專利名稱：金屬化膜電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于產(chǎn)業(yè)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(shù)：
在以往的金屬化膜電容器中，使用了使圖I所示的聚丙烯膜I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(shù)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X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(jīng)由破壞的電介體部分而與在該金屬化膜之下側(cè)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I 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(lián)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(jié)構(gòu)，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IOa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(lián)連接。在圖2-C中，在與金屬化膜的噴鍍金屬連接部IOb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Sb并聯(lián)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)象越顯著。另外，如果減小分割電極面積，則保險絲的數(shù)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(fā)熱增加的報告(例如，參照專利文獻4)。這樣的自發(fā)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(fā)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(cè)設(shè)置通過狹縫劃分的多個分割電極，在端子連接部側(cè)(噴鍍金屬連接部側(cè))設(shè)置了非分割電極部。另外，多個分割電極構(gòu)成為隨著接近絕緣余量部，蒸鍍電極的面積變小。專利文獻I :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(fā)明內(nèi)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(xiàn)高溫區(qū)域中的耐電壓性能的提高以及安全性。但是，在上述專利文獻5記載的金屬化膜電容器中，在絕緣余量部側(cè)對在長度方向上排列了電極面積比較小的分割電極的分割電極部(小分割電極部)進行集約，另一方面，在端子連接部側(cè)配置了在長度方向上排列了電極面積比較大的分割電極的分割電極部(大分割電極部)以及非分割電極部，所以沒有成為高溫時的保護性被充分地確保的狀況。具體而言，在小分割電極部中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，不從與構(gòu)成產(chǎn)生了絕緣破壞的小分割電極部的分割電極鄰接的分割電極流入使保險絲動作的充分的電流，特別在高溫時有可能無法使保險絲動作。另外，為了形成分割電極(通過絕緣狹縫分割電極)需要在金屬化膜上涂抹屏蔽油，但在蒸鍍時附著的殘存屏蔽油產(chǎn)生影響，而在小分割電極部、大分割電極部以及非分割電極部之間在金屬化膜的滑動性中產(chǎn)生了差異。但是，在上述專利文獻5記載的金屬化膜電容器中，從絕緣余量部側(cè)至端子連接部側(cè)，在寬度方向上，依次排列了非分割電極部、大分割電極部以及小分割電極部，所以金屬化膜上的絕緣狹縫的位置在寬度方向上大幅偏移。其結(jié)果，金屬化膜的滑動性在寬度方向上顯著相異，在金屬化膜的卷繞時，在元件卷繞狀態(tài)中產(chǎn)生偏差而有時對高溫下的耐電壓性造成影響。進而，在上述專利文獻5記載的金屬化膜電容器中，隨著接近絕緣余量部，使形成
4金屬化膜的電容的有效電極部中流過的電流變小，而降低了發(fā)熱，但沒有成為高溫區(qū)域中的耐電壓性能被充分確保的狀況。即，在電容器元件的中心部，由于自發(fā)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，在上述專利文獻5記載的金屬化膜電容器中，無法充分地抑制電容器元件的中心部的自發(fā)熱，而耐電壓性能有可能降低。本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種具有高溫下的良好的保護性以及耐電壓性的金屬化膜電容器。本發(fā)明用于解決上述課題，本申請第I發(fā)明提供一種金屬化膜電容器，將在電介體膜的至少單面中設(shè)置了蒸鍍電極的金屬化膜進行卷繞或者層疊來形成電容器元件，并對該電容器元件的兩端面連接了電極引出用的噴鍍金屬，其特征在于通過在所述金屬化膜的長度方向上排列的多個絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割而形成分割電極的分割電極部、和所述蒸鍍電極在長度方向上連續(xù)的非分割電極部在所述金屬化膜的寬度方向上交替配置，與所述分割電極部的片段相當?shù)姆指铍姌O的每一個通過在鄰接的所述絕緣狹縫的端部與端部之間形成的保險絲而與所述非分割電極部連接。