内串式防爆薄膜电容器的制作方法

1.本实用新型涉及薄膜电容器技术领域，特别涉及一种内串式防爆薄膜电容器。


背景技术：

2.金属化薄膜电容器具有寿命长、体积小、损耗低等优点，被广泛应用在家电、通讯、电力电子、风力发电、太阳能发电等领域。
3.随着科学技术的发展，人们对薄膜电容器的可靠性能提出了越来越高的要求。目前市场上使用的薄膜电容器，大多数不具备防爆功能或防爆功能不可靠，此类电容器失效后通常表现为电容器外壳炸裂、芯子熔融，且由于制成薄膜电容器芯子的薄膜不具备阻燃能力，失效后电容器存在起火的安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种内串式防爆薄膜电容器，旨在提供一种具有防爆功能的内串式防爆薄膜电容器。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的内串式防爆薄膜电容器，所述内串式防爆薄膜电容器包括电容器壳体以及设于所述电容器壳体内部的电容器芯子，所述电容器芯子由两层镀层形状相同或者不同的金属化薄膜层叠且卷绕而成，所述金属化薄膜包括介质薄膜以及设于介质薄膜上的金属镀层，所述金属镀层通过n个空白隔离带分隔成n-1个导电区，所述导电区通过分区蒸镀形成多个间隔设置的电极网格，相邻所述电极网格之间通过至少一个第一保险条实现连接。
6.可选地，所述金属化薄膜为两层结构对称的三串式薄膜，所述金属镀层通过四个所述空白隔离带分隔形成三个所述导电区和一个第一喷金区，四个所述空白隔离带分别为第一空白隔离带、第二空白隔离带、第三空白隔离带和第四空白隔离带，三个所述导电区分别为第一导电区、第二导电区和第三导电区，沿着所述金属化薄膜的宽度方向依次为所述第一空白隔离带、所述第一导电区、所述第二空白隔离带、所述第二导电区、所述第三空白隔离带、所述第三导电区、所述第四空白隔离带和所述第一喷金区。
7.可选地，所述第二空白隔离带设有至少一个第二保险条，所述第一导电区与所述第二导电区之间通过所述第二保险条实现连接。
8.可选地，所述第四空白隔离带设有至少一个第三保险条，所述第三导电区与所述第一喷金区之间通过所述第三保险条实现连接。
9.可选地，所述金属化薄膜为两层结构不同的四串式薄膜，分别为金属化薄膜a和金属化薄膜b；
10.所述金属化薄膜a的所述金属镀层通过五个所述空白隔离带分隔形成四个所述导电区，五个所述空白隔离带分别为a1空白隔离带、a2空白隔离带、a3空白隔离带、a4空白隔离带和a5空白隔离带，四个所述导电区分别为a1导电区、a2导电区、a3导电区和a4导电区，沿着所述金属化薄膜a的宽度方向依次为所述a1空白隔离带、所述a1导电区、所述a2空白隔
离带、所述a2导电区、所述a3空白隔离带、所述a3导电区、所述a4空白隔离带、所述a4导电区和所述a5空白隔离带；
11.所述金属化薄膜b的所述金属镀层通过所述空白隔离带分隔形成四个所述导电区和两个第二喷金区，五个所述空白隔离带分别为b1空白隔离带、b2空白隔离带、b3空白隔离带、b4空白隔离带和b5空白隔离带，四个所述导电区分别为b1导电区、b2导电区、b3导电区和b4导电区，沿着所述金属化薄膜b的宽度方向依次为所述第二喷金区、所述b1空白隔离带、所述b1导电区、所述b2空白隔离带、所述b2导电区、所述b3空白隔离带、所述b3导电区、所述b4空白隔离带、所述b4导电区、所述b5空白隔离带和所述第二喷金区。
12.可选地，所述a2空白隔离带和所述a4空白隔离带分别设有第四保险条，所述a1导电区和所述a2导电区之间通过所述第四保险条实现连接，所述a3导电区和所述a4导电区之间通过所述第四保险条实现连接；
13.所述b1空白隔离带、所述b3空白隔离带和所述b5空白隔离带分别设有第五保险条，所述第二喷金区和所述b1导电区之间通过所述第五保险条实现连接，所述b2导电区和所述b3导电区之间通过所述第五保险条实现连接，所述b4导电区和所述第二喷金区之间通过所述第五保险条实现连接。
14.可选地，所述金属化薄膜b的宽度大于所述金属化薄膜a的宽度。
