专利名称：干式网状防爆金属化薄膜电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种干式网状防爆金属化薄膜电容器。
背景技术：
市场上的防爆电容器多种多样，比较通用的通常采用压力防爆装置加液体填充的方式。其工作原理就是若电容芯子发生失效击穿，形成短路瞬间产生大量热量将金属化膜气化，产生大量气体使电容内部压力增大，直到电容压力防暴装置产生变形将电极拉断，使正在工作的电容器处于开路状态，从而达到防止电容器爆炸的目的。但此类电容器多是液 体填充，结构比较复杂，加工工艺难度大，由于装配技术不良而造成防爆电容器报废的现象经常发生，也存在封装密封不够构成性能隐患。另外，由于现有防爆电容器主要是采用油浸式，这一种方式对气体的流动有利，但在防爆电容器失效时，由于外壳过度变形，很容易造成填充剂发生泄漏，对电容器使用安全带来了一些问题。加上油浸式电容器需要对外壳进行清洗，必须使用能使油性填充剂溶解的化学试剂，如香蕉水等，若处理不好，不仅对操作人员身体伤害，还会对环境造成污染。现有金属化薄膜电容器失效后均会分解产生气体，同时伴有高温，极易爆引起爆炸及燃烧现象，现采用的安全防护结构均采用锡焊的方式，防爆极一端锡焊接在导电柱上，另一端锡焊在防爆板的铁片上，该结构产品工艺流程复杂，产品加工过程的质量受人为因素的影响较大，质量差，损耗大，绝缘电阻低，自愈性能差，性能不稳定，过载能力差等缺点。现有防爆电容器不能满足小功率直流母线钳位，小功率线路板安装，中/低压变压器、中高压变频器、风电并网变频器、高频电源机车逆变电源等领域电容器的需要。
发明内容本发明的目的在于弥补现有技术的不足，设计出一种干式网状防爆金属化薄膜电容器，解决现有压力防爆装置加液体填充电容器结构复杂；已有金属化薄膜防爆电容器结构产品工艺流程复杂，质量差，易燃易爆，可靠性能差，使用寿命短等问题。本发明的技术方案如下干式网状防爆金属化薄膜电容器，包括电容器外壳、盖板、电容芯子、芯子引出电极，以及连接电容芯子与电极的铜带，填充到电容器内部的环氧树脂灌封材料，电容芯子由金属化薄膜卷制而成，金属化薄膜包括聚丙烯薄膜介质层及涂覆在薄膜介质层之上的金属化层，其特征在于所述金属化薄膜包括一层及其以上防爆金属化薄膜层；防爆金属化薄膜层包括聚丙烯薄膜介质层及由混合均匀的锌铝涂覆在薄膜介质层之上的金属化层A ;金属化层A成网状结构且被X型无镀层区分割成一个个导电金属方格。所述金属化层A成菱形网状结构，相邻X形无镀层区之间是断开的。所述导电金属方格间由涂覆的金属化层形成的导电金属细丝连接。金属化层A是将混合均匀的锌铝金属镀成一个个小的导电金属方格，以及连接这些小的导电金属方格的金属化细丝。由于防爆金属化薄膜层是一种网状的金属化膜，导电金属方格是由导电金属细丝连接起来的，导电金属细丝就成为了防暴的关键结构，在电容器两端加上电压后，通过电容本身的电流i = j cv，由于某种原因电极两端电压增高时，流过电容器的电流以《C倍的量急剧增加，在导电金属化细丝上产生的焦耳热也急剧增力口，并导致温度迅速升高以致烧断导电金属细丝，切断了电流，一切发生非常快，能有效防止电容短路击穿的发生，电容器使用这种新型防暴结构的机理实际上是为保险丝防暴，既安全又快捷可靠，比防暴结构的油浸式电容的防暴更灵敏，避免发生瞬间电压过高时防暴结构没有动作的可能性。 所述金属化薄膜包括一层防爆金属化薄膜层。所述金属化薄膜包括二层防爆金属化薄膜层。所述薄膜介质层一端边缘涂覆混合均匀的锌铝加厚区镀层，另外一端边缘设置有 非涂覆留边C。金属化薄膜的金属化层边缘加厚也使金属化层颗粒与之更好的粘合，等效串联电阻值减小很多，有效增加了抗涌流性能。所述加厚区镀层位于金属化层的一端，金属化薄膜卷制后在加厚区镀层端边缘分区喷金后与铜带连接。