一种高压储能电容器的制作方法

1.本实用新型涉及一种电容器，特别涉及一种高压储能电容器。


背景技术：

2.普通金属化电极薄膜电容器是主要采用介质薄膜单面上的金属镀层作为电极，金属镀层的厚度一般在0.04μm以下。由于金属镀层很薄，所以普通金属化薄膜电容器的耐电流能力（dv/dt值）都很低，这限制了其在高频、高压、脉冲大电流工作场合（如美容机、充电桩、光伏发电、风力发电等）的应用。为了提高电容器的耐峰值电流冲击能力（dv/dt值），普遍采用双面金属化电极作为电极生产的薄膜电容器。
3.双面金属化电极就是在作为载体的薄膜两个面上都蒸镀金属层，由于进行蒸镀的是载体薄膜而不是介质膜，蒸镀过程不会对介质薄膜造成损伤，所以蒸镀的金属层厚度可以比单面金属化薄膜的大很多，通常为5倍以上。而且由于是“双面（两个表面）”金属化，所以，双面金属化电极的耐电流能力比单面金属化电极提高10多倍以上。另外，采用双面金属化电极的薄膜电容器具有良好的自愈性。
4.例如，在专利cn211455542u中就提到了一种高储能密度金属化薄膜电容器芯子，该金属化薄膜电容器芯子包括两层层叠卷绕的介质薄膜，两层介质薄膜的结构完全相同，所述介质薄膜包括一层双面镀金属化聚酯膜和一层高介电聚合物复合介质材料薄膜，所述双面镀金属化聚酯膜置于高介电聚合物复合介质材料薄膜的上表面，所述双面镀金属化聚酯膜是电容器芯子的电极，所述高介电聚合物复合介质材料薄膜是电容器芯子的介质材料。
5.上述的高储能密度金属化薄膜电容器芯子，其在制作时，是由两层金属膜加一层介质薄膜卷绕而成的，这种结构，蒸镀双面膜的聚酯膜，仅起蒸镀载体作用，不起绝缘介质的作用，每一层就会多出一层不起绝缘介质作用的薄膜，这样也就会导致最终卷制成的电容器芯子的直径比较大从而电容器体积会比较大，相对应的，所需的安装空间也就比较大，而像美容机器、充电桩、光伏太阳能逆变器等使用场景，所能给到电容器的安装空间时比较有限的，安装就比较的麻烦。此外该方案制造的电容器采用了聚酯膜和聚丙烯膜两种材料，聚丙烯膜热定型温度是100
‑
110℃，而聚酯膜热定型温度是130
‑
140℃，电容器芯子只能按聚丙烯膜的热定型温度100
‑
110℃进行热处理，就会造成聚酯膜因热定型温度不够而不能完全聚合定型，材料层与层之间容易形成间隙从而严重影响电容器的可靠性及寿命。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小、方便安装、储能密度高的高压储能电容器。
7.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种高压储能电容器，其创新点在于：由四层金属化薄膜依次层叠卷绕而成，每层金属化薄膜包含一层金属层与一层绝缘层；第一层金属化薄膜与第二层金属化薄膜的金属层相向层叠设置形成一加厚金属层，第
三层金属化薄膜与第四层金属化薄膜的金属层相向层叠设置形成另一加厚金属层；第二层金属化薄膜与第三层金属化薄膜的绝缘层相向层叠设置形成一加厚绝缘层。
8.本实用新型的优点在于：通过加厚金属层来提高储能密度，确保了储能的高要求承载能力强、耐脉冲，而加厚的绝缘介质材料又提高了耐压，卷绕生产过程中会省去传统双面金属化薄膜载体薄膜的厚度，即卷绕的电容器芯子的体积会比较的小，对于安装所需的空间要求也就降低了，方便了电容器的安装，此外由于采用的是同一种介质材料，热处理定型时会让材料结合得更紧密，该办法生产的电容器具有长寿命、高可靠性。
9.本实用新型的高压储能电容器具有体积小、耐脉冲大电流、耐压高、高可靠性、长寿命的特点，适用于如美容机、充电桩、光伏发电、风力发电等场景。
附图说明
10.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
