专利名称：应用于超高压场合的多级内串结构电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种应用于超高压场合的多级内串结构的金属化聚丙烯薄膜电容器。
背景技术：
电容器属于三大基础无源元件之一，被广泛使用于各种产品之中，随着科技的不断提高，产品的技术不断提升，适用范围不断扩大，对电容器的耐压要求逐渐增加。金属化薄膜电容器由于其具有自愈，低ESR I (等效串连电阻)、低ESL(等效串联电感)、长寿命、抗过压能力强等特点，使用越来越广泛。目前大多数金属化薄膜电容器采用聚丙烯薄膜为电介，真空蒸镀金属层作为电极，无感绕制而成，两端灌注环氧树脂包封。金属化聚丙烯薄膜电容器应用于高压领域存在不足之处。做为绝缘介质层的聚丙烯薄膜是高分子化合物材料，高压(高场强)下聚丙烯薄膜会离子化，裂解聚丙烯薄膜介质，导致自愈困难甚至失败，阻碍了电容器耐压能力的提升。目前，金属化聚丙烯薄膜电容器应用在高压场合的应用往往采用多个电容直接串联，但是多个电容器直接串联均压效果很难保证，可靠性降低，已经无法满足对电容器更高的耐电压、更长的使用时间、更好的耐电流冲击等新的技术需求。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，改进聚丙烯薄膜电容器的串联方式，提供一种应用于超高压场合的多级内串结构电容器，提升丙烯薄膜电容器的耐高压等级。本发明的技术方案如下应用于超高压场合的多级内串结构电容器，包括连接到电容器两端的引出电极、缠绕在电容器外表面的迈拉胶带、密封在电容内部的电容芯子，以及用于密封电容器两端的环氧树脂，其特征在于所述电容芯子由金属化聚丙烯薄膜经无感卷绕机卷制而成圆柱形芯体；金属化聚丙烯薄膜包括上金属化聚丙烯薄膜和底层的下金属化聚丙烯薄膜；金属化聚丙烯薄膜包括导电金属层和薄膜介质，导电金属层中间有等量距离留边a隔开。所述金属化聚丙烯薄膜由顶层的上金属化聚丙烯薄膜和底层的下金属化聚丙烯薄膜叠加后经无感卷绕机卷制而成圆柱形芯体。所述上金属化聚丙烯薄膜包括导电金属层和薄膜介质，上金属化聚丙烯薄膜是在薄膜介质上镀等量长度的导电金属层，且导电金属层中间有等量距离留边a隔开，留边不镀导电金属层，导电金属层呈一段一段状。所述下金属化聚丙烯薄膜包括导电金属层和薄膜介质，下金属化聚丙烯薄膜是在薄膜介质上镀等量长度的导电金属层，且导电金属层中间有等量距离留边a隔开，留边不镀导电金属层，导电金属层呈一段一段状。所述留边a取值在Imm 5mm。所述下金属化聚丙烯薄膜比上金属化聚丙烯薄膜长2b, b取值在O. 5mm 2mm。[0013]所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制时，下金属化聚丙烯薄膜两端均比上金属化聚丙烯薄膜长b。所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，上金属化聚丙烯薄膜的导电金属层与下金属化聚丙烯薄膜上相邻的留边a中心对称，上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜成多级电容单元串联，即位于上金属化聚丙烯薄膜上的留边a两端在下金属化聚丙烯薄膜上的垂足与位于下金属化聚丙烯薄膜上最近的的导电金属层两端距离均为c ;位于下金属化聚丙烯薄膜上的留边a两端在上金属化聚丙烯薄膜上的垂足与位于上金属化聚丙烯薄膜上最近的的导电金属层两端距离均为C。所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，上金属化聚丙烯薄膜的导电金属层与下金属化聚丙烯薄膜相邻的留边a中心不对称，上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜成多级非等电容串联。所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，形成一个内部由多个电容串联的电容芯子，然后电容芯子两端经下金属化聚丙烯薄膜两端设置引出电极，夕卜部包上迈拉胶带，引出电极两端用环氧树脂填充后制作而成。本发明的有益效果是通过结构创新实现金属化聚丙烯薄膜电容器内部多级串联，体积远比几个电容串联小的多，减少了客户的成本与空间局限；同时实现电容器ESR(等效串联电阻)极小，使电容器具有很高耐压值；特别是多级电容单元串联方案由于内部形成的电容呈等距离分布，电容器的整体均压效果非常好，特别适合超高压应用场合的需求。
