104 is electrically connected to the metallconic electrode 102 by peeling off the connection terminal 103 from the metallicon electrode 101 in contact with the insulator 105. The gap is opened and the same effect is achieved.
  • FIG. 7 is a perspective view of a metallized film capacitor 2001 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • a metallized film capacitor 2001 according to the second embodiment includes a capacitor element 200 instead of the capacitor element 100 of the metallized film capacitor 1001 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view of the capacitor element 200. 7 and 8, the same reference numerals are assigned to the same parts as those of the metallized film capacitor 1001 and the capacitor element 100 in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2.
  • Capacitor element 200 has end faces 200A and 200B joined to metallicon electrodes 101 and 102, respectively, instead of end faces 100A and 100B of capacitor element 100 in the first embodiment.
  • the metal film electrode 53 has a linearly extending slit 54A in which the metal film electrode 53 is not formed in the MD direction (approximately in the width direction (TD direction 1001B) of the dielectric film 52 ( It is provided so as to extend in the longitudinal direction 1001A).
  • the slit 54A is formed by applying oil to the dielectric film 52 in advance and preventing adhesion of the metal particles before the metal film electrode 53 is formed by vapor deposition of metal particles (metal vapor deposition) on the dielectric film 52. Is done.
  • the metal film electrode 53 has a divided portion 55 and a non-divided portion 56 that are divided by the slit 54A and arranged in the TD direction 1001B.
  • the non-dividing portion 56 is provided so as to extend from the slit 54A to the end surface 200A of the capacitor element 200 in the direction connected to the metallicon electrode 101 from the slit 54A, that is, in the direction from the slit 54A to the end surface 200A of the capacitor element 200 in FIG.
  • the non-dividing part 56 is composed of one large electrode part 53D.
  • the large electrode portion 53D is uniformly formed in the MD direction 1001A of the dielectric film 52 without being divided.
  • the dividing portion 55 is provided so as to extend from the slit 54A in a direction opposite to the direction in which the slit 54A is connected to the metallicon electrode 101, that is, in the direction from the slit 54A toward the end surface 200B of the capacitor element 200.
  • the dividing unit 55 is composed of a plurality of divided electrode units 53A.
  • the plurality of divided electrode portions 53A vertically and horizontally divide the metal film electrode 53 in the divided portion 55 by a plurality of slits 54B extending in the MD direction 1001A and a plurality of slits 54C extending in the TD direction 1001B.
  • the plurality of divided electrode portions 53A are connected to each other by a plurality of fuse portions 53B.
  • a linearly extending slit 64A in which the metal film electrode 63 is not formed is formed in the metal film electrode 63 in the MD direction (longitudinal direction) at the approximate center in the width direction (TD direction 1001B) of the dielectric film 62. 1001A).
  • the slit 64A is formed by applying oil to the dielectric film 62 in advance before the metal film electrode 63 is formed by vapor deposition (metal vapor deposition) of the metal particles on the dielectric film 62 to prevent adhesion of the metal particles. Is done.
  • the metal film electrode 63 has a divided portion 65 and a non-divided portion 66 that are divided by the slit 64A and arranged in the TD direction 1001B.
  • the non-dividing portion 66 is provided so as to extend from the slit 64A to the end surface 200B of the capacitor element 200 in the direction connected to the metallicon electrode 102 from the slit 64A, that is, in the direction from the slit 64A to the end surface 200B of the capacitor element 200 in FIG.
  • the non-dividing part 66 is composed of one large electrode part 63D.
  • the large electrode portion 63D is uniformly formed in the MD direction 1001A of the dielectric film 62 without being divided.
  • the dividing portion 65 is provided so as to extend from the slit 64A in the direction opposite to the direction in which the slit 64A is connected to the metallicon electrode 102, that is, the direction from the slit 64A toward the end surface 200A of the capacitor element 200.
  • the dividing unit 65 is configured by a plurality of divided electrode units 63A.
  • the metal film electrodes 63 in the divided portion 65 are divided vertically and horizontally by a plurality of slits 64B extending in the MD direction 1001A and a plurality of slits 64C extending in the TD direction 1001B.
  • the plurality of divided electrode portions 63A are connected to each other by a plurality of fuse portions 63B.
  • the plurality of divided electrode portions 53A of the divided portions 55 of the metal film electrode 53 are not divided into the metal film electrodes 63 via the dielectric films 52 and 62.
  • the plurality of divided electrode portions 63A of the divided portion 65 of the metal film electrode 63 are opposed to the large electrode portion 63D of the portion 66, and the large electrode portion 53D of the non-divided portion 56 of the metal film electrode 53 via the dielectric films 52 and 62. Opposite to.
  • the divided electrode portion 53A facing the large electrode portion 53D via the slit 54A is also connected to the large electrode portion 53D by a plurality of fuse portions 53B provided on the slit 54A. Therefore, the current flowing through the non-dividing portion 56 flows to the plurality of dividing portions 55 through the plurality of fuse portions 53B provided on the slit 54A.
  • the divided electrode portion 63A facing the large electrode portion 63D via the slit 64A is also connected to the large electrode portion 63D by a plurality of fuse portions 63B provided on the slit 64A. Therefore, the current flowing through the non-dividing portion 66 flows to the plurality of dividing portions 65 through the plurality of fuse portions 63B provided on the slit 64A.
  • the current flowing from the non-dividing portion 56 to the dividing portion 55 is once concentrated on the plurality of fuse portions 53B provided on the slit 54A at the substantially center of the dielectric film 52, and the current flowing from the non-dividing portion 66 to the dividing portion 65 Is temporarily concentrated on a plurality of fuse portions 63B provided on the slit 56A at the substantially center of the dielectric film 62. Accordingly, in actual use, in the metallized film capacitor 2001, the temperature of the central portion of the capacitor element 200 is stably higher than the temperature of the peripheral portion.
  • the temperature of the central portion of the capacitor element 200 is likely to be higher than the temperature of the peripheral portion, and the central portion of the capacitor element 200 is likely to swell, so that the first embodiment shown in FIG.
  • the end surfaces 200A and 200B are more easily deformed such that the end surface central portions 501A and 501B of the end surfaces 200A and 200B of the capacitor element 200 are locally recessed.
  • the metallized film capacitor 2001 is configured such that the connection terminals 103 and 104 are peeled off from the metallicon electrodes 101 and 102 and the connection is electrically disconnected more stably.
  • the slits 54A and 64A are directed from the center in the width direction (1001B) of the dielectric film 52 toward the end of the dielectric film 52 or the end of the dielectric film 62, that is, the end face 200A or the end face 200B of the capacitor element 200.
  • the dielectric film 52 is provided in a distance range of 1/6 of the entire width.
  • Only one of the metallized films 51 and 61 may have a divided part and a non-divided part, and the other may consist of one electrode, and the same effect can be obtained.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of metallized film capacitor 3001 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the same reference numerals are assigned to the same portions as those of the metallized film capacitor 1001 of the first embodiment shown in FIGS.
  • a metallized film capacitor 3001 according to the third embodiment includes a capacitor element 300 instead of the capacitor element 100 of the metallized film capacitor 1001 according to the first embodiment, and accommodates the capacitor element 300. And an insulating resin 611 that fills the case 610 and covers the capacitor element 300. Case 610 accommodates capacitor element 300 so that lead portions 103C and 104C of connection terminals 103 and 104 are exposed to the outside.
  • the case 610 is provided with an opening 610A, and the connection terminals 103 and 104 are exposed from the opening 610A.
  • the capacitor element 100 is accommodated in the case so that the connection terminals 103 and 104 exit from the opening 610A with the opening 610A facing upward, and the insulating resin 610 is formed.
  • the case 610 is filled.
  • a metallized film capacitor 3001 is obtained by curing the filled insulating resin 610.
  • a gap 601 is interposed between the connection terminal 103 and the electrode outer edge portion 101B surrounding the electrode central portion 101A of the metallicon electrode 101.
  • the gap 601 is formed by gradually reducing the thickness of the metallicon electrode 101 in the direction from the electrode central portion 101A toward the outer edge 101C toward the lead-out portion 103C of the connection terminal 103. Therefore, the connection terminal 103 of the metallized film capacitor 3001 is connected to the connection part 103A connected to the surface 101S of the metallicon electrode 101 and the gap 601 in the same manner as the metallized film capacitor 1001 in the first embodiment. It has the non-connection part 103B which is not connected with the outer edge part 101B.
  • a gap 602 is interposed between the connection terminal 104 and the electrode outer edge portion 102B surrounding the electrode central portion 102A of the metallicon electrode 102.
