本發(fā)明涉及全鋁型金屬化薄膜及其真空鍍膜裝置，屬于電容器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題，發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，中國應(yīng)該加快開發(fā)利用新能源的步伐，大力發(fā)展新能源，逐步實(shí)現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。

用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢，新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等方面。

城市軌道交通是指具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)的交通方式，包括地鐵、輕軌、磁懸浮、快軌、有軌電車、新交通系統(tǒng)等。因此，在城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域中綜合利用新能源也成為未來城市軌道交通的發(fā)展需求。

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源，新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。

無論是新能源發(fā)電、新能源汽車還是城市軌道交通等領(lǐng)域，最終都是要電力設(shè)備來驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)，在電力設(shè)備中，電容器作為儲能元件是其中的重要部件，尤其是在新能源作為非常規(guī)能源，在其綜合利用過程中，對傳統(tǒng)的電力設(shè)備尤其是電容器在體積、耐壓、耐溫、耐電流沖擊、可靠性、使用時(shí)間上有很高的要求，目前國際上以金屬化薄膜電容器最符合其要求，這方面最關(guān)鍵性的材料就是金屬化薄膜。

鍍鋁型金屬化薄膜具有較好的附著性能，且生產(chǎn)過程易于處理；目前鍍鋁型金屬化薄膜是使用金屬鋁和絕緣薄膜在真空鍍膜機(jī)中進(jìn)行真空鍍膜制成。但是，由于鋁絲在蒸發(fā)坩堝中熔化、蒸發(fā)過程中易被氧化生成大量的氧化鋁雜質(zhì)，使得鍍膜結(jié)束后鍍鋁層中鋁的含量不超過97%，在交流高壓大電流下工作時(shí)，氧化鋁雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致電容器的容量大幅度下降，因此目前在新能源發(fā)電、新能源汽車還是城市軌道交通等領(lǐng)域中很少利用鍍鋁型金屬化薄膜制成的電容器用作儲能元件。再加上，由于真空鍍膜機(jī)中的環(huán)境為負(fù)壓環(huán)境，鋁蒸氣在從蒸發(fā)坩堝中流出時(shí)易四散逃逸，這使得一部分的鋁蒸氣被浪費(fèi)，鋁蒸氣的利用率有限，而且四溢的鋁蒸氣易分布不均，使得鍍鋁層易造成分布不均，從而產(chǎn)生疵點(diǎn)，這使得后續(xù)的鍍鋁型金屬化薄膜易在疵點(diǎn)處發(fā)生擊穿，對電容器的安全性和使用壽命長造成不良影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了全鋁型金屬化薄膜及其真空鍍膜裝置，具體技術(shù)方案如下：

全鋁型金屬化薄膜真空鍍膜裝置，包括卷繞室和鍍膜室，所述卷繞室中設(shè)置有放卷輥、放膜過渡輥、第一張力調(diào)節(jié)輥、第一展平輥、冷卻輥、壓輥、第二張力調(diào)節(jié)輥、導(dǎo)輥、第二展平輥、牽引輥和收券輥，所述鍍膜室中設(shè)置有送鋁絲機(jī)構(gòu)，所述鍍膜室中還設(shè)置有熔融坩堝、排液管、工位轉(zhuǎn)盤、步進(jìn)電機(jī)、底板，所述排液管的尾端與熔融坩堝連通，排液管上還設(shè)置有排液閥；所述工位轉(zhuǎn)盤設(shè)置在底板的上方，所述工位轉(zhuǎn)盤與底板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述工位轉(zhuǎn)盤由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述工位轉(zhuǎn)盤的上方設(shè)置有一對相互對稱的離心轉(zhuǎn)盤，離心轉(zhuǎn)盤與工位轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接，離心轉(zhuǎn)盤的一側(cè)設(shè)置有高速電機(jī)，離心轉(zhuǎn)盤由高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)；所述離心轉(zhuǎn)盤的上方固設(shè)有蒸發(fā)坩堝，蒸發(fā)坩堝包括圓臺形上蒸發(fā)室和倒圓臺形下蒸發(fā)室，上蒸發(fā)室頂部的直徑小于上蒸發(fā)室底部的直徑，下蒸發(fā)室頂部直徑大于下蒸發(fā)室底部直徑，上蒸發(fā)室的底部與下蒸發(fā)室的頂部連通，所述上蒸發(fā)室的頂部設(shè)置有蒸發(fā)口；所述上蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為α，α為鈍角；所述下蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為β，β為銳角。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述上蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為α，100°≤α≤135°；所述下蒸發(fā)室的內(nèi)錐角為β，5°≤β≤30°。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述底板與工位轉(zhuǎn)盤之間設(shè)置有制動(dòng)裝置，制動(dòng)裝置包括磁性芯棒、與芯棒相配合的直管、彈簧、電磁鐵，所述磁性芯棒的下端設(shè)置在直管的內(nèi)部，彈簧設(shè)置在直管的內(nèi)部且彈簧設(shè)置在磁性芯棒的下方，彈簧的上端與磁性芯棒的下端固定連接，所述電磁鐵的上端與直管的下端固定連接，電磁鐵的下端與底板固定連接，所述彈簧的下端與電磁鐵的上端固定連接；所述工位轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有一對與磁性芯棒相適配的定位孔，兩個(gè)定位孔以工位轉(zhuǎn)盤的中心為對稱中心呈中心對稱分布。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述彈簧由鉻鎳不銹鋼制成。