图1是本发明应用于高压场合的多级内串结构电容器主视图。图2是本发明应用于高压场合的多级内串结构电容器左视图。图3是图2中D-D剖面图。图4是本发明金属化聚丙烯薄膜剖面结构示意图。
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
作进一步的描述如图1、图2、图3和图4所示，应用于超高压场合的多级内串结构电容器包括连接到电容器两端的引出电极5、缠绕在电容器外表面的迈拉胶带3、密封在电容内部的电容芯子2，以及用于密封电容器两端的环氧树脂4，所述电容芯子2由金属化聚丙烯薄膜I经无感卷绕机卷制而成圆柱形芯体；金属化聚丙烯薄膜I包括上金属化聚丙烯薄膜11和底层的下金属化聚丙烯薄膜12 ;金属化聚丙烯薄膜I包括导电金属层111和薄膜介质112，导电金属层111中间有等量距离留边a隔开，呈等距离状粘贴在薄膜介质112上。下金属化聚丙烯薄膜12包括导电金属层121和薄膜介质122，导电金属层121中间有等量距离留边a隔开，下金属化聚丙烯薄膜12的导电金属层121两端对齐，中间导电金属层121间有等量距离留边a隔开，呈等距离状粘贴在薄膜介质122上。金属化聚丙烯薄膜I由上金属化聚丙烯薄膜11和下金属化聚丙烯薄膜12叠加后经无感卷绕机卷制而成圆柱形芯体。[0025]上金属化聚丙烯薄膜11是在薄膜介质112上镀等量长度的导电金属层111，且导电金属层111中间有等量距离留边a隔开，留边a取值3mm，留边不镀导电金属层，导电金属层111呈一段一段状。下金属化聚丙烯薄膜12也是在薄膜介质122上镀等量长度的导电金属层121，且导电金属层121中间有等量距离留边a隔开，留边a取值在3mm，留边不镀导电金属层，导电金属层121呈一段一段状。下金属化聚丙烯薄膜12比上金属化聚丙烯薄膜11长2b, b取值在1mm。上金属化聚丙烯薄膜11和下金属化聚丙烯薄膜12叠加卷制时，下金属化聚丙烯薄膜12两端均比上金属化聚丙烯薄膜11长1mm。上金属化聚丙烯薄膜11和下金属化聚丙烯薄膜12叠加卷制后，上金属化聚丙烯薄膜11的导电金属层111与下金属化聚丙烯薄膜上相邻的留边a中心对称，上金属化聚丙烯薄膜11和下金属化聚丙烯薄膜12成多级电容单元串联，即位于上金属化聚丙烯薄膜11·上的留边a两端在下金属化聚丙烯薄膜12上的垂足与位于下金属化聚丙烯薄膜12上最近的的导电金属层121两端距离均为c ;位于下金属化聚丙烯薄膜12上的留边a两端在上金属化聚丙烯薄膜11上的垂足与位于上金属化聚丙烯薄膜11上最近的的导电金属层111两端距离均为C。如图4所示，上金属化聚丙烯薄膜层11导电金属层111与下金属化聚丙烯薄膜层12导电金属层121每段的两端形成一个电容单元，多段分布使各个电容单元串联起来。如图3和图4所示，上金属化聚丙烯薄膜11和下金属化聚丙烯薄膜12叠加卷制后，形成一个内部由多个电容串联的电容芯子2，然后电容芯子2两端经下金属化聚丙烯薄膜12两端焊接引出电极5，通过环氧树脂4和迈拉胶带3包封后形成一个电容器。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，如上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，上金属化聚丙烯薄膜的导电金属层与下金属化聚丙烯薄膜相邻的留边a中心不对称，上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜成多级非等电容串联；改变金属化聚丙烯薄膜的导电金属层和薄膜介质的数量；调整上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜的相对位置等，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求1.应用于超高压场合的多级内串结构电容器，包括连接到电容器两端的引出电极、缠绕在电容器外表面的迈拉胶带、密封在电容内部的电容芯子，以及用于密封电容器两端的环氧树脂，其特征在于所述电容芯子由金属化聚丙烯薄膜经无感卷绕机卷制而成圆柱形芯体；金属化聚丙烯薄膜包括上金属化聚丙烯薄膜和底层的下金属化聚丙烯薄膜；金属化聚丙烯薄膜包括导电金属层和薄膜介质，导电金属层中间有等量距离留边a隔开。