根據(jù)這樣構(gòu)成的發(fā)明，蒸鍍電極通過絕緣狹縫被分割成多個分割電極，分割電極的每一個通過保險絲而與蒸鍍電極在長度方向上連續(xù)的非分割電極部連接。另外，這樣的分割電極部和非分割電極在金屬化膜的寬度方向上交替配置。因此，即使減小了分割電極面積(即使對分割電極部進行了細分化)，也可以得到穩(wěn)定的保護性，可以抑制由于保險絲動作引起的電容減少。即，可以通過分割電極部的細分化抑制由于保險絲動作引起的電容減少，與期望相反，如果進行細分化則保險絲動作變得困難，保護性降低。相對于此，根據(jù)本發(fā)明，即使在分割電極部中引起了絕緣破壞，由于在寬度方向上分割電極部和非分割電極部交替配置，并且分割電極部的至少一方的端部與非分割電極部鄰接，所以也可以對保險絲流入充分的電流，而使保險絲可靠地動作(使保險絲部的蒸鍍電極飛散)，可以分離引起了絕緣破壞的分割電極部。由此，即使減小了分割電極也得到穩(wěn)定的保護性。另外，分割電極部和非分割電極在金屬化膜的寬度方向上交替配置，所以可以防止金屬化膜上的絕緣狹縫的位置在寬度方向上偏移，而使金屬化膜的滑動性在寬度方向上平均化。其結(jié)果，可以抑制在金屬化膜的卷繞時，在元件卷繞狀態(tài)中產(chǎn)生偏差，而確保高溫時的良好的耐電壓性。因此，可以提供一種具有高溫(超過例如100°c的溫度)下的良好的保護性以及耐電壓性的金屬化膜電容器。此處，所述電容器元件由重疊2張所述金屬化膜而成的一對金屬化膜形成，所述一對金屬化膜的一方中形成的非分割電極部的全部與所述一對金屬化膜的另一方中形成的分割電極部對向。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在一對金屬化膜的一方中形成的非分割電極中產(chǎn)生了超過金屬化膜的自己恢復功能(自恢復功能)的絕緣破壞的情況下，也從與對向的一對金屬化膜的另一方中形成的分割電極鄰接的非分割電極，向分割電極流入充分的電流。因此，可以使在一對金屬化膜的另一方中形成的分割電極與非分割電極之間形成的保險絲可靠地動作(使保險絲部分的蒸鍍電極飛散)，而從其他分割電極切離該分割電極。由此，即使在一對金屬化膜的一方中形成的非分割電極中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，也可以恢復該非分割電極的絕緣，可以維持作為電容器的功能。進而，作為電極引出用，在所述金屬化膜的噴鍍金屬連接部側(cè)，配置了所述非分割電極部。其原因為，如果在噴鍍金屬連接部側(cè)配置分割電極部，則在該分割電極部中產(chǎn)生了
5絕緣破壞的情況下，如果連接該分割電極部和非分割電極部的保險絲動作，則來自分割電極部的電流通路被完全切斷，而有時無法作為電容器而發(fā)揮功能。相對于此，通過在噴鍍金屬連接部側(cè)配置非分割電極部，即使在電極引出側(cè)的非分割電極(一對金屬化膜的一方中形成的非分割電極)中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，通過連接對向的金屬化膜(一對金屬化膜中的另一方的金屬化膜)中形成的分割電極和與該分割電極鄰接的非分割電極的保險絲動作，可以使作為電容器而發(fā)揮功能的電極區(qū)域殘留(確保來自非分割電極的電流通路)。此處，作為上述金屬化膜電容器具體而言可以以以下那樣的樣式構(gòu)成。例如，所述金屬化膜具有噴鍍金屬連接部、和在寬度方向反對側(cè)的端部中沒有形成蒸鍍電極的絕緣余量部，所述金屬化膜電容器包括第I分割電極部，通過在所述絕緣余量部側(cè)沿著所述長度方向排列多個Y字形絕緣狹縫而在該Y字形絕緣狹縫之間形成了分割電極；以及第2分割電極部，與所述Y字形絕緣狹縫的排列方向平行地配置繆勒·萊耶形絕緣狹縫，在該繆勒·萊耶形絕緣狹縫之間形成了分割電極，在所述第I分割電極部與所述第2分割電極部之間形成有所述非分割電極部。此處，在寬度方向上形成多個所述第2分割電極部，在所述多個第2分割電極之間形成有所述非分割電極部。進而，第3分割電極部，通過在所述噴鍍金屬連接部側(cè)沿著所述長度方向排列多個Y字形絕緣狹縫而在該Y字形絕緣狹縫之間形成了分割電極，在所述第2分割電極部與所述第3分割電極部之間形成有所述非分割電極部。另外，具備絕緣余量部側(cè)分割電極部，通過在絕緣余量部側(cè)沿著所述長度方向排列多個Y字形絕緣狹縫而在該Y字形絕緣狹縫之間形成了分割電極；以及噴鍍金屬連接部側(cè)分割電極部，通過在噴鍍金屬連接部側(cè)沿著所述長度方向排列多個Y字形絕緣狹縫而在該Y字形絕緣狹縫之間形成了分割電極，在所述絕緣余量部側(cè)分割電極部與所述噴鍍金屬連接部側(cè)分割電極部之間形成有所述非分割電極部。另外，用于解決上述課題的本申請第2發(fā)明提供一種金屬化膜電容器，將在電介體膜的至少單面中設(shè)置了蒸鍍電極的金屬化膜進行卷繞或者層疊而形成電容器元件，并對該電容器元件的兩端面連接了電極弓I出用的噴鍍金屬，其特征在于沿著寬度方向，配置3列以上的分割電極部，所述分割電極部通過在所述金屬化膜的長度方向上隔開間隔而排列的絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割為多個分割電極，構(gòu)成各分割電極部的多個分割電極的每一個通過在長度方向上夾住該分割電極的絕緣狹縫之間形成的保險絲而與在寬度方向上鄰接的分割電極連接，形成寬度方向中央部中配置的中央側(cè)分割電極部的各分割電極的面積小于形成相對所述中央側(cè)分割電極部在寬度方向外側(cè)配置的外側(cè)分割電極部的各分割電極的面積。