一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電容器【技術(shù)領(lǐng)域】，它公開了一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，包括殼體、電容器芯子、引出端子和引出電極，所述電容器芯子包括耐高溫聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜在高真空環(huán)境下蒸鍍有一層金屬鋁作為電極的活動(dòng)區(qū)，所述活動(dòng)區(qū)為梯形結(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)區(qū)邊緣加厚蒸鍍有一層純鋅形成加厚區(qū)，所述活動(dòng)區(qū)蒸鍍梯形方電阻控制在30～50歐姆，加厚區(qū)方電阻控制在2～4歐姆；所述電容器內(nèi)部采用2～3個(gè)電容器芯子并聯(lián)設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型電容器耐電壓高、損耗小、承受有效電流和沖擊能力強(qiáng)、溫升低，電容器自身等效串聯(lián)電阻小，抗氧化能力強(qiáng)；安全可靠，使用壽命長，易儲(chǔ)存，散熱性能好，成本低。
【專利說明】一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電容器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及到一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電 容器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著新能源領(lǐng)域的SVG(無功補(bǔ)償發(fā)生器）、高壓變頻器、APF(有源濾波器）、風(fēng)電 變流器、光伏逆變器等電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)大功率電力電子器件提出了更高的技 術(shù)性能和可靠性要求，原來使用的鋁電解電容器承受電流能力低、不能承受反向電壓沖擊、 電壓低、內(nèi)阻大、發(fā)熱嚴(yán)重，存在酸污染、壽命短、不易儲(chǔ)存的缺點(diǎn)和不足已經(jīng)不能滿足該場 合的使用要求。聚丙烯薄膜材料的高速發(fā)展使得薄膜電容器性能有了突破性的提高，采用 聚丙烯薄膜為介質(zhì)的薄膜電容器代替鋁電解電容器是必然趨勢(shì)。
[0003] 中國專利201120304234. 7公開了一種邊緣加厚金屬化聚丙烯薄膜電容器，包括 兩條引線、本體和電容器芯子，所述的電容器芯子包括相互疊合兩層單留邊金屬化膜層，所 述的單留邊金屬化膜層包括聚丙烯基膜層及蒸鍍?cè)诰郾┗由系匿X層，所述的鋁層的 邊緣處設(shè)有加厚鋁層，其具有體積小、內(nèi)部升溫小、優(yōu)異的阻燃性、可靠性高、抗脈沖沖擊性 能好、能夠承受過壓沖擊的優(yōu)點(diǎn)。但是該實(shí)用新型的電容器在鋁層的邊緣處設(shè)有加厚鋁層， 電容器芯子端面噴涂材料常常為純鋅，其兩種材料相容性差，附著力不強(qiáng)，承受放電電流沖 擊能力有限、損耗大、等效串聯(lián)電阻大，自愈能力差。
[0004] 中國專利201010199130. 4公開了一種鋅蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器的制備方 法，包括以下步驟：（1)選用優(yōu)質(zhì)聚丙烯薄膜，采用真空蒸鍍法在聚丙烯薄膜的表面蒸鍍一 層鋁核，使鋁核均勻附著在塑料薄膜上；（2)在蒸鍍了鋁核的聚丙烯薄膜上采用真空蒸鍍 法蒸鍍一層均勻的鋅層；（3)在蒸鍍了鋅層的聚丙烯薄膜上蒸鍍一層氧化硅層；(4)用噴鍍 的方法將電極接合在各蒸鍍層上，并在電極上接續(xù)導(dǎo)線引子，然后形成由絕緣體構(gòu)成的外 包裝，從而制成金屬化電容器。