一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器制造技术

本发明专利技术公开了一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器，包括金属筒、电容器芯子、喷金层、上绝缘罩和下绝缘罩，上绝缘罩和下绝缘罩通过防爆板固定连接，上绝缘罩和防爆板之间设置保护引线，下绝缘罩的上部和下部分别设置环状防爆垫，金属筒设置在下绝缘罩内，金属筒的下端与下绝缘罩的底部之间设置缓冲垫，金属筒和下绝缘罩之间的空隙内设置浸渍剂，电容器芯子设置在金属筒内，电容器芯子顶端和底端设置有喷金层；电容器芯子包括聚丙烯薄膜，聚丙烯薄膜在高真空环境下蒸镀有一层金属层，金属层包括波浪形的双面金属化ZnAl层、第一加厚层和第二加厚层。本发明专利技术承受纹波电流能力强，性能优越，安全系数高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子元件领域，特别涉及一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器。
技术介绍
电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。电容器用双向拉伸聚丙烯薄膜具有较高的机械性能和电气性能，与普通型薄膜制得的电容器相比，用聚丙烯薄膜制得的电容器以其热收缩率低、性能稳定、耐高温、耐高压，防止击穿等显著优点，使得聚丙烯薄膜制得的电容器的使用范围越来越广。金属化聚丙烯膜的电容器芯子卷绕紧密，使用的浸渍剂不能完全浸透电容器芯子，而只有浸入电容器芯子两端面往里的一端距离，这被称为局部浸渍。浸渍剂起到的作用主要不是提高电容器的介电常数和耐压水平等电性能改进，而是密封电容器的两端面，防止空气、水分从喷金层中细小的孔隙中进入电容器芯子中，造成电容器的劣化失效。目前电容器常用的浸渍剂一般为蓖麻油、色拉油等植物油。使用它们作电容器的浸渍剂最大的缺点是这些油类会包含一些水分，在电容器使用过程中这些水分会逐步侵入电容器芯子，造成电容器容量较快衰减而失效，降低电容器的性能。而且这些油类在较长的工作温度下长期使用，会出现酸败现象，性能劣化，从而拖累电容器提前失效。中国专利201120304234.7公开了一种边缘加厚金属化聚丙烯薄膜电容器，包括两条引线、本体和电容器芯子，所述的电容器芯子包括相互叠合两层单留边金属化膜层，所述的单留边金属化膜层包括聚丙烯基膜层及蒸镀在聚丙烯基膜层上的铝层，所述的铝层的边缘处设有加厚铝层，其具有体积小、内部升温小、优异的阻燃性、可靠性高、抗脉冲冲击性能好、能够承受过压冲击的优点。但是该技术的电容器在铝层的边缘处设有加厚铝层，电容器芯子端面喷涂材料常常为纯锌，其两种材料相容性差，附着力不强，承受放电电流冲击能力有限、损耗大、等效串联电阻大，自愈能力差。公告号CN102496460B公开了一种聚异丁烯浸渍剂注入金属化聚丙烯膜电容器中的注入方法，所述金属化聚丙烯膜电容器包括电容器芯子、金属外壳、引出端子、上绝缘罩和下绝缘罩，所述电容器芯子收容在所述金属外壳内，所述上绝缘罩和所述下绝缘罩组合将所述金属外壳收容在内，所述注入方法包括以下步骤：将分子量小于1000的聚异丁烯浸渍剂注入所述金属化聚丙烯膜电容器中，从预处理到注入所述金属化聚丙烯膜电容器中的全过程，温度均应保持在75℃以上，这种聚异丁烯浸渍剂成分较为单一，不具备更好的抗氧、抗老化、吸气和吸水性能，而且注入的温度一直保持在75℃以上，若温度过高聚异丁烯会发生降解或解聚，导致平均分子量降低，而且聚异丁烯对聚丙烯薄膜的溶胀率在80℃时能够达到12.5%，不利于工作条件繁重下电容器的工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供了一种在不影响电容器耐电压的同时，显著提高了金属化电容器的电流通过能力，并获得性能稳定、耐温性好、储存时间长的脉冲金属化聚丙烯膜电容器。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器，包括金属筒、电容器芯子、喷金层、上绝缘罩和下绝缘罩，所述上绝缘罩和下绝缘罩通过防爆板固定连接，所述上绝缘罩和所述防爆板之间设置保护引线，所述下绝缘罩的上部和下部分别设置环状防爆垫，所述金属筒设置在下绝缘罩内，所述金属筒的下端与所述下绝缘罩的底部之间设置缓冲垫，所述金属筒和下绝缘罩之间的空隙内设置浸渍剂，所述电容器芯子设置在所述金属筒内，所述电容器芯子顶端和底端设置有喷金层；所述电容器芯子包括聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜在高真空环境下蒸镀有一层金属层，所述金属层的中部设置波浪形的双面金属化ZnAl层，两端设置蒸镀纯锌形成的第一加厚层和第二加厚层，所述第一加厚层和第二加厚层的宽度均设置为聚丙烯薄膜宽度的四分之一，所述波浪形的双面金属化ZnAl层设置为低方阻区，方阻值为2~4Ω，所述第一加厚层和第二加厚层设置为高方阻区，方阻值为10~12Ω。优选的，所述上绝缘罩和下绝缘罩表面均采用喷砂、氧化防护处理。