根據(jù)這樣構(gòu)成的本申請第2發(fā)明，由于形成寬度方向中央部中配置的中央側(cè)分割電極部的各分割電極的面積小于形成相對中央側(cè)分割電極部在寬度方向外側(cè)配置的外側(cè)分割電極部的各分割電極的面積，所以將金屬化膜卷繞或者層疊而形成的電容器元件的中心部中的分割電極數(shù)增加。其結(jié)果，電容器元件的中心部中的電流路徑增加，元件中心部的電氣電阻降低。因此，可以抑制由于電容器元件的中心部的自發(fā)熱引起的溫度上升。因此，可以實現(xiàn)金屬化膜電容器的耐電壓性能的提高以及長壽命化。此處，所述中央側(cè)分割電極部中排列的絕緣狹縫彼此的間隔窄于所述外側(cè)分割電極部中排列的絕緣狹縫彼此的間隔。從而可以抑制膜在寬度方向上變長，并且使形成中央側(cè)分割電極部的各分割電極的面積小于形成外側(cè)分割電極部的各分割電極的面積。另外，所述電容器元件由重疊2張所述金屬化膜而成的一對金屬化膜形成，所述一對金屬化膜的每一個中形成的中央側(cè)分割電極部彼此重疊。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在重疊了2張金屬化膜的情況下，通過一對金屬化膜的各個中形成的中央側(cè)分割電極部彼此重疊，也可以有效地抑制由于電容器元件的中心部的自發(fā)熱引起的溫度上升。進而，在長度方向上夾著所述中央側(cè)分割電極部中排列的各絕緣狹縫而鄰接的分割電極彼此通過保險絲連接，連接形成所述中央側(cè)分割電極部的各分割電極和形成所述外側(cè)分割電極部的各分割電極的保險絲的寬度大于連接形成所述中央側(cè)分割電極部的各分割電極彼此的保險絲的寬度。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以使電容器元件的中心部中的電流路徑進一步增加，進一步抑制自發(fā)熱。另外，通過連接形成中央側(cè)分割電極部的各分割電極和形成外側(cè)分割電極部的各分割電極的保險絲的寬度大于連接形成中央側(cè)分割電極部的各分割電極彼此的保險絲的寬度，即使在分割電極面積小且為了使保險絲動作而所需的能量小的中央側(cè)分割電極中也可以確保充分的保險絲的動作性。另外，用于解決上述課題的本申請第3發(fā)明提供一種金屬化膜電容器，將在電介體膜的至少單面中設(shè)置了蒸鍍電極的金屬化膜進行卷繞或者層疊而形成電容器元件，并對該電容器元件的兩端面連接了電極引出用的噴鍍金屬，其特征在于包括小分割電極部，沿著長度方向形成多個第I分割電極，所述第I分割電極是通過在所述金屬化膜的長度方向上隔開間隔而排列的絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割而成的；大分割電極部，沿著長度方向形成電極面積比所述第I分割電極大的多個第2分割電極，所述第I分割電極是通過在所述金屬化膜的長度方向上隔開間隔而排列的絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割而成的，在所述金屬化膜的寬度方向上，所述小分割電極部與所述大分割電極部鄰接地配置，所述多個第I分割電極的每一個通過在長度方向上夾住該第I分割電極的絕緣狹縫之間形成的保險絲而與所述第2分割電極連接。根據(jù)這樣構(gòu)成的本申請第3發(fā)明，電極面積比較小的多個第I分割電極的每一個通過保險絲而與電極面積比較大的第2分割電極連接。另外，在金屬化膜的寬度方向上，由這樣的多個第I分割電極構(gòu)成的小分割電極部與由多個第2分割電極構(gòu)成的大分割電極部鄰接地配置。因此，第I分割電極的至少一方的端部經(jīng)由保險絲而與電極面積大于第I分割電極的第2分割電極連接，所以即使在第I分割電極中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，也可以從與該第I分割電極鄰接的第2分割電極流入使保險絲動作的充分的電流，使保險絲可靠地動作(使保險絲部的蒸鍍電極飛散)，而分離引起了絕緣破壞的分割電極。由此，即使減小了分割電極也得到穩(wěn)定的保護性。進而，由于小分割電極部和大分割電極部在金屬化膜的寬度方向上交替配置，所以可以防止金屬化膜上的絕緣狹縫的位置在寬度方向上偏移，而使金屬化膜的滑動性在寬度方向上平均化。其結(jié)果，可以抑制在金屬化膜的卷繞時，抑制在元件卷繞狀態(tài)中產(chǎn)生偏差，來確保高溫時的良好的耐電壓性。因此，可以提供具有高溫(超過例如100°c那樣的溫度)下的良好的保護性以及耐電壓性的金屬化膜電容器。此處，所述小分割電極部中排列的絕緣狹縫彼此的間隔窄于所述大分割電極部中排列的絕緣狹縫彼此的間隔。從而可以抑制膜在寬度方向上變長，并且使第I分割電極的面積小于第2分割電極的面積。