該發(fā)明通過在聚丙烯薄膜上蒸鍍一層鋁核，再在蒸鍍了鋁核 的聚丙烯薄膜上蒸鍍一層鋅層，然后在蒸鍍了鋅層的薄膜上采用高頻磁控管濺射法蒸鍍一 層氧化硅層，極大地提高了電容器的工作性能和安全性能。但是該發(fā)明在蒸鍍了鋁核的聚 丙烯薄膜上采用真空蒸鍍法蒸鍍一層均勻的鋅層，其承受有效電流和沖擊能力差，電容器 自身等效串聯(lián)電阻大，抗氧化能力差，并不適用于電力電子線路電容器。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中鋁電解電容器承受電流能力低、不能承受反向電壓沖擊、電壓低、內(nèi)阻大、發(fā)熱嚴(yán)重， 存在酸污染、壽命短、不易儲(chǔ)存、安裝公差較差，不利于標(biāo)準(zhǔn)化流水線安裝、大體積電容器外 殼的硬度不能滿足使用要求的問題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0007] 一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，包括殼體、引出端子、引出電極和電容器 芯子，所述電容器芯子包括耐高溫聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜在高真空環(huán)境下蒸鍍有一 層金屬鋁作為電極的活動(dòng)區(qū)，所述活動(dòng)區(qū)為梯形結(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)區(qū)邊緣加厚蒸鍍有一層純 鋅形成加厚區(qū)，所述活動(dòng)區(qū)蒸鍍梯形方電阻控制在30?50歐姆，加厚區(qū)方電阻控制在2? 4歐姆；所述電容器芯子數(shù)目為2- 3個(gè)，所述電容器芯子并聯(lián)。
[0008] 優(yōu)選的，所述活動(dòng)區(qū)的寬度為30- 75mm，所述加厚區(qū)的寬度為20- 25mm。本實(shí)用 新型電容器薄膜鍍層采用邊緣加寬加厚的髙方阻梯形蒸鍍模式，邊緣加厚蒸鍍有一層純鋅 形成加厚區(qū)，電容器耐電壓高、自愈性強(qiáng)、承受有效電流和沖擊能力強(qiáng)、溫升低，電容器自身 等效串聯(lián)電阻小，適合電力電子線路圓柱型電容器的要求。
[0009] 優(yōu)選的，所述電容器芯子之間采用鍍錫紫銅帶并聯(lián)。電容器內(nèi)部采用2?3個(gè)電 容器芯子并聯(lián)的模式，電容器芯子之間采用鍍錫紫銅帶并聯(lián)，有效改善了電容器芯子發(fā)熱 和散熱問題。
[0010] 優(yōu)選的，所述殼體材料采用6065鋁材一次拉伸而成，所述殼體底部帶有M12的安 裝螺柱。制作工藝簡單、成本低、外形美觀、安裝方便，外形尺寸一致性好、精度高、適合自動(dòng) 化大批量生產(chǎn)。
[0011] 優(yōu)選的，所述殼體內(nèi)部采用固體導(dǎo)熱性環(huán)氧樹脂填充。固體導(dǎo)熱性環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱 系數(shù)是普通樹脂和液體材料的3倍，解決了常規(guī)產(chǎn)品填充液體材料而滲漏的缺陷，同時(shí)將 產(chǎn)品內(nèi)部的熱量有效傳導(dǎo)出來，降低了產(chǎn)品內(nèi)部的溫升，提高了產(chǎn)品的可靠性和壽命，節(jié)約 成本。
[0012] 優(yōu)選的，所述殼體表面采用噴砂、氧化防護(hù)處理。
[0013] 優(yōu)選的，所述引出端子注塑預(yù)埋部分采用六角形柱體結(jié)構(gòu)，上部采用圓柱體結(jié)構(gòu)， 所述引出端子底部與所述引出電極采用壓鉚連接。克服使用焊錫焊接的不足，既結(jié)合牢固， 又節(jié)省材料和人工成本。
[0014] 優(yōu)選的，所述殼體上端還設(shè)有塑料殼蓋，所述殼蓋與所述引出端子采用一體注塑 而成。電容器上端采用塑料殼蓋，絕緣強(qiáng)度高、安全可靠。殼蓋與引出端子注塑一起，高度 和引出端子間距一致性好，便于外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，多臺(tái)進(jìn)行串并聯(lián)方便。
