纵向分区式金属化网格型安全膜电极结构制造技术

本发明专利技术涉及一种纵向分区式金属化网格型安全膜电极结构，具有上下层金属化安全膜，每层金属化安全膜的一边为无镀层的留边，另一边为镀层加厚边，在留边和加厚边之间的镀层在纵向上由宽度大致相等的连续镀层区和网格图案区间隔交替分布；网格图案区内各小块电极间没有直接的相互连接；以两层这种金属化安全膜叠加卷制电容器时，上下层的留边和镀层加厚边相互交错对应；同时上下层的连续镀层区与网格图案区相互交错对应。本发明专利技术总体发热量小，适于制作交流和高频电容器；增加安全可靠性和使用寿命；减小图案的空隙条对薄膜有效面积的损失率，降低了安全膜电容器的制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于制作交流和高频电容器的金属化安全膜，特别是涉及一种 金属化安全膜电极结构的改进。
技术介绍
在薄膜电容器领域，金属化安全膜技术已被熟知。它把蒸镀在介质上的金属化电 极镀层，用网格图案空隙分隔成数量极多的小块，每个小块构成一个小单元电容器的电极。 各小单元都有起熔断器作用的微小的镀层窄条，跨过隔离空隙与周围的小单元相连，电流 最后进入汇集电流的导电带——镀层加厚边。在这种结构的膜上如有电弱点击穿时，击穿 放电电流会把该点所在的小电极块的外连镀层窄条烧断，击穿电流得到熄灭，使具有击穿 点的小单元电容器与整体电容器隔断，达到自愈，而整体电容器损失了被隔离小单元的电 容量，却能保持继续正常工作，从而使电容器提高工作电压和使用寿命。现有技术网格型金属化安全膜，用网格式空隙把镀层分隔成方形或其它多边形小 块电极单元，每个小块的面积可以做的较小，因而每次击穿自愈的容量损失也小得多，这是 它的主要优点。但由于网格空隙条增密后，空隙条所占用的介质膜表面面积也增大，使膜料 的利用效率下降10 15%。现有技术为降低这一副作用，采用了金属化安全膜镀层横向分 区法，使网格型金属化安全膜的空隙条所占用的介质膜表面面积成倍减小，提高了介质膜 的利用率，如中国专利CN2434778Y、C N101013629A所述。但网格型金属化安全膜有一个重大缺陷由于它的每个小块与四周相邻小块之间 都有起熔断器作用的微小镀层窄条，而且极大部分小块不能直接与加厚边相邻，它们的电 流需要经过多重其他的小块和镀层窄条后才能到达加厚边；由于各小块的镀层窄条距加厚 边的位置不同，其流过的迭加电流不同，最靠近加厚边起熔断器作用的微小镀层窄条上流 过较大的迭加电流，这种迭加的电流产生较大的附加发热损耗，使该处的介质耐压降低，甚 至造成电压击穿。为了降低这种发热损耗需加大此处镀层窄条的宽度，但从熔断器所起的 安全保护作用考虑，此镀层窄条的宽度不能加大，对此矛盾，设计上不能两全。所以，网格 型金属化安全膜的各小块由于没有独立的起熔断器作用的微小的镀层窄条，小块间电流串 通、迭加，常会产生连带性击穿，安全保护的可靠性不如人意。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能适用于交流和高频工作的纵 向分区式金属化网格型安全膜电极结构，能成倍降低图案的空隙条对薄膜有效面积的损 失，增大膜料利用率，提高安全性和使用寿命，降低安全膜电容器制造成本。本专利技术所采用的技术方案是纵向分区式金属化网格型安全膜电极结构，具有上 下层金属化安全膜，每层金属化安全膜为在介质基膜上镀覆金属电极镀层构成复合膜，在 复合膜的一边为无镀层的留边，另一边为镀层加厚边，其特征在于在留边和加厚边之间的 镀层在纵向上由连续镀层区和网格图案区间隔交替分布，这两种区域在纵向上的宽度大致相等；以两层这种金属化安全膜叠加卷制电容器时，上下层的留边和镀层加厚边相互交错 对应，在横向上还错开一定距离，使叠层的两侧加厚边都位于突出的位置；同时上下层的连 续镀层区与网格图案区相互交错对应。本技术方案的特征还在于电极镀层的网格图案区的特殊设计，网格图案区的镀层 由T型空隙条分隔成上下两行小条块后，再用多条直角形空隙条把它们分隔成多列矩形电 极小块，每条直角形空隙条都与T型空隙条相交连通，每个电极小块都有一独立的起微型 熔断器作用的镀层窄条与相邻的连续镀层区或镀层加厚边相连。上述设计也可以变化为网格图案区的镀层由T型空隙条分隔成上下两行小条块 后，再用多条斜向空隙条把它们分隔成多列电极小块，其中首列和末列电极小块为梯形形 状，其余电极小块为平行四边形形状，每条斜向空隙条都与T型空隙条相交连通，每个电极 小块都有一独立的起微型熔断器作用的镀层窄条与相邻的连续镀层区或镀层加厚边相连。