一種高有效面積的金屬化安全薄膜的製作方法

2023-06-29 05:31:41 1

本發明涉及一種高有效面積的金屬化安全薄膜，屬於薄膜電容器產品製造技術領域。

背景技術：

金屬化安全薄膜是一種改進型金屬化薄膜，且結構通常包括若干規則排列的極板單元，每一個極板單元通過微型保險絲連接周圍的極板單元；其具有的優點是當任一極板單元發生擊穿時，即電容器薄膜兩極之間發生短路，從而放電並產生電弧，由於微型保險絲區域的載流量較小，因此會優先於極板單元而發生熔斷，從而可以降低電容器薄膜的自愈時間，減少介質的燒傷面積並降低電容器薄膜自愈時的發熱量，提高電容器薄膜的穩定性和使用安全性。上述金屬化安全薄膜在卷繞或層疊的過程中，相應的一對極板單元位置通常存在一定的錯位，使對應極板單元間隙位置處的極板單元不能有效地積蓄電荷，從而使得金屬化安全薄膜的有效使用面積比率較低。

此外，現有技術中的電容器薄膜大多為複合鋅鋁金屬化薄膜，具體地是「鋁-鋅-鋁」的三層複合鍍層結構；這是由於金屬鋁鍍層相對於高分子薄膜材料具有較好的附著性能，且生產過程易於處理，但是金屬鋁鍍層在空氣中容易被氧化而形成以三氧化二鋁為主要成份的緻密氧化層，該緻密氧化層在交流高壓大電流下工作時會導致電容器的容量迅速下降，在金屬鋁鍍層外再蒸鍍一層金屬鋅鍍層能夠很好地防止內層鍍鋁層形成氧化層；而最外層的金屬鋁鍍層則主要用於形成緻密氧化層以阻止進一步氧化的發生，從而保護內層的金屬鋅鍍層和金屬鋁鍍層。上述「鋁-鋅-鋁」三層複合鍍層結構的電容器金屬化薄膜在製備工藝上要求較高，生產加工難度大且產品合格率低。

技術實現要素：

本發明正是針對現有技術存在的不足，提供一種高有效面積的金屬化安全薄膜，能夠顯著地提高金屬化安全薄膜的有效面積，滿足實際使用要求。

為解決上述問題，本發明所採取的技術方案如下：

一種高有效面積的金屬化安全薄膜，包括具有絕緣性質的中間薄膜基質，和分別蒸鍍於所述中間薄膜基質兩面的第一金屬鍍層和第二金屬鍍層，所述第二金屬鍍層的一面貼設於所述中間薄膜基質上，所述第二金屬鍍層的另一面設置有具有絕緣性質的層疊薄膜介質；所述第一金屬鍍層和所述第二金屬鍍層結構相同均包括若干個矩陣排列的鍍層方塊，相鄰的所述鍍層方塊之間設置有絕緣間隙，且相鄰的所述鍍層方塊在拐角相互連接；且位於所述中間薄膜基質兩面的所述第一金屬鍍層的所述鍍層方塊和所述第二金屬鍍層的所述鍍層方塊位置一一對應。

位置一一對應即位於所述中間薄膜基質兩面的所述第一金屬鍍層的所述鍍層方塊和所述第二金屬鍍層的所述鍍層方塊位置不錯位，另外此處並未限定是全部的所述鍍層方塊位置一一對應，因此可以是全部的所述鍍層方塊位置一一對應，也可以是部分的所述鍍層方塊位置一一對應。

作為上述技術方案的改進，所述中間薄膜基質、所述層疊薄膜介質均為聚烯烴材料製成，所述第一金屬鍍層和所述第二金屬鍍層為鋁、或鋅、或鋁和鋅的混合物；所述中間薄膜基質包括結構重複延伸的長度方向和垂直於所述長度方向的寬度方向，所述中間薄膜基質的一面包括用於蒸鍍所述第一金屬鍍層的第一金屬蒸鍍區和不蒸鍍金屬鍍層的第一留邊區，所述中間薄膜基質的另一面包括用於蒸鍍所述第二金屬鍍層的第二金屬蒸鍍區和不蒸鍍金屬鍍層的第二留邊區；所述第一金屬蒸鍍區和所述第二留邊區位於所述中間薄膜基質寬度方向上的一端，所述第二金屬蒸鍍區和所述第一留邊區位於所述中間薄膜基質寬度方向上的另一端。

作為上述技術方案的改進，所述第一金屬蒸鍍區包括朝向所述第一留邊區一側的第一平直邊緣和背向所述第一留邊區一側的第一弧形邊緣，所述第二金屬蒸鍍區包括朝向所述第二留邊區一側的第二平直邊緣和背向所述第二留邊區一側的第二弧形邊緣；位於所述第一弧形邊緣和所述第二弧形邊緣處的每個所述鍍層方塊還設置有一個半圓形鍍層，且所述半圓形鍍層的直徑邊與所述鍍層方塊相連接。

作為上述技術方案的改進，所述層疊薄膜介質在所述中間薄膜基質的長度方向上均與所述中間薄膜基質的兩端邊緣齊平；所述層疊薄膜介質在所述中間薄膜基質寬度方向上的一端邊緣與所述第二平直邊緣齊平，所述層疊薄膜介質在所述中間薄膜基質寬度方向上的另一端邊緣與所述半圓形鍍層的直徑邊齊平。

