[發明專利]金屬化膜電容器

有效

• 申請號: 201080006515.2
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN102308350A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 高垣甲兒
• 申請（專利權）人: 尼吉康株式會社
• 主分類號: H01G4/18
• 分類號: H01G4/18;H01G4/015
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術領域

本發明涉及用于產業機器以及汽車用等的逆變器電路的平滑用、濾波用的金屬化膜電容器。

背景技術

在以往的金屬化膜電容器中，使用了使圖1所示的聚丙烯膜1的噴鍍金屬附近蒸鍍電極2變厚、且使非噴鍍金屬附近蒸鍍電極3變薄地進行蒸鍍，并在與噴鍍金屬對向的端部中形成了絕緣余量部4的金屬化膜。在該金屬化膜電容器中，具有在聚丙烯膜的絕緣破壞時，由于其放電能量而絕緣破壞部周邊的蒸鍍電極飛散，由此使絕緣破壞部的絕緣恢復的自己恢復功能。但是，在高溫·高電壓下絕緣破壞數增加，所以有時無法充分地得到自己恢復功能，而電容器達到短路模式。例如，如圖11所示，在電介體(塑料膜)之上層疊·卷繞具有蒸鍍金屬膜的金屬化膜而成的金屬化膜電容器中，在附圖的×標記的部位電介體破壞，自恢復(蒸鍍金屬的飛散)不充分的情況下，經由破壞的電介體部分而與在該金屬化膜之下側配置的金屬化膜上的蒸鍍金屬導通。

在逆變器電路的平滑用電容器中，采用了在高溫·高電壓下使用，并且安全性的要求強，將蒸鍍電極分割成多個的金屬化膜(例如，參照專利文獻1～3)。圖2-A～圖2-C示出形成了這樣的分割電極的金屬化膜的例子。

在圖2-A中，在與金屬化膜的噴鍍金屬連接部10在寬度方向上對向的端部中形成絕緣余量部12，由寬度方向絕緣狹縫5和長度方向絕緣狹縫6形成有分割電極7。這些分割電極7彼此通過保險絲8并聯地連接。進而，噴鍍金屬附近蒸鍍電極成為通過長度方向的絕緣狹縫9使噴鍍金屬連接部10和分割電極7分離了的結構，噴鍍金屬連接部10和分割電極7通過保險絲11連接。

在圖2-B中，在與金屬化膜的噴鍍金屬連接部10a在寬度方向上對向的端部中，形成絕緣余量部12a，由Y字形絕緣狹縫13a形成有蜂窩狀的分割電極7a。這些分割電極7a彼此通過保險絲8a并聯連接。

在圖2-C中，在與金屬化膜的噴鍍金屬連接部10b在寬度方向上對向的端部中形成絕緣余量部12b，由繆勒·萊耶形絕緣狹縫14a形成有蜂窩狀的分割電極7b。這些分割電極7b彼此通過保險絲8b并聯連接。

在使用了具有這樣的分割電極的金屬化膜的金屬化膜電容器中產生了電介體的絕緣破壞的情況下，具有上述自己恢復功能。同時，具有如下功能，即即使在產生了超過金屬化膜電容器的自己恢復功能的絕緣破壞的情況下，也從周圍的分割電極向產生了絕緣破壞的分割電極流入電流，使保險絲部的蒸鍍電極飛散，產生了絕緣破壞的分割電極與其他分割電極切離而使絕緣恢復這樣的功能，確保了高的安全性。

進而，如果減小分割電極面積，則可以抑制由于保險絲動作引起的電容減少，可以實現電容器的長壽命化。但是，如果過于細分化，則分割電極的能量變小，在產生了絕緣破壞的情況下，保險絲動作變得困難，而電容器的安全性降低。溫度越高，該現象越顯著。

另外，如果減小分割電極面積，則保險絲的數量增加，但由于保險絲相比于分割電極是高電阻，所以有電容器的發熱增加的報告(例如，參照專利文獻4)。這樣的自發熱的增加成為耐電壓性能、保護性能降低的原因。特別，在電容器元件的中心，由于自發熱而溫度最大幅上升，相比于其他部分，耐電壓性能、保護性能劣化。

因此，為了改善上述問題，提出了對分割電極部和沒有分割的面積大的電極(非分割電極部)進行集約配置的手段(例如，參照專利文獻5)。在該專利文獻5記載的金屬化膜電容器中，在絕緣余量部側設置通過狹縫劃分的多個分割電極，在端子連接部側(噴鍍金屬連接部側)設置了非分割電極部。另外，多個分割電極構成為隨著接近絕緣余量部，蒸鍍電極的面積變小。

專利文獻1：日本特開平08-250367號公報

專利文獻2：日本特開平11-26281號公報

專利文獻3：日本特開平11-26280號公報

專利文獻4：日本特開2003-338422號公報

專利文獻5：日本特開2005-12082號公報

發明內容

但是，作為汽車用而用于逆變器電路的平滑用等的電容器在高溫、高周波、高電壓下使用，且要求小形化和高度的安全性。因此，必須減小電介體膜的厚度而對電容器進行小形化，并且實現高溫區域中的耐電壓性能的提高以及安全性。