一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜制造技术

本发明专利技术涉及一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，包括绝缘基膜，所述绝缘基膜的正反两面均设置有石墨烯镀层，所述石墨烯镀层的表面涂覆有蜡封层。所述脉冲储能电容器专用金属化薄膜耐电流的冲击性能好，发热量小，短路充放电次数和耐电压性能都优于普通金属化薄膜，使用寿命长；制成电容器芯后，其工作时产生的噪音小。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜
本专利技术涉及一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，属于电容器制造

技术介绍
脉冲电容器在核聚变、电磁加速器、脉冲激光电源、冲击电流和冲击电压发生器等地方被广泛应用，主要用于军用能源库系统，作为主要储能元件。采用金属化薄膜电容器作为脉冲电容器为目前常用技术，其体积相对较小，其储能密度(比能)通常在0.2～0.3J/cm3。随着科技的发展，目前的储能密度已经不能满足需求，如果直接增大电容器的体积，会影响电容器的散热，而且更高储能密度会要求电容器具有更高的充放电次数和耐电压性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，具体技术方案如下：一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，包括绝缘基膜，所述绝缘基膜的正反两面均设置有石墨烯镀层，所述石墨烯镀层的表面涂覆有蜡封层。作为上述技术方案的改进，所述绝缘基膜为聚丙烯薄膜。作为上述技术方案的改进，所述石墨烯镀层的制作方法包括如下步骤：步骤一、将聚丙烯薄膜送入镀膜室，镀膜室的内部持续通入氮气，镀膜室内部的气压保持在101.8～102.2kPa；所述镀膜室的内部设置有冷却辊和喷射管，所述喷射管设置在冷却辊的正上方；步骤二、先将所述聚丙烯薄膜的背面绕经冷却辊，所述喷射管的管口正对着聚丙烯薄膜的正面且喷射管的管口喷射出高温石墨烯射流，所述高温石墨烯射流为高温氙气夹杂有石墨烯粉体的气流，高温石墨烯射流喷射到聚丙烯薄膜的正面时，高温石墨烯射流中的一部分高温石墨烯粉体撞击聚丙烯薄膜的正面从而使得高温石墨烯粉体与聚丙烯薄膜结合；步骤三、重复步骤二2～3次即得到位于聚丙烯薄膜正面的石墨烯镀层；步骤四、将位于聚丙烯薄膜正面的石墨烯镀层绕经冷却辊，所述喷射管的管口正对着聚丙烯薄膜的背面且喷射管的管口喷射出高温石墨烯射流，所述高温石墨烯射流为高温氙气夹杂有石墨烯粉体的气流，高温石墨烯射流喷射到聚丙烯薄膜的背面时，高温石墨烯射流中的一部分高温石墨烯粉体撞击聚丙烯薄膜的背面从而使得高温石墨烯粉体与聚丙烯薄膜结合；步骤五、重复步骤四2～3次即得到位于聚丙烯薄膜背面的石墨烯镀层。作为上述技术方案的改进，所述高温石墨烯射流的温度为330～350℃。作为上述技术方案的改进，在高温石墨烯射流中，每升氙气中夹杂有0.21～0.23g石墨烯粉体。作为上述技术方案的改进，所述喷射管管口处高温石墨烯射流的流速为8.5～8.9m/s。作为上述技术方案的改进，所述石墨烯粉体的粒径小于或等于80nm。作为上述技术方案的改进，所述冷却辊表面的冷却温度为3～6℃。作为上述技术方案的改进，所述喷射管的管口与绝缘基膜之间的最小距离为2～3mm。作为上述技术方案的改进，所述蜡封层是由熔点大于80℃的微晶蜡制成。本专利技术的有益效果：所述脉冲储能电容器专用金属化薄膜耐电流的冲击性能好，发热量小，短路充放电次数和耐电压性能都优于普通金属化薄膜，使用寿命长；制成电容器芯后，其工作时产生的噪音小。附图说明图1为本专利技术所述脉冲储能电容器专用金属化薄膜的结构示意图；图2为本专利技术所述冷却辊、喷射管、绝缘基膜之间分布示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，所述脉冲储能电容器专用金属化薄膜，包括绝缘基膜10，所述绝缘基膜10的正反两面均设置有石墨烯镀层20，所述石墨烯镀层20的表面涂覆有蜡封层30。其中，所述绝缘基膜10为聚丙烯薄膜。所述石墨烯镀层20的制作方法包括如下步骤：步骤一、将聚丙烯薄膜送入镀膜室，镀膜室的内部持续通入氮气，镀膜室内部的气压保持在101.8～102.2kPa；所述镀膜室的内部设置有冷却辊1和喷射管2，如图2所示，所述喷射管2设置在冷却辊1的正上方；步骤二、先将所述聚丙烯薄膜的背面绕经冷却辊2，所述喷射管1的管口正对着聚丙烯薄膜的正面且喷射管2的管口喷射出高温石墨烯射流，所述高温石墨烯射流为高温氙气夹杂有石墨烯粉体的气流，高温石墨烯射流喷射到聚丙烯薄膜的正面时，高温石墨烯射流中的一部分高温石墨烯粉体撞击聚丙烯薄膜的正面从而使得高温石墨烯粉体与聚丙烯薄膜结合；步骤三、重复步骤二2～3次即得到位于聚丙烯薄膜正面的石墨烯镀层20；步骤四、将位于聚丙烯薄膜正面的石墨烯镀层20绕经冷却辊2，所述喷射管1的管口正对着聚丙烯薄膜的背面且喷射管2的管口喷射出高温石墨烯射流，所述高温石墨烯射流为高温氙气夹杂有石墨烯粉体的气流，高温石墨烯射流喷射到聚丙烯薄膜的背面时，高温石墨烯射流中的一部分高温石墨烯粉体撞击聚丙烯薄膜的背面从而使得高温石墨烯粉体与聚丙烯薄膜结合；步骤五、重复步骤四2～3次即得到位于聚丙烯薄膜背面的石墨烯镀层20。