[0015] 優(yōu)選的，所述殼蓋上位于所述引出端子之間設(shè)有擋板，所述殼蓋內(nèi)面設(shè)有X型加 強(qiáng)筋。殼蓋上引出端子間設(shè)有擋板，增加了引出端子間的爬電距離，殼蓋內(nèi)面設(shè)有X型加強(qiáng) 筋，增加外殼的機(jī)械強(qiáng)度，防止變形。
[0016] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型電容器耐電壓高、自愈性 強(qiáng)、承受有效電流和沖擊能力強(qiáng)、溫升低，電容器自身等效串聯(lián)電阻小，安全可靠，使用壽命 長，易儲(chǔ)存，散熱性能好，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實(shí)用新型電容器聚丙烯薄膜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本實(shí)用新型電容器正視圖；
[0019] 圖3為本實(shí)用新型電容器俯視圖；
[0020] 圖4為本實(shí)用新型電容器殼蓋仰視圖。
[0021] 圖中，1 一加厚區(qū)，2-活動(dòng)區(qū)，3-聚丙烯薄膜，4一擋板，5-加強(qiáng)筋，6-引出端子， 7-殼體，8-殼蓋。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
[0023] 如圖1、圖2、圖3所示，一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，包括殼體7、電容 器芯子、引出端子6和引出電極，電容器芯子包括耐高溫聚丙烯薄膜3,聚丙烯薄膜3在高 真空環(huán)境下蒸鍍有一層金屬鋁作為電極的活動(dòng)區(qū)2,活動(dòng)區(qū)2采用髙方阻梯形蒸鍍模式進(jìn) 行蒸鍍，活動(dòng)區(qū)2邊緣加厚蒸鍍有一層純鋅形成加厚區(qū)1，活動(dòng)區(qū)2蒸鍍梯形方電阻控制在 30?50歐姆，加厚區(qū)1方電阻控制在2?4歐姆；電容器內(nèi)部采用2?3個(gè)電容器芯子并 聯(lián)設(shè)計(jì)。
[0024] 本實(shí)施例中，活動(dòng)區(qū)的寬度為30- 75mm，加厚區(qū)3的寬度為20- 25mm。本實(shí)施例 電容器薄膜鍍層采用邊緣加寬加厚的髙方阻梯形蒸鍍模式，邊緣加厚蒸鍍有一次純鋅形成 加厚區(qū)，薄膜基材采用耐高溫聚丙烯薄膜，工藝相同的條件下，耐高溫聚丙烯薄膜比普通聚 丙烯薄膜耐溫高出15°C - 20°C，70°C環(huán)境下耐壓高出7. 5% -15%;采用鋅加厚、加寬蒸鍍 的設(shè)計(jì)、芯子端面噴涂純鋅與薄膜加厚邊鍍層金屬鋅結(jié)合牢固，損耗小，接觸電阻低，承受 有效電流和脈沖電流沖擊能力強(qiáng)、溫升低；活動(dòng)區(qū)采用髙方阻梯形蒸鍍鋁的工藝，抗氧化能 力強(qiáng)，自愈性能好，容量損失低。
[0025] 本實(shí)施例中，各電容器芯子之間采用鍍錫紫銅帶并聯(lián)。電容器內(nèi)部采用多個(gè)電容 器芯子并聯(lián)的模式，電容器芯子之間采用鍍錫紫銅帶并聯(lián)，有效改善了電容器芯子發(fā)熱和 散熱問題。
[0026] 本實(shí)施例中，殼體7材料采用6065鋁材一次拉伸而成，殼體7底部帶有M12的安 裝螺柱。
[0027] 本實(shí)施例中，殼體7內(nèi)部采用固體導(dǎo)熱性環(huán)氧樹脂填充。固體導(dǎo)熱性環(huán)氧樹脂導(dǎo) 熱系數(shù)是普通樹脂和液體材料的3倍，解決了常規(guī)產(chǎn)品填充液體材料而滲漏的缺陷，同時(shí) 將產(chǎn)品內(nèi)部的熱量有效傳導(dǎo)出來，降低了產(chǎn)品內(nèi)部的溫升，提高了產(chǎn)品的可靠性和壽命，節(jié) 約成本。殼體表面采用噴砂、氧化防護(hù)處理。