15.可选地，所述金属化薄膜靠近喷金区的一侧为直边或者波浪边。
16.可选地，喷金区镀层的厚度大于或者等于所述导电区镀层的厚度。
17.可选地，未设有保险条的所述空白隔离带的宽度大于设有保险条的所述空白隔离带的宽度。
18.可选地，所述电极网格的形状为平行四边形、菱形和三角形中的至少一种。
19.本实用新型技术方案通过采用两层镀层形状相同或者不同的金属化薄膜层叠卷绕从而形成电容器芯子，该金属化薄膜包括介质薄膜以及设于介质薄膜上的金属镀层，金属镀层通过n个空白隔离带分隔成n-1个导电区，形成n-1个电容器，从而提高电容器的整体耐电压能力；导电区通过分区蒸镀形成多个间隔设置的电极网格，当电容器内部发生自愈击穿时，瞬间产生的大电流将会把该自愈点所在的电极网格对应的保险条迅速熔断。本实用新型由于采用了电容器串联分压以及在每一导电区内设置多个相互并联的电极网格的技术手段，所以，有效解决了现有技术中电容器可靠性不足且具有安全隐患的技术问题，进而实现了具有防爆功能的技术效果。
附图说明
20.图1为本实用新型三串式薄膜电容器芯子的结构示意图；
21.图2是沿图1中a-a线的剖视示意图；
22.图3为本实用新型金属化薄膜c第一实施例的结构示意图；
23.图4为本实用新型金属化薄膜c第二实施例的结构示意图；
24.图5为本实用新型金属化薄膜c第三实施例的结构示意图；
25.图6为本实用新型金属化薄膜c第四实施例的结构示意图；
26.图7为本实用新型金属化薄膜c第五实施例的结构示意图；
27.图8为本实用新型金属化薄膜c第六实施例的结构示意图；
28.图9为本实用新型四串式薄膜电容器芯子的结构示意图；
29.图10沿图9中b-b线的剖视示意图；
30.图11为本实用新型金属化薄膜a第一实施例的结构示意图；
31.图12为本实用新型金属化薄膜a第二实施例的结构示意图；
32.图13为本实用新型金属化薄膜a第三实施例的结构示意图；
33.图14为本实用新型金属化薄膜a第四实施例的结构示意图；
34.图15为本实用新型金属化薄膜a第五实施例的结构示意图；
35.图16为本实用新型金属化薄膜a第六实施例的结构示意图；
36.图17为本实用新型金属化薄膜b第一实施例的结构示意图；
37.图18为本实用新型金属化薄膜b第二实施例的结构示意图；
38.图19为本实用新型金属化薄膜b第三实施例的结构示意图；
39.图20为本实用新型金属化薄膜b第四实施例的结构示意图；
40.图21为本实用新型金属化薄膜b第五实施例的结构示意图；
41.图22为本实用新型金属化薄膜b第六实施例的结构示意图；
42.附图标号说明：
43.金属化薄膜c10；第一空白隔离带111；第一导电区121；第二空白隔离带112；第二导电区122；第二保险条1121；第三空白隔离带113；第三导电区123；第四空白隔离带114；第三保险条1141；第一喷金区13；金属化薄膜a20；a1空白隔离带211；a1导电区221；a2空白隔离带212；第四保险条2121；a2导电区222；a3空白隔离带213；a3导电区223；a4空白隔离带214；a4导电区224；a5空白隔离带215；金属化薄膜b30；第二喷金区31；b1空白隔离带321；第五保险条3211；b1导电区331；b2空白隔离带322；b2导电区332；b3空白隔离带323；b3导电区333；b4空白隔离带324；b4导电区334；b5空白隔离带325；电极网格40；第一保险条41。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技
术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
48.本实用新型提出一种内串式防爆薄膜电容器。
49.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
