一种使用寿命长的金属化安全膜及其电容器的制作方法

本技术涉及电容器薄膜，尤其涉及一种使用寿命长的金属化安全膜及其电容器。

背景技术：

1、薄膜电容器是电容器的一种，具有损耗小、绝缘电阻高、频率特性好、可靠性高、温度特性好、耐压特性优异、规格品种多等优点，有着较为广泛的用途，可以形成不同的系列产品。

2、传统薄膜电容器在使用过程中，如果遇到瞬时高压或介质薄膜有电弱点，会出现击穿，击穿产生的电弧能量极高，可能造成多层介质连续击穿造成电容器损耗角正切值上升、可靠性下降，甚至发生爆炸酿成火灾，造成不可挽回的损失。现有技术中，普通金属化有机薄膜电容器多采用机械防爆装置进行防爆，但特殊情况下仍不能满足要求。并且，目前薄膜电容器采用的介质薄膜大多为复合锌铝金属化薄膜，铝的含量达到95％以上，由于铝的蒸镀温度达到1200-1300℃，蒸镀较高含量的铝需要较长的时间，长时间高温使介质薄膜的耐压性能下降，降低电容器的使用寿命。

3、因此，现有技术中亟需发明一种使用寿命长的薄膜电容器。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术所述的金属化薄膜电容器的使用寿命短的技术问题，本实用新型提供一种使用寿命长的金属化安全膜及其电容器，该使用寿命长的金属化安全膜及其电容器具有结构设计简单合理、绝缘性能好以及耐压性能好的特点。

2、本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

3、在本实用新型的第一个实施例中，提供了一种使用寿命长的金属化安全膜，其包括金属镀层，所述金属镀层设有：

4、第一绝缘空隙，所述第一绝缘空隙将所述金属镀层分隔形成连接区和工作区；

5、第二绝缘空隙和第三绝缘空隙，所述第二绝缘空隙和所述第一绝缘空隙相互平行设置，所述第三绝缘空隙的端部和所述第一绝缘空隙、所述第二绝缘空隙连通，以通过所述第一绝缘空隙、所述第二绝缘空隙和所述第三绝缘空隙将所述工作区分隔形成多个极板单元；

6、其中，所述第一绝缘空隙和所述第二绝缘空隙中间隔设有保险丝，所述连接区和所述极板单元之间、相邻的两个所述极板单元之间通过所述保险丝连接。

7、进一步地，所述第一绝缘空隙所在的直线和所述第三绝缘空隙所在的直线之间设有第一夹角，所述第一夹角大于等于60°且小于等于90°，以使所述第一绝缘空隙和所述第三绝缘空隙组合形成第一t型空隙。

8、进一步地，所述第二绝缘空隙所在的直线和所述第三绝缘空隙所在的直线之间设有第二夹角，所述第二夹角大于等于60°且小于等于90°，以使所述第二绝缘空隙和所述第三绝缘空隙组合形成第二t型空隙。

9、进一步地，所述极板单元呈平行四边形，且所述极板单元的面积大小相等。

10、在本实用新型的第二个实施例中，在第一个实施例的技术上公开了一种关于金属镀层的具体结构组成的技术方案。

11、在该实施例的技术方案中，所述金属镀层为铝锌复合镀层结构，且在该铝锌复合镀层结构中，铝含量为5％-10％，锌含量为90％-95％。

12、在本实用新型的第三个实施例中，在第一个实施例的技术上公开了一种关于金属镀层的具体结构设置的技术方案。

13、在该实施例的技术方案中，所述金属镀层包括加厚区和活动区，所述加厚区和所述活动区沿所述连接区至所述工作区的方向依次设置，且所述加厚区的厚度大于所述活动区的厚度。

