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一种耐高压性金属化聚合物介质薄膜和电容器制造技术

技术编号:41046218 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-23 21:44
本技术公开了一种耐高压性金属化聚合物介质薄膜和电容器,为叠层结构,自一侧向另一侧依次为聚合物介质薄膜、锌铝金属化薄膜和安全防爆膜;薄膜的任一边上设置有锌基金属化加强边,其截面为三角形,该锌基金属化加强边设置于锌铝金属化薄膜和安全防爆膜之间;所述安全防爆膜为波浪形状。有效解决了现有技术中聚合物薄膜厚度降低的情况下无法保持耐高压的问题,从而实现了提高耐高压性来满足现有电容器要求的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电容器,具体涉及一种耐高压性金属化聚合物介质薄膜和电容器


技术介绍

1、这里的陈述仅提供与本技术相关的
技术介绍
,而不必然地构成现有技术。

2、薄膜电容器由于绝缘电阻高,可靠性优异,被用于家电设备、车载电子设备、电力电子设备等。当前薄膜电容行业从过去家电、照明为主的需求驱动向新能源车、光伏风电需求驱动转换,随着双碳目标的推进,新能源及其它工业类应用处于高速发展时期,也带动薄膜电容器市场蓄势待发。

3、一般情况下,在金属化前,聚丙烯薄膜的耐压能力一般为600v/μm,而金属化以后为300v/μm,大致下降一半,为保证耐电压能力,一般采用额定电压的2倍,所以目前母线电容一般选取4μm以上厚度的聚合物薄膜,以保证绝缘强度。

4、随着薄膜电容器向小型化发展的越来越快,要求选取的聚合物薄膜厚度不断减小,且要求金属化聚合物薄膜耐高压能力不断提高,特别是金属化聚合物薄膜在生产过程中因为种种原因(如原料本身的杂质、环境温度湿度等),会带有一定的缺陷或杂质,使得金属化聚合物薄膜部分区域的耐电强度低于其它区域,这些耐电强度低的区域被称之为电弱点。在实际应用过程中,随着金属化聚合物膜上的场强升高,这些耐电压低的区域很容易被首先击穿形成短路。因此要求更高的耐高压性能。

5、目前的金属化聚合物薄膜无法在选取聚合物薄膜厚度降低的情况下依旧保持很高的耐压性,导致电容器无法满足实际应用的要求。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本技术的目的是提供一种耐高压性金属化聚合物介质薄膜和电容器。

2、为了实现上述目的,本技术是通过如下的技术方案来实现:

3、第一方面,本技术提供一种耐高压性金属化聚合物介质薄膜,为叠层结构,自一侧向另一侧依次为聚合物介质薄膜、锌铝金属化薄膜和安全防爆膜;

4、薄膜的任一边上设置有锌基金属化加强边,其截面为三角形,该锌基金属化加强边设置于锌铝金属化薄膜和安全防爆膜之间;

5、所述安全防爆膜为波浪形状。

6、加强边的厚度比未设置加强边的普通边厚,在分切制备电容时,有锌基金属化加强边的区域由于与电容器进行喷金,从而减少接触电阻,而普通区为电容器的金属极板,安全防爆膜在保证电容器容量的条件下,进一步提高了电容器的耐高压性能和耐波纹电流能力。

7、使得金属化聚合物介质薄膜拥有更高的耐高压性能和安全性,所以有效的解决了现有技术中聚合物薄膜在厚度降低时,无法保持耐高压的问题,从而实现了提高耐高压性来满足现有电容器要求的技术效果。

8、锌铝金属化薄膜为采用锌材料和铝材料以真空蒸镀的方式在所述的聚合物介质薄膜上形成。

9、所述的锌基金属化加强边采用真空蒸镀的方式在锌铝金属化薄膜上形成。锌基金属化加强边的材料为锌和铜,锌和铜的质量比为1:(0.01-0.4)。

10、锌基金属化加强边设置于锌铝金属化薄膜和安全防爆膜之间,有利于形成锌铜铝合金氧化膜,进一步提高聚合物介质薄膜和电容器的耐高压性能,锌基金属化加强边位于锌铝金属化薄膜上方,同时也降低了锌铝金属化薄膜中铝和锌发生电池反应的风险,提高了电容器的使用寿命。

