JPH10312930A - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
金属化フィルムコンデンサInfo
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Abstract
た金属化フィルムコンデンサを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 フィルム層間接着強度を20mm巾換算
で5〜50gとし、保安性と低温連続耐用性を両立した
金属化フィルムコンデンサ。
Description
C)150V以上で用いられる金属化フィルムコンデン
サに関する。
る電気機器用コンデンサには、コンデンサ素子の外装方
式が湿式または乾式であれ、部分放電による誘電体の劣
化、金属薄膜劣化の問題があった。
を抑えるためには層間接着の方法があった。
放電処理するだけでなく金属化面と重ねられ接するフィ
ルム表面もコロナ放電処理する第1の方法や、フィルム
表面を特殊加工(例えば低融点物質をラミネート)する
第2の方法や特殊な物質をコンデンサ素子に含浸する第
3の方法などが提案されている。
フィルム1の片面(図1(イ)の場合)または両面(図
1(ロ)の場合)にA1の真空蒸着膜2を設け金属化フ
ィルムとし、この金属化面と重ねられたとき、接するフ
ィルム表面をコロナ放電処理3しておくものである。
の接着が得られ部分放電を抑制し、コンデンサの劣化を
抑えるものであった。
による一次災害を引き起こさないように、JIS−C4
908に規定されているがごとく、金属ケースに油含浸
コンデンサ(湿式コンデンサ)には保安装置が、樹脂外
装コンデンサ(乾式コンデンサ)には保安機構が施され
ている。
間接着強度を20mm巾換算で5g以上とし、主電極部
の電極膜に8〜20Ω/□の亜鉛蒸着膜を用いたことを
特徴とした金属化フィルムコンデンサ(特開昭62−1
83506号)があった。しかし、保安機構付き乾式コ
ンデンサには層間接着強度について提案しているものは
ない。
の致命的な絶縁破壊に至らぬよう下記の保安機構が設け
られているのみである。
の長さ方向に複数個の島状に蒸着空白部で絶縁して分離
するように電極を設け、その一つの分割電極が許容する
電流を制限して、コンデンサ自体に保安機能を付与する
ものである。とりわけ、従来の電気機器用コンデンサで
は、一つの分割電極のヒューズ電流値を10〜1000
ミリアンペアの範囲に設定することにより好適な自己保
安機能が得られることが知られたいた。
は、分割電極において、その一側端で電気的に導通する
メタリコン電極に隣接する部分を分割電極のヒューズ相
当部分とし、そのヒューズ相当部分が通電によって断路
するに至る時の電流値の平均値(通常、測定値10点の
ヒューズ電流値の平均値)をミリアンペアで示したもの
である。
めると、保安機構付き乾式コンデンサにはヒューズ電流
値を10mAと小さくすると、保安性試験は合格する
(○印)が低温連続耐用試験(480V,−25゜C,1
000H)での容量減少が大きい(×印)ことや逆にヒ
ューズ電流値を1000mAと大きくとると、保安性試
験は不合格(×印)となるが低温連続耐用試験(480
V,−25゜C,1000H)での容量減少は小さい(○
印)ことが(表1)に示されており、確認できる。
A)ならば両特性を満足するが、定格電圧及び最高許容
温度等によりその値は異なり、その値を見い出すのは難
解である。
する金属化フィルムコンデンサを提供することを目的と
したものである。
明は、この目的を達成するために、本発明の金属化フィ
ルムコンデンサは、フィルム接着強度を20mm巾換算
で5gから50gとし、かつ分割電極において、その一
側端で電気的に導通するメタリコン電極に隣接するヒュ
ーズ相当分が通電によって断路に至る際の電流値の平均
値をミリアンペア(mA)で示す分割電極のヒューズ電
流値は、10mAから1000mAに設定したことを特
徴としたものである。
低温連続耐用試験(容量変化)に裕度を持って合格する
金属化フィルムコンデンサを実現することができるもの
である。
さいと、冷熱サイクル等のストレスによりコンデンサ素
子中の層間のはがれが起き、ボイドによる部分放電の原
因となるので好ましくない。
る限りのみでは、可能な限り大きい方が好ましい。
度が小さい方がよい傾向である。その理由は強制的に絶
縁破壊を起こした際、分割部コンデンサでの、蒸着電極
の飛散エネルギー等のロスを補給する電流エネルギーで
ヒューズを溶断する保安性試験では上記のごとくなると
考えられる。
mAの保安機構付き乾式金属化フィルムコンデンサにて
層間接着強度は5〜50gの間が好ましいことが(表
2)により確認できる。
る。 (実施例1)図1(イ)において、1は厚さ6μmで両
面をコロナ放電処理3,4したPPフィルムである。
均3Ω/□)なるようにしてある。次に、レーザー加工
技術を用いて図2に示すパターンを形成し、分割電極2
1を有する金属化フィルム22(フィルム幅が60m
m、分割電極幅が60mm、1本の幅狭小部であるパス
の幅は0.8mm)と、パターンを形成しない金属化フ
ィルム24(蒸着膜空白部であるマージン部25だけを