所述電容器元件由重疊2張所述金屬化膜而成的一對金屬化膜形成，所述一對金屬化膜的一方中形成的大分割電極部的全部與所述一對金屬化膜的另一方中形成的小分割電極部對向。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在一對金屬化膜的一方中形成的第2分割電極中產(chǎn)生了超過金屬化膜的自己恢復功能(自恢復功能)的絕緣破壞的情況下，也從對向的一對金屬化膜的另一方中形成的與第I分割電極鄰接的電極面積大于該第I分割電極的第2分割電極，向分割電極流入充分的電流。因此，可以使一對金屬化膜的另一方中形成的第I分割電極與第2分割電極之間形成的保險絲可靠地動作(使保險絲部分的蒸鍍電極飛散)，從其他分割電極切離該第2分割電極。由此，即使在一對金屬化膜的一方中形成的第2分割電極中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，也可以使該第2分割電極的絕緣恢復，可以維持作為電容器的功能。進而，作為電極引出用，在所述金屬化膜的噴鍍金屬連接部側(cè)，配置了所述大分割電極部。其原因為，如果在噴鍍金屬連接部側(cè)配置小分割電極部，則在構(gòu)成該小分割電極部的第I分割電極中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，如果連接該第I分割電極和第2分割電極的保險絲動作，則來自第I分割電極的電流通路被完全切斷，而有時無法作為電容器而發(fā)揮功能。相對于此，通過在噴鍍金屬連接部側(cè)配置大分割電極部，即使在電極引出側(cè)的第2分割電極(構(gòu)成一對金屬化膜的一方中形成的大分割電極部的第2分割電極)中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，通過連接對向的金屬化膜(一對金屬化膜中的另一方的金屬化膜)中形成的第I分割電極和與該第I分割電極鄰接的第2分割電極的保險絲動作，也可以使作為電容器發(fā)揮功能的電極區(qū)域殘留。進而，用于解決上述課題的本申請第4發(fā)明提供一種金屬化膜電容器，將在電介體膜的至少單面中設(shè)置了蒸鍍電極的金屬化膜進行卷繞或者層疊而形成電容器元件，并對該電容器元件的兩端面連接了電極引出用的噴鍍金屬，其特征在于包括小分割電極部，沿著長度方向形成多個小分割電極，所述小分割電極是通過在所述金屬化膜的長度方向上隔開間隔而排列的絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割而成的；大分割電極部，沿著長度方向形成電極面積比所述小分割電極大的多個大分割電極，所述小分割電極是通過在所述金屬化膜的長度方向上隔開間隔而排列的絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割而成的；以及非分割電極部，所述蒸鍍電極在長度方向上連續(xù)，在所述金屬化膜的寬度方向上，所述小分割電極部與所述大分割電極部以及所述非分割電極部中的某一個鄰接地配置，所述多個小分割電極的每一個通過在長度方向上夾住該小分割電極的絕緣狹縫之間形成的保險絲而與所述大分割電極或者所述非分割電極部連接。根據(jù)這樣構(gòu)成的本申請第4發(fā)明，在金屬化膜的寬度方向上，由電極面積比較小的多個小分割電極構(gòu)成的小分割電極部與由電極面積比較大的多個大分割電極構(gòu)成的大分割電極部以及非分割電極部中的某一個鄰接地配置。另外，多個小分割電極的各個通過保險絲而與大分割電極或者非分割電極部連接。因此，小分割電極的端部經(jīng)由保險絲而與電極面積大于小分割電極的大分割電極以及非分割電極部中的某一個連接，所以即使在小分割電極中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，也可以從與該小分割電極鄰接的大分割電極或者非分割電極部流入使保險絲動作的充分的電流，而使保險絲可靠地動作(使保險絲部的蒸鍍電極飛散)，而分離引起了絕緣破壞的分割電極。另外，為了發(fā)揮上述效果，構(gòu)成大分割電極部的第2分割電極的面積優(yōu)選為構(gòu)成分割電極部的第I分割電極部的面積的2倍以上。
此處，作為所述小分割電極部，具有第I小分割電極部和第2小分割電極部這2個分割電極部，在所述金屬化膜的寬度方向上，在所述第I小分割電極部與所述第2小分割電極部之間鄰接地配置有所述大分割電極部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在第I小分割電極部或者第2小分割電極部中根據(jù)由于熱 電壓等引起的電介體的劣化而小分割電極連續(xù)多個進行了保險絲動作的情況下，也可以防止電流路徑極端地紊亂。即，在金屬化膜的寬度方向上在第I小分割電極部與第2小分割電極部之間鄰接地配置了非分割電極部的情況下，由于在非分割電極部中不存在分割蒸鍍電極的絕緣狹縫，所以在小分割電極連續(xù)多個而進行了保險絲動作的情況下，電流路徑有可能極端地紊亂。其結(jié)果，電容器的感應損失以及等價串聯(lián)電阻有可能極端地上升。相對于此，通過在金屬化膜的寬度方向上在第I小分割電極部與第2小分割電極部之間鄰接地配置大分割電極部，大分割電極部中形成的絕緣狹縫限制電流路徑，而可以防止電流路徑極端地紊亂。另外，所述電容器元件由重疊2張所述金屬化膜而成的一對金屬化膜形成，所述一對金屬化膜的一方中形成的所述大分割電極部以及所述非分割電極部的所有電極面與所述一對金屬化膜的另一方中形成的所述小分割電極部對向。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在一對金屬化膜的一方中形成的大分割電極或者非分割電極部中產(chǎn)生了超過金屬化膜的自己恢復功能(自恢復功能)的絕緣破壞的情況下，也從對向的一對金屬化膜的另一方中形成的與小分割電極鄰接的電極面積大于該小分割電極的大分割電極或者非分割電極部，向小分割電極流入充分的電流。