System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种金属化薄膜电容器的热处理方法技术_技高网

一种金属化薄膜电容器的热处理方法技术

技术编号:40465815 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-22 23:19
本发明专利技术涉及一种金属化薄膜电容器的热处理方法,其中金属化薄膜电容器包括电容芯子,电容芯子为圆芯式或扁芯式,其由至少一个聚丙烯薄膜卷绕而成,电容芯子在卷绕后其上下端分别喷涂有若干个金属层;其中,聚丙烯薄膜表面分布有若干个蒸镀铝层,蒸镀铝层上设置有金属加厚层、且相相邻的蒸镀铝层之间设置有留边。采用多种不同的材料对若干个金属层进行喷涂,从而有效的增加了电容器产品的端面过流能力和散热能力。利用热处理和热压夹具的配合可以有效的保证了电容芯子内外温差小,保证卷绕后的电容芯子内部张力充分释放,保证聚丙烯薄膜内部张力的均匀性,使用范围广、且实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电容器,具体是一种金属化薄膜电容器的热处理方法


技术介绍

1、目前传统的金属化薄膜电容器在卷绕成型后,都是直接喷涂纯锌或者锌锡合金两种材料,形成整体的电极面,然后焊接。在现有技术中,受到焊接工艺的限制,电容器端电极材料大多采用锌、锡锌合金,但锌、锌锡合金存在电阻率高和导热系数低的缺点,锌、锡的电阻率分别为59nω.m和11.4nω.m,锌、锡的导热系数分别为112w/mk、64w/mk;在大电流通过电容器端电极时,会产生电荷载流子(电子或空穴),被介质和电极的陷阱带所俘获,形成陷阱电荷,导致材料结构的破坏,限制了电容器的使用寿命,也限制了电容器更高电流发展,同时薄膜电容器在使用过程中会产生大量的热量,对薄膜电容器产生一定的损伤。

2、而且,市场上普遍使用的金属化薄膜电容器,在加工过程中使用的热处理方法都是使其聚丙烯薄膜在径向和横向上发生的热收缩,把卷绕残留在薄膜内的水气和空气挤出,以提高卷绕后的电容器芯子薄膜层之间的紧密度。目前,常规的热处理是先预热压,然后采用大气烘箱或真空烘箱进行热处理。但是大气烘箱热处理受热处理夹具和热处理工艺的影响,很难100%将卷绕后残留在薄膜内的水气和空气挤出,且因其空气和水汽无法完全排除,所以导致目前国内的薄膜耐压水平无法提升到薄膜的极限;空烘箱进行热处理的使用功率比较大,环境噪音比较大,工作环境很难使用,同时升温比较缓慢,且因真空空间尺寸空间比较大,内部温度无法达到均匀,所以导致产品在其烘箱内部受热不均,导致其薄膜层之间的空气和水汽无法均匀排除,从而导致电容器芯子热处理一致性很差。

3、因此,有必要进一步改进。


技术实现思路

1、本专利技术的目的旨在提供一种金属化薄膜电容器的热处理方法,以克服现有技术中的不足之处。

2、按此目的设计的一种金属化薄膜电容器,包括电容芯子,电容芯子为扁芯式,其由至少一个聚丙烯薄膜卷绕而成,电容芯子在卷绕后其上下端分别喷涂有若干个金属层;其中,聚丙烯薄膜表面分布有若干个蒸镀铝层,蒸镀铝层上设置有金属加厚层、且相相邻的蒸镀铝层之间设置有留边。

3、金属加厚层与蒸镀铝层之间设置有倾斜过渡层,倾斜过渡层朝留边的方向向下倾斜设置。

4、金属加厚层为蒸镀在蒸镀铝层表面的蒸镀锌;倾斜过渡层为蒸镀在蒸镀铝层表面的蒸镀锌,其一侧厚度与金属加厚层厚度相同、且二者相连,另一侧厚度呈直线逐渐减少、且与蒸镀铝层表面相连;其中,倾斜过渡层的方阻值在厚度倾斜加大过程中逐步增大。

5、若干个金属层至少包括三层,并分别为第一层、第二层和第三层;其中,第一层为最底层、且为纯锌金属层或锡锌合金层,第二层为中间层、且为纯铝金属层或纯铜金属层,第三层为表面层、且为纯锌金属层或锡锌合金层。

6、一种金属化薄膜电容器的热处理方法,包括上述金属化薄膜电容器,其中热处理方法包括以下步骤:

7、步骤1:电容芯子为扁芯式,并在卷绕后放置在温度为25±5℃、湿度≤30%的净化卷绕房间内4-6小时;

8、步骤2:将若干个电容芯子逐一放置在热压夹具的每一层上,随后将热压夹具放置在电动压力台或气动压力台上,并施加压力0.35-0.6mpa,使若干个电容芯子压紧后再利用紧固件对热压夹具进行锁紧;