在上述步骤中，所述高温石墨烯射流的温度为330～350℃。在高温石墨烯射流中，每升氙气中夹杂有0.21～0.23g石墨烯粉体。所述喷射管2管口处高温石墨烯射流的流速为8.5～8.9m/s。所述石墨烯粉体的粒径小于或等于80nm。所述冷却辊1表面的冷却温度为3～6℃。所述喷射管2的管口与绝缘基膜10之间的最小距离为2～3mm。所述蜡封层30是由熔点大于80℃的微晶蜡制成。在本实施例中，所述石墨烯镀层20的方阻为0.07～0.13Ω/◇。对所述新能源汽车快速充电系统用薄膜电容器的两端施加2000V的直流电压1秒，然后短路放电0.5秒。观察电容器的损耗角正切值的增量及电容量变化如下：1)、短路充放电次数100000次后，该电容器仍正常工作，且电性能良好；如短路充放电次数100000次后，在1KHz的测试频率下，测量出Δtgδ≤0.0003；ΔC/C≤4％。2)、直流击穿电压大于≥5000V。实施例2普通金属化薄膜电容器中的普通电容器芯是由普通金属化薄膜经过卷绕、喷金制成，普通金属化薄膜是通过在聚丙烯薄膜的一面采用真空镀膜工艺制成金属铝镀层；其中，金属铝镀层的厚度等于实施例1中导电层的厚度。金属铝镀层的方阻为12～16Ω/◇。对普通金属化薄膜电容器的两端施加2000V直流电压1秒，然后短路放电0.5秒。观察电容器的损耗角正切值的增量及电容量变化如下：1)、短路充放电次数500次后，普通金属化薄膜即发生大规模击穿，该电容器已报废！2)、直流击穿电压≤1800V。在上述实施例中，通过对比实施例1和实施例2可知：与现有普通的金属化薄膜相比，本专利技术所述脉冲储能电容器专用金属化薄膜中的石墨烯镀层20的方阻小，在相同的充放电的电量下，所述石墨烯镀层20的产生的热量小；因此，所述脉冲储能电容器专用金属化薄膜能够耐更大电流的冲击；并且，无论是短路充放电，还是耐电压，都远优于普通金属化薄膜。在专利技术中，石墨烯镀层20的成分为石墨烯，石墨烯的导电性能远优于金属铝。而在石墨烯镀层20的制作过程中，镀膜室的内部持续通入的氮气为保护气，能够防止石墨烯被氧化。镀膜室内部的气压大于大气压，这使得外界的空气不会进入到镀膜室内部。所述氙气被压缩成压缩氙气，经过加热成高温压缩氙气，将该高温压缩氙气通入装有石墨烯粉体的储存室，从储存室出口喷出的气流中即为高温石墨烯射流，高温石墨烯射流喷射到聚丙烯薄膜的正面时，高温氙气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，包括绝缘基膜，其特征在于：所述绝缘基膜的正反两面均设置有石墨烯镀层，所述石墨烯镀层的表面涂覆有蜡封层。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，包括绝缘基膜，其特征在于：所述绝缘基膜的正反两面均设置有石墨烯镀层，所述石墨烯镀层的表面涂覆有蜡封层。2.根据权利要求1所述的一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，其特征在于：所述绝缘基膜为聚丙烯薄膜。3.根据权利要求2所述的一种脉冲储能电容器专用金属化薄膜，其特征在于：所述石墨烯镀层的制作方法包括如下步骤：步骤一、将聚丙烯薄膜送入镀膜室，镀膜室的内部持续通入氮气，镀膜室内部的气压保持在101.8～102.2kPa；所述镀膜室的内部设置有冷却辊和喷射管，所述喷射管设置在冷却辊的正上方；步骤二、先将所述聚丙烯薄膜的背面绕经冷却辊，所述喷射管的管口正对着聚丙烯薄膜的正面且喷射管的管口喷射出高温石墨烯射流，所述高温石墨烯射流为高温氙气夹杂有石墨烯粉体的气流，高温石墨烯射流喷射到聚丙烯薄膜的正面时，高温石墨烯射流中的一部分高温石墨烯粉体撞击聚丙烯薄膜的正面从而使得高温石墨烯粉体与聚丙烯薄膜结合；步骤三、重复步骤二2～3次即得到位于聚丙烯薄膜正面的石墨烯镀层；步骤四、将位于聚丙烯薄膜正面的石墨烯镀层绕经冷却辊，所述喷射管的管口正对着聚丙烯薄膜的背面且喷射管的管口喷射出高温石墨烯射流，所述高温石墨烯射流为高温氙气夹杂有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同林，陈五一，
申请(专利权)人：铜陵市超越电子有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34