电介质薄膜、使用该电介质薄膜的薄膜电容器、连结型电容器、逆变器及电动车辆制造技术

电介质薄膜，包括：树脂材料构成的薄膜状基材；和，位于基材的第一面的多个微小结构体。微小结构体具有：与第一面分离的第一部分；和，从第一面立起并支撑第一部分的第二部分。从第一面立起并支撑第一部分的第二部分。从第一面立起并支撑第一部分的第二部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电介质薄膜、使用该电介质薄膜的薄膜电容器、连结型电容器、逆变器及电动车辆


[0001]本公开涉及电介质薄膜、使用该电介质薄膜的薄膜电容器、连结型电容器、逆变器及电动车辆。

技术介绍

[0002]专利文献1记载了传统技术的一个示例。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2015
‑
201527号公报

技术实现思路

[0006]本公开的电介质薄膜包括：树脂材料构成的薄膜状基材；和，位于所述基材的第一面的多个微小结构体。所述微小结构体具有：与所述第一面分离的第一部分；和，从所述第一面立起并支撑所述第一部分的第二部分。
[0007]本公开的薄膜电容器具有：主体部，由在上述电介质薄膜上具有金属膜的金属化薄膜卷绕或层叠而成；和，设置于该主体部的外部电极。
[0008]本公开的连结型电容器通过母线连接有多个上述薄膜电容器。
[0009]本公开的逆变器包括：由开关元件构成的桥接电路，和，与该桥接电路连接且包括上述薄膜电容器的电容单元。
[0010]本公开的电动车辆包括：电源，与该电源连接的上述逆变器，与该逆变器连接的电机，和，由该电机驱动的车轮。
附图说明
[0011]本公开的目的、特征以及优点将从下述的详细描述和附图中变得更加清楚。
[0012]图1A是电介质薄膜的示意图。
[0013]图1B是电介质薄膜的示意图。
[0014]图1C是电介质薄膜的示意图。r/>[0015]图1D是电介质薄膜的示意图。
[0016]图1E是电介质薄膜的示意图。
[0017]图2A是示意性地表示在电介质薄膜的表面具有金属膜的结构的剖视图。
[0018]图2B是表示第一实施方式的薄膜电容器的外观立体图。
[0019]图3是示意性地表示薄膜电容器的第二实施方式的结构的展开立体图。
[0020]图4是示意性地表示连结型电容器的一个实施方式的结构的立体图。
[0021]图5是用于说明逆变器的一个实施方式的结构的概略结构图。
[0022]图6是表示电动车辆的一个实施方式的概略结构图。
具体实施方式
[0023]作为本公开的薄膜电容器的基础结构的薄膜电容器，是将在由例如聚丙烯树脂构成的电介质薄膜的表面上蒸镀作为电极的金属膜而成的金属化薄膜，卷绕或在一个方向上层叠多张而层叠形成的。
[0024]薄膜电容器具有自恢复性，即，即使在金属化薄膜的绝缘缺陷部分发生短路的情况下，也能够通过短路的能量使缺陷部分周边的金属膜蒸发、飞散，通过断线使绝缘缺陷部分绝缘化，具有防止薄膜电容器的绝缘破坏的优点。
[0025]在使薄膜电容器的自恢复性发挥作用方面，缺陷部分周边的金属膜蒸发、飞散时产生的气体的排出性能很重要。特别是，由于在邻接的金属化薄膜彼此密合的所谓绝缘边缘部附近气体难以排出，因此公开有例如使边缘部的金属化薄膜的表面粗糙度变粗来确保气体的排出性能的方法(参照专利文献1)。
[0026]金属化薄膜的表面粗糙度包括：对薄膜表面进行物理(喷砂等)或者化学(蚀刻等)处理的方法，以及，预先将颗粒状润滑剂等与原材料混合并薄膜化的方法等。然而，即使仅增加表面粗糙度以降低薄膜之间的粘附性，也不能充分地确保气体的排出性能，且有时会发生薄膜的破坏等。
[0027]图1A～图1E是电介质薄膜的示意图。图中，为了容易理解，以放大状态表示了微小结构体的形状。本实施方式的电介质薄膜1包括：树脂材料构成的薄膜状的基材10；和，位于基材10的第一面10a的多个微小结构体S。微小结构体S具有第一部分S1以及第二部分S2这两个部分。
[0028]基材10是由绝缘性的树脂材料形成的薄膜状的薄膜部件。作为绝缘性的树脂材料，例如可以举出聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚芳酯(PAR)、聚苯醚(PPE)、聚醚酰亚胺(PEI)以及环烯烃聚合物(COP)等。特别是聚芳酯(PAR)，由于绝缘破坏电压高，所以是优选的。