  • the gap 602 is formed by gradually reducing the thickness of the metallicon electrode 102 in the direction from the electrode central portion 102A toward the outer edge 102C toward the lead-out portion 104C of the connection terminal 104. Therefore, the connection terminal 104 of the metallized film capacitor 3001 is connected to the connection part 104A connected to the surface 102S of the metallicon electrode 102 and the gap 602, like the metallized film capacitor 1001 in the first embodiment.
  • a non-connection portion 104B that is not connected to the outer edge portion 102B is provided.
  • An epoxy resin is used as the insulating resin 611.
  • the case 610 is filled with the insulating resin 611 in a state where the capacitor element 100 and the connection terminals 103 and 104 are accommodated. Therefore, portions 611A and 611B of the insulating resin 611 enter and fill the gaps 601 and 602, respectively. That is, in the direction 1001B, the non-connecting portion 103B faces the surface 101S of the metallicon electrode 101 through a part 611A of the insulating resin 611 filled in the gap 601 and is not connected to the metallicon electrode 101.
  • the non-connecting portion 104B faces the surface 102S of the metallicon electrode 102 through a part 611B of the insulating resin 611 filled in the gap 602, and thus is not connected to the metallicon electrode 102. .
  • the non-connection portion 103B of the connection terminal 103 is filled with the gap 601.
  • the connecting portion 103A is peeled off from the electrode central portion 101A while remaining in contact with the portion 611A of the resin 611.
  • the non-connection portion 104B of the connection terminal 104 abuts a part 611B of the insulating resin 611 filled in the gap 602. In this state, the connecting portion 104A is peeled off from the electrode central portion 102A.
  • the electrode central portions 101A and 102A are locally depressed, and the electrode outer edge portions 101B and 102B are not relatively deformed. Therefore, even after the capacitor element 100 is contracted, the electrode outer edge portions 101B and 102B are connected to the connection terminals. There is a possibility that the portions that are continuously in contact with 103 and 104 remain.
  • a gap 601 is interposed between the electrode outer edge portion 101B and the connection terminal 103 at these places, and a gap 602 is interposed between the electrode outer edge portion 102B and the connection terminal 104, whereby the gap 601 is interposed.
  • the portions 611A and 611B of the insulating resin 611 are filled with the portions 611A and 611B of the insulating resin 611, respectively, and after the capacitor element 100 is contracted, the portions 611A and 611B of the insulating resin 611 filled in the gaps 601 and 602 are connected to the connection terminal 103.
  • the electrical connection with the metal film electrode 53 of the capacitor element 100 and the electrical connection between the connection terminal 104 and the metal film electrode 54 of the capacitor element 100 can be more reliably cut off.
  • gaps 601 and 602 between the non-connection portions 103B and 104B of the connection terminals 103 and 104 and the outer edge portions 101B and 102B of the metallicon electrodes 101 and 102 is provided. It may be.
  • the metallicon electrodes 101 and 102 have a layer structure similarly to the metallized film capacitor 1001 in the first embodiment. Metallicon electrodes 101 and 102 near 104 can be easily peeled off.
  • the thermal contraction rate in the TD direction 1001B is 0.5% or more and 3.0% or less as in the metallized film capacitor 1001 of the first embodiment. It is preferable that With this configuration, metallized film capacitors 2001 and 3001 can be realized that are surely open between the connection terminals 103 and 104 and the metallicon electrodes 101 and 102 and can be used without any problem in actual use.
  • the metallized film capacitor in the present invention is open even when the capacitor element causes a short circuit failure at high temperatures, and can prevent malfunctions of devices connected to the metallized film capacitor, and requires high breakdown voltage such as HEV. It can be applied to equipment.