50.在本实用新型的实施例中，如图1、图3、图9和图11所示，该内串式防爆薄膜电容器包括电容器壳体以及设于电容器壳体内部的电容器芯子，电容器芯子由两层镀层形状相同或者不同的金属化薄膜层叠且卷绕而成，金属化薄膜包括介质薄膜以及设于介质薄膜上的金属镀层，金属镀层通过n个空白隔离带分隔成n-1个导电区，导电区通过分区蒸镀形成多个间隔设置的电极网格40，相邻电极网格40之间通过至少一个第一保险条41实现连接。
51.可以理解地，内串式防爆薄膜电容器包括电容器芯子、喷金层、引出端、电容器壳体和灌封胶，电容器芯子设于电容器壳体内部，电容器芯子通过喷金层与引出端连接，电容器芯子和电容器壳体之间具有间隙，该间隙填充有灌封胶，引出端的一端与电容器芯子连接，另一端穿过灌封胶且伸出电容器壳体。
52.在本实用新型中，用于叠卷形成电容器芯子的两层金属化薄膜镀层形状可以相同也可以不同，每一层金属化薄膜上的金属镀层均通过n个空白隔离带分隔成n-1个导电区，即可以通过三个空白隔离带形成两个导电区，又可以通过四个空白隔离带形成三个导电区，也可以通过五个空白隔离带形成四个导电区，以金属化薄膜形成三个导电区为例，如图1和图2所示，两层金属化薄膜叠卷，则形成等效于三个电容器串联的三串式结构，从而提高电容器整体耐电压能力，每一个导电区通过分区蒸镀形成多个间隔设置的电极网格40，电极网格40的形状可以是三角形、矩形、菱形或者平行四边形中的任一种或多种，相邻电极网格40之间通过至少一个保险条实现连接，从而使得该内串式防爆薄膜电容器具有防爆性能。
53.本实用新型技术方案通过采用两层镀层形状相同或者不同的金属化薄膜层叠卷绕从而形成电容器芯子，该金属化薄膜包括介质薄膜以及设于介质薄膜上的金属镀层，金属镀层通过n个空白隔离带分隔成n-1个导电区，形成n-1个电容器，从而提高电容器的整体耐电压能力；导电区通过分区蒸镀形成多个间隔设置的电极网格40，当电容器内部发生自愈击穿时，瞬间产生的大电流将会把该自愈点所在的电极网格40对应的保险条迅速熔断。本实用新型由于采用了电容器串联分压以及在每一导电区内设置多个相互并联的电极网格40的技术手段，所以，有效解决了现有技术中电容器可靠性不足且具有安全隐患的技术问题，进而实现了具有防爆功能的技术效果。
54.为了更好地理解内串式防爆薄膜电容器，本实用新型以三串式薄膜电容器和四串式薄膜电容器为例，结合说明书附图以及具体的实施方式进行说明。
55.在本实用新型中，如图1和图2所示，三串式薄膜电容器的电容器芯子由两层镀层形状相同或者不同的金属化薄膜层叠且卷绕形成，定义该金属化薄膜为金属化薄膜c10。
56.本实用新型提出金属化薄膜c10的第一实施例，如图3所示，该金属化薄膜c10的金属镀层通过四个空白隔离带分隔形成三个导电区和一个第一喷金区13，四个空白隔离带分别为第一空白隔离带111、第二空白隔离带112、第三空白隔离带113和第四空白隔离带114，
三个导电区分别为第一导电区121、第二导电区122和第三导电区123，沿着金属化薄膜c10的宽度方向依次为第一空白隔离带111、第一导电区121、第二空白隔离带112、第二导电区122、第三空白隔离带113、第三导电区123、第四空白隔离带114和第一喷金区13，第一导电区121、第二导电区122和第三导电区123所形成的电极网格40数量相同且位置对应，第二空白隔离带112设有多个第二保险条1121，第二保险条1121、第一导电区121的电极网格40以及第二导电区122的电极网格40为一一对应关系，第一导电区121与第二导电区122之间通过第二保险条1121实现连接，即第一导电区121和第二导电区122中位置对应的两个电极网格40通过一个第二保险条1121实现连接，同样地，第四空白隔离带114也设有多个第三保险条1141，第三导电区123中的每一个电极网格40均通过一个第三保险条1141与第一喷金区13实现连接。
57.本实用新型提出金属化薄膜c10的第二实施例，如图4所示，第二实施例与第一实施例的区别在于第二保险条1121和第三保险条1141的数量，第二保险条1121以及第三保险条1141的数量均增加，其中，第一导电区121的电极网格40与第二导电区122的电极网格40之间通过两个第二保险条1121实现连接，第三导电区123中的每一个电极网格40均通过两个第三保险条1141与第一喷金区13实现连接。