作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述芯棒與直管之間的配合為間隙配合。

一種全鋁型金屬化薄膜，包括絕緣基膜，使用所述全鋁型金屬化薄膜真空鍍膜裝置在絕緣基膜的工作面制成鍍鋁層。其中，鍍鋁層中單質(zhì)鋁含量超過99.7%，鍍鋁層中氧化鋁雜質(zhì)含量非常低，對后續(xù)電容器容量的影響非常小。

本發(fā)明所述全鋁型金屬化薄膜真空鍍膜裝置適用于鍍鋁型金屬化薄膜的真空鍍膜作業(yè)，通過對現(xiàn)有蒸發(fā)坩堝的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用離心力降低從蒸發(fā)坩堝中噴出的鋁蒸氣中氧化鋁顆粒的含量，同時(shí)也能夠避免蒸發(fā)坩堝中噴出的鋁蒸氣四處逃逸，蒸發(fā)坩堝中噴出的鋁蒸氣集中成束，方向性好，可控性高，鋁蒸氣利用率高，蒸鍍形成的鍍鋁層結(jié)構(gòu)致密、成分均勻。使用所述全鋁型金屬化薄膜真空鍍膜裝置制成的成品質(zhì)量高，次品率低，在后續(xù)使用過程中不易發(fā)生擊穿，安全性高，使用壽命長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述全鋁型金屬化薄膜真空鍍膜裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述蒸發(fā)坩堝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述工位轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所述制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所述全鋁型金屬化薄膜結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1~2所示，所述全鋁型金屬化薄膜真空鍍膜裝置，包括卷繞室1和鍍膜室2，所述卷繞室1中設(shè)置有放卷輥11、放膜過渡輥12、第一張力調(diào)節(jié)輥13、第一展平輥14、冷卻輥15、壓輥16、第二張力調(diào)節(jié)輥17、導(dǎo)輥18、第二展平輥19、牽引輥110和收券輥111，所述鍍膜室2中設(shè)置有送鋁絲機(jī)構(gòu)21，所述鍍膜室2中還設(shè)置有熔融坩堝3、排液管31、工位轉(zhuǎn)盤4、步進(jìn)電機(jī)5、底板6，所述排液管31的尾端與熔融坩堝3連通，排液管31上還設(shè)置有排液閥32；所述工位轉(zhuǎn)盤4設(shè)置在底板6的上方，所述工位轉(zhuǎn)盤4與底板6轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述工位轉(zhuǎn)盤4由步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)；所述工位轉(zhuǎn)盤4的上方設(shè)置有一對相互對稱的離心轉(zhuǎn)盤8，離心轉(zhuǎn)盤8與工位轉(zhuǎn)盤4轉(zhuǎn)動(dòng)連接，離心轉(zhuǎn)盤8的一側(cè)設(shè)置有高速電機(jī)81，離心轉(zhuǎn)盤8由高速電機(jī)81驅(qū)動(dòng)；所述離心轉(zhuǎn)盤8的上方固設(shè)有蒸發(fā)坩堝7，蒸發(fā)坩堝7包括圓臺形上蒸發(fā)室71和倒圓臺形下蒸發(fā)室72，上蒸發(fā)室71頂部的直徑小于上蒸發(fā)室71底部的直徑，下蒸發(fā)室72頂部直徑大于下蒸發(fā)室72底部直徑，上蒸發(fā)室71的底部與下蒸發(fā)室72的頂部連通，所述上蒸發(fā)室71的頂部設(shè)置有蒸發(fā)口711；所述上蒸發(fā)室71的內(nèi)錐角為α，100°≤α≤135°；所述下蒸發(fā)室72的內(nèi)錐角為β，5°≤β≤30°。

