一种柔直金属化膜电容器及其生产方法技术

本发明专利技术提供一种柔直金属化膜电容器及其生产方法，电容器芯子包括基膜，其电晕处理面上设置有具有散热功能及防止拉弧功能的极板层，极板层包括通过电子束蒸镀在基膜电晕处理面上的第一绝缘层、通过蒸发舟蒸镀在第一绝缘层上的金属镀层、通过电子束蒸镀在金属镀层上的第二绝缘层；所述金属镀层位于第一绝缘层以及第二绝缘层之间，金属镀层的非喷金侧设有镂空区，通过设置镂空区能够利于分散纵向端沿电荷。在电容器破坏性试验过程中，可对其自愈热量进行屏蔽隔离并及时发散，不会导致自愈点附近的基膜烧蚀击穿，并有效防止拉弧现象产生，可有效提升该电容器破坏性试验性能。可有效提升该电容器破坏性试验性能。可有效提升该电容器破坏性试验性能。

【技术实现步骤摘要】
一种柔直金属化膜电容器及其生产方法


[0001]本专利技术涉及电容器
，尤其涉及一种柔直金属化膜电容器及其生产方法。

技术介绍

[0002]柔直金属化膜电容器在柔性直流输电工程中被广泛的应用，对其可靠性和安全性要求很高，通过破坏性试验进行电容器耐压、绝缘等电性能检测，检查电容器的极限承受能力，以及失效后的安全性十分重要。因此GB/T3667.1
‑
2016中规定了该类电容器的安全防护等级，不同材料的该类电容器需满足标准中规定的安全防护等级，通过在规定的试验条件下对其进行破坏性试验，才能保证该类电容器在使用时的安全性。
[0003]现有的金属化膜制成的电容器具有自愈特性，但由于生产工艺的不合理及使用环境严酷等因素，使其自愈时产生的热量无法及时散发，导致电容器自愈点附近的基膜烧蚀击穿，形成过度自愈现象，另一方面，电容器施加高电压后，膜层间的错边处易产生拉弧现象，其产生的热量也易烧蚀基膜，最终导致电容器破坏性试验性能降低。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种柔直金属化膜电容器及其生产方法，在电容器破坏性试验过程中，可对其自愈热量进行屏蔽隔离并及时发散，不会导致自愈点附近的基膜烧蚀击穿，并有效防止拉弧现象产生，可有效提升该电容器破坏性试验性能。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种柔直金属化膜电容器，包括外壳和设置在外壳内的由金属化膜卷制的电容器芯子；所述金属化膜包括：
[0007]基膜；构成卷制的电容器介质层，其电晕处理面上设置有具有散热功能及防止拉弧功能的极板层；
[0008]所述极板层包括通过电子束蒸镀在基膜电晕处理面上的第一绝缘层、通过蒸发舟蒸镀在第一绝缘层上的金属镀层、通过电子束蒸镀在金属镀层上的第二绝缘层；所述金属镀层位于第一绝缘层以及第二绝缘层之间；
[0009]所述金属镀层的非喷金侧设有镂空区，所述镂空区由多个横向开口、导角、纵向开口的镂空单元共同组成，利于分散纵向端沿电荷。
[0010]优选地，所述第一绝缘层、第二绝缘层材料为具有热传导效应的Al2O3、BN3、SiC、AlN、BeO、Si3N4中的任意一种，厚度为纳米级；所述第一绝缘层、第二绝缘层的导热系数大于20W/m.K，熔点大于2000℃。
[0011]优选地，所述镂空区的镂空单元沿纵向分布，镂空单元的镂空深度1.0mm～2mm，镂空单元的纵向间隔2.0mm～3.0mm。
[0012]优选地，所述金属镀层的方阻为3Ω/
□
～200Ω/
□
。
[0013]优选地，所述基膜的厚度为2.0μm～15μm。
[0014]一种柔直金属化膜电容器的生产方法，包括如下步骤：
[0015]S1、电容器芯子卷绕：配对使用两幅对称的本专利技术的金属化膜，将两幅金属化膜层叠错边，利用自动卷绕机将两幅金属化膜卷制成符合工艺要求的带芯棒的圆芯子或不带芯棒的圆芯子，其中，带芯棒的圆芯子用于制作圆柱形电容器，不带芯棒的圆芯子利用压扁机进行压扁后，用于制作方形电容器；
[0016]S2、定型：将卷制的电容器芯子放置在75℃烘箱环境中，定型12小时，用于排除芯子膜层间的空气和湿气；
[0017]S3、喷金：利用自动喷金机将金属颗粒喷涂在芯子的喷金面，金属颗粒熔融渗透至两幅金属化膜的金属镀层的喷金侧上，喷涂的金属颗粒冷却后构成喷金层，用于电连接金属镀层与引出线；
[0018]S4、焊接：将引出线焊接在喷金层上；
[0019]S5、封装：将焊接有两引出线的芯子装入外壳，注入环氧树脂并固化。