因此，可以使一對金屬化膜的另一方中形成的小分割電極的端部中形成的保險絲可靠地動作(使保險絲部分的蒸鍍電極飛散)，從其他分割電極切離產(chǎn)生了絕緣破壞的大分割電極或者非分割電極部。由此，即使在一對金屬化膜的一方中形成的大分割電極或者非分割電極部中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，也可以使該大分割電極或者非分割電極部的絕緣恢復，可以維持作為電容器的功能。進而，在所述金屬化膜的噴鍍金屬連接部側(cè)，配置有所述非分割電極部。其原因為，如果在噴鍍金屬連接部側(cè)配置分割電極部，則在該分割電極部中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，如果連接該分割電極部和非分割電極部的保險絲動作，則來自分割電極部的電流通路被完全切斷，而有時無法作為電容器而發(fā)揮功能。相對于此，通過在噴鍍金屬連接部側(cè)配置非分割電極部，即使在非分割電極(一對金屬化膜的一方中形成的非分割電極)中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，通過連接對向的金屬化膜(一對金屬化膜中的另一方的金屬化膜)中形成的小分割電極和與該小分割電極鄰接的非分割電極或者大分割電極的保險絲動作，也可以使作為電容器發(fā)揮功能的電極區(qū)域殘留(確保來自非分割電極的電流通路)。根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有高溫下的良好的保護性以及耐電壓性的金屬化膜電容器。


圖I是示出以往的金屬化膜電容器中使用的金屬化膜的層結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出設(shè)置了分割電極的以往的金屬化膜的俯視圖，圖2-A是示出設(shè)置了矩形形狀的分割電極的金屬化膜的圖、圖2-B是示出設(shè)置了由Y字形絕緣狹縫形成的蜂窩狀的分割電極的金屬化膜的圖、圖2-C是示出設(shè)置了由繆勒·萊耶形絕緣狹縫形成的蜂窩狀的分割電極的金屬化膜的圖。
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圖3是構(gòu)成本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜、且分割電極和非分割電極交替配置的例子的俯視圖。圖4是構(gòu)成本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜、且分割電極和非分割電極交替配置的其他例子的俯視圖。圖5是構(gòu)成本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜、且分割電極和非分割電極交替配置的其他例子的俯視圖。圖6是示出設(shè)置了分割電極的比較例的金屬化膜的俯視圖。圖7是示出本申請發(fā)明的金屬化膜電容器的內(nèi)部構(gòu)造的圖。圖8是示出構(gòu)成本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的分割電極位置處的絕緣破壞時的電流路徑的圖。圖9是示出構(gòu)成比較例的金屬化膜電容器的金屬化膜的分割電極位置處的絕緣破壞時的電流路徑的圖。圖10是示出構(gòu)成本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的變形例的圖。圖11是示出以往的金屬化膜電容器的層結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。圖12是示出本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器中的層疊狀態(tài)的一個例子的圖。圖13是示出本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器中的層疊狀態(tài)的其他例的圖。圖14是示出金屬化膜電容器中的層疊狀態(tài)的比較例的圖。圖15是示出構(gòu)成本申請第2發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的實施方式的圖。圖16是示出構(gòu)成本申請第2發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的其他實施方式的圖。圖17是示出構(gòu)成本申請第2發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的變形方式的圖。圖18是示出構(gòu)成本申請第2發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的其他變形方式的圖。圖19是示出構(gòu)成本申請第3發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的實施方式的圖。圖20是示出構(gòu)成本申請第3發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的分割電極位置處的絕緣破壞時的電流路徑的圖。圖21是示出構(gòu)成比較例的金屬化膜電容器的金屬化膜的分割電極位置處的絕緣破壞時的電流路徑的圖。圖22是示出構(gòu)成本申請第3發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的其他實施方式的圖。