本實(shí)用新型涉及電容器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及高場強(qiáng)應(yīng)用的金屬化膜電容器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

金屬化膜電容器廣泛應(yīng)用于高低壓電氣領(lǐng)域，其應(yīng)用場合包括了交流(濾波、無功補(bǔ)償?shù)?、直流支撐DC-Link和脈沖放電領(lǐng)域等。金屬化膜電容器是采用真空蒸鍍技術(shù)，將很薄的金屬電極(通常為納米級的Zn、Al或者Zn與Al的合金)蒸鍍在厚度為微米級的聚合物薄膜上，然后卷繞成金屬化元件串并聯(lián)組合而成。

圖1為一種常用的金屬化膜電容器芯子結(jié)構(gòu)，其由金屬鍍層電極1和位于其下的聚合物薄膜介質(zhì)層2構(gòu)成，電極1在其與介質(zhì)層2齊平的一端設(shè)有加厚區(qū)，在介質(zhì)層2的另一端設(shè)有留邊，電極1在加厚區(qū)與留邊之間活動(dòng)區(qū)為均勻方阻結(jié)構(gòu)。金屬化膜電容器工作時(shí)，由于電極1很薄，使其具有獨(dú)特的自愈性。當(dāng)電容器芯子中兩個(gè)間隔的電極1間存在電弱點(diǎn)(疵點(diǎn))，電弱點(diǎn)處介質(zhì)層2薄膜在外施電壓下會(huì)被擊穿，擊穿點(diǎn)形成放電通道，產(chǎn)生大電流，而由于金屬化膜非常薄、方阻較大，擊穿點(diǎn)處大電流產(chǎn)生焦耳熱使得局部溫度非常高，使周圍金屬化膜受熱蒸發(fā)并向外擴(kuò)散，因而電極1上圍繞擊穿點(diǎn)形成新的空白區(qū)，使得電容器絕緣恢復(fù)。因此，電極越薄、電極方阻越大，自愈時(shí)所需放電能量越小，自愈性越好。

但是，由于電容器的電流密度分布特點(diǎn)是由加厚區(qū)至留邊處電流密度呈遞減趨勢，靠近金屬化膜的加厚區(qū)有疵點(diǎn)時(shí)，由于此處電流密度較大，很快就可以自愈；而靠近金屬化膜的留邊附近有疵點(diǎn)時(shí)，由于電流密度較小，無法迅速自愈，發(fā)熱嚴(yán)重，容易使電容器產(chǎn)生熱致失效，尤其是當(dāng)環(huán)境溫度高且散熱條件較差或應(yīng)用工況比較嚴(yán)苛?xí)r，可導(dǎo)致電容器發(fā)生燃燒、爆裂等現(xiàn)象。

圖2為一種改進(jìn)的金屬化膜電容器芯子結(jié)構(gòu)，與前述圖1電容器芯子結(jié)構(gòu)不同之處在于，電極1在加厚區(qū)與空白區(qū)之間活動(dòng)區(qū)為線性漸變方阻結(jié)構(gòu)，其方阻值從加厚區(qū)邊緣到留邊處呈遞減趨勢(即金屬鍍層厚度逐漸減小)，與電容器的電流密度分布相適應(yīng)，提高了電容器的自愈性能。

但漸變方阻在實(shí)際應(yīng)用中存在種種問題，一方面是實(shí)際加工制造中，一般在方阻高于30Ω/□就屬于高方阻膜，其蒸鍍難度較大。方阻越大，其偏差越大，難以控制。另一方面，產(chǎn)品的實(shí)際試驗(yàn)考核，漸變方阻雖然發(fā)熱量明顯降低，但其在高場強(qiáng)應(yīng)用場合，壽命反而比均勻方阻差。解剖發(fā)現(xiàn)，由于其漸變的結(jié)構(gòu)，高方阻容易自愈，其自愈點(diǎn)均分別集中在兩電極1的高方阻處，有效極板寬度由兩側(cè)向中間迅速減小，使其電容量迅速下降，因此雖然降低了發(fā)熱，但壽命反而比均勻方阻的產(chǎn)品要明顯縮短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬化膜電容器芯子，既具有良好的自愈特性，又具有較好的散熱性，易于實(shí)現(xiàn)整體發(fā)熱功率的控制，結(jié)構(gòu)簡單，制造難度低，成本低。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：金屬化膜電容器芯子，包括卷繞的至少兩層金屬化膜，相鄰的兩層金屬化膜平行，所述金屬化膜由介質(zhì)層和位于其上的電極構(gòu)成，所述電極為金屬鍍層，所述金屬鍍層與介質(zhì)層在一端齊平，且所述金屬鍍層在所述齊平一端設(shè)有加厚區(qū)，所述金屬鍍層與介質(zhì)層在另一端處形成留邊，所述金屬鍍層在加厚區(qū)與留邊之間為活動(dòng)區(qū)，所述活動(dòng)區(qū)為均勻方阻結(jié)構(gòu)，相鄰兩層金屬化膜活動(dòng)區(qū)的均勻方阻值不同。