11.图1为本实用新型的高压储能电容器的示意图。
12.图2为传统的双面金属化薄膜电容器的示意图。
具体实施方式
13.下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
14.如图1所示，本实用新型的高压储能电容器由由四层金属化薄膜依次层叠卷绕而成，每层金属化薄膜包含一层金属层12与一层绝缘层11，四层金属化薄膜自上而下依次为第一层金属化薄膜1、第二层金属化薄膜2、第三层金属化薄膜3、第四层金属化薄膜4。
15.第一层金属化薄膜1与第二层金属化薄膜2的金属层相向层叠设置形成一加厚金属层，第三层金属化薄膜3与第四层金属化薄膜4的金属层相向层叠设置形成另一加厚金属层。
16.第二层金属化薄膜2与第三层金属化薄膜3的绝缘层相向层叠设置形成一加厚绝缘层。
17.如图2所示传统双面金属化薄膜电容器，是由一层双面膜、一层光膜、一层单面膜卷制而成的，而采用本实用新型的高压储能电容器，在体积相同的基础上，可以将电容量做大，电气性能更佳，当然，传统的方式也可以采用两层双面膜，再配套两层光膜，这样卷制出的电容器的体积会更大。
18.在实际卷绕过程中，位于最外与最内层的第一层金属化薄膜的绝缘层与第四层金属化薄膜的绝缘层同样相向层叠设置形成加厚绝缘层，采用两层金属层相向设置的单面金属化薄膜形成一加厚金属层和采用两层金属层相背设置的单面金属化薄膜形成一加厚的绝缘介质材料。
19.在本实用新型中，由四层金属化薄膜层叠后卷绕而成，采用两层金属层相向设置的单面金属化薄膜形成一加厚金属层；采用两层金属层相背设置的单面金属化薄膜形成一加厚的绝缘介质材料，通过加厚金属层来提高储能密度，确保了储能的高要求，承载能力强、耐脉冲，而加厚的绝缘介质材料又提高了耐压，卷绕生产过程中会省去传统双面金属化薄膜载体薄膜的厚度，即卷绕的电容器芯子的体积会比较的小，对于安装所需的空间要求
也就降低了，方便了电容器的安装。此外由于采用的是同一种介质材料，热处理定型时会让材料结合得更紧密，该办法生产的电容器具有高可靠性、长寿命。
20.本实用新型的高压储能电容器具有体积小、耐脉冲大电流、耐压高、高可靠性、长寿命的特点，适用于如美容机、充电桩、光伏发电、风力发电等场景。
21.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种高压储能电容器，其特征在于：由四层金属化薄膜依次层叠卷绕而成，每层金属化薄膜包含一层金属层与一层绝缘层；第一层金属化薄膜与第二层金属化薄膜的金属层相向层叠设置形成一加厚金属层，第三层金属化薄膜与第四层金属化薄膜的金属层相向层叠设置形成另一加厚金属层；第二层金属化薄膜与第三层金属化薄膜的绝缘层相向层叠设置形成一加厚绝缘层。

技术总结
本实用新型涉及一种高压储能电容器，由四层金属化薄膜依次层叠卷绕而成，每层金属化薄膜包含一层金属层与一层绝缘层；第一层金属化薄膜与第二层金属化薄膜的金属层相向层叠设置形成一加厚金属层，第三层金属化薄膜与第四层金属化薄膜的金属层相向层叠设置形成另一加厚金属层；第二层金属化薄膜与第三层金属化薄膜的绝缘层相向层叠设置形成一加厚绝缘层。本实用新型的优点在于：采用两层金属层相向设置的单面金属化薄膜形成一加厚金属层和采用两层金属层相背设置的单面金属化薄膜形成一加厚的绝缘介质材料，通过加厚金属层来提高储能密度，确保了储能的高要求，承载能力强、耐脉冲；通过加厚的绝缘介质层提高了耐压。通过加厚的绝缘介质层提高了耐压。通过加厚的绝缘介质层提高了耐压。


技术研发人员：姜燚 陆建红 姜佳佳
受保护的技术使用者：南通日精电子有限公司
技术研发日：2021.03.10
技术公布日：2021/11/14