圖23是示出構(gòu)成本申請第3發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的變形方式的圖。圖24是示出構(gòu)成本申請第3發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的其他變形方式的圖。圖25是示出構(gòu)成本申請第4發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的實施方式的圖。圖26(a)以及(b)是蒸鍍電極中流過的電流路徑的概念圖。圖27是示出構(gòu)成本申請第4發(fā)明的金屬化膜電容器的金屬化膜的非分割電極位置處的絕緣破壞時的電流路徑的圖。圖28是示出構(gòu)成比較例的金屬化膜電容器的金屬化膜的非分割電極位置處的絕緣破壞時的電流路徑的圖。
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具體實施例方式首先最初，參照附圖，詳細說明本申請第I發(fā)明的實施例。在實施例I 4中，如圖3 5所不，(i)通過沿著金屬化膜的長度方向以一定間距排列的多個絕緣狹縫將蒸鍍電極(蒸鍍金屬)分割成多個片段而成的分割電極部、和不存在絕緣狹縫而蒸鍍電極在長度方向上連續(xù)的非分割電極部在金屬化膜的膜寬度方向上交替配置而成，( )與分割電極部的片段相當?shù)姆指铍姌O在鄰接的絕緣狹縫的端部與端部之間形成的保險絲處與非分割電極部連接。〔實施例I〕圖3、“Y字形+繆勒·萊耶形(I列)”絕緣狹縫、間距12.0mm圖3是示出本申請第I發(fā)明的金屬化膜電容器的一個實施例的圖。在圖3所示的一對金屬化膜中，金屬化膜的寬度方向的一端部(電極形成區(qū)域)構(gòu)成連接電極引出用的噴鍍金屬的噴鍍金屬連接部，在另一方端部中形成了絕緣余量部(在金屬化膜的寬度方向的一方端部中沒有形成蒸鍍電極的區(qū)域)12。在金屬化膜的絕緣余量部12側(cè)，在長度方向上以一定間距排列了多個Y字形絕緣狹縫13 (寬度O. 2mm)。Y字形絕緣狹縫13的基端部與絕緣余量部12結(jié)合。在具備這樣排列的Y字形絕緣狹縫13的分割電極部(相當于本申請第I發(fā)明的“第I分割電極部”)中，通過該Y字形絕緣狹縫13，蒸鍍電極被分割成多個片段，在該Y字形絕緣狹縫13之間形成分割電極15。夾在相互鄰接的Y字形絕緣狹縫13的端部(噴鍍金屬連接部側(cè))與端部(噴鍍金屬連接部側(cè))之間的電極區(qū)域構(gòu)成保險絲18。另外，以與上述Y字形絕緣狹縫13相同的間距，與該Y字形絕緣狹縫的排列方向平行地，排列了 I列的繆勒·萊耶形(在寬度方向上延伸的規(guī)定的長度的線段的兩端具有朝內(nèi)的箭翎的形狀)絕緣狹縫14(寬度O. 2mm)。在具備這樣排列的繆勒 萊耶形絕緣狹縫14的分割電極部(相當于本申請第I發(fā)明的“第2分割電極部”)中，通過該繆勒 萊耶形絕緣狹縫14，蒸鍍電極被分割成多個片段，在該繆勒·萊耶形絕緣狹縫14之間形成分割電極16。夾在相互鄰接的繆勒·萊耶形絕緣狹縫14的端部(兩端)與端部(兩端)之間的電極區(qū)域構(gòu)成保險絲18。在第I分割電極部、與在寬度方向上遠離第I分割電極部并對向的第2分割電極部之間，形成了非分割電極部17。在非分割電極部17中不存在絕緣狹縫，在長度方向上連續(xù)形成了蒸鍍電極。由Y字形絕緣狹縫13分割的分割電極15通過在與鄰接的Y字形絕緣狹縫13之間形成的保險絲18而與非分割電極部17連接，另一方面，由繆勒·萊耶形絕緣狹縫14分割的分割電極16通過在與鄰接的繆勒·萊耶形絕緣狹縫14之間形成的保險絲18而與非分割電極部17連接。在膜長度方向上分割分割電極15、16的絕緣狹縫13、14的間距是12. 0mm、并且將分割電極15的面積設(shè)成分割電極16的一半、將連接了非分割電極部17和分割電極15、16
1的保險絲18的寬度設(shè)成O. 2mm。在電介體中，將2. 5 μ m的聚丙烯膜、噴鍍金屬連接部蒸鍍電極的膜電阻值設(shè)成4Ω/□、將除了噴鍍金屬連接部蒸鍍電極的非噴鍍金屬附近蒸鍍電極的膜電阻值設(shè)成10Ω/口。將2張上述金屬化膜重疊卷繞而制作電容器元件以使噴鍍金屬連接部和絕緣余量部對向。使形成了蒸鍍電極的電極形成面朝向同一方向而重疊2張金屬化膜。即，在層疊方向上交替配置蒸鍍電極和電介體膜以在蒸鍍電極之間夾入電介體膜。然后，在使電容器元件成形為橢圓形之后，在元件的兩端部形成電極引出用的噴鍍金屬而成電容器元件。進而，如圖7所示，通過電極板26對5個電容器元件25進行接線而連接引出端子27，收納于殼體28填充環(huán)氧樹脂29并硬化而制作出5個800 μ F的金屬化膜電容器。此處,優(yōu)選構(gòu)成為將2張金屬化膜重疊而成的一對金屬化膜中的、一方的金屬化膜中形成的所有非分割電極部與另一方的金屬化膜中形成的分割電極部對向。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在例如如圖12所示，在一對金屬化膜(在圖中，位于上層側(cè)的金屬化膜)的一方中形成的非分割電極中產(chǎn)生了超過金屬化膜的自己恢復功能(自恢復功能)的絕緣破壞(在X標記的位置，電介體破壞)的情況(經(jīng)由破壞的電介體部分而在一對金屬化膜之間蒸鍍電極彼此導通了的情況)下，也從對向的一對金屬化膜的另一方(在圖中，位于下層側(cè)的金屬化膜)中形成的與分割電極鄰接的非分割電極(通過在寬度方向上與分割電極交替配置而與該分割電極相鄰的非分割電極)向分割電極流入電流。