Landscapes

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Abstract

　金属化フィルムコンデンサは、コンデンサ素子と、コンデンサ素子の端面に設けられたメタリコン電極と、メタリコン電極に接続された接続端子とを備える。コンデンサ素子は、誘電体フィルムと、誘電体フィルムを介して互いに対向するように配置された金属膜電極とを有する。メタリコン電極は金属膜電極に接続されている。メタリコン電極と接続端子との間の剥離強度は、メタリコン電極とコンデンサ素子の端面との間の剥離強度よりも低い。この金属化フィルムコンデンサはコンデンサ素子がショート不良を起こした場合であってもオープンとなる。

Description

金属化フィルムコンデンサ
　本発明は、誘電体フィルムとそれに形成された金属膜電極とを有する金属化フィルムを用いた金属化フィルムコンデンサに関する。
　近年、環境保護の観点から、あらゆる電気機器がインバータ回路で制御され、省エネルギー化、高効率化が進められている。自動車業界においては、電気モータとエンジンで走行するハイブリッド車（以下、ＨＥＶと呼ぶ）が市場導入される等、地球環境に優しく、省エネルギー化、高効率化に関する技術の開発が活発化している。
　このようなＨＥＶ用の電気モータは使用電圧領域が数百ボルトと高いので、このような電気モータに関連して使用されるコンデンサとして、高耐電圧で低損失の金属化フィルムコンデンサが注目されている。更に市場におけるメンテナンスフリー化の要望からも極めて寿命が長い金属化フィルムコンデンサが採用されている。したがって、金属化フィルムコンデンサは、大型の自動車に搭載されてきていることから高い耐熱性とさらなる高耐電圧化が要求されている。
　金属化フィルムコンデンサは、複数の金属化フィルムよりなるコンデンサ素子を備える。金属化フィルムは、誘電体フィルムと、その誘電体フィルムの表面に蒸着された金属膜電極よりなる。金属膜電極が誘電体フィルムを介して対向するように金属化フィルムが積層されて巻回され、コンデンサ素子を構成している。金属膜電極は１枚の膜ではなく、複数の分割電極部と、複数の分割電極部を繋ぐ複数のヒューズ部とで構成されている。
　上記のように高耐電圧が要求される金属化フィルムコンデンサは部分的な絶縁破壊を修復するセルフヒーリング効果（以下ＳＨ効果と呼ぶ）を有する。誘電体フィルムが局部的に耐電圧の低い部分を有すると、その部分で互いに対向する金属化フィルム間の絶縁が破壊されて金属膜電極が短絡する場合がある。複数の分割電極部のうちのある分割電極部で短絡が発生すると、その分割電極部に繋がるヒューズ部に過大電流が流れてそのヒューズ部が溶断する。これにより、短絡の起きた分割電極部に電流が流れなくなり、金属膜電極間の絶縁が回復する。
　上記の効果を有する従来の金属化フィルムコンデンサは、例えば、特許文献１に記載されている。
　ＳＨ効果を奏するために、過大電流によりヒューズ部が溶けて飛散することにより溶断する。しかし、金属化フィルムコンデンサの温度が高くなると、溶けたヒューズ部が十分飛散せずに残り、金属膜電極間の絶縁が回復しない場合がある。
　ＨＥＶ等の応用分野では、高耐電圧とともに大容量化が要求されるので複数の金属化フィルムコンデンサが互いに並列に接続されてバッテリや発電機、電装機器に接続される。したがって、これらの金属化フィルムコンデンサのうちの１つが短絡することで、金属化フィルムコンデンサに接続された発電機やバッテリ等の機器が不具合を起こす可能性がある。
特開２０１０－１８２８４８号公報
　金属化フィルムコンデンサは、コンデンサ素子と、コンデンサ素子の端面に設けられたメタリコン電極と、メタリコン電極に接続された接続端子とを備える。コンデンサ素子は、誘電体フィルムと、誘電体フィルムを介して互いに対向するように配置された金属膜電極とを有する。メタリコン電極は金属膜電極に接続されている。メタリコン電極と接続端子との間の剥離強度は、メタリコン電極とコンデンサ素子の端面との間の剥離強度よりも低い。
　この金属化フィルムコンデンサはコンデンサ素子がショート不良を起こした場合であってもオープンとなる。
図１は本発明の実施の形態１における金属化フィルムコンデンサの斜視図である。 図２は実施の形態１における金属化フィルムコンデンサのコンデンサ素子の斜視図である。 図３は実施の形態１における金属化フィルムコンデンサの拡大模式断面図である。 図４は実施の形態１における金属化フィルムコンデンサの断面図である。 図５は実施の形態１における金属化フィルムコンデンサのメタリコン電極の拡大図である。 図６は高温下での実施の形態１における金属化フィルムコンデンサの断面図である。 図７は本発明の実施の形態２における金属化フィルムコンデンサの斜視図である。 図８は実施の形態２における金属化フィルムコンデンサのコンデンサ素子の斜視図である。 図９は本発明の実施の形態３における金属化フィルムコンデンサの断面図である。
　（実施の形態１）
　図１は本発明の実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１の斜視図である。金属化フィルムコンデンサ１００１は、コンデンサ素子１００と、コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂにそれぞれ接続されたメタリコン電極１０１、１０２と、メタリコン電極１０１、１０２の表面１０１Ｓ、１０２Ｓにそれぞれ接続された接続端子１０３、１０４とを備える。
　図２はコンデンサ素子１００の斜視図である。コンデンサ素子１００は、ＭＤ方向である長手方向１００１Ａに延びる金属化フィルム５１、６１よりなる。金属化フィルム５１は、ポリプロピレン等の誘電体よりなる誘電体フィルム５２と、誘電体フィルム５２の面５２Ａに蒸着により形成された金属膜電極５３とを有する。金属化フィルム６１は、ポリプロピレン等の誘電体よりなる誘電体フィルム６２と、誘電体フィルム６２の面６２Ａに蒸着により形成された金属膜電極６３とを有する。誘電体フィルム５２の面５２Ａの反対側の面５２Ｂに金属膜電極６３が当接し、誘電体フィルム６２の面６２Ａの反対側の面６２Ｂに金属膜電極５３が当接するように金属化フィルム５１、６１が積層されて長手方向１００１Ａに直角のＴＤ方向１００１Ｂに延びる中心軸１００Ｃを中心に巻回されている。金属化フィルム５１、６１が巻回されることにより、金属膜電極６３は誘電体フィルム５２、６２を介して金属膜電極５３に対向する。
　コンデンサ素子１００は、中心軸１００Ｃの方向に配列されてかつ互いに反対側を向く端面１００Ａ、１００Ｂを有する。金属化フィルム５１の誘電体フィルム５２は、長手方向１００１Ａに延びて端面１００Ａを構成する端５２Ｃと、端５２Ｃの反対側で長手方向１００１Ａに延びる端５２Ｄとを有する。金属化フィルム６１の誘電体フィルム６２は、長手方向１００１Ａに延びて端面１００Ｂを構成する端６２Ｃと、端６２Ｃの反対側で長手方向１００１Ａに延びる端６２Ｄとを有する。誘電体フィルム５２の端５２Ｄが誘電体フィルム６２の端６２Ｃから内側にずれ、かつ誘電体フィルム６２の端６２Ｄが誘電体フィルム５２の端５２Ｃから内側にずれるように金属化フィルム５１、６１が積層されて巻回されている。
　コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂは端面１００Ａ、１００Ｂを囲む外縁５０１Ｃ、５０２Ｃをそれぞれ有する。端面１００Ａは、端面中央部５０１Ａと、端面中央部５０１Ａを囲みかつ外縁５０１Ｃを含む端面外縁部５０１Ｂとを有する。端面１００Ｂは、端面中央部５０２Ａと、端面中央部５０２Ａを囲みかつ外縁５０２Ｃを含む端面外縁部５０２Ｂとを有する。
　金属化フィルム５１の金属膜電極５３は、誘電体フィルム５２の端５２Ｃに沿って延びる接続帯部５３Ｃと、複数の分割電極部５３Ａと、複数の分割電極部５３Ａと接続帯部５３Ｃとを接続するヒューズ部５３Ｂとを有する。金属膜電極５３は誘電体フィルム５２の端５２Ｄから離れている。接続帯部５３Ｃは誘電体フィルム５２の端５２Ｃに達する。同様に、金属化フィルム６１の金属膜電極６３は、誘電体フィルム６２の端６２Ｃに沿って延びる接続帯部６３Ｃと、複数の分割電極部６３Ａと、複数の分割電極部６３Ａと接続帯部６３Ｃとを接続するヒューズ部６３Ｂとを有する。金属膜電極６３は誘電体フィルム６２の端６２Ｄから離れている。接続帯部６３Ｃは誘電体フィルム６２の端６２Ｃに達する。
　図３は金属化フィルムコンデンサ１００１の拡大模式断面図である。金属化フィルム５１、６１が積層されて巻回されている状態のコンデンサ素子１００において、金属膜電極５３の複数の分割電極部５３Ａが誘電体フィルム５２、６２を介して金属膜電極６３の複数の分割電極部６３Ａに対向して、コンデンサ素子１００すなわち金属化フィルムコンデンサ１００１の容量を形成する。金属膜電極５３、６３の接続帯部５３Ｃ、６３Ｃは、コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂにおいてメタリコン電極１０１、１０２にそれぞれ接続される。誘電体フィルム５２、６２は方向１００１Ｂでずらして積層され、メタリコン電極１０１、１０２にそれぞれ接合している。誘電体フィルム５２の端５２Ｄはメタリコン電極１０２から離れていてもよく、誘電体フィルム６２の端６２Ｄはメタリコン電極１０１から離れていてもよい。