58.本实用新型提出金属化薄膜c10的第三实施例，如图5所示，第三实施例与第一实施例的区别在于电极网格40的形状，其中，第一实施例的电极网格40为矩形，第三实施例的电极网格40为非矩形的平行四边形，且位于不同导电区的电极网格40，其倾斜角度均相同。
59.本实用新型提出金属化薄膜c10的第四实施例，如图6所示，第四实施例与第三实施例的区别在于电极网格40的倾斜角度，其中，位于第一导电区121的电极网格40和位于第三导电区123的电极网格40倾斜角度一致，位于第二导电区122的电极网格40与位于第一导电区121的电极网格40倾斜角度不同且相互垂直。
60.本实用新型提出金属化薄膜c10的第五实施例，如图7所示，第五实施例与第三实施例的区别在于金属化薄膜c10的边缘形状，在第三实施例中，金属化薄膜c10在靠近第一喷金区13一侧的边缘形状为直边，而在第五实施例中，金属化薄膜c10在靠近第一喷金区13一侧的边缘形状为波浪边。
61.在本实用新型提出金属化薄膜c10的第六实施例，如图8所示，第六实施例与第一实施例中的区别在于电极网格40的形状以及第一保险条41的数量，三个导电区均形成交错型网格状，电极网格40的形状为菱形和三角形，电极网格40的四条边对应各设有一个第一保险条41。
62.在金属化薄膜c10的上述六个实施例中，金属化薄膜c10靠近第一喷金区13一侧边缘的镀层厚度均可设计为大于或者等于其他区域的镀层厚度。通过增加第一喷金区13的厚度，有利于喷金材料与其接触更牢固。如图2(a)所示，即第一喷金区13的镀层厚度大于其他区域的镀层厚度，如图2(b)所示，即第一喷金区13的镀层厚度等于其他区域的镀层厚度。
63.在金属化薄膜c10的上述六个实施例中，如图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，未设有保险条的空白隔离带的宽度大于设有保险条的空白隔离带的宽度。
64.在本实用新型中，三串式薄膜电容器的电容器芯子由两层镀层形状相同或者不同的金属化薄膜c10层叠且卷绕而成，金属化薄膜c10可以从第一实施例至第六实施例中任意选择两层进行配合，通过上述实施例所制成的内串式防爆薄膜电容器均具备防爆性能。
65.本实用新型提出四串式薄膜电容器的第一实施例，如图9和图10所示，四串式薄膜电容器的电容器芯子由两层镀层结构不同的金属化薄膜层叠且卷绕而成，该两层金属化薄膜分别为金属化薄膜a20和金属化薄膜b30，金属化薄膜a20的结构示意图如11所示，金属化薄膜b30的结构示意图如图17所示，其中，金属化薄膜a20的金属镀层通过五个空白隔离带分隔形成四个导电区，五个空白隔离带分别为a1空白隔离带211、a2空白隔离带212、a3空白隔离带213、a4空白隔离带214和a5空白隔离带215，四个导电区分别为a1导电区221、a2导电区222、a3导电区223和a4导电区224，沿着金属化薄膜a20的宽度方向依次为a1空白隔离带211、a1导电区221、a2空白隔离带212、a2导电区222、a3空白隔离带213、a3导电区223、a4空白隔离带214、a4导电区224和a5空白隔离带215；金属化薄膜b30的金属镀层通过空白隔离带分隔形成四个导电区和两个第二喷金区31，五个空白隔离带分别为b1空白隔离带321、b2空白隔离带322、b3空白隔离带323、b4空白隔离带324和b5空白隔离带325，四个导电区分别为b1导电区331、b2导电区332、b3导电区333和b4导电区334，沿着金属化薄膜b30的宽度方向依次为第二喷金区31、b1空白隔离带321、b1导电区331、b2空白隔离带322、b2导电区332、b3空白隔离带323、b3导电区333、b4空白隔离带324、b4导电区334、b5空白隔离带325和第二喷金区31。