因此，在一對金屬化膜的另一方中形成的分割電極與非分割電極之間形成的保險絲動作(使保險絲部分的蒸鍍電極飛散)，可以將該分割電極從其他分割電極切離。由此，即使在一對金屬化膜的一方中形成的非分割電極中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，也可以使該非分割電極的絕緣恢復，可以維持作為電容器的功能。〔實施例2〕圖3、“Υ字形+繆勒·萊耶形(I列)”絕緣狹縫、間距6.0mm除了將在膜長度方向上分割圖3所示的金屬化膜的分割電極15、16的絕緣狹縫13,14的間距設(shè)成6. Omm以外，通過與上述實施例I同樣的條件，制作了金屬化膜電容器?！矊嵤├?〕圖4、“Y字形+繆勒·萊耶形(2列)”絕緣狹縫、間距6.Omm在圖4所示的金屬化膜電容器中，在金屬化膜的絕緣余量部12側(cè)在長度方向上以一定間距排列了多個Y字形絕緣狹縫13，在該Y字形絕緣狹縫13之間形成了分割電極15。另外，以與Y字形絕緣狹縫13相同的間距，與該Y字形絕緣狹縫13的排列方向平行地，排列了 2列的繆勒 萊耶形絕緣狹縫14，在該繆勒 萊耶形絕緣狹縫14之間形成有分割電極
16。另外，在排列了Y字形絕緣狹縫13的分割電極部(第I分割電極部)、與在該第I分割電極部中在寬度方向上離開并對向的、排列了一個繆勒 萊耶形絕緣狹縫14的分割電極部(第2分割電極部)之間、以及排列了一個繆勒 萊耶形絕緣狹縫14的分割電極部(第2分割電極部)、與在該繆勒·萊耶形絕緣狹縫14中在寬度方向上離開并對向的排列了其他繆勒 萊耶形絕緣狹縫14的分割電極部(第2分割電極部)之間，形成有非分割電極部
17。分割電極15和非分割電極部17以及分割電極16和非分割電極部17通過保險絲18連接。這樣，在該實施例中，在多個第2分割電極部之間形成有非分割電極部17。然后，使用圖4所示的金屬化膜，將在膜長度方向上分割該分割電極15、16的絕緣狹縫13、14的間距設(shè)成6. Omm,并且將分割電極15的面積設(shè)成分割電極16的一半，除此以外，通過與上述實施例I同樣的條件，制作了金屬化膜電容器。
〔實施例4〕圖5、“Y字形(對向2列)”絕緣狹縫、間距6.Omm在圖5所示的金屬化膜電容器中，在金屬化膜的絕緣余量部12側(cè)，在長度方向上以一定間距排列了多個Y字形絕緣狹縫13。Y字形絕緣狹縫13的基端部與絕緣余量部12結(jié)合。這樣，在具備在絕緣余量部12側(cè)排列的Y字形絕緣狹縫13的分割電極部(相當于“絕緣余量部側(cè)分割電極部”)中，通過該Y字形絕緣狹縫13，蒸鍍電極被分割成多個片段，在該Y字形絕緣狹縫13之間形成分割電極15。夾在相互鄰接的Y字形絕緣狹縫13的端部(噴鍍金屬連接部10側(cè))與端部(噴鍍金屬連接部10側(cè))之間的電極區(qū)域構(gòu)成保險絲18。另一方面，在金屬化膜的噴鍍金屬連接部10側(cè)，在長度方向上以一定間距排列有與Y字形絕緣狹縫13獨立的多個Y字形絕緣狹縫13。這樣，在具備在噴鍍金屬連接部側(cè)排列的Y字形絕緣狹縫13的分割電極部(相當于“噴鍍金屬連接部側(cè)分割電極部”)中，通過該Y字形絕緣狹縫13，蒸鍍電極被分割成多個片段，在該Y字形絕緣狹縫13之間形成分割電極19。各Y字形絕緣狹縫13的基端部(噴鍍金屬連接部側(cè)端部)與針對每個Y字形絕緣狹縫13設(shè)置的、在長度方向上延伸的絕緣狹縫9結(jié)合。夾在相互鄰接的Y字形絕緣狹縫13的端部(絕緣余量部側(cè))與端部(絕緣余量部側(cè))之間的電極區(qū)域構(gòu)成保險絲18。另外，在絕緣余量部側(cè)分割電極部與噴鍍金屬連接部側(cè)分割電極部之間形成有非分割電極部17。在絕緣余量部12側(cè)形成的分割電極15通過在與鄰接的Y字形絕緣狹縫13之間形成的保險絲18而與非分割電極部17連接，另一方面，噴鍍金屬連接部側(cè)形成的分割電極19通過在與鄰接的Y字形絕緣狹縫13之間形成的保險絲18而與非分割電極部17連接。另外，在噴鍍金屬連接部10側(cè)也設(shè)置了保險絲18a，該保險絲18a形成于噴鍍金屬連接部10側(cè)的Y字形絕緣狹縫13的基部的長度方向上延伸的絕緣狹縫9之間。進而，在重疊了上述金屬化膜的另一方的金屬化膜的寬度方向中央部，以一定間距排列有繆勒·萊耶形絕緣狹縫14，形成有由多個片段構(gòu)成的分割電極16。將在膜長度方向上分割圖5所示的金屬化膜的分割電極15、16、19的絕緣狹縫13、14的間距設(shè)成6. 0mm、并且將分割電極15、19的面積設(shè)成分割電極16的一半、將連接了非分割電極17和上述分割電極的保險絲18的寬度設(shè)成O. 2mm、將噴鍍金屬連接部側(cè)的保險絲的寬度設(shè)成O. 15_，除此以外，通過與上述實施例I同樣的條件，制作了金屬化膜電容器。〔比較例I〕圖6、Y字形-繆勒·萊耶形結(jié)合絕緣狹縫、間距12.Omm在圖6所示的金屬化膜中，在絕緣余量部12側(cè)，在Y字形絕緣狹縫、金屬化膜的寬度方向中央部，對于繆勒·萊耶形絕緣狹縫，在金屬化膜的長度方向上，反復形成了與上述Y字形絕緣狹縫連結(jié)的絕緣狹縫20。另外，在金屬化膜的寬度方向一半(絕緣余量部12側(cè))的范圍中形成通過絕緣狹縫20分割成片段的分割電極21、22，并將分割電極21的面積設(shè)成分割電極22的一半。殘余的金屬化膜的寬度方向一半(噴鍍金屬連接部側(cè))構(gòu)成非分割電極23。另外，將在金屬化膜長度方向上分割金屬化膜的分割電極21、22的絕緣狹縫20的間距設(shè)成12. 0mm、將連接了非分割電極23和上述分割電極22的保險絲18的寬度設(shè)成