　図４は金属化フィルムコンデンサ１００１の断面図である。図１と図４に示すように、メタリコン電極１０１はコンデンサ素子１００の端面１００Ａと同じ方向に向く表面１０１Ｓを有する。メタリコン電極１０２はコンデンサ素子１００の端面１００Ｂと同じ方向に向く表面１０２Ｓを有する。接続端子１０３、１０４はメタリコン電極１０１、１０２の表面１０１Ｓ、１０２Ｓにそれぞれ接続されている。接続端子１０３とメタリコン電極１０１の表面１０１Ｓとの間の剥離強度と接続端子１０４とメタリコン電極１０２の表面１０２Ｓとの間の剥離強度とは、コンデンサ素子１００の端面１００Ａとメタリコン電極１０１との間の剥離強度とコンデンサ素子１００の端面１００Ｂとメタリコン電極１０２との間の剥離強度よりも低い。剥離強度の強弱は実際に接続端子１０３、１０４に対して引っ張り試験を行うことで確認できる。すなわち、引っ張り試験において、接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２から剥離すれば、接続端子１０３、１０４とメタリコン電極１０１、１０２の表面１０１Ｓ、１０２Ｓ間の剥離強度がコンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂとメタリコン電極１０１、１０２間の剥離強度よりも低いことを確認できる。また、接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２から剥離せず、メタリコン電極１０１、１０２がコンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂから剥離すれば、コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂとメタリコン電極１０１、１０２間の剥離強度が接続端子１０３、１０４とメタリコン電極１０１、１０２の表面１０１Ｓ、１０２Ｓ間の剥離強度よりも弱いことを確認できる。
　以下に、メタリコン電極１０１の周囲の構造を説明する。絶縁体１０５がメタリコン電極１０１の表面１０１Ｓに設けられている。絶縁体１０５はメタリコン電極１０１の表面１０１Ｓと接続端子１０３との間すなわちコンデンサ素子１００の端面１００Ａと接続端子１０３との間に設けられている。接続端子１０３は、メタリコン電極１０１の表面１０１Ｓに接続された接続部１０３Ａと、絶縁体１０５に当接して設けられている非接続部１０３Ｂと、金属化フィルムコンデンサ１００１の外部の回路に接続されるように構成された引出部１０３Ｃとを有する。方向１００１Ｂにおいて非接続部１０３Ｂは絶縁体１０５を介してメタリコン電極１０１の表面１０１Ｓに対向しているためにメタリコン電極１０１には接続されておらず、したがってコンデンサ素子１００の金属膜電極５３には接続されていない。このように、方向１００１Ｂにおいて非接続部１０３Ｂは絶縁体１０５とメタリコン電極１０１とを介して、すなわち少なくとも絶縁体１０５を介してコンデンサ素子１００の端面１００Ａに対向する。
　メタリコン電極１０１は外縁１０１Ｃを有する。メタリコン電極１０１は、コンデンサ素子１００の端面１００Ａの端面中央部５０１Ａに設けられた電極中央部１０１Ａと、外縁１０１Ｃを含みかつ電極中央部１０１Ａを囲む電極外縁部１０１Ｂとを有する。電極外縁部１０１Ｂはコンデンサ素子１００の端面１００Ａの端面外縁部５０１Ｂに設けられている。接続端子１０３の接続部１０３Ａは、メタリコン電極１０１の電極中央部１０１Ａで表面１０１Ｓに接続されている。接続端子１０３の非接続部１０３Ｂは絶縁体１０５に当接しており、方向１００１Ｂにおいて絶縁体１０５とメタリコン電極１０１の電極外縁部１０１Ｂとを介して、すなわち少なくとも絶縁体１０５を介してコンデンサ素子１００の端面１００Ａの端面外縁部５０１Ｂに対向する。
　次に、メタリコン電極１０２の周囲の構造を説明する。絶縁体１０６がメタリコン電極１０２の表面１０２Ｓに設けられている。絶縁体１０６はメタリコン電極１０２の表面１０２Ｓと接続端子１０４との間すなわちコンデンサ素子１００の端面１００Ｂと接続端子１０４との間に設けられている。接続端子１０４は、メタリコン電極１０２の表面１０２Ｓに接続された接続部１０４Ａと、絶縁体１０６に当接して設けられている非接続部１０４Ｂと、金属化フィルムコンデンサ１００１の外部の回路に接続されるように構成された引出部１０４Ｃとを有する。方向１００１Ｂにおいて非接続部１０４Ｂは絶縁体１０６を介してメタリコン電極１０２の表面１０２Ｓに対向しているためにメタリコン電極１０２には接続されておらず、したがってコンデンサ素子１００の金属膜電極６３には接続されていない。このように、方向１００１Ｂにおいて非接続部１０４Ｂは絶縁体１０６とメタリコン電極１０２とを介して、すなわち少なくとも絶縁体１０６を介してコンデンサ素子１００の端面１００Ｂに対向する。なお、絶縁体１０５、１０６はエポキシ樹脂、シリコン樹脂等の硬化性樹脂、あるいはポリエチレンナフタレートなどのガラス転移温度が１２０℃以上の熱可塑性樹脂などを用いるとよい。
　メタリコン電極１０２は外縁１０２Ｃを有する。メタリコン電極１０２は、コンデンサ素子１００の端面１００Ｂの端面中央部５０２Ａに設けられた電極中央部１０２Ａと、外縁１０２Ｃを含みかつ電極中央部１０２Ａを囲む電極外縁部１０２Ｂとを有する。電極外縁部１０２Ｂはコンデンサ素子１００の端面１００Ｂの端面外縁部５０２Ｂに設けられている。接続端子１０４の接続部１０４Ａは、メタリコン電極１０２の電極中央部１０２Ａで表面１０２Ｓに接続されている。接続端子１０４の非接続部１０４Ｂは絶縁体１０６に当接しており、方向１００１Ｂにおいて絶縁体１０６とメタリコン電極１０２の電極外縁部１０２Ｂとを介して、すなわち少なくとも絶縁体１０６を介してコンデンサ素子１００の端面１００Ｂの端面外縁部５０２Ｂに対向する。
　図５はメタリコン電極１０１、１０２の拡大図である。メタリコン電極１０１、１０２は亜鉛等の金属をコンデンサ素子１００、端面１００Ａ、１００Ｂにそれぞれ溶射することにより形成される。図５に示すように、メタリコン電極１０１、１０２は互いに溶着して接合する複数の金属粒子９００よりなる。金属は溶射されることにより、コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂから誘電体フィルム５２、６２の面５２Ａ、５２Ｂ、６２Ａ、６２Ｂに入り込む。これにより、メタリコン電極１０１、１０２は端面１００Ａ、１００Ｂにそれぞれ強固に接合し、面５２Ａ、６２Ａに設けられている金属膜電極５３、６３の接続帯部５３Ｃ、６３Ｃにそれぞれ接合する。
　以下に金属化フィルムコンデンサ１００１の動作を説明する。高耐電圧が要求される金属化フィルムコンデンサは部分的な絶縁破壊を修復するセルフヒーリング効果（以下ＳＨ効果と呼ぶ）を有する。誘電体フィルム５２、６２が局部的に耐電圧の低い部分を有すると、その部分で互いに対向する金属化フィルム５１、６１間の絶縁が破壊されて金属膜電極５３、６３が短絡する場合がある。ヒューズ部５３Ｂ、６３Ｂは分割電極部５３Ａ、６３Ａや接続帯部５３Ｃ、６３Ｃよりも細く、より高い抵抗値を有するので、接続帯部５３Ｃ、６３Ｃに比べて少ない電流で溶断する。複数の分割電極部５３Ａ、６３Ａのうち、ある分割電極部５３Ａ、６３Ａで短絡が発生すると、分割電極部５３Ａ、６３Ａに繋がるヒューズ部５３Ｂ、６３Ｂに過大電流が流れて溶断する。これにより、絶縁破壊の起きた分割電極部５３Ａ、６３Ａに電流が流れなくなり、金属膜電極５３、６３間の絶縁が回復する。これにより、金属化フィルムコンデンサ１００１は高耐電圧を有する。
　ＳＨ効果を奏するために、過大電流によりヒューズ部５３Ｂ、６３Ｂが溶けて飛散することにより溶断する。しかし、流れる電流による抵抗損等によりコンデンサ素子１００の温度が高くなると、溶けたヒューズ部５３Ｂ、６３Ｂが十分飛散せずに残り、金属膜電極５３、６３間の絶縁が回復しない場合がある。
