一种安全防爆型金属化薄膜的制作方法

1.本发明属于电容器领域，涉及一种安全防爆型金属化薄膜。


背景技术：

2.金属化薄膜电容是以有机塑料薄膜做介质，以金属化薄膜做电极，通过卷绕方式制成(叠片结构除外)制成的电容，金属化薄膜电容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等，除了卷绕型之外，也有叠层型。金属化薄膜电容器具有耐压高、高绝缘电阻、阻抗频率特性好(较小的寄生电感)、较低的esr、高容量稳定性、低损耗角正切。
3.安全防爆型金属化薄膜是金属化薄膜的一种，通常被用来制作金属化自愈式电容器。安全防爆型金属化薄膜最大的优点是“自愈”特性。所谓自愈特性就是假如薄膜介质由于在某点存在缺陷以及在过电压作用下出现击穿短路，而击穿点的金属化层可在电弧作用下瞬间熔化蒸发而形成一个很小的无金属区，使电容的两个极片重新相互绝缘而仍能继续工作，因此极大提高了电容器工作的可靠性。然而，现有的一些金属化膜在很多情况下往往不能成功自愈，自愈过程中常把自愈点相邻的多层介质灼伤，发生连续性自愈击穿，自愈声不断；在连续不断的击穿所产生的电弧的高温作用下，局部的有机介质薄膜软化，产生热熔现象，使多层介质粘结在一起，并伴随产生大量的气体，造成电容器失效，严重时会爆炸起火，导致电容器的可靠性和安全性都不能够得到很好的保证，并且使用寿命较短。