作為上述技術方案的改進，所述第一金屬鍍層和所述第二金屬鍍層為鋁和鋅的混合物，且鋅在鋁和鋅的混合物中的質量百分比為17%～22%。

本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下：

本發明所述的一種高有效面積的金屬化安全薄膜，一方面所述第一金屬鍍層和所述第二金屬鍍層鍍設於同一個所述中間薄膜基質上，且所述第一金屬鍍層和所述第二金屬鍍層的極板單元一一對應，不存在錯位現象，因此可以顯著地提高金屬化安全薄膜的有效使用面積比率；另外通過設置所述層疊薄膜介質來阻隔氧化性氣體與所述第一金屬鍍層和所述第二金屬鍍層的接觸，從而使得金屬鍍層在空氣中不易被氧化，顯著地降低了金屬化薄膜製備工藝的要求。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種高有效面積的金屬化安全薄膜結構示意圖；

圖2為本發明所述的中間薄膜基質和第一金屬鍍層的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合具體的實施例來說明本發明的內容。

如圖1和圖2所示，為本發明所述的一種高有效面積的金屬化安全薄膜結構示意圖。

本發明所述一種高有效面積的金屬化安全薄膜，包括具有絕緣性質的中間薄膜基質10，和分別蒸鍍於所述中間薄膜基質10兩面的第一金屬鍍層20和第二金屬鍍層30，所述第二金屬鍍層30的一面貼設於所述中間薄膜基質10上，所述第二金屬鍍層30的另一面設置有具有絕緣性質的層疊薄膜介質40；所述第一金屬鍍層20和所述第二金屬鍍層30結構相同均包括若干個矩陣排列的鍍層方塊21，相鄰的所述鍍層方塊21之間設置有絕緣間隙22，且相鄰的所述鍍層方塊21在拐角相互連接；且位於所述中間薄膜基質10兩面的所述第一金屬鍍層20的所述鍍層方塊21和所述第二金屬鍍層30的所述鍍層方塊21位置一一對應。

進一步地，所述中間薄膜基質10、所述層疊薄膜介質40均為聚烯烴材料製成，所述第一金屬鍍層20和所述第二金屬鍍層30為鋁、或鋅、或鋁和鋅的混合物；所述中間薄膜基質10包括結構重複延伸的長度方向和垂直於所述長度方向的寬度方向，所述中間薄膜基質10的一面包括用於蒸鍍所述第一金屬鍍層20的第一金屬蒸鍍區11和不蒸鍍金屬鍍層的第一留邊區12，所述中間薄膜基質10的另一面包括用於蒸鍍所述第二金屬鍍層30的第二金屬蒸鍍區13和不蒸鍍金屬鍍層的第二留邊區14；所述第一金屬蒸鍍區11和所述第二留邊區14位於所述中間薄膜基質10寬度方向上的一端，所述第二金屬蒸鍍區13和所述第一留邊區12位於所述中間薄膜基質10寬度方向上的另一端。上述改進使金屬化薄膜在高電流狀態下穩定，不易拉火、擊穿而損壞，設置所述第一留邊區12和所述第二留邊區14能夠進一步降低拉火、擊穿的機率，降低了次品率，提高了產品質量。

更進一步地，所述第一金屬蒸鍍區11包括朝向所述第一留邊區12一側的第一平直邊緣15和背向所述第一留邊區12一側的第一弧形邊緣16，所述第二金屬蒸鍍區13包括朝向所述第二留邊區14一側的第二平直邊緣17和背向所述第二留邊區14一側的第二弧形邊緣18；位於所述第一弧形邊緣16和所述第二弧形邊緣18處的每個所述鍍層方塊21還設置有一個半圓形鍍層23，且所述半圓形鍍層23的直徑邊與所述鍍層方塊21相連接。相鄰所述鍍層方塊21的拐角相互連接，當局部發生擊穿後，會熔斷所述鍍層方塊21的拐角，從而避免短路電流的擴散，降低了電容器的發熱量；且位於所述第一弧形邊緣16和所述第二弧形邊緣18處的每個所述鍍層方塊21還設置有一個半圓形鍍層23，因此在所述第一弧形邊緣16和所述第二弧形邊緣18處不存在尖銳的凸角，從而有利於降低金屬化薄膜發生拉火和擊穿的機率，而且所述第一弧形邊緣16和所述第二弧形邊緣18能夠增大噴金層對金屬化薄膜的附著力。

進一步改進地，所述層疊薄膜介質40在所述中間薄膜基質10的長度方向上均與所述中間薄膜基質10的兩端邊緣齊平；所述層疊薄膜介質40在所述中間薄膜基質10寬度方向上的一端邊緣與所述第二平直邊緣17齊平，所述層疊薄膜介質40在所述中間薄膜基質10寬度方向上的另一端邊緣與所述半圓形鍍層23的直徑邊齊平。所述層疊薄膜介質40覆蓋的區域正好是位於所述中間薄膜基質10兩面的所述第一金屬鍍層20的所述鍍層方塊21和所述第二金屬鍍層30的所述鍍層方塊21位置一一對應的區域，可以進行層疊鋪設。

優選地，所述第一金屬鍍層20和所述第二金屬鍍層30為鋁和鋅的混合物，且鋅在鋁和鋅的混合物中的質量百分比為17%～22%。雖然本發明設置了所述層疊薄膜介質40，但是金屬鍍層長時間在交流高壓大電流下工作時仍舊存在緩慢的氧化現象，採用鋁和鋅的混合物可以避免生成以三氧化二鋁為主要成份的緻密氧化層，而鋅在鋁和鋅的混合物中的質量百分比過高時則會影響金屬鍍層的附著性能，鋅在鋁和鋅的混合物中的質量百分比為17%～22%時金屬鍍層具有較好的附著性能且金屬鍍層的耐氧化性較好。

以上內容是結合具體的實施例對本發明所作的詳細說明，不能認定本發明具體實施僅限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明保護的範圍。