优选的，所述浸渍剂由以下重量份数的原料制成：分子量为500~1000且末端α-烯烃结构含量占75%~80%的聚异丁烯60~70份，丁羟基甲苯1~4份，精炼菜籽油0.5~1.5份，硅藻土1~3份，助剂0.6~1.4份，磷酸三甲酚酯0.6~1.2份，硅烷偶联剂0.1~0.3份。优选的，所述助剂包括炭黑和硅酸钙。优选的，所述炭黑和硅酸钙的重量比为1:2~3。优选的，所述浸渍剂的制备方法包括以下步骤：1）将磷酸三甲酚酯和硅烷偶联剂溶解在精炼菜籽油中，600~800W超声30~40分钟，然后加入丁羟基甲苯和硅藻土，高速分散机中500~650转/分钟下搅拌1~2小时得到混合组分；2）将步骤1）所得混合组分与分子量为500~1000且末端α-烯烃结构含量占75%~80%的聚异丁烯和助剂混合均匀，120℃~150℃的温度下加热至熔融态，80~160转/分钟下搅拌40~50分钟，得到混合组分；3）将步骤2）所得混合组分继续搅拌1~2小时，冷却温度至75℃~80℃，即得到所述浸渍剂。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术上绝缘罩和防爆板之间设置保护引线，电容器在金属筒、上绝缘罩和下绝缘罩设置性能不同的防爆板，防爆垫和缓冲垫，可承受方向和压力不全相同的缓冲能力和安全程度，也使得受力得到过渡，更好的降低电容量的衰减率，延长电容使用寿命，从而提高安全膜电容器的防爆性能和电容器的防护等级；聚丙烯薄膜在高真空环境下蒸镀有一层金属层，金属层采用波浪形双面金属化ZnAl层、蒸镀纯锌形成的第一加厚层和第二加厚层，膜层加厚，不同方阻结构的金属层能够提高电容器的耐压强度，同时侧面积增大，接触面增大，损耗值稳定，导电流能力强，第一加厚层和第二加厚层的宽度均设置为聚丙烯薄膜宽度的四分之一，减小了单留边蒸镀聚丙烯膜的留边距离，即增加极板正对面积，容量增大，方阻更低，所以在电极引出上等效串联电阻小，产品的损耗小；第一加厚层和第二加厚层采用纯锌蒸镀，镀层薄，方阻高，自愈能力将更强，耐压将更高，在承受同样的纹波电流的情况下，发热将更小，温升将更低，故此种结构承受纹波电流能力将更强。2.聚异丁烯为无色或微黄色粘稠状液体，具有优良的耐酸碱、耐紫外线、耐候性和良好的电绝缘性，无毒、无味，低分子量聚异丁烯是一种化学性能稳定的非挥发性液体，分子量为500~1000且末端α-烯烃结构含量占75%~80%的聚异丁烯在高温挥发或热分解后不会形成残留物，耐氧化，不透水蒸气及其它气体，具有憎水性，当加工温度为120-150℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器，其特征在于：包括金属筒、电容器芯子、喷金层、上绝缘罩和下绝缘罩，所述上绝缘罩和下绝缘罩通过防爆板固定连接，所述上绝缘罩和所述防爆板之间设置保护引线，所述下绝缘罩的上部和下部分别设置环状防爆垫，所述金属筒设置在下绝缘罩内，所述金属筒的下端与所述下绝缘罩的底部之间设置缓冲垫，所述金属筒和下绝缘罩之间的空隙内设置浸渍剂，所述电容器芯子设置在所述金属筒内，所述电容器芯子顶端和底端设置有喷金层；所述电容器芯子包括聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜在高真空环境下蒸镀有一层金属层，所述金属层的中部设置波浪形的双面金属化ZnAl层，两端设置蒸镀纯锌形成的第一加厚层和第二加厚层，所述第一加厚层和第二加厚层的宽度均设置为聚丙烯薄膜宽度的四分之一，所述波浪形的双面金属化ZnAl层设置为低方阻区，方阻值为2~4Ω，所述第一加厚层和第二加厚层设置为高方阻区，方阻值为10~12Ω。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器，其特征在于：包括金属筒、电容器芯子、喷金层、上
绝缘罩和下绝缘罩，所述上绝缘罩和下绝缘罩通过防爆板固定连接，所述上绝缘罩和所述
防爆板之间设置保护引线，所述下绝缘罩的上部和下部分别设置环状防爆垫，所述金属筒
设置在下绝缘罩内，所述金属筒的下端与所述下绝缘罩的底部之间设置缓冲垫，所述金属
筒和下绝缘罩之间的空隙内设置浸渍剂，所述电容器芯子设置在所述金属筒内，所述电容
器芯子顶端和底端设置有喷金层；所述电容器芯子包括聚丙烯薄膜，所述聚丙烯薄膜在高
真空环境下蒸镀有一层金属层，所述金属层的中部设置波浪形的双面金属化ZnAl层，两端
设置蒸镀纯锌形成的第一加厚层和第二加厚层，所述第一加厚层和第二加厚层的宽度均设
置为聚丙烯薄膜宽度的四分之一，所述波浪形的双面金属化ZnAl层设置为低方阻区，方阻
值为2~4Ω，所述第一加厚层和第二加厚层设置为高方阻区，方阻值为10~12Ω。
2.如权利要求1所述的一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器，其特征在于：所述上绝缘罩和
下绝缘罩表面均采用喷砂、氧化防护处理。
3.如权利要求1所述的一种脉冲金属化聚丙烯膜电容器，其特征在于：所述浸渍剂由以
下重量份数的原料制成：分子量为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹建丽，苗满香，牛小娟，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：河南;41