所述介質(zhì)層為聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚乙烯。

所述金屬鍍層為鋅、鋁或鋅鋁合金。

所述金屬化膜為兩層，其中一層金屬化膜活動(dòng)區(qū)的均勻方阻值為另一層金屬化膜活動(dòng)區(qū)的均勻方阻值的30％-80％。

進(jìn)一步地，金屬化膜在加厚區(qū)的一端為波浪形。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本實(shí)用新型金屬化膜電容器芯子中金屬化膜活動(dòng)區(qū)采用均勻方阻結(jié)構(gòu)，且一層金屬化膜的活動(dòng)層方阻為設(shè)計(jì)值，相鄰另一層金屬化膜的活動(dòng)層方阻值降低，能夠減小其中一層有效極板的等效電阻以降低整體的串聯(lián)等效電阻，并且保留了原有的自愈性，且將自愈定向集中至其中的高方阻層，避免了有效極板寬度迅速減??；一層金屬化膜的方阻值降低，會(huì)使得其金屬鍍層厚度增加，進(jìn)而能夠改善導(dǎo)熱性能，且金屬鍍層蒸鍍的控制難度降低，制備成本降低。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)一種常用的金屬化膜電容器芯子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)另一種金屬化膜電容器芯子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型金屬化膜電容器芯子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中一層金屬化膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，圖1-3均為電容器芯子的截面圖；

1、電極；2、介質(zhì)層；3、加厚區(qū)；4、留邊；5、活動(dòng)區(qū)；11、電極一；12、電極二；

電極一的活動(dòng)區(qū)厚度小于電極二的活動(dòng)區(qū)厚度。

具體實(shí)施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中金屬化膜電容器芯子中金屬化膜采用均勻方阻結(jié)構(gòu)發(fā)熱功率偏大和采用漸變方阻結(jié)構(gòu)壽命短的技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種金屬化膜電容器芯子，通過采用至少兩層不同均勻方阻結(jié)構(gòu)金屬化膜的技術(shù)手段，能夠提高自愈散熱性能，延長使用壽命。

本實(shí)用新型提供一種金屬化膜電容器芯子，包括卷繞的至少兩層金屬化膜，相鄰的兩層金屬化膜平行，金屬化膜由介質(zhì)層2和位于其上的電極1構(gòu)成，電極1為金屬鍍層，金屬鍍層與介質(zhì)層2在一端齊平，且金屬鍍層在齊平一端設(shè)有加厚區(qū)3，金屬鍍層與介質(zhì)層2在另一端處形成留邊4，金屬鍍層在加厚區(qū)3與留邊4之間為活動(dòng)區(qū)5，活動(dòng)區(qū)5為均勻方阻結(jié)構(gòu)，相鄰兩層金屬化膜活動(dòng)區(qū)5的均勻方阻值不同。

介質(zhì)層2為聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚乙烯。

金屬鍍層為鋅、鋁或鋅鋁合金。

優(yōu)選的，金屬化膜為兩層，其中一層金屬化膜活動(dòng)區(qū)5的均勻方阻值為另一層金屬化膜活動(dòng)區(qū)5的均勻方阻值的30％-80％。

下面結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)金屬化膜電容器芯子對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

以圖1所示一種金屬化膜電容器芯子為例，其均勻方阻活動(dòng)層為140Ω/□、加厚區(qū)3方阻為4Ω/□。

對應(yīng)的，圖2金屬化膜電容器芯子漸變方阻最小值為4Ω/□、最大方阻值為276Ω/□。相同工況下，經(jīng)測算均勻方阻的極板發(fā)熱功率為漸變方阻的1.95倍。但是，圖2金屬化膜電容器芯子的最大方阻276Ω/□制備時(shí)偏差很大、難以控制，良品率低。

對應(yīng)的，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例兩層金屬化膜電容器芯子，電極一11的均勻方阻為140Ω/□，電極二12的均勻方阻值為70Ω/□。相同工況下，新型方阻的極板發(fā)熱功率為均勻方阻的3/4，使用壽命兩者相當(dāng)。

對本實(shí)用新型進(jìn)一步地改進(jìn)，金屬化膜在加厚區(qū)的一端為波浪形，見圖4。波浪形增加了電容器芯子噴金時(shí)的接觸面積，有效提高耐浪涌電流、溫度的沖擊能力。

以上對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本實(shí)用新型中應(yīng)用具體個(gè)例對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。