放卷輥11中放出絕緣基膜11a，絕緣基膜11a可選聚丙烯薄膜，聚丙烯薄膜依次經(jīng)過放膜過渡輥12、第一張力調(diào)節(jié)輥13、第一展平輥14后在冷卻輥15上蒸鍍、冷卻制成全鋁型金屬化薄膜，如圖5所示；其中，鋁蒸氣在絕緣基膜11a的工作面冷卻、沉積形成鍍鋁層11b。全鋁型金屬化薄膜依次經(jīng)過壓輥16、第二張力調(diào)節(jié)輥17、導(dǎo)輥18、第二展平輥19、牽引輥110后在收券輥111處收卷。

在真空鍍膜過程中：送鋁絲機(jī)構(gòu)21將鋁絲源源不斷的送入熔融坩堝3中先被熔化成鋁液，然后打開排液閥32，鋁液從排液管31的首端流出在重力的作用下流向第一個(gè)蒸發(fā)坩堝7中的蒸發(fā)口711，蒸發(fā)坩堝7對鋁液持續(xù)加熱使其產(chǎn)生鋁蒸氣。與此同時(shí)，在步進(jìn)電機(jī)5的驅(qū)動(dòng)下，工位轉(zhuǎn)盤4旋轉(zhuǎn)180°，此時(shí)第一個(gè)蒸發(fā)坩堝7中的蒸發(fā)口711正位于冷卻輥15的正下方，第二個(gè)蒸發(fā)坩堝7中的蒸發(fā)口711正位于排液管31首端的正下方，第二個(gè)蒸發(fā)坩堝7中開始被輸入鋁液；立即啟動(dòng)高速電機(jī)81，高速電機(jī)81帶動(dòng)離心轉(zhuǎn)盤8高速旋轉(zhuǎn)，離心轉(zhuǎn)盤8同時(shí)也帶動(dòng)第一個(gè)蒸發(fā)坩堝7進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，第一個(gè)蒸發(fā)坩堝7高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，由于鋁液中含有微量的氧化鋁顆粒，氧化鋁的密度顯著大于金屬鋁的密度，因此在離心力的作用下使得鋁液與氧化鋁顆粒明顯分區(qū)且大量的氧化鋁顆粒聚集在下蒸發(fā)室72的內(nèi)壁附近，由于下蒸發(fā)室72為倒圓臺形，越靠近下蒸發(fā)室72的上壁，其離心力越大，而下蒸發(fā)室72中鋁液表面在蒸發(fā)過程中大量的金屬鋁易被氧化成氧化鋁，因此倒圓臺形的下蒸發(fā)室72不但易將鋁液蒸發(fā)，而且其還能夠迅速將氧化鋁顆粒迅速“吸附”至在下蒸發(fā)室72的上壁附件處聚集，避免大量的氧化鋁夾雜在鋁蒸氣中從蒸發(fā)口711處溢出；再加上由于上蒸發(fā)室71的存在，其不但能夠攔截大多數(shù)的氧化鋁顆粒，避免其從蒸發(fā)口711處溢出；在離心力的作用下，能夠從蒸發(fā)口711處溢出的鋁蒸氣大多來自下蒸發(fā)室72中央處鋁蒸氣，該部分鋁蒸氣中氧化鋁顆粒被離心力凈化，氧化鋁含量非常低，當(dāng)上蒸發(fā)室71中積聚了大量的鋁蒸氣并形成氣壓，上蒸發(fā)室71的結(jié)構(gòu)還促使從上蒸發(fā)室71溢出的鋁蒸氣能夠集中成束，噴出的鋁蒸氣方向性好，最后噴在聚丙烯薄膜上的鋁蒸氣冷卻形成鍍鋁層結(jié)構(gòu)致密、成分均勻，避免鋁蒸氣散失導(dǎo)致次品全鋁型金屬化薄膜產(chǎn)生；在第一個(gè)蒸發(fā)坩堝7中產(chǎn)生的鋁蒸氣被鍍在聚丙烯薄膜上，冷卻輥15能將正在鍍膜的聚丙烯薄膜上的熱量迅速散發(fā)，避免持續(xù)高溫使得聚丙烯薄膜發(fā)生變形；當(dāng)?shù)谝粋€(gè)蒸發(fā)坩堝7中的鋁液快消耗完時(shí)，步進(jìn)電機(jī)5再次動(dòng)作，在步進(jìn)電機(jī)5的驅(qū)動(dòng)下，工位轉(zhuǎn)盤4再次旋轉(zhuǎn)180°，此時(shí)第一個(gè)蒸發(fā)坩堝7中的蒸發(fā)口711立即回到排液管31首端的正下方，然后裝滿鋁液的第二個(gè)蒸發(fā)坩堝7則在冷卻輥15的正下方，第二個(gè)蒸發(fā)坩堝7開始蒸鍍作業(yè)，以此循環(huán)，保證真空鍍膜作業(yè)能夠連續(xù)不停；由于，排液管31的首端與蒸發(fā)坩堝7不接觸，利用重力進(jìn)料，因此不影響旋轉(zhuǎn)的蒸發(fā)坩堝7完成鋁液進(jìn)料作業(yè)。綜上所述，利用本發(fā)明所述全鋁型金屬化薄膜真空鍍膜裝置制成的鍍鋁層11b純度非常高，鍍鋁層11b中單質(zhì)鋁含量超過99.7%，鍍鋁層11b中氧化鋁雜質(zhì)含量非常低，對后續(xù)電容器容量的影響非常小。