　図６は回路基板１００１Ｃに実装された高温下での金属化フィルムコンデンサ１００１の断面図である。金属化フィルムコンデンサ１００１は接続端子１０３、１０４の引出部１０３Ｃ、１０４Ｃが回路基板１００１Ｃに固定されることで回路基板１００１Ｃに実装される。コンデンサ素子１００では端面１００Ａ、１００Ｂを含む周辺部１００Ｄ、１００Ｅよりも中央部１００Ｆに流れる電流の密度が高いので、コンデンサ素子１００の中央部１００Ｆの温度が周辺部１００Ｄ、１００Ｅよりも高くなる。これにより、周辺部１００Ｄ、１００Ｅに比べて中央部１００Ｆでの誘電体フィルム５２、６２が方向１００１Ｂにおいてより収縮して厚みがより大きくなり、図６に示すように、コンデンサ素子１００の中央部１００Ｆが膨らむ。これにより、コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂにおいて端面中央部５０１Ａ、５０２Ａが局部的に窪むように端面１００Ａ、１００Ｂが変形する。コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂにそれぞれ強固に接合するメタリコン電極１０１、１０２は、メタリコン電極１０１、１０２と接続端子１０３、１０４間の剥離強度が比較的高いので、コンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂの上記の変形に追従して変形し、メタリコン電極１０１、１０２の表面１０１Ｓ、１０２Ｓは電極中央部１０１Ａ、１０２Ａで局部的に窪むように表面１０１Ｓ、１０２が変形する。しかし、メタリコン電極１０１、１０２の表面１０１Ｓ、１０２Ｓにそれぞれ接合しておりかつ回路基板１００１Ｃに固定されている接続端子１０３、１０４は、メタリコン電極１０１、１０２と端面１００Ａ、１００Ｂ間の剥離強度が比較的低いので、メタリコン電極１０１、１０２の表面１０１Ｓ、１０２の上記の変形には追従せず、接続端子１０３、１０４の非接続部１０３Ｂ、１０４Ｂが電極外縁部１０１Ｂ、１０２Ｂに設けられた絶縁体１０５、１０６に当接したままで、接続部１０３Ａ、１０４Ａが電極中央部１０１Ａ、１０２Ａからそれぞれ剥がれる。これにより、接続端子１０３、１０４はコンデンサ素子１００の金属膜電極５３、６３からそれぞれ電気的に接続が断たれ、接続端子１０３、１０４間がオープンになる。なお、図６ならびに上述の説明では非接続部１０３Ｂ、１０４Ｂが絶縁体１０５、１０６に当接したまま接続端子１０３、１０４間がオープンになる態様について説明したが、これ以外の態様にてオープンになることもあり得る。すなわち、メタリコン電極１０１、１０２および絶縁体１０５、１０６がそれぞれ接続端子１０３、１０４から完全に剥がれ、非接続部１０３Ｂ、１０４Ｂと絶縁体１０５、１０６が当接しない状態にて接続端子１０３、１０４間がオープンになることもあり得る。
　このように、金属化フィルムコンデンサ１００１では、温度上昇によりＳＨ効果が十分発揮されず、金属膜電極５３、６３間の絶縁を回復できない場合でも、接続端子１０３、１０４間がオープンになる。ＨＥＶ等の応用分野では、高耐電圧とともに大容量化が要求されるので複数の金属化フィルムコンデンサ１００１が互いに並列に接続されてバッテリや発電機、電装機器に接続される。複数の金属化フィルムコンデンサ１００１のうちのいくつかの金属化フィルムコンデンサ１００１のコンデンサ素子１００の金属膜電極５３、６３間が短絡しても、金属化フィルムコンデンサ１００１としてはオープンとなるので、金属化フィルムコンデンサ１００１に接続された発電機やバッテリ等の機器が不具合を起こすことを防止できる。
　実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１では、接続端子１０３、１０４はメタリコン電極１０１、１０２に半田溶接によりそれぞれ接続されている。接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２に接続される位置は、中心軸１００Ｃが通るメタリコン電極１０１、１０２の中心に近いことが好ましい。図６に示すように、高温下にて発生するコンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂの窪みは、端面中央部５０１Ａ、５０２Ａの中心に近いほど深くなる。したがってこの中心もしくは中心の近くにおいて接続端子１０３、１０４をメタリコン電極１０１、１０２にそれぞれ接続することにより、より確実に接続端子１０３、１０４とメタリコン電極１０１、１０２との電気的な接続を断つことができる。すなわち、接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２に接続される位置は電極中央部１０１Ａ、１０２Ａ内であることが好ましく、さらにメタリコン電極１０１、１０２の中心に近いほどより好ましい。なお、接続端子１０３、１０４はメタリコン電極１０１、１０２に半田溶接以外にも、抵抗溶接、超音波接合などにより接続されていてもよい。
　以下に、接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２から剥がれる動作を詳述する。図６に示すように、コンデンサ素子１００は収縮して端面１００Ａの端面中央部５０１Ａが局部的に窪み、メタリコン電極１０１が接続端子１０３に付着する付着部分１０１Ｆと、コンデンサ素子１００の端面１００Ａに残る残余部分１０１Ｇとに分かれるように、接続端子１０３がメタリコン電極１０１から剥がれることで電気的に接続が断たれるように構成されている。同様に、コンデンサ素子１００は収縮して端面１００Ｂの端面中央部５０２Ａが局部的に窪み、メタリコン電極１０２が接続端子１０４に付着する付着部分１０２Ｆと、コンデンサ素子１００の端面１００Ｂに残る残余部分１０２Ｇとに分かれるように、接続端子１０４がメタリコン電極１０２から剥がれることで電気的に接続が断たれるように構成されている。
　図５に示すように、メタリコン電極１０１、１０２は亜鉛等の金属をコンデンサ素子１００、端面１００Ａ、１００Ｂにそれぞれ溶射することにより形成される。金属が溶射されると、その金属よりなる金属粒子９００が飛んでコンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂに付着して堆積する。堆積した金属粒子９００の表面９００Ａの一部は軽度に酸化し、金属粒子９００の表面９００Ａは酸化している部分９００Ｂを有する。金属粒子９００は互いに溶着しているが、酸化している部分９００Ｂでは金属粒子９００の接着力が表面９００Ａの酸化していない部分９００Ｃに比べて若干弱い。したがって、図６に示す状態では、複数の金属粒子９００の表面９００Ａの酸化している部分９００Ｂにおいてメタリコン電極１０１が接続端子１０３に付着する付着部分１０１Ｆと、コンデンサ素子１００の端面１００Ａに残る残余部分１０１Ｇとに分かれるように接続端子１０３がメタリコン電極１０１から剥がれるように構成されている。同様に、複数の金属粒子９００の表面９００Ａの酸化している部分９００Ｂにおいてメタリコン電極１０２が接続端子１０４に付着する付着部分１０２Ｆと、コンデンサ素子１００の端面１００Ｂに残る残余部分１０２Ｇとに分かれるように接続端子１０４がメタリコン電極１０２から剥がれるように構成されている。
　このように、メタリコン電極１０１、１０２において金属粒子９００の酸化している部分９００Ｂを形成する目的で、メタリコン電極１０１、１０２を作製する際は、亜鉛等の金属を複数回に分けて溶射するようにしている。複数回に分けて溶射することで、上記のように先に溶射し、堆積した金属粒子９００の表面９００Ａの一部は、次の金属粒子９００が溶射される前に空気に触れ軽度に酸化する。したがって、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１のメタリコン電極１０１、１０２は複数回に分けて亜鉛等の金属を溶射したことにより、金属粒子９００の酸化している部分９００Ｂを境界として区分される複数の層９００Ｄよりなる層構造となっている。金属を複数回溶射することでメタリコン電極１０１での溶射した回数の数の層９００Ｄが形成され、同様に、金属を複数回溶射することでメタリコン電極１０２での溶射した回数の数の層９００Ｄが形成される。なお、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１では、メタリコン電極１０１、１０２のいずれのメタリコン電極も層構造としたが、必ずしもメタリコン電極１０１、１０２の両方を層構造とする必要はなく、少なくともいずれか一方を層構造とすればよい。
　メタリコン電極１０１、１０２のそれぞれを構成する層９００Ｄの数を変化させた金属化フィルムコンデンサ１００１の試料を作製した。具体的には、実施例１、２、３、４の試料ではメタリコン電極１０１はそれぞれ１つの層９００Ｄ、２つの層９００Ｄ、３つの層９００Ｄ、４つの層９００Ｄよりなる。実施例１、２、３、４の試料をそれぞれ５個作製した。それらの試料に１３０℃の温度条件で７５０Ｖの電圧を印加し、接続端子１０３、１０４間がオープンになる性能について調べた試験結果を（表１）に記載する。
　なお、本試験に用いた全ての金属化フィルムコンデンサ１００１の試料は容量が５０μＦであり、厚さ３．０μｍ、ＴＤ方向熱収縮率１．０％のポリプロピレン製の誘電体フィルム５２、６２を巻回することで形成されている。このＴＤ方向熱収縮率は、ＪＩＳ　Ｃ２１５１　２１に準拠したものであり、誘電体フィルム５２、６２を恒温槽中で１２０℃、１５分間保持した後の寸法の変化率である。また、メタリコン電極１０１、１０２は厚さ１．２ｍｍであり、亜鉛にて形成されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　（表１）において、試験結果として５個の試料のうち、接続端子１０３、１０４間がオープンになった試料の個数を示している。
　（表１）に示すように層９００Ｄの数を１層（複数層に分かれていない）とした実施例１では５個中２個の試料がオープンとはならなかった。これは、メタリコン電極１０１、１０２が層状でないため、メタリコン電極１０１、１０２が接続端子１０３、１０４から剥がれ切らず、完全にオープンにならなかった。一方で、実施例２～実施例４は層９００Ｄの数を２～４、すなわち複数層としたものである。実施例２～実施例４は（表１）に示すように、５個の全ての試料においてメタリコン電極１０１、１０２の接続端子１０３、１０４付近の層９００Ｄが互いに剥離し、図６に示すような状態でオープンになり、良い結果が得られた。
　この試験結果から、少なくともメタリコン電極１０１、１０２を２層以上の複数層構造とすることで、より確実に接続端子１０３、１０４をメタリコン電極１０１、１０２から剥がすことができることがわかった。
