[發(fā)明專利]薄膜電容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380028410.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104364860B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竹岡宏樹;平木康大
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01G4/18
• 分類號(hào): H01G4/18;H01G4/015
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 蔣亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于各種電子設(shè)備、電氣設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、汽車等中的薄膜電容器，特別涉及用于混合動(dòng)力汽車的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用逆變器電路的平滑、濾波、緩沖等的薄膜電容器。

背景技術(shù)

近年來(lái)，從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)出發(fā)，所有的電氣設(shè)備均通過(guò)逆變器電路進(jìn)行控制，節(jié)能化、高效化正在推進(jìn)。其中，在汽車行業(yè)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)行駛的混合動(dòng)力車(以下稱為HEV)已經(jīng)進(jìn)入了市場(chǎng)等，與有益于地球環(huán)境、節(jié)能化、高效化相關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)正在活躍進(jìn)行。

這類HEV用電動(dòng)機(jī)，所使用的電壓區(qū)域高達(dá)數(shù)百伏特，因此，作為與該電動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)使用的電容器，具有高耐壓且低損耗的電氣特性的薄膜電容器備受關(guān)注。

薄膜電容器通常大體分為使用金屬箔作為電極的類型、以及使用通過(guò)蒸鍍等形成于電介質(zhì)薄膜上的金屬膜作為電極的類型。其中，以通過(guò)蒸鍍等形成的金屬膜作為電極的薄膜電容器與金屬箔類型相比，電極所占的體積小，實(shí)現(xiàn)了小型輕量化。此外，通過(guò)蒸鍍等形成的電極層能夠獲得一般稱為自愈性的自恢復(fù)功能，即發(fā)生了絕緣不良的缺陷部的外圍部分發(fā)生蒸發(fā)、飛散，從而電容器的功能得以恢復(fù)，對(duì)于絕緣擊穿具有高可靠性。電極層越薄越容易蒸發(fā)、飛散，自愈性越好，從而耐壓越高。

圖7為現(xiàn)有的薄膜電容器的電容器元件1的立體圖。電容器元件1具有一對(duì)金屬化薄膜4，所述一對(duì)金屬化薄膜4分別具有電介質(zhì)薄膜2和形成在電介質(zhì)薄膜2上的電極層3而形成。一對(duì)金屬化薄膜4按照各自的電極層3隔著電介質(zhì)薄膜2而對(duì)置的方式重疊、卷繞。電容器元件1的兩端面形成有一對(duì)外部電極6。

電極層3被分割為多個(gè)小電極部7，多個(gè)小電極部7之間以熔絲8進(jìn)行連結(jié)。當(dāng)多個(gè)小電極部7中的某個(gè)小電極部7短路從而有過(guò)載電流流通時(shí)，與該小電極部7連接的熔絲8熔斷，該小電極部7從其它小電極部7斷開(kāi)，使多個(gè)小電極部7整體的絕緣得以恢復(fù)。因此，通過(guò)該動(dòng)作，雖然容量減少了一些，但能夠保持高耐壓。

作為電介質(zhì)薄膜2，使用聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚等的樹脂薄膜。但是，近年來(lái)為了提高耐熱性，逐漸開(kāi)始使用作為新型薄膜材料的間同立構(gòu)結(jié)構(gòu)的苯乙烯系聚合物。

例如，專利文獻(xiàn)1中記載了一種現(xiàn)有的薄膜電容器，其使用了由間同立構(gòu)結(jié)構(gòu)的苯乙烯系聚合物形成的薄膜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2011/065585號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

薄膜電容器具備第1電極層、第2電極層、以及配置在第1電極層和第2電極層之間的電介質(zhì)薄膜。電介質(zhì)薄膜主要含有間同立構(gòu)結(jié)構(gòu)的苯乙烯系聚合物。第1電極層具有多個(gè)第1小電極部、以及連結(jié)多個(gè)第1小電極部的第1熔絲。多個(gè)第1小電極部的各自的面積除以電介質(zhì)薄膜的膜厚的立方而得的值為0.4×10¹³/m以上且5.0×10¹³/m以下。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施方式的薄膜電容器的電容器元件的立體圖。

圖2為實(shí)施方式的電容器元件的電極層的俯視圖。

圖3為表示實(shí)施方式的薄膜電容器的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。

圖4為表示實(shí)施方式的薄膜電容器的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖。

圖5為實(shí)施方式的另一電容器元件的電極層的俯視圖。

圖6為實(shí)施方式的又一電容器元件的電極層的俯視圖。

圖7為現(xiàn)有的電容器元件的立體圖。

具體實(shí)施方式

圖1為實(shí)施方式的薄膜電容器的電容器元件9的立體圖。電容器元件9具備金屬化薄膜51、52和外部電極15A、15B。金屬化薄膜51具有電介質(zhì)薄膜12和設(shè)置在電介質(zhì)薄膜12上的電極層10。金屬化薄膜52具有電介質(zhì)薄膜13和設(shè)置在電介質(zhì)薄膜13上的電極層11。實(shí)施方式中，電極層10為正極層，電極層11為負(fù)極層，但極性也可以與這種方式相反，此外，還可以沒(méi)有極性。電介質(zhì)薄膜12具有面12A和面12A的相反側(cè)的面12B，電極層10設(shè)置在面12A上。電介質(zhì)薄膜13具有面13A和面13A的相反側(cè)的面13B，電極層11設(shè)置在面13A上。金屬化薄膜51、52按照電極層11位于電介質(zhì)薄膜12的面12B上且電極層10位于電介質(zhì)薄膜13的面13B上的方式進(jìn)行層疊、卷繞。按照這種方式層疊卷繞而成的電容器元件9中，某層中在電極層10和電極層11之間配置電介質(zhì)薄膜12，在與該層相鄰的層中則在電極層10和電極層11之間配置電介質(zhì)薄膜13。

電介質(zhì)薄膜12、13由含有間同立構(gòu)結(jié)構(gòu)的苯乙烯系聚合物作為主材料的樹脂形成。在此，樹脂的主材料是指占樹脂的50重量％以上的材料。