14、进一步地，所述金属镀层还包括过渡区，所述过渡区倾斜设置于所述加厚区和所述活动区之间，用于连接所述加厚区和所述活动区。

15、在本实用新型的第四个实施例中，在第一个实施例的技术上公开了一种关于基膜和金属镀层的具体结构设置技术方案。

16、在该实施例的技术方案中，使用寿命长的金属化安全膜还包括基膜，所述金属镀层蒸镀设置在所述基膜的表面。

17、进一步地，所述金属镀层的宽度小于所述基膜的宽度，以使所述基膜的一侧形成留边区。

18、基于同一种设计思路，本实用新型还提供了一种电容器的实施例，该电容器包括以上实施例所述的使用寿命长的金属化安全膜。

19、综上所述，本实用新型提供的使用寿命长的金属化安全膜及其电容器相比于现有技术，至少具有以下技术效果：

20、1)本实用新型提供的使用寿命长的金属化安全膜包括金属镀层，金属镀层上的第一绝缘空隙、第二绝缘空隙和第三绝缘空隙将其工作区分隔形成多个极板单元，连接区和极板单元之间、相邻的两个极板单元之间通过保险丝连接。通过以上结构设计方式，本实用新型可将金属镀层的工作区分隔形成多个由保险丝相互连接的极板单元，任意一个极板单元内发生击穿时，瞬间大电流涌向击穿点，当电流达到保险丝动作阀值时，保险丝会瞬间动作，击穿点周围的金属镀层也被迅速蒸发，形成一个绝缘区域，使击穿点所在的极板单元与薄膜整体脱离(也即将击穿点隔离)，提高薄膜的耐压性能和绝缘性能。并且，采用该分隔结构形式的金属化安全膜后，电容器无需内置机械式防爆机构，结合良好的自愈性能可大大提高产品的可靠性和使用寿命。

21、2)此外，金属镀层为铝锌复合镀层结构，在该铝锌复合镀层结构中，铝含量为5％-10％，锌含量为90％-95％。通过以上结构设计方式，可显著降低金属镀层的蒸镀时间，从而显著降低高温对金属化安全膜损伤的影响，进一步提高耐压性能和绝缘性能。

技术特征：

1.一种使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，包括金属镀层，所述金属镀层设有：

2.根据权利要求1所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，所述第一绝缘空隙所在的直线和所述第三绝缘空隙所在的直线之间设有第一夹角，所述第一夹角大于等于60°且小于等于90°，以使所述第一绝缘空隙和所述第三绝缘空隙组合形成第一t型空隙。

3.根据权利要求2所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，所述第二绝缘空隙所在的直线和所述第三绝缘空隙所在的直线之间设有第二夹角，所述第二夹角大于等于60°且小于等于90°，以使所述第二绝缘空隙和所述第三绝缘空隙组合形成第二t型空隙。

4.根据权利要求3所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，所述极板单元呈平行四边形，且所述极板单元的面积大小相等。

5.根据权利要求1所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，所述金属镀层为铝锌复合镀层结构，且在该铝锌复合镀层结构中，铝含量为5％-10％，锌含量为90％-95％。

6.根据权利要求1所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，所述金属镀层包括加厚区和活动区，所述加厚区和所述活动区沿所述连接区至所述工作区的方向依次设置，且所述加厚区的厚度大于所述活动区的厚度。

7.根据权利要求6所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，所述金属镀层还包括过渡区，所述过渡区倾斜设置于所述加厚区和所述活动区之间，用于连接所述加厚区和所述活动区。

8.根据权利要求1所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，该使用寿命长的金属化安全膜还包括基膜，所述金属镀层蒸镀设置在所述基膜的表面。

9.根据权利要求8所述的使用寿命长的金属化安全膜，其特征在于，所述金属镀层的宽度小于所述基膜的宽度，以使所述基膜的一侧形成留边区。

10.一种电容器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的使用寿命长的金属化安全膜。

技术总结
本技术公开了一种使用寿命长的金属化安全膜及其电容器，包括基膜和金属镀层，金属镀层上的第一绝缘空隙、第二绝缘空隙和第三绝缘空隙将其工作区分隔形成多个极板单元，连接区和极板单元之间、相邻的两个极板单元之间通过保险丝连接。通过以上结构设计方式，当任意一个极板单元内发生击穿时，瞬间大电流涌向击穿点，保险丝在电流达到动作阀值时瞬间动作，击穿点周围的金属镀层形成一个绝缘区域，将击穿点隔离，自愈性能良好，可提高电容器的耐压性能和绝缘性能。此外，金属镀层为铝锌复合镀层结构，铝含量为5％‑10％，锌含量为90％‑95％。通过该结构设计方式，可显著降低金属镀层的蒸镀时间，从而显著降低高温对金属化安全膜损伤的影响。

技术研发人员：陈恒基,江海波,卢少苹
受保护的技术使用者：胜业电气股份有限公司
技术研发日：20230217
技术公布日：2024/1/14