　なお、メタリコン電極がコンデンサ素子の端面から剥がれることでオープンになる比較例の金属化フィルムコンデンサは実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１とは剥がれる部分が異なる。比較例の金属化フィルムコンデンサにおいては、メタリコン電極と端面の一部でも剥がれていない部分が残っていると金属化フィルムコンデンサは完全にオープンとはならない。すなわち、比較例の金属化フィルムコンデンサをオープンとするためには、メタリコン電極がコンデンサ素子の端面から余すところなく剥がれる必要があり、完全にオープンとすることが難しい。一方で、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１では、接続端子１０３とメタリコン電極１０１の表面１０１Ｓとの間の剥離強度はコンデンサ素子１００の端面１００Ａとメタリコン電極１０１との間の剥離強度よりも低く、接続端子１０４とメタリコン電極１０２の表面１０２Ｓとの間の剥離強度はコンデンサ素子１００の端面１００Ｂとメタリコン電極１０２との間の剥離強度よりも低い。この構成により、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１では接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２から剥がれることでオープンになり、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１では、比較例の金属化フィルムコンデンサをオープンにする構成に比べて、接続端子１０３、１０４付近のメタリコン電極１０１、１０２という比較的小さい範囲を剥がすのみでオープンとできるので、より信頼性の高いものとなっている。
　（表１）に示す実施例２～４においては、全ての試料が図６に示すように接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２から剥がれた状態でオープンになった。このことから、メタリコン電極がコンデンサ素子の端面から剥がれるのではなく、接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２から剥がれるようにするためには、メタリコン電極１０１、１０２を層構造にすることが好ましいといえる。特に、メタリコン電極１０１、１０２を構成する複数の層９００Ｄのうち、最外層９００Ｅを形成する際に、金属粒子９００の空気との接触時間を比較的長く設定し、最外層９００Ｅの境界における金属粒子９００の酸化度を上げることで、より接続端子１０３、１０４付近のメタリコン電極１０１、１０２を剥がれ易くすることができる。
　なお、メタリコン電極１０１、１０２としては亜鉛を用いたが、亜鉛以外の金属、例えばアルミニウムやスズであっても同様の効果を得ることができる。
　また、誘電体フィルム５２、６２のＴＤ方向の熱収縮率を変えた金属化フィルムコンデンサ１００１の実施例５～９でそれぞれ５個の試料を用意した。これらの試料に１３０℃の温度条件のもと７５０Ｖの電圧を印加して、接続端子１０３、１０４間がオープンになる性能について調べた。この試験結果を（表２）に記載する。ここで、ＴＤ方向の熱収縮率とは上記と同様にＪＩＳ　Ｃ２１５１　２１に準拠するものである。
　なお、本試験に用いた全ての金属化フィルムコンデンサ１００１は容量が５０μＦであり、厚さ３．０μｍのポリプロピレン製の誘電体フィルム５２、６２を巻回することで形成されている。メタリコン電極１０１、１０２は亜鉛にて形成された厚さ１．２ｍｍの４層構造となっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　（表２）において試験結果として５個の試料のうち、接続端子１０３、１０４間がオープンになった試料の個数を示している。
　（表２）に示すように、実施例５では５個中２個の試料がオープンとはならなかったが、実施例６～実施例９においては全ての試料においてオープンとなり、良い結果が得られた。この結果より、少なくともＴＤ方向の熱収縮率は０．５％以上とすることが好ましいことがわかる。また、ＴＤ方向の熱収縮率を大きくし過ぎると、実使用の際に誘電体フィルム５２、６２が縮んでしまい、コンデンサとしての機能が発揮しにくいことが考えられる。しかし、少なくともＴＤ方向の熱収縮率を比較的大きくした実施例９の金属化フィルムコンデンサ１００１においては実使用の際に問題なく使用できることを確認している。したがって、ＴＤ方向の熱収縮率は０．５％以上３．０％以下とすることが好ましい。
　なお、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１では、コンデンサ素子１００が収縮した際には電極中央部１０１Ａ、１０２Ａが局部的に窪み、電極外縁部１０１Ｂ、１０２Ｂは比較的変形しないので、コンデンサ素子１００の収縮後も電極外縁部１０１Ｂ、１０２Ｂが接続端子１０３、１０４と接触し続けている箇所が残る可能性がある。しかしながら、金属化フィルムコンデンサ１００１ではこの箇所で電極外縁部１０１Ｂと接続端子１０３との間に絶縁体１０５が配置され、電極外縁部１０２Ｂと接続端子１０４との間に絶縁体１０６が配置されているので、コンデンサ素子１００の収縮後における接続端子１０３、１０４とコンデンサ素子１００の金属膜電極５３、６３との電気的な接続をより確実に断つことができる。
　なお、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサは２つの絶縁体１０５、１０６を備えるが、２つの絶縁体１０５、１０６のいずれか一方の絶縁体のみを備えてもよい。例えば絶縁体１０５のみを備えている場合では、絶縁体１０５と当接した状態で接続端子１０３がメタリコン電極１０１から剥がれることで接続端子１０４がメタリコン電極１０２と導通していても接続端子１０３、１０４間がオープンになり、同様の効果を奏する。
　（実施の形態２）
　図７は本発明の実施の形態２における金属化フィルムコンデンサ２００１の斜視図である。実施の形態２における金属化フィルムコンデンサ２００１は、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１のコンデンサ素子１００の代わりにコンデンサ素子２００を備える。図８はコンデンサ素子２００の斜視図である。図７と図８において、図１と図２に示す実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１とコンデンサ素子１００と同じ部分には同じ参照番号を付す。コンデンサ素子２００は、実施の形態１におけるコンデンサ素子１００の端面１００Ａ、１００Ｂの代わりに、メタリコン電極１０１、１０２にそれぞれ接合する端面２００Ａ、２００Ｂを有する。
　図８に示すコンデンサ素子２００では、金属膜電極５３には金属膜電極５３が形成されていない直線状に延びるスリット５４Ａが誘電体フィルム５２の幅方向（ＴＤ方向１００１Ｂ）の略中央においてＭＤ方向（長手方向１００１Ａ）に延びるように設けられている。スリット５４Ａは、金属膜電極５３を誘電体フィルム５２への金属粒子の蒸着（金属蒸着）にて形成する前に、予め誘電体フィルム５２にオイルを塗布し、金属粒子の付着を防ぐことで形成される。
　金属膜電極５３は、スリット５４Ａにて区分されてＴＤ方向１００１Ｂに配列されたた分割部５５と非分割部５６とを有する。
　非分割部５６は、スリット５４Ａからメタリコン電極１０１に接続される方向、すなわち図８のスリット５４Ａからコンデンサ素子２００の端面２００Ａに向かう方向にスリット５４Ａからコンデンサ素子２００の端面２００Ａまで延びるように設けられており、非分割部５６は１つの大電極部５３Ｄにて構成されている。大電極部５３Ｄは分割されることなく、誘電体フィルム５２のＭＤ方向１００１Ａに一様に形成されている。
　一方、分割部５５は、スリット５４Ａからメタリコン電極１０１に接続される方向とは逆の方向、すなわちスリット５４Ａからコンデンサ素子２００の端面２００Ｂに向かう方向にスリット５４Ａから延びるように設けられている。分割部５５は複数の分割電極部５３Ａにて構成されている。複数の分割電極部５３Ａは、ＭＤ方向１００１Ａに延びる複数のスリット５４ＢとＴＤ方向１００１Ｂに延びる複数のスリット５４Ｃとで分割部５５内の金属膜電極５３を縦横に区分けされている。複数の分割電極部５３Ａは複数のヒューズ部５３Ｂにて互いに接続されている。
　同様にコンデンサ素子２００では、金属膜電極６３には金属膜電極６３が形成されていない直線状に延びるスリット６４Ａが誘電体フィルム６２の幅方向（ＴＤ方向１００１Ｂ）の略中央においてＭＤ方向（長手方向１００１Ａ）に延びるように設けられている。スリット６４Ａは、金属膜電極６３を誘電体フィルム６２への金属粒子の蒸着（金属蒸着）にて形成する前に、予め誘電体フィルム６２にオイルを塗布し、金属粒子の付着を防ぐことで形成される。
　金属膜電極６３は、スリット６４Ａにて区分されてＴＤ方向１００１Ｂに配列されたた分割部６５と非分割部６６とを有する。
　非分割部６６は、スリット６４Ａからメタリコン電極１０２に接続される方向、すなわち図８のスリット６４Ａからコンデンサ素子２００の端面２００Ｂに向かう方向にスリット６４Ａからコンデンサ素子２００の端面２００Ｂまで延びるように設けられており、非分割部６６は１つの大電極部６３Ｄにて構成されている。大電極部６３Ｄは分割されることなく、誘電体フィルム６２のＭＤ方向１００１Ａに一様に形成されている。