所述金属化薄膜上下两层间非中心对称，设置有错边C。装配时，首先将焊接好引出电极的电容芯子装进外壳内，其次安装盖板封装，然后通过盖板上的灌注孔分次填充耐高温高湿环氧树脂灌封材料，使电容芯子与外壳形成一个整体。本发明的有益效果是采用网状防爆金属化薄膜层及在金属化层一端涂覆加厚区镀层，实现电容器电压爬升速率高，高频性能好，储能密度大，在通过大电流时有很高灵敏度自愈且有效隔离自愈击穿部分，避免了影响其他部分。保证了整个干式防爆电容的内部安全质量。普通金属化膜的电弱点击穿时，特别是大容量电容器，这时击穿电流很大且不能控制，常在自愈过程中把与自愈点上下相邻的多层介质灼伤击穿，造成电容器短路失效。然而金属化安全膜的微型保险丝反应非常灵敏，自愈可靠。本设计使金属化薄膜防爆电容器实现小型化结构，降低机械防爆存在的液体泄露，机械防爆失效率，消除电容芯子局部放电现象，具有自愈可靠、安全机构动作可靠，提高了电容的使用寿命，同时干式网状防爆金属化薄膜电容器击穿点增加时，电容值减小而tan5无明显变化，解决了普通电容器安全储能防止爆炸隐患问题，具有P2级防爆效果，可用于DC-LINK直流滤波的干式圆柱型防爆电容器。
图I是本发明干式网状防爆金属化薄膜电容器剖面结构示意图。图2是本发明电容芯子所采用的金属化薄膜实施例I剖面图。图3是本发明电容芯子所采用的金属化薄膜实施例2剖面图。图4是防爆金属化薄膜层结构示意图。图5是图3中E处放大示意图。
具体实施方式
为更清楚地说明本发明的内容，
以下结合附图和具体实施方式
作进一步的描述实施例I :如图I、图2、图4和图5所示，干式网状防爆金属化薄膜电容器，包括电容器外壳
3、盖板2、电容芯子6、芯子引出电极1，以及连接电容芯子6与电极I的铜带5，填充到电容器内部的环氧树脂灌封材料4，电容芯子6由金属化薄膜7卷制而成，金属化薄膜7包括聚丙烯薄膜介质层72及由混合均匀的锌铝涂覆在薄膜介质层72之上的金属化层71，金属化薄膜7包括二层防爆金属化薄膜层8 ;防爆金属化薄膜层8包括聚丙烯薄膜介质层72及涂覆在薄膜介质层之上的金属化层A711 ;金属化层A711成网状结构且被X型无镀层区82分割成一个个导电金属方格81。金属化层A711成菱形网状结构，相邻X形无镀层区82之间被导电金属细丝83断开。导电金属方格81间由涂覆的金属化层形成的导电金属细丝83连接。金属化层A711是将金属镀成一个个小的导电金属方格81，以及连接这些小的导电金属方格81的金属化细丝83。由于防爆金属化薄膜层8是一种网状的金属化膜，导电金属方格81是由导电金属细丝83连接起来的，导电金属细丝83就成为了防暴的关键结构，在电容器两端加上电压后，通过电容本身的电流i = j cv，由于某种原因电极两端电压增高时，流过电容器的电流以倍的量急剧增加，在导电金属化细丝83上产生的焦耳热也急剧增加，并导致温度迅速升高以致烧断导电金属细丝83，切断了电流，一切发生非常快，能有效防止电容短路击穿的发生，电容器使用这种新型防暴结构的机理实际上是为保险丝防暴，既安全又快捷可靠，比防暴结构的油浸式电容的防暴更灵敏，避免发生瞬间电压过高时防暴结构没有动作的可能性。金属化薄膜包括一层防爆金属化薄膜层8。金属化薄膜包括二层防爆金属化薄膜层8。薄膜介质层72 —端边缘涂覆混合均匀的锌铝加厚区镀层73，另外一端边缘设置有非涂覆留边C。金属化薄膜7的金属化层71及金属化层A711边缘加厚也使金属化层颗粒与之更好的粘合，等效串联电阻值减小很多，有效增加了抗涌流性能。加厚区镀层73位于金属化层71及金属化层A711的一端，金属化薄膜7卷制后在加厚区镀层73端边缘分区喷金后与铜带5连接。金属化薄膜7的上下两层防爆金属化薄膜层间非中心对称，设置有错边C。装配时，首先将焊接好弓丨出电极I的电容芯子6装进外壳3内；其次安装盖板2封装；然后通过盖板上的灌注孔分次填充耐高温高湿环氧树脂灌封材料4，使电容芯子与外壳形成一个整体。