進(jìn)一步地，為了能夠更好的制動(dòng)工位轉(zhuǎn)盤4，避免離心轉(zhuǎn)盤8產(chǎn)生的反作用力影響工位轉(zhuǎn)盤4與步進(jìn)電機(jī)5之間的穩(wěn)定性，如圖3~4所示：所述底板6與工位轉(zhuǎn)盤4之間設(shè)置有制動(dòng)裝置9，制動(dòng)裝置9包括磁性芯棒91、與芯棒91相配合的直管92、彈簧93、電磁鐵94，所述磁性芯棒91的下端設(shè)置在直管92的內(nèi)部，彈簧93設(shè)置在直管92的內(nèi)部且彈簧93設(shè)置在磁性芯棒91的下方，彈簧93的上端與磁性芯棒91的下端固定連接，所述電磁鐵94的上端與直管92的下端固定連接，電磁鐵94的下端與底板6固定連接，所述彈簧93的下端與電磁鐵94的上端固定連接；所述工位轉(zhuǎn)盤4上設(shè)置有一對與磁性芯棒91相適配的定位孔41，兩個(gè)定位孔41以工位轉(zhuǎn)盤4的中心為對稱中心呈中心對稱分布。

磁性芯棒91可使用廉價(jià)的金屬鐵制成，磁性芯棒91具有磁性，磁性芯棒91能夠被通電的電磁鐵94吸附；當(dāng)需要制動(dòng)工位轉(zhuǎn)盤4時(shí)，電磁鐵94斷電，磁性芯棒91不被斷電的電磁鐵94吸附，在彈簧93的作用下，磁性芯棒91被彈簧93頂出使得磁性芯棒91的上端正好插進(jìn)第一個(gè)定位孔41，磁性芯棒91作為銷釘使得工位轉(zhuǎn)盤4被剎住、制動(dòng)。當(dāng)工位轉(zhuǎn)盤4需要旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，電磁鐵94通電，磁性芯棒91被通電的電磁鐵94吸附，彈簧93被壓縮，磁性芯棒91被彈簧93帶動(dòng)使得磁性芯棒91的上端從第一個(gè)定位孔41中抽出；然后工位轉(zhuǎn)盤4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)180°作業(yè)，旋轉(zhuǎn)作業(yè)完畢后，電磁鐵94再次斷電，磁性芯棒91不再被斷電的電磁鐵94吸附，在彈簧93的作用下，磁性芯棒91被彈簧93頂出使得磁性芯棒91的上端正好插進(jìn)第二個(gè)定位孔41，磁性芯棒91作為銷釘使得工位轉(zhuǎn)盤4再次被剎住、制動(dòng)。

由于兩個(gè)定位孔41以工位轉(zhuǎn)盤4的中心為對稱中心呈中心對稱分布，使得當(dāng)工位轉(zhuǎn)盤4旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，定位孔41剛好能夠跟磁性芯棒91配合。進(jìn)一步地，所述彈簧93由鉻鎳不銹鋼制成，鉻鎳不銹鋼不具磁性同時(shí)具有優(yōu)良的形變性能，因此當(dāng)通電的電磁鐵94吸附磁性芯棒91時(shí)，彈簧93不被通電的電磁鐵94吸附，避免彈簧93干擾磁性芯棒91進(jìn)行后續(xù)動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述芯棒91與直管92之間的配合為間隙配合；這能夠在保證磁性芯棒91動(dòng)作精度的同時(shí)，使得磁性芯棒91的動(dòng)作阻力達(dá)到最小。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。