11、在一些实施例中,锌铝金属化薄膜与聚合物介质薄膜平整对齐。

12、优选的,锌铝金属化薄膜的厚度为1-15nm。

13、优选的,锌基金属化加强边位于锌铝金属化薄膜任意一侧,且与其平齐对整。

14、优选的,锌基金属化加强边的截面形状为直角三角形,使得其相对方阻较高,提高聚合物介质薄膜和电容器的耐高压性能,同时方便电容器的喷金处理。

15、进一步优选的,锌基金属化加强边的高度为30-60nm。

16、在一些实施例中,所述安全防爆膜的相邻两波浪之间间隔0.1-1μm。

17、优选的,安全防爆膜完全覆盖锌基加强边和锌铝金属化薄膜。

18、优选的,安全防爆膜的厚度为0.1-0.6nm。

19、在一些实施例中,锌基金属化加强边与安全防爆膜之间设置有锌铝铜合金氧化膜。

20、优选的,锌铝金属化薄膜与安全防爆膜之间设置锌铝合金氧化膜。

21、第二方面,本技术提出一种电容器,其内芯部分采用所述耐高压性金属化聚合物介质薄膜制备而成。

22、金属化聚合物介质薄膜电容是通过聚合物薄膜做介质,以金属化薄膜做为电极,通过分切工序制备为电容。

23、上述本技术的一种或多种实施例取得的有益效果如下:

24、本技术包括聚合物介质薄膜、锌铝金属化薄膜、锌基加强边和安全防爆膜,锌铝金属化薄膜置于聚合物介质薄膜,锌铝金属化薄膜完全覆盖聚合物介质薄膜。锌基金属加强边置于设于锌铝金属化薄膜的任意一边,安全防爆膜位于锌铝金属化薄膜和锌基加强边上方。由于在聚合物介质薄膜上形成锌铝金属化薄膜、锌基加强边和安全防爆膜的技术手段,使得金属化聚合物介质薄膜拥有更高的耐压性能,所以,有效解决了现有技术中聚合物薄膜厚度降低的情况下无法保持耐高压的问题,从而实现了提高耐高压性来满足现有电容器要求的技术效果。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:为叠层结构,自一侧向另一侧依次为聚合物介质薄膜、锌铝金属化薄膜和安全防爆膜;

2.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌铝金属化薄膜与聚合物介质薄膜平整对齐。

3.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌铝金属化薄膜的厚度为1-15nm。

4.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌基金属化加强边位于锌铝金属化薄膜任意一侧,且与其平齐对整。

5.根据权利要求4所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌基金属化加强边的截面形状为直角三角形。

6.根据权利要求5所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌基金属化加强边的高度为30-60nm。

7.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:所述安全防爆膜的相邻两波浪之间间隔0.1-1μm。

8.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:安全防爆膜完全覆盖锌基加强边和锌铝金属化薄膜,安全防爆膜的厚度为0.1-0.6nm。

9.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌基金属化加强边与安全防爆膜之间设置有锌铝铜合金氧化膜;

10.一种电容器,其特征在于:其内芯部分采用权利要求1-9任一所述耐高压性金属化聚合物介质薄膜制备而成。

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【技术特征摘要】

1.一种耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:为叠层结构,自一侧向另一侧依次为聚合物介质薄膜、锌铝金属化薄膜和安全防爆膜;

2.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌铝金属化薄膜与聚合物介质薄膜平整对齐。

3.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌铝金属化薄膜的厚度为1-15nm。

4.根据权利要求1所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌基金属化加强边位于锌铝金属化薄膜任意一侧,且与其平齐对整。

5.根据权利要求4所述的耐高压性金属化聚合物介质薄膜,其特征在于:锌基金属化加强边的截面形状为直角三角形。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕伟刘飞
申请(专利权)人:山东大学
类型:新型
国别省市:

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