2.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述金属化聚丙烯薄膜由顶层的上金属化聚丙烯薄膜和底层的下金属化聚丙烯薄膜叠加后经无感卷绕机卷制而成圆柱形芯体。
3.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述上金属化聚丙烯薄膜包括导电金属层和薄膜介质，上金属化聚丙烯薄膜是在薄膜介质上镀等量长度的导电金属层，且导电金属层中间有等量距离留边a隔开，留边不镀导电金属层，导电金属层呈一段一段状。
4.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述下金属化聚丙烯薄膜包括导电金属层和薄膜介质，下金属化聚丙烯薄膜是在薄膜介质上镀等量长度的导电金属层，且导电金属层中间有等量距离留边a隔开，留边不镀导电金属层，导电金属层呈一段一段状。
5.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述留边a取值在Imm 5mm。
6.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述下金属化聚丙烯薄膜比上金属化聚丙烯薄膜长2b, b取值在O. 5mm 2mm。
7.根据权利要求6所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制时，下金属化聚丙烯薄膜两端均比上金属化聚丙烯薄膜长b。
8.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，上金属化聚丙烯薄膜的导电金属层与下金属化聚丙烯薄膜上相邻的留边a中心对称，上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜成多级电容单元串联，即位于上金属化聚丙烯薄膜上的留边a两端在下金属化聚丙烯薄膜上的垂足与位于下金属化聚丙烯薄膜上最近的的导电金属层两端距离均为c ;位于下金属化聚丙烯薄膜上的留边a两端在上金属化聚丙烯薄膜上的垂足与位于上金属化聚丙烯薄膜上最近的的导电金属层两端距离均为C。
9.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，上金属化聚丙烯薄膜的导电金属层与下金属化聚丙烯薄膜相邻的留边a中心不对称，上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜成多级非等电容串联。
10.根据权利要求I所述的应用于超高压场合的多级内串结构电容器，其特征在于所述上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，形成一个内部由多个电容串联的电容芯子，然后电容芯子两端经下金属化聚丙烯薄膜两端设置引出电极，外部包上迈拉胶带，引出电极两端用环氧树脂填充后制作而成。
专利摘要本实用新型应用于超高压场合的多级内串结构电容器涉及一种金属化聚丙烯薄膜电容器，包括引出电极、迈拉胶带、密封在电容内部的电容芯子，以及用于密封电容器两端的环氧树脂，其特征在于所述电容芯子由金属化聚丙烯薄膜经无感卷绕机卷制而成圆柱形芯体；金属化聚丙烯薄膜包括上金属化聚丙烯薄膜和底层的下金属化聚丙烯薄膜；金属化聚丙烯薄膜包括导电金属层和薄膜介质，导电金属层中间有等量距离留边a隔开，上金属化聚丙烯薄膜和下金属化聚丙烯薄膜叠加卷制后，成多级电容串联。本实用新型实现金属化聚丙烯薄膜电容器内部多级串联，ESR(等效串联电阻)极小，具有耐高压、体积小、成本低、可靠性高的优点，同时多级电容单元串联均压效果好。
文档编号H01G4/38GK202678112SQ20122033561
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