66.在该实施例中，金属化薄膜a20的四个导电区所形成的电极网格40数量相同且位置对应，其中，a2空白隔离带212和a4空白隔离带214分别设有第四保险条2121，a1导电区221和a2导电区222之间通过第四保险条2121实现连接，a3导电区223和a4导电区224之间通过第四保险条2121实现连接，相邻导电区的两个电极网格40之间通过一个第四保险条2121实现连接；金属化薄膜b30的四个导电区所形成的电极网格40数量相同且位置对应，其中，b1空白隔离带321、b3空白隔离带323和b5空白隔离带325分别设有第五保险条3211，第二喷金区31和b1导电区331之间通过第五保险条3211实现连接，b2导电区332和b3导电区333之间通过第五保险条3211实现连接，b4导电区334和第二喷金区31之间通过第五保险条3211实现连接，即位于第一导电区121或者第四导电区的电极网格40通过一个第五保险条3211与第二喷金区31连接，位于第二导电区122的电极网格40与位于第三导电区123的电极网格40也通过一个第五保险条3211实现连接。
67.当金属化薄膜a20和金属化薄膜b30上下层叠时，如图10和图11所示，金属化薄膜a20的五个空白隔离带与金属化薄膜b30的五个空白隔离带一一对应，金属化薄膜a20的四个导电区也与金属化薄膜b30的四个导电区一一对应，此外，由于金属化薄膜b30的两端分别形成第二喷金区31，因此金属化薄膜b30的宽度大于金属化薄膜a20的宽度，第二喷金区31所在区域的镀层厚度大于其他导电区的镀层厚度。
68.本实用新型提出四串式薄膜电容器的第二实施例，如图12和图18所示，第二实施例与第一实施例的区别在于保险条的数量，金属化薄膜a20中，相邻导电区的两个电极网格40之间通过两个第四保险条2121实现连接，金属化薄膜b30中，位于第一导电区121或者第四导电区的电极网格40通过两个第五保险条3211与第二喷金区31连接，位于第二导电区122的电极网格40与位于第三导电区123的电极网格40也通过两个第五保险条3211实现连接，此外，第二喷金区31所在区域的镀层厚度等于其他导电区的厚度。
69.本实用新型提出四串式薄膜电容器的第三实施例，如图13和图19所示，第三实施例与第一实施例的区别在于电极网格40的形状以及金属化薄膜的边缘形状，在第一实施例
中，金属化薄膜a20和金属化薄膜b30的电极网格40均为矩形，且金属化薄膜b30在靠近第二喷金区一侧的边缘形状为直边，在第三实施例中，金属化薄膜a20和金属化薄膜b30的电极网格40均为非矩形的平行四边形，且位于不同导电区的电极网格40，其倾斜角度均相同，且金属化薄膜b30在靠近第二喷金区一侧的边缘形状为波浪边。
70.本实用新型提出四串式薄膜电容器的第四实施例，如图14和图20所示，第四实施例与第三实施例的区别在于电极网格40的分布位置，相邻电极网格40之间通过网格间隙实现分隔，在第三实施例中，四个导电区的网格间隙为错位设置，在第四实施例中，四个导电区的网格间隙为平行设置。
71.本实用新型提出四串式薄膜电容器的第五实施例，如图15和图21所示，第五实施例与第一实施例的区别在于电极网格40的倾斜角度，其中，在第一实施例中，金属化薄膜a20和金属化薄膜b30的电极网格40均为矩形，而在第五实施例中，金属化薄膜a20和金属化薄膜b30的电极网格40均为非矩形的平行四边形，且相邻导电区的电极网格40倾斜角度不同。
72.本实用新型提出四串式薄膜电容器的第六实施例，如图16和图22所示，第六实施例与第一实施例中的区别在于电极网格40的形状以及第一保险条41的数量，四个导电区均形成交错型网格状，电极网格40的形状有菱形和三角形，呈菱形的电极网格40的四条边对应各设有一个第一保险条41，形成三角形的电极网格40具有两个第一保险条41。
73.在四串式薄膜电容器的上述六个实施例中，如图11至图22所示，未设有保险条的空白隔离带的宽度大于设有保险条的空白隔离带的宽度。通过上述六个实施例所制成的内串式防爆薄膜电容器，均具备防爆性能。
74.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。