　一方、分割部６５は、スリット６４Ａからメタリコン電極１０２に接続される方向とは逆の方向、すなわちスリット６４Ａからコンデンサ素子２００の端面２００Ａに向かう方向にスリット６４Ａから延びるように設けられている。分割部６５は複数の分割電極部６３Ａにて構成されている。複数の分割電極部６３Ａは、ＭＤ方向１００１Ａに延びる複数のスリット６４ＢとＴＤ方向１００１Ｂに延びる複数のスリット６４Ｃとで分割部６５内の金属膜電極６３を縦横に区分けされている。複数の分割電極部６３Ａは複数のヒューズ部６３Ｂにて互いに接続されている。
　金属化フィルム５１、６１が重ねあわされて巻回された状態では、金属膜電極５３の分割部５５の複数の分割電極部５３Ａは誘電体フィルム５２、６２を介して金属膜電極６３の非分割部６６の大電極部６３Ｄに対向し、金属膜電極６３の分割部６５の複数の分割電極部６３Ａは誘電体フィルム５２、６２を介して金属膜電極５３の非分割部５６の大電極部５３Ｄに対向する。
　スリット５４Ａを介して大電極部５３Ｄに対向する分割電極部５３Ａも、スリット５４Ａ上に設けられた複数のヒューズ部５３Ｂにて大電極部５３Ｄに接続されている。したがって、非分割部５６を流れた電流はスリット５４Ａ上に設けられた複数のヒューズ部５３Ｂを通って複数の分割部５５に流れていく。
　同様に、スリット６４Ａを介して大電極部６３Ｄに対向する分割電極部６３Ａも、スリット６４Ａ上に設けられた複数のヒューズ部６３Ｂにて大電極部６３Ｄに接続されている。したがって、非分割部６６を流れた電流はスリット６４Ａ上に設けられた複数のヒューズ部６３Ｂを通って複数の分割部６５に流れていく。
　すなわち、非分割部５６から分割部５５に流れる電流は誘電体フィルム５２の略中央のスリット５４Ａ上に設けられた複数のヒューズ部５３Ｂに一旦集中し、非分割部６６から分割部６５に流れる電流は誘電体フィルム６２の略中央のスリット５６Ａ上に設けられた複数のヒューズ部６３Ｂに一旦集中する。したがって、実使用時において金属化フィルムコンデンサ２００１ではコンデンサ素子２００の中央部の温度が周辺部の温度に比べて安定して高い。
　つまり、金属化フィルムコンデンサ２００１では、コンデンサ素子２００の中央部の温度が周辺部の温度に比べて高い状態になりやすく、コンデンサ素子２００の中央部が膨らみやすいので、図６で示す実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１のごとく、コンデンサ素子２００の端面２００Ａ、２００Ｂの端面中央部５０１Ａ、５０１Ｂが局部的に窪むように端面２００Ａ、２００Ｂがより変形しやすい。
　したがって、金属化フィルムコンデンサ２００１ではより安定して接続端子１０３、１０４がメタリコン電極１０１、１０２から剥がれて電気的に接続が断たれるように構成されている。
　また、スリット５４Ａ、６４Ａは誘電体フィルム５２の幅方向（１００１Ｂ）の中央から、誘電体フィルム５２の端部または誘電体フィルム６２の端部に向けて、すなわちコンデンサ素子２００の端面２００Ａあるいは端面２００Ｂに向けて、誘電体フィルム５２の幅全体の１／６の距離の範囲に設けられることが好ましい。この範囲にスリット５４Ａ、６４Ａを設けることで、実使用においてさらに安定してコンデンサ素子２００の中央部を膨らみやすくすることができる。
　金属化フィルム５１、６１のいずれか一方のみが分割部と非分割部とを有し、他方が１つの電極よりなっていてもよく、同様の効果を得ることができる。
　（実施の形態３）
　図９は本発明の実施の形態３における金属化フィルムコンデンサ３００１の断面図である。図９において、図１から図６に示す実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１００１と同じ部分には同じ参照番号を付す。
　図９に示すように、実施の形態３における金属化フィルムコンデンサ３００１は、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１のコンデンサ素子１００の代わりにコンデンサ素子３００を備え、コンデンサ素子３００を収容するケース６１０と、ケース６１０に充填されてコンデンサ素子３００を覆う絶縁樹脂６１１とをさらに備える。ケース６１０は、接続端子１０３、１０４の引出部１０３Ｃ、１０４Ｃを外部に露出するようにコンデンサ素子３００を収容する。ケース６１０には開口部６１０Ａが設けられており、接続端子１０３、１０４は開口部６１０Ａから露出する。金属化フィルムコンデンサ３００１の製造の際には、開口部６１０Ａが上方に向けられた状態で、接続端子１０３、１０４が開口部６１０Ａから出るようにコンデンサ素子１００がケースに収容されて絶縁樹脂６１０がケース６１０内に充填される。充填された絶縁樹脂６１０を硬化させることで金属化フィルムコンデンサ３００１が得られる。
　実施の形態３における金属化フィルムコンデンサ３００１では、接続端子１０３とメタリコン電極１０１の電極中央部１０１Ａを囲む電極外縁部１０１Ｂとの間に隙間６０１が介在している。隙間６０１は、メタリコン電極１０１の厚みを、電極中央部１０１Ａから外縁１０１Ｃに向けて接続端子１０３の引出部１０３Ｃへ向かう方向に徐々に薄くすることにより形成されている。したがって、金属化フィルムコンデンサ３００１の接続端子１０３は、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１と同様に、メタリコン電極１０１の表面１０１Ｓに接続された接続部１０３Ａと、隙間６０１が介在することにより電極外縁部１０１Ｂと接続されない非接続部１０３Ｂを有している。
　同様に、金属化フィルムコンデンサ３００１では、接続端子１０４とメタリコン電極１０２の電極中央部１０２Ａを囲む電極外縁部１０２Ｂとの間に隙間６０２が介在している。隙間６０２は、メタリコン電極１０２の厚みを、電極中央部１０２Ａから外縁１０２Ｃに向けて接続端子１０４の引出部１０４Ｃへ向かう方向に徐々に薄くすることにより形成されている。したがって、金属化フィルムコンデンサ３００１の接続端子１０４は、実施の形態１における金属化フィルムコンデンサ１００１と同様に、メタリコン電極１０２の表面１０２Ｓに接続された接続部１０４Ａと、隙間６０２が介在することにより電極外縁部１０２Ｂと接続されない非接続部１０４Ｂを有している。
　絶縁樹脂６１１としてはエポキシ樹脂を用いている。ケース６１０にコンデンサ素子１００および接続端子１０３、１０４を収容した状態で絶縁樹脂６１１を充填する。したがって、隙間６０１、６０２にも絶縁樹脂６１１の一部６１１Ａ、６１１Ｂがそれぞれ浸入し充填される。すなわち、方向１００１Ｂにおいて非接続部１０３Ｂは、隙間６０１に充填された絶縁樹脂６１１の一部６１１Ａを介してメタリコン電極１０１の表面１０１Ｓに対向しているので、メタリコン電極１０１には接続されていない。同様に、方向１００１Ｂにおいて非接続部１０４Ｂは、隙間６０２に充填された絶縁樹脂６１１の一部６１１Ｂを介してメタリコン電極１０２の表面１０２Ｓに対向しているので、メタリコン電極１０２には接続されていない。
　実施の形態３の金属化フィルムコンデンサ３００１では、コンデンサ素子１００が熱により膨らみ、接続端子１０３がメタリコン電極１０１から剥離する際に、接続端子１０３の非接続部１０３Ｂが、隙間６０１に充填された絶縁樹脂６１１の一部６１１Ａに当接したままで、接続部１０３Ａが電極中央部１０１Ａから剥がれる。同様に、コンデンサ素子１００が熱により膨らみ、接続端子１０４がメタリコン電極１０２から剥離する際に、接続端子１０４の非接続部１０４Ｂが、隙間６０２に充填された絶縁樹脂６１１の一部６１１Ｂに当接したままで、接続部１０４Ａが電極中央部１０２Ａから剥がれる。
　コンデンサ素子１００が収縮した際には電極中央部１０１Ａ、１０２Ａが局部的に窪み、電極外縁部１０１Ｂ、１０２Ｂは比較的変形しないので、コンデンサ素子１００の収縮後も電極外縁部１０１Ｂ、１０２Ｂが接続端子１０３、１０４とそれぞれ接触し続けている箇所が残る可能性がある。しかしながら、金属化フィルムコンデンサ３００１ではこれらの箇所において電極外縁部１０１Ｂと接続端子１０３との間に隙間６０１が介在し、電極外縁部１０２Ｂと接続端子１０４との間に隙間６０２が介在し、隙間６０１、６０２に絶縁樹脂６１１の一部６１１Ａ、６１１Ｂがそれぞれ充填されているので、コンデンサ素子１００の収縮後は、隙間６０１、６０２に充填された絶縁樹脂６１１の一部６１１Ａ、６１１Ｂにより接続端子１０３とコンデンサ素子１００の金属膜電極５３との電気的な接続と、接続端子１０４とコンデンサ素子１００の金属膜電極５４との電気的な接続をより確実に断つことができる。
　また、図９に示すように、接続端子１０３、１０４の非接続部１０３Ｂ、１０４Ｂとメタリコン電極１０１、１０２の電極外縁部１０１Ｂ、１０２Ｂとの間の隙間６０１、６０２はどちらか一方のみが設けられていてもよい。
　実施の形態２、３における金属化フィルムコンデンサ２００１、３００１においても、実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１００１と同様にメタリコン電極１０１、１０２が層構造を有することが好ましく、これにより接続端子１０３、１０４付近のメタリコン電極１０１、１０２を剥がれ易くすることができる。