0.2mm。除上述以外，通過與上述實施例I同樣的條件，制作了金屬化膜電容器。〔比較例2〕圖6、Y字形-繆勒·萊耶形結(jié)合絕緣狹縫、間距6.Omm
除了將圖6所示的分割電極金屬化膜的絕緣狹縫20的間距設(shè)成6. Omm的以外，通過與上述比較例I同樣的條件，制作了金屬化膜電容器?！惨酝齀〕圖2-A、矩形絕緣狹縫、間距6.Omm 將在膜長度方向上將圖2-A所示的金屬化膜的分割電極7分割為矩形形狀的絕緣狹縫5的間距設(shè)成6. 0mm、并且使分割電極的面積等于圖4的分割電極16、將連接有分割電極的保險絲8、11的寬度設(shè)成O. 2mm，除此以外，通過與上述實施例I同樣的條件，制作了金
屬化膜電容器?！惨酝?〕圖2-B、通過Y字形絕緣狹縫形成蜂窩狀分割電極具有圖2-B所示的金屬化膜的蜂窩狀分割電極7a、并且使分割電極的面積等于圖4的分割電極16、將連接了分割電極的保險絲8a的寬度設(shè)成O. 2mm,除此以外,通過與上述實施例I同樣的條件，制作了金屬化膜電容器。(以往例3)圖2-C、通過繆勒·萊耶形絕緣狹縫形成蜂窩狀分割電極通過繆勒·萊耶形絕緣狹縫對圖2-C所示的金屬化膜的分割電極7b進行蜂窩狀分割、并且使分割電極的面積等于圖4的分割電極16、將連接了分割電極的保險絲8b的寬度設(shè)成O. 2mm，除此以外，通過與上述實施例I同樣的條件，制作了金屬化膜電容器。使用上述實施例I 4、比較例1、2以及以往例I 3的試樣的各5個，實施耐用性試驗(在溫度120°C、750VDC下，施加1000小時)，測定了試樣的靜電電容變化率[% ]。表I不出其試驗結(jié)果。從表I可知，在實施例I 4中在試驗結(jié)束不出現(xiàn)短路模式，相對于此，在比較例
1、2以及以往例I 3中即使分割電極的面積、保險絲尺寸相同，在試驗途中也產(chǎn)生短路模式。其原因為，在實施例中，蒸鍍電極被分割成多個分割電極，各個分割電極通過保險絲與非分割電極連接，分割電極和非分割電極在膜寬度方向上交替配置，通過這樣的構(gòu)造，如圖8所示在電介體的聚丙烯膜中產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，朝向絕緣破壞部位30流入充分的電流31。其結(jié)果，即使減小分割電極而使保險絲可靠地動作(使保險絲部分的蒸鍍電極飛散)，使分割電極分離，而得到穩(wěn)定的保護性。相對于此，在圖9所示的以往的分割電極金屬化膜中，在產(chǎn)生了絕緣破壞的情況下，朝向絕緣破壞部位32而在與分割電極連接的保險絲中僅流入小的電流34，而無法使保險絲飛散分離，產(chǎn)生短路模式。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種金屬化膜電容器，將在電介體膜的至少單面中設(shè)置了蒸鍍電極的金屬化膜進行卷繞或者層疊而形成電容器元件，并對該電容器元件的兩端面連接了電極弓I出用的噴鍍金屬，其特征在于包括小分割電極部，沿著長度方向形成多個第I分割電極，所述第I分割電極是通過在所述金屬化膜的長度方向上隔開間隔而排列的絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割而成的；大分割電極部，沿著長度方向形成電極面積比所述第I分割電極大的多個第2分割電極，所述第I分割電極是通過在所述金屬化膜的長度方向上隔開間隔而排列的絕緣狹縫將所述蒸鍍電極分割而成的，在所述金屬化膜的寬度方向上，所述小分割電極部與所述大分割電極部鄰接地配置，所述多個第I分割電極的每一個通過在長度方向上夾住該第I分割電極的絕緣狹縫之間形成的保險絲而與所述第2分割電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬化膜電容器，其特征在于所述小分割電極部中排列的絕緣狹縫彼此的間隔窄于所述大分割電極部中排列的絕緣狹縫彼此的間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬化膜電容器，其特征在于所述電容器兀件由重疊2張所述金屬化膜而成的一對金屬化膜形成，所述一對金屬化膜的一方中形成的大分割電極部的全部與所述一對金屬化膜的另一方中形成的小分割電極部對向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬化膜電容器，其特征在于在所述金屬化膜的噴鍍金屬連接部側(cè)，配置了所述大分割電極部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有高溫下的良好的保護性以及耐電壓性的金屬化膜電容器。沿著金屬化膜的長度方向通過多個絕緣狹縫分割而形成分割電極的分割電極部、和蒸鍍電極在長度方向連續(xù)的非分割電極部在金屬化膜的膜寬度方向上交替配置，分割電極的每一個通過在鄰接的絕緣狹縫的端部與端部之間形成的保險絲而與非分割電極部連接，并且，沿著寬度方向配置了3列以上的通過在膜的長度方向上排列的絕緣狹縫而分割的分割電極部，通過保險絲將構(gòu)成分割電極部的各分割電極與鄰接的分割電極連接，膜中央側(cè)的分割電極的面積小于外側(cè)配置的分割電極的面積。
文檔編號H01G4/015GK102915840SQ201210398619
公開日2013年2月6日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月5日
發(fā)明者高垣甲兒 申請人:尼吉康株式會社