上述网格图案区的二行电极小块中首列两个电极小块由于与镀层加厚边相邻，其 镀层窄条直接跨于该电极小块与加厚边之间的空隙条的中间位置；其余各列电极小块的镀 层窄条跨于该电极小块与相邻的连续镀层区之间空隙条的离加厚边较近的一端。上述网格图案区内的两行电极小块的横向边长可作不相等分配，使电流路径短的 电极小块具有较大的面积，电流路径长的电极小块具有较小的面积，使各小块电极的电流 能以最短的路径、直接或通过低电阻的连续镀层区，流入镀层加厚边和电容器外电极。按本专利技术的技术方案，可设计成能应用于高压电容器的内串接式安全膜，上膜层 S、下膜层X密贴层叠，串接电容器单元横向按序排列，各相邻串接的单元之间连接处若为 留边时，则合并为一条较宽的纵向空白隔离带，或称内留边，由它把两侧处于不同串接单元 的连续分隔开，此内留边的宽度为外留边宽度的1.5 2倍；各相邻串接的单元之间连接处 若为连续镀层时，则相邻处镀层连为一体。上述两层特殊设计的金属化安全膜叠加卷制电容器时，上下层的留边和镀层加厚 边相互交错对应，在横向上还错开一定距离，使叠层的两侧加厚边都位于突出的位置；同时 上下层的连续镀层区与网格图案区相互交错对应，使金属化电容器能得到网格图案区的全 范围安全保护。卷绕开始之前把上下层膜交错对应的位置关系调整正确后，只要卷绕时保 持上下层膜的走向平行、同速、同張力，就能达到安全膜电容器的全范围得到安全保护的制 作精度要求。如果连续镀层区比网格图案区在纵向宽度上略缩短1 3mm，则可降低上述纵 向对准精度，卷绕时更容易达到电容器的全范围得到安全保护的制作精度要求。由于上述结构的特殊设计，使本专利技术具有如下优点1.本专利技术的纵向分区式新型金属化安全膜电极结构的网格图案区，分隔所得的电 极小块单元的面积减小，每次击穿自愈的容量损失大大缩小，增加了金属化安全膜电容器 的使用寿命。2.由于每个电极小块都有一独立的镀层窄条与相邻的连续镀层区或镀层加厚边 相连，各小块间没有串接的镀层窄条连接，增加了安全保护的可靠性。3.若考虑本设计独立的镀层窄条对击穿自愈电流的控制水平与现有网格型安全 膜每块小电极4个镀层窄条相同，本专利技术的纵向分区式新型金属化安全膜电极结构的起熔 断器作用的镀层窄条的宽度设计时，在保证灵敏安全地作击穿自愈的可靠保护的条件下可 适当加宽，从而减小了它在正常工作中流过工作电流的附加发热。4.本专利技术的纵向分区式新型金属化安全膜电极结构的网格图案区中各电极小块 单元的电流通路就近设置，首列小块电极单元与加厚边相邻而直接流入，其余各小块电极 单元的电流通过低电阻的连续镀层区流入镀层加厚边；还由于本技术方案的连续镀层区的 宽度设计为与网格图案电极区的宽度大致相等，即为电极小块边长的大致两倍，宽度与电 阻成反比，所以连续镀层区具有较低的镀层电阻，电流通路较短，且电阻低，从而降低了电 流的发热损耗。5.普通金属化膜的工作电流横向流入加厚边时，距离加厚边远的部分的电流要叠 加在距离加厚边近的部分上，因而电流密度在横向上为梯度分布，具有叠加效应，靠近加厚 边处电流密度最大电流发热量也最大，靠近留边处电流密度最小电流发热量也最小。而本 专利技术纵向分区式新型金属化安全膜电极结构的网格图案区中，每个小电极块之间没有直接 的电流连接通路，不会相互叠加，因而整个网格图案区的工作电流发热量都保持在靠近留 边处的最小水平，远低于普通金属化膜，在热设计中网格图案区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纵向分区式金属化网格型安全膜电极结构，具有上下层金属化安全膜，每层金属化安全膜为在介质基膜（２）上镀覆金属电极镀层构成复合膜，在复合膜的一边为无镀层的留边（２．１），另一边为镀层加厚边（１．１１），其特征在于在留边和加厚边之间的镀层在纵向上由连续镀层区（１．１）和网格图案区（１．２）间隔交替分布，这两种区域在纵向上的宽度大致相等；以两层这种金属化安全膜叠加卷制电容器时，上下层的留边（２．１）和镀层加厚边（１．１１）相互交错对应，在横向上还错开一定距离，使叠层的两侧加厚边都位于突出的位置；同时上下层的连续镀层区（１．１）与网格图案区（１．２）相互交错对应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴克明，
申请(专利权)人：浙江南洋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]