[0029]本实施方式的电介质薄膜1，作为构成薄膜电容器的金属化薄膜，宽度、长度以及厚度等各尺寸根据薄膜电容器所要求的特性被适当设定。
[0030]多个微小结构体S位于基材10的一个表面，即第一面10a上。微小结构体S的第一部分S1是从第一面10a分离的部分，在第一部分S1与第一面10a之间存在空隙。微小结构体S的第二部分S2从第一面10a立起，并支撑第一部分S1。第二部分S2只要进行支撑以维持第一部分S1与第一面10a之间的空隙即可。
[0031]在薄膜电容器的金属化薄膜中，在产生局部的绝缘缺陷部分的情况下，尽管缺陷部分周边的金属膜会短路，但短路部分因高电阻而发热，短路部分的金属膜自身蒸发、飞散，并断线。由于该金属膜的断线，绝缘缺陷部分的短路被绝缘化，从而自恢复。另一方面，短路部的金属膜蒸发、飞散时产生的气体有时会导致层叠的金属化薄膜剥离，进而气体膨胀而导致金属化薄膜的破坏。通过提高气体的排出性能，能够抑制这样的破坏。
[0032]微小结构体S在电介质薄膜1的表面上作为微小的凹凸，以实现适度的表面粗糙度。通过微小结构体S，能够降低与层叠的其他电介质薄膜的粘附性，从而使薄膜电容器自恢复时产生的气体的排出性能良好。进一步地，微小结构体S控制产生的气体的一部分的流动。尽管自恢复时产生的气体原本其流动是无序的或各向同性的，但仅此不能得到充分的气体排出性能。一部分气体流经由微小结构体S的第一部分S1和第二部分S2包围的空隙。也
就是说，通过采用上述结构，微小结构体S作为将气体的流动向一定方向引导的引导部而发挥功能。
[0033]通过将微小结构体S的第一部分S1或第二部分S2的至少任意一个设为沿与第一面10a平行的方向延伸的形状，并将延伸的方向设为预定的方向，能够将一部分气体的流动向期望的方向引导。
[0034]本实施方式的电介质薄膜1通过具有微小结构体S，能够在电介质薄膜1的表面实现适度的表面粗糙度，并且通过控制气体的流动，能够提高气体排出性能，并提高自恢复性。
[0035]本实施方式的微小结构体S如图1A的立体图以及图1C的主视图所示，是隧道状的一例。隧道状是指：第一部分S1为沿与第一面10a平行的方向延伸的顶部部分，第二部分S2作为侧壁分别对第一部分S1的宽度方向两端部进行支撑的结构。如图1A所示，本实施方式的微小结构体S为半圆筒的隧道状。也可以如本实施方式的半圆筒状那样，第一部分S1与第二部分S2的边界不明确。作为第一部分S1，只要是与第一面10a分离而产生空隙的部分即可；作为第二部分S2，只要是连接第一面10a和第一部分S1并保持空隙的部分即可。
[0036]本实施方式的隧道状的微小结构体S中，例如，高度H可以为0.05μm以上10μm以下，宽度W可以为0.1μm以上20μm以下，长度L可以为0.1以上200μm以下。另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.电介质薄膜，包括：树脂材料构成的薄膜状基材；和，位于所述基材的第一面的多个微小结构体；所述微小结构体具有：与所述第一面分离的第一部分；和，从所述第一面立起并支撑所述第一部分的第二部分。2.根据权利要求1所述的电介质薄膜，所述第一部分的一端部由所述第二部分支撑，且另一端部为自由端。3.根据权利要求1所述的电介质薄膜，所述第一部分的两端部分别被所述第二部分支撑。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电介质薄膜，所述第二部分由所述树脂材料构成。5.根据权利要求1～4中任一项所述的电介质薄膜，所述第一部分由所述树脂材料构成。6.根据权利要求1～5中任一项所述的电介质薄膜，所述微小结构体为拱形或者隧道状的构造体。7.根据权利要求1～6中任一项所述的电介质薄膜，所述微小结构体的高度为0.05μm以上20μm以下。8.根据权利要求2所述的电介质薄膜，所述第一面与所述自由端的间隔为0.05μm以上20μm以下。9.根据权利要求1～8中任一项所述的电介质薄膜，所述微小结构体的个数密度为1个/mm2以上3000个/mm2以下。10.根据权利要求1～9中任一项所述的电介质薄膜，为用于卷绕型薄膜电容器的电介质薄膜，半数以上的所述微小结构体的两端的开口方向以...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎洋一，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：