9、步骤3:将锁紧后的热压夹具放置在烘干设备内,并通过烘干设备的温度变化对若干个电容芯子依次进行升温、保温、再升温、再保湿、降温处理;

10、步骤4:将热压夹具从烘干设备内取出,并拆开热压夹具,即可完成扁芯式电容芯子的热处理制作。

11、在步骤2中,热压夹具包括支架,支架上固定设置有定位柱,定位柱设置有至少左右两个、且上部分别设置有螺纹部,至少左右两个定位柱从下往上定位叠放有若干个隔板;若干个电容芯子逐一放置在相邻的隔板之间;位于最上层的隔板上还设置有第一压板和第二压板,第一压板位于第二压板下方、且二者之间设置有弹性件,弹性件套设在定位柱上、且分别弹性作用在第一压板和第二压板上。

12、电动压力台或气动压力台对第二压板施加压力0.35-0.6mpa,第二压板通过弹性件对第一压板进行压力传递,并通过第一压板和若干个隔板的配合分别对若干个电容芯子进行压紧,然后将紧固件作用在螺纹部上,并对第二压板进行锁紧。

13、在步骤3中,烘干设备至少为大气烘箱、或隧道炉、或鼓风烘箱,其温度变化包括以下阶段:

14、第一阶段升温:将室温提升至85℃、且升温时间30-60min;

15、第二阶段保温:保持85℃、且保温时间2h;

16、第三阶段升温:将85℃提升至最高温度、且升温时间15-30min,其中最高温度为100℃、105℃、110℃三个温度的某个温度;

17、第四阶段保温:保持最高温度、且保温时间16-26h;

18、第五阶段降温:将最高温度降温至50℃以下、且降温时间4-6小时。

19、本专利技术通过上述结构的改良,与现有技术相比,具有以下优点:

20、1、留边的设置能保证电容芯子在卷绕时,多个聚丙烯薄膜之间有一定的绝缘强度,而且能够增大电容芯子的载流截面积,使电容芯子的耐流能力增大,同时能有效地提高电容芯子的耐高压安全距离,避免爬电产生飞弧。

21、2、采用若干个金属层做电极,能提高电容芯子的耐压强和自愈性能,同时还减少电容芯子并联的焊点数,降低虚焊的故障率。

22、3、在蒸镀铝层上设置有金属加厚层,同时在二者之间设置有倾斜过渡层,不但减少电容器成品的损耗和esr,而且还能增强电容器成品的耐电流能力和脉冲寿命等级,同时也能降低产品体积,增加产品能量密度比。

23、4、电容芯子在卷绕完成后静止放置4-6小时,能使卷绕后的电容芯子内部张力充分释放,保证多个聚丙烯薄膜之间的间隙内部张力的均匀性;而且热处理时采用递变式逐步升温的方式对电容芯子进行定型和降温,能避免多个聚丙烯薄膜因温度快速变化导致的收缩不一致问题,从而保证多个聚丙烯薄膜的收缩稳定性和一致性;同时热处理时采用的热压夹具利用了弹性件的压力递加方式对若干个电容芯子进行施压,使若干个电容芯子能够进行压紧,以避免电容器产品在定型过程中,因聚丙烯薄膜的收缩导致电容芯子厚度变小的问题,有效地保证了在烘干设备内的电容芯子内部的空气充分排除,保证多个聚丙烯薄膜之间的紧密度。

24、5、可广泛地适用于不同的行业产品,例如高压变频器、轨道交通、新能源等,特别是对于高储能脉冲电容器行业产品的能量提升和产品的一致性保证起到关键作用。

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【技术保护点】

1.一种金属化薄膜电容器的热处理方法,所述金属化薄膜电容器包括电容芯子(1),电容芯子(1)为扁芯式,其由至少一个聚丙烯薄膜(2)卷绕而成,电容芯子(1)在卷绕后其上下端分别喷涂有若干个金属层;其中,聚丙烯薄膜(2)表面分布有若干个蒸镀铝层(3),蒸镀铝层(3)上设置有金属加厚层(4)、且相相邻的蒸镀铝层(3)之间设置有留边(5);

2.根据权利要求1所述金属化薄膜电容器的热处理方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述金属化薄膜电容器的热处理方法,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种金属化薄膜电容器的热处理方法,所述金属化薄膜电容器包括电容芯子(1),电容芯子(1)为扁芯式,其由至少一个聚丙烯薄膜(2)卷绕而成,电容芯子(1)在卷绕后其上下端分别喷涂有若干个金属层;其中,聚丙烯薄膜(2)表面分布有若干个蒸镀铝层(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖俊王勇平李瑞江俞广铨
申请(专利权)人:佛山市肯博电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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