由于高温高湿环氧树脂粘性高，收缩系数小，高温高湿环氧树脂与壳体紧密粘连在一起，电容器在高温85°C至_40°C的运行条件下，环氧树脂与壳体不会发生分离，不会造成电容器芯子产生脱落现象。灌封后使的电容芯子6与外壳3形成一个整体，加上高温高湿环氧树脂的密封性好，盖板、外壳、电容芯子之间严密无间隙，高温高湿干式电容器在湿度85%的条件下运行时，电容器的电性能不会产生任何影响。实施例2 [0040]如图3所示，实施例2与实施例I的区别在于实施例I采用二层防爆属化薄膜层8，实施例2采用一层防爆金属化薄膜层8和一层普通金属化薄膜层。由于干式网状防爆金属化薄膜电容器的双层金属化薄膜中使用了一层中间无空白区域的普通金属化薄膜层，增加了金属化电极的正对面积，从而将原材料的利用率提高。上述实施例不能认为是对本发明保护范围的限制，本领域内的技术人员基于本发
明的技术方案或手段做出的改变或改进，如防爆金属化薄膜层中留边；通过不同金属化薄膜层的结构设计，实现网状防爆金属化薄膜层的内部串联和并联等，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求1.干式网状防爆金属化薄膜电容器，包括电容器外壳、盖板、电容芯子、芯子引出电极，以及连接电容芯子与电极的铜带，填充到电容器内部的环氧树脂灌封材料，电容芯子由金属化薄膜卷制而成，金属化薄膜包括聚丙烯薄膜介质层及涂覆在薄膜介质层之上的金属化层，其特征在于所述金属化薄膜包括一层及其以上防爆金属化薄膜层；防爆金属化薄膜层包括聚丙烯薄膜介质层及由混合均匀的锌铝涂覆在薄膜介质层之上的金属化层A ;金属化层A成网状结构且被X型无镀层区分割成一个个导电金属方格。
2.根据权利要求I所述的干式网状防爆金属化薄膜电容器，其特征在于所述金属化层A成菱形网状结构，相邻X形无镀层区之间是断开的。
3.根据权利要求I所述的干式网状防爆金属化薄膜电容器，其特征在于所述导电金属方格间由涂覆的金属化层形成的导电金属细丝连接。
4.根据权利要求I所述的干式网状防爆金属化薄膜电容器，其特征在于所述金属化薄膜包括一层防爆金属化薄膜层。
5.根据权利要求I所述的干式网状防爆金属化薄膜电容器，其特征在于所述金属化薄膜包括二层防爆金属化薄膜层。
6.根据权利要求I所述的干式网状防爆金属化薄膜电容器，其特征在于所述薄膜介质层一端边缘涂覆混合均匀的锌铝加厚区镀层，另外一端边缘设置有非涂覆留边C。
7.根据权利要求6所述的干式网状防爆金属化薄膜电容器，其特征在于所述加厚区镀层位于金属化层的一端，金属化薄膜卷制后在加厚区镀层端边缘分区喷金后与铜带连接。
8.根据权利要求I所述的干式网状防爆金属化薄膜电容器，其特征在于所述金属化薄膜上下两层间非中心对称，设置有错边C。
专利摘要本实用新型涉及一种电容器，尤其涉及一种干式网状防爆金属化薄膜电容器，包括电容器外壳、盖板、电容芯子、芯子引出电极，以及连接电容芯子与电极的铜带，填充到电容器内部的环氧树脂灌封材料，电容芯子由金属化薄膜卷制而成，金属化薄膜包括聚丙烯薄膜介质层及金属化层，其特征在于所述金属化薄膜包括一层及其以上防爆金属化薄膜层；防爆金属化薄膜层包括聚丙烯薄膜介质层及涂覆在薄膜介质层之上的金属化层A；金属化层A成网状结构且被X型无镀层区分割成一个个导电金属方格。本实用新型使金属化薄膜防爆电容器实现小型化结构，降低机械防爆存在的液体泄露，机械防爆失效率，消除电容芯子局部放电现象，同时提高电容的使用寿命。
文档编号H01G4/33GK202678110SQ201220335580
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者叶海锋 申请人:佛山市意壳电容器有限公司