[0020]优选地，S2定型加工中，烘箱的内部固定连接有位于电容器芯子下方的气枪，通过气枪朝着镂空区吹出He气。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]当金属镀层自愈发生时，自愈热量可通过设置在金属镀层的正面及背面的第一绝缘层、第二绝缘层隔离及热传导效应即时向自愈点四周发散，从而有效防止自愈点附近的基膜因过热而烧蚀碳化，金属镀层的非喷金侧设有镂空区，可有效防止膜层间的错边处拉弧现象产生，电容器破坏性试验性能好。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的金属化膜结构横向剖示图；
[0024]图2为本专利技术电容器芯子的相邻层金属化薄膜横向剖示意图；
[0025]图3为本专利技术的金属化膜卷沿纵向局部侧示图；
[0026]图4为图1的A
‑
A示图；
[0027]图5为本专利技术镂空单元放大图；
[0028]图6为现有金属化膜电容器自愈原理示意图；
[0029]图7为本专利技术电容器自愈原理示意图；
[0030]图中：1、基膜；2、第一绝缘层；3、金属镀层；4、第二绝缘层；5、镂空区；51、横向开口；52、导角；53、纵向开口；6、金属镀层挥发区；7、导电通路。
具体实施方式
[0031]如图1
‑
7所示，一种柔直金属化膜电容器，包括外壳和设置在外壳内的由金属化膜卷制的电容器芯子，用于卷制电容器芯子的金属化膜包括基膜1，基膜1的厚度为2.0μm～15μm；设置在基膜1上的具有散热功能及防止拉弧功能的极板层，极板层设置在基膜1的电晕处理面，其包括通过电子束蒸镀在基膜1电晕处理面上的第一绝缘层2、通过蒸发舟蒸镀在第一绝缘层2上的金属镀层3及通过电子束蒸镀金属镀层3上的第二绝缘层4；金属镀层3位于第一绝缘层2以及第二绝缘层4之间。
[0032]金属镀层3的非喷金侧设有镂空区5，镂空区5由多个横向开口51、导角52、纵向开口53的镂空单元共同组成，利于分散纵向端沿电荷，有效降低端沿电荷密集度，防止拉弧现
象的产生；导角52设置于横向开口51以及纵向开口53之间，通过设置导角52能够降低镂空单元的表面曲率，避免尖端放电产生。
[0033]镂空区5的镂空单元沿纵向分布，镂空单元的镂空深度1.0mm～2mm，镂空单元的纵向间隔2.0mm～3.0mm；利于加工蒸发舟屏带挡板，能够进一步避免尖端放电。
[0034]第一绝缘层2、第二绝缘层4材料为具有热传导效应的Al2O3、BN3、SiC中的任意一种，厚度为纳米级；
[0035]其导热系数大于20W/m.K，熔点大于2000℃；金属镀层3的方阻为3Ω/
□
～200Ω/
□
。
[0036]如图6所示，现有金属化薄膜电容器自愈产生的热量无法及时散发，易导致自愈点附近的基膜1烧蚀碳化呈导电状态，同时金属镀层挥发区6因过热，发生金属喷溅，喷溅的金属与烧蚀碳化的导电疵点相连，从而形成电极与介质间的导电通路7，坏性试验时极易导致电容器短路失效。
[0037]如图4、图5、图7所示，本专利技术的柔直金属化膜电容器自愈产生的热量可通过第一绝缘层2、第二绝缘层4隔离并及时散发，不会导致自愈点附近的基膜1烧蚀碳化，即使金属镀层挥发区6因过热，发生金属喷溅，因金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔直金属化膜电容器，包括外壳和设置在外壳内的由金属化膜卷制的电容器芯子；其特征在于，所述金属化膜包括：基膜(1)；构成卷制的电容器介质层，其电晕处理面上设置有具有散热功能及防止拉弧功能的极板层；所述极板层包括通过电子束蒸镀在基膜电晕处理面上的第一绝缘层(2)、通过蒸发舟蒸镀在第一绝缘层(2)上的金属镀层(3)、通过电子束蒸镀在金属镀层(3)上的第二绝缘层(4)；所述金属镀层(3)位于第一绝缘层(2)以及第二绝缘层(4)之间；所述金属镀层(3)的非喷金侧设有镂空区(5)，所述镂空区(5)由多个镂空单元共同组成，所述镂空单元包括横向开口(51)、导角(52)、纵向开口(53)，利于分散纵向端沿电荷。2.根据权利要求1所述的一种柔直金属化膜电容器，其特征在于，所述第一绝缘层(2)、第二绝缘层(4)材料为具有热传导效应的Al2O3、BN3、SiC、AlN、BeO、Si3N4中的任意一种；所述第一绝缘层(2)、第二绝缘层(4)的导热系数大于20W/m.K，熔点大于2000℃。3.根据权利要求1所述的一种柔直金属化膜电容器，其特征在于，所述镂空区(5)的镂空单元沿纵向分布，镂空单元的镂空深度1.0mm～2.0mm，镂空单元的纵向间隔2.0mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：储松潮，钱立文，唐兵，吴成秀，冯玲，
申请(专利权)人：安徽铜峰电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：