[0028] 本實(shí)施例中，引出端子6注塑預(yù)埋部分采用六角形柱體結(jié)構(gòu)，上部采用圓柱體結(jié) 構(gòu)，引出端子6底部與引出電極采用壓鉚連接?？朔褂煤稿a焊接的不足，既結(jié)合牢固，又 節(jié)省材料和人工成本。
[0029] 如圖4所示，本實(shí)施例中，殼體7上端還設(shè)有塑料殼蓋8,殼蓋8與引出端子6采用 一體注塑而成。電容器上端采用塑料殼蓋，絕緣強(qiáng)度高、安全可靠。殼蓋與引出端子6注塑 一起，殼蓋高度和引出端子6間距一致性好，便于外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，多臺(tái)進(jìn)行串并聯(lián)方便。
[0030] 如圖4所示，本實(shí)施例中，殼蓋8上位于所述引出端子6之間設(shè)有擋板4,殼蓋8內(nèi) 面設(shè)有X型加強(qiáng)筋5。殼蓋8上引出端子6間設(shè)有擋板4,增加了引出端子6間的爬電距離， 殼蓋8內(nèi)面設(shè)有X型加強(qiáng)筋5,增加外殼的機(jī)械強(qiáng)度，防止變形。
[0031] 為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的性能，下面詳細(xì)介紹薄膜電容器與鋁電解電容器性能 對(duì)比：
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，包括殼體、引出端子、引出電極和電容器芯 子，所述電容器芯子包括耐高溫聚丙烯薄膜，其特征在于，所述聚丙烯薄膜在高真空環(huán)境下 蒸鍍有一層金屬鋁作為電極的活動(dòng)區(qū)，所述活動(dòng)區(qū)為梯形結(jié)構(gòu)，所述活動(dòng)區(qū)邊緣加厚蒸鍍 有一層純鋅形成加厚區(qū)，所述活動(dòng)區(qū)蒸鍍梯形方電阻控制在30?50歐姆，加厚區(qū)方電阻控 制在2?4歐姆；所述電容器芯子的數(shù)目為2- 3個(gè)，所述電容器芯子并聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述活動(dòng) 區(qū)的寬度為30- 75mm，所述加厚區(qū)的寬度為20- 25mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述電容 器芯子之間采用鍍錫紫銅帶并聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述殼體 材料采用6065鋁材一次拉伸而成，所述殼體底部帶有M12的安裝螺柱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述殼體 內(nèi)部采用固體導(dǎo)熱性環(huán)氧樹脂填充。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述殼體 表面采用噴砂、氧化防護(hù)處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述引出 端子注塑預(yù)埋部分采用六角形柱體結(jié)構(gòu)，上部采用圓柱體結(jié)構(gòu)，所述引出端子底部與所述 引出電極采用壓鉚連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述殼體 上端還設(shè)有塑料殼蓋，所述殼蓋與所述引出端子采用一體注塑而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的梯形蒸鍍金屬化聚丙烯薄膜電容器，其特征在于，所述殼蓋 上位于所述引出端子之間設(shè)有擋板，所述殼蓋內(nèi)面設(shè)有X型加強(qiáng)筋。
【文檔編號(hào)】H01G4/38GK204189622SQ201420564750
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】陳忠友, 衛(wèi)中科 申請(qǐng)人:寧國市裕華電器有限公司