技术实现要素：

4.本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种安全防爆型金属化薄膜。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
6.一种安全防爆型金属化薄膜，所述金属化薄膜包括自下而上依次设置的经过电晕处理的bopp薄膜、金属层、加厚层以及耐高温层；所述bopp 薄膜的一端设置有不蒸镀金属的空白留边；所述金属层包括全金属化区域和网格状金属化区域，所述网格状金属化区域设置在空白留边和全金属化区域之间；所述加厚层真空蒸镀在全金属化区域上远离空白留边的一端。
7.进一步地，所述耐高温层为聚氨酯。
8.进一步地，所述网格状金属化区域包括多个均匀排列的极板单元、阻燃绝缘层以及连接相邻极板单元的保险丝。
9.进一步地，所述极板单元为矩形状或菱形状。
10.进一步地，所述阻燃绝缘层包括按质量分数计的如下原料：阻燃剂8～12 份、紫外线吸收剂1～3份、环氧树脂10～18份。
11.进一步地，所述极板单元和保险丝的原料为电晕劣化性小的金属或金属合金。
12.进一步地，所述加厚层的原料为电晕劣化性小的金属合金。
13.本发明的有益效果为：本发明通过提高所述金属化薄膜耐受大电流能力、耐温性能和自愈能力，提高电容器的可靠性、安全性和品质，延长其使用寿命，避免发生连续性自
愈击穿，局部的bopp薄膜软化，发生热熔现象，造成电容器失效和爆炸。
附图说明
14.图1为本发明实施例所述金属化薄膜的结构示意图；
15.图2为本发明实施例所述网格状金属化区域的结构示意图。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
17.如图1和图2所示，一种安全防爆型金属化薄膜，包括自下而上依次设置的经过电晕处理的bopp薄膜1、金属层2、加厚层3以及耐高温层4；所述bopp薄膜1的一端设置有不蒸镀金属的空白留边11；所述金属层2 包括全金属化区域21和网格状金属化区域22，所述网格状金属化区域22 设置在空白留边11和全金属化区域21之间；所述加厚层3真空蒸镀在全金属化区域21上远离空白留边11的一端。
18.bopp薄膜具有耐热、耐化学腐蚀、质轻、无毒、高拉伸强度、高冲击强度、强韧性、绝缘性能优良等特性，但bopp高聚物不含极性基团、化学性质较为稳定，表面张力低，所以在使用前需要预先进行表面处理，本发明采用电晕处理法，以适应工艺要求。bopp薄膜的电晕处理就是利用高频率高电压在被处理的bopp薄膜表面电晕放电(高频交流电压高达 5000
‑
15000v/m2)，而产生低温等离子体，使bopp薄膜表面产生游离基反应而使聚合物发生交联，形成极性的化学自由基团，产生羟基、羧基、羰基等，进而将被处理的表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，以致增加bopp薄膜表面的附着能力和表面张力，提高bopp薄膜表面的可蒸镀性，提高bopp薄膜的耐压强度，防止击穿，成品率较高，在高温下热收缩率低且性能稳定，进而提高所述金属化薄膜耐受大电流能力和自愈能力，提高电容器的可靠性、安全性和品质，延长其使用寿命，避免发生连续性自愈击穿，使局部的bopp薄膜软化，发生热熔现象，造成电容器失效和爆炸。
19.所述耐高温层4为聚氨酯，聚氨酯具有与基材粘结性能优异、耐桡曲、耐温性能好和密封性好等特性，从而增加各镀层之间的牢固性，增加金属层2和加厚层3的抗氧化能力，防止金属层2和加厚层3氧化，提高所述金属化薄膜和电容器的耐温性能和自愈性能，避免把自愈点相邻的多层介质灼伤，发生连续性自愈击穿，局部的bopp薄膜软化，发生热熔现象，造成电容器失效和爆炸，进而延长所述金属化薄膜和电容器的使用寿命。
20.如图2所示，所述网格状金属化区域22包括多个均匀排列的极板单元 23、阻燃绝缘层24以及连接相邻极板单元23的保险丝25。所述保险丝25 作为防爆结构，具有安全防爆性能，当金属化薄膜由于在某点存在缺陷以及在过电压作用下出现击穿短路，击穿点范围的极板单元23可在电弧作用下瞬间熔化蒸发而形成一个很小的无金属区，击穿点范围的保险丝25熔断，与其周围的极板单元23断开，电容量变化极小，使电容的两个极片重新相互绝缘而仍能继续工作，因此极大提高电容器工作的可靠性；同时，当某一极板单元23内出现大电流击穿灼伤时，由于所述阻燃绝缘层24的阻隔作用，电流击穿放出的热量不会击穿阻燃
绝缘层24引起周围极板单元23 的进一步灼伤，有效防止多个极板单元23同时击穿，能够有效防爆，提高所述金属化薄膜的绝缘性和电性能的稳定性、耐温性能以及耐腐蚀能力，防止所述金属化薄膜发生连续性自愈击穿，进而提高所述金属化薄膜和电容器工作的安全性和可靠性，延长其使用寿命。
21.所述极板单元23可以为矩形状或菱形状等，所述极板单元23和保险丝25的原料为电晕劣化性小的金属或金属合金，如铝、锌或锌铝合金等，从而提高所述金属化薄膜的自愈性能，进而提高电容器工作的可靠性。
22.所述加厚层3选用电晕劣化性小的金属合金来制作，如锌铝合金。锌铝合金具有良好的耐热性，可以承受300多摄氏度的高温；优良的耐候性，能够适应多种环境，应用范围较广；强的耐腐蚀性，主要是因为铝的保护功能；导电率好、电晕劣化性小，从而提高所述金属化薄膜耐受大电流能力，延长其使用寿命。
23.所述阻燃绝缘层24包括按质量分数计的如下原料：阻燃剂8～12份、紫外线吸收剂1～3份、环氧树脂10～18份，所述阻燃剂和紫外线吸收剂以使阻燃绝缘层24不易自燃，提高所述金属化薄膜绝缘性和电性能的稳定性、耐温性能以及耐腐蚀能力，防止所述金属化薄膜发生连续性自愈击穿，局部的bopp薄膜软化，发生热熔现象；所述环氧树脂赋予所述阻燃绝缘层 24优良的柔韧性和高粘黏度。
24.本发明通过提高所述金属化薄膜耐受大电流能力、耐温性能和自愈能力，提高电容器的可靠性、安全性和品质，延长其使用寿命，避免发生连续性自愈击穿，局部的bopp薄膜软化，发生热熔现象，造成电容器失效和爆炸。
25.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。