　また、実施の形態２、３の金属化フィルムコンデンサ２００１、３００１においても、実施の形態１の金属化フィルムコンデンサ１００１と同様にＴＤ方向１００１Ｂの熱収縮率を０．５％以上３．０％以下とすることが好ましい。この構成により、接続端子１０３、１０４とメタリコン電極１０１、１０２との間が確実にオープンとなり、かつ実使用の際に問題なく使用できる金属化フィルムコンデンサ２００１、３００１を実現できる。
　本発明における金属化フィルムコンデンサは、高温化でコンデンサ素子がショート不良を起こした場合であってもオープンとなり、金属化フィルムコンデンサに接続された機器の不具合を防止でき、ＨＥＶ等の高耐圧が要求される機器に応用できる。
５２　　誘電体フィルム
５３　　金属膜電極（第１の金属膜電極）
５３Ａ　　分割電極部
５３Ｄ　　大電極部
５４Ａ　　スリット
５５　　分割部
５６　　非分割部
６２　　誘電体フィルム
６３　　金属膜電極（第２の金属膜電極）
６３Ａ　　分割電極部
６３Ｄ　　大電極部
６４Ａ　　スリット
６５　　分割部
６６　　非分割部
１００　　コンデンサ素子
１００Ａ　　端面（第１の端面）
１００Ｂ　　端面（第２の端面）
１００Ｃ　　中心軸
１０１　　メタリコン電極（第１のメタリコン電極）
１０１Ａ　　電極中央部
１０１Ｂ　　電極外縁部
１０１Ｆ　　付着部分
１０１Ｇ　　残余部分
１０２　　メタリコン電極（第２のメタリコン電極）
１０２Ａ　　電極中央部
１０２Ｂ　　電極外縁部
１０２Ｆ　　付着部分
１０２Ｇ　　残余部分
１０３　　接続端子（第１の接続端子）
１０３Ａ　　接続部
１０３Ｂ　　非接続部
１０４　　接続端子（第２の接続端子）
１０４Ａ　　接続部
１０４Ｂ　　非接続部
１０５　　絶縁体
１０６　　絶縁体
２００　　コンデンサ素子
５０１Ａ　　端面中央部
５０１Ｂ　　端面外縁部
５０１Ｃ　　外縁
５０２Ａ　　端面中央部
５０２Ｂ　　端面外縁部
５０２Ｃ　　外縁
６０１　　隙間
６０２　　隙間
６１０　　ケース
６１１　　絶縁樹脂
９００　　金属粒子
１００１Ｂ　　幅方向

Claims (12)

  1. 　　　誘電体フィルムと、
    　　　前記誘電体フィルムを介して互いに対向するように配置された第１の金属膜電極および第２の金属膜電極と、
    を有し、第１の端面と、前記第１の端面の反対側の第２の端面とを有するコンデンサ素子と、
    前記コンデンサ素子の前記第１の端面に設けられて前記第１の金属膜電極に接続された第１のメタリコン電極と、
    前記コンデンサ素子の前記第２の端面に設けられて前記第２の金属膜電極に接続された第２のメタリコン電極と、
    前記第１のメタリコン電極に接続された第１の接続端子と、
    前記第２のメタリコン電極に接続された第２の接続端子と、
    を備え、
    前記第１のメタリコン電極と前記第１の接続端子との間の剥離強度が、前記第１のメタリコン電極と前記コンデンサ素子の前記第１の端面との間の剥離強度よりも低い、金属化フィルムコンデンサ。
  2. 前記コンデンサ素子の温度の上昇により前記コンデンサ素子が収縮した際に、前記第１の接続端子が前記第１のメタリコン電極から剥がれて電気的に接続が断たれるように、前記第１のメタリコン電極と前記第１の接続端子との間の前記剥離強度と前記第１のメタリコン電極と前記コンデンサ素子の前記第１の端面との間の前記剥離強度とが設定されている、請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  3. 前記コンデンサ素子の前記第１の端面と前記第１の接続端子との間に設けられた絶縁体をさらに備え、
    前記第１の接続端子は、
    　　　前記第１のメタリコン電極に接続された接続部と、
    　　　前記絶縁体に当接し少なくとも前記絶縁体を介して前記コンデンサ素子の前記第１の端面に対向することで前記第１のメタリコン電極に接続されていない非接続部と、
    を有し、
    前記コンデンサ素子の温度の上昇により前記コンデンサ素子が収縮した際に、前記第１の接続端子の前記非接続部が前記絶縁体に当接した状態で前記第１の接続端子の前記接続部が前記第１のメタリコン電極から剥がれて電気的に接続が断たれるように構成された、請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  4. 前記コンデンサ素子の前記第１の端面は、端面中央部と、前記中央部を囲みかつ前記第１の端面の外縁を含む端面外縁部とを有し、
    前記第１のメタリコン電極は前記コンデンサ素子の前記第１の端面の前記端面中央部に設けられた電極中央部を有し、
    前記第１の接続端子の前記接続部は、前記メタリコン電極の前記電極中央部に接続されており、
    前記第１の接続端子の前記非接続部は前記絶縁体に当接して、少なくとも前記絶縁体を介して前記コンデンサ素子の前記第１の端面の前記端面外縁部に対向する、請求項３に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  5. 前記コンデンサ素子の前記第１の端面は、端面中央部と、前記中央部を囲みかつ前記第１の端面の外縁を含む端面外縁部とを有し、
    前記第１のメタリコン電極は前記コンデンサ素子の前記第１の端面の前記端面外縁部に設けられた電極外縁部をさらに有し、
    前記絶縁体は前記第１のメタリコン電極の前記電極外縁部に設けられており、
    前記第１の接続端子の前記非接続部は前記絶縁体に当接して、前記絶縁体を介してメタリコン電極の前記電極外縁部に対向する、請求項４に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  6. 前記コンデンサ素子の前記第１の端面と前記第２の端面とは幅方向において互いに反対側に位置し、
    前記コンデンサ素子の前記第１の金属膜電極には、前記誘電体フィルムの前記幅方向の略中央部に位置するスリットが設けられており、
    前記コンデンサ素子の前記第１の金属膜電極は、
    　　　前記スリットから前記コンデンサ素子の前記第１の端面に向かう方向に前記スリットから延びる１つの大電極部よりなる非分割部と、
    　　　複数の分割電極部を有して、前記スリットから前記コンデンサ素子の前記第２の端面に向かう方向に前記第２の端面から延びる非分割部と、
    　　　前記スリットに設けられて前記複数の分割電極部と前記大電極部とを接続する複数のヒューズと、
    を有する、請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  7. 前記スリットは、前記幅方向における前記誘電体フィルムの中央から前記誘電体フィルムの端部に向けて、前記幅方向における前記誘電体フィルムの幅の１／６の距離の範囲に設けられている、請求項６に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  8. 前記コンデンサ素子を収容するケースと、
    前記コンデンサ素子を覆うように前記ケースに充填された絶縁樹脂と、
    をさらに備え、
    前記第１の接続端子は、
    　　　前記第１のメタリコン電極に接続された接続部と、
    　　　前記絶縁樹脂が充填された隙間を介して前記コンデンサ素子の前記第１の端面に対向する非接続部と、
    を有し、
    前記コンデンサ素子の温度の上昇により前記コンデンサ素子が収縮した際に、前記第１の接続端子の前記非接続部が前記隙間に充填された前記絶縁樹脂に当接した状態で前記第１の接続端子の前記接続部が前記第１のメタリコン電極から剥がれて電気的に接続が断たれるように構成された、請求項１に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  9. 前記コンデンサ素子の温度の上昇により前記コンデンサ素子が収縮した際に、前記第１のメタリコン電極が前記第１の接続端子に付着する付着部分と、前記コンデンサ素子の前記第１の端面に残る残余部分とに分かれるように前記第１の接続端子が前記第１のメタリコン電極から剥がれることで電気的に接続が断たれるように構成された、請求項１から８のいずれか一項に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  10. 前記第１のメタリコン電極は互いに溶着する複数の金属粒子よりなり、
    前記複数の金属粒子の表面は酸化している部分を有する、請求項９に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  11. 前記コンデンサ素子の温度の上昇により前記コンデンサ素子が収縮し、前記複数の金属粒子の前記表面の前記酸化している部分において前記第１のメタリコン電極が前記第１の接続端子に付着する付着部分と、前記コンデンサ素子の前記第１の端面に残る残余部分とに分かれるように前記第１の接続端子が前記第１のメタリコン電極から剥がれることで電気的に接続が断たれるように構成された、請求項１０に記載の金属化フィルムコンデンサ。
  12. 前記誘電体フィルムの収縮率は１２０℃において０．５％～３％である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の金属化フィルムコンデンサ。
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