形成したもの)で1枚ずつ2枚重ねて、巻芯26(38
μmのPETフィルムを10ターン巻回して、直径10
mmの巻芯としたもの)に巻回したのち、PPフィルム
(厚さ20μmで幅が60mm)で保護巻(10ター
ン)し、亜鉛のメタリコンを矢印Aの方向に溶射して、
巻回丸形のコンデンサを作成した。
の蒸着空白部である絶縁帯、28はパス23を形成する
ために蒸着膜に空白部を設けた絶縁部である。
rr)で熱エージング(120゜Cで15時間)し、リー
ド線をハンダ付けして、プラスチック容器に格納しエポ
キシ樹脂を注型して熱硬化し、乾式の金属化ポリプロピ
レン(PP)フィルムコンデンサを完成した。
ヒューズ電流値は800mAであった。なお、フィルム
層間接着強度の測定法は、まずコンデンサを分解し、コ
ンデンサ素子を取り出して、フィルムを20mm幅に切
り出し、図3に示すように片方5を固定し他方6を引く
ことによりバネばかりで、矢印F方向に引張り測定す
る。
大きくなる場合があるが、この様な場合は巻外寄りの値
(すなわち巻外寄り100ターンの間の部分で平均値)
をとるようにする。
のようにして測定する。すなわち図4に示すとおり、直
流電源29と直流電流計30を、メタリコン電極31と
一つの分割電極32の間に直列接続し、1mA/秒のス
ピードで電流iを増加し、分割電極のヒューズに相当す
るメタリコン接触部近傍のヒューズ相当部分33が溶断
するときの到達電流値を読み取る。
解し、フィルムのメタリコン接触部に損傷を与えないよ
うにフィルムを剥がしながら順番に測定していくものと
し、測定点10点の平均値でもって分割電極32のヒュ
ーズ電流値とする。なお34は蒸着空白部としたマージ
ン部である。
性試験と−25゜Cの低温連続耐用試験を各10個ずつ実
施した。
ンを変えて、フィルム層間接着強度(g)とヒューズ電
流値(mA)を変え比較例と伴に、(表3)に示す。
り、保安性試験および低温連続耐用試験(容量変化)に
おいて両立した特性を実現することができる。
厚さ6μmで両面をコロナ放電処理13,14したPP
フィルムである。
2aとメタリコン接触部12bが形成されている。
Ω/□,平均18Ω/□)メタリコン接触部12bが厚
く(2〜7Ω/□,平均4Ω/□)となるようにした。
構パターンを形成した後、金属化PPコンデンサとし
た。
4)に示す特性評価結果を得た。
得られ、なおかつ実施例1に比べ高電位傾度設計にて、
小形のコンデンサを提供できることがわかる。
め、自己回復時のエネルギーが小さくなり、誘電体に与
えるダメージが小さいためである。
厚さ6μmで両面をコロナ放電処理13,14したPP
フィルムである。
主電極部12aとメタリコン接触部12bが形成されて
いる。なお、主電極部12aは薄く(10〜20Ω/
□,平均15Ω/□)、メタリコン接触部12bが厚く
(2〜7Ω/□,平均4Ω/□)となるようにしてあ
る。
構パターンを形成した後、金属化PPコンデンサとし
た。そして、コンデンサの特性評価として、表5に示す
特性評価結果を得た。
得られ、なおかつ実施例1に比べ高電位傾度設計にて、
小形のコンデンサを提供できることがわかる。
nの短所である膜が酸化劣化して消失しやすいという欠
点を、Alとの混合により補っている点に特徴がある。
処理強度を変え、コンデンサを試作したときのフィルム
層間接着強度(g)に対するコロナ開始電圧(V.A
C)の特性を(表6)に示す。
クルを100サイクル施した後のコロナ開始電圧(V.
AC)を調べたもので、層間接着強度を5g以上とする
ことにより、コロナ開始電圧(V.AC)が大巾に高く
なることがわかる。
1(イ)(ロ)に示すように、電極部と重ねられ接する
フィルム表面をもコロナ放電処理する第1の方法や、フ
ィルム表面に比較的低融点の物質をラミネートする第2
の方法や、界面活性剤のようなものを付着させたり、接
着剤を付与する液体(溶剤、界面活性剤など)をコンデ
ンサ素子中に含浸したりする第3の方法などが用いられ
る。
しては、1〜30μm厚のポロプロピレンやポリエチレ
ンテレフタレートを単独で、あるいは複合の形で用いら
れる。
て巻回や積層しても、両面蒸着フィルムと非蒸着フィル
ムを組み合わせて巻回や積層したものでもよい。
部、あるいはマージン部の形成方法は各種の方法が適用
できる。
のアーク放電エネルギーによる蒸着膜の除去方法であ
り、他の一つは蒸着時のマスキングにより蒸着膜空白部
を形成する方法であり、マスキングは帯状テープで遮断
したり、オイル類を転写などで塗布して蒸着膜の付着を
抑止する方法などが適用される。
ウレタン樹脂、ワックスなどの乾式外装が適用される。
は、PBTやPETなどのプラスチックの巻芯を用いた
ものや、巻芯を用いない扁平形のものが用いられる。
可能であるが、特に0.5〜500μF(単素子)のコ
ンデンサに適用できる。
ムの接着強度を20mm巾換算で5g〜50gとし、分
割電極のヒューズ電流値を10mAから1000mAに
設定したことにより、保安性と低温連続耐用性を両立し
た乾式金属化フィルムコンデンサを実現することができ
る優れた効果を奏するものである。
ルムコンデンサの模式断面図 (ロ)同金属化フィルムコンデンサの他の模式断面図
ンデンサの巻回過程を示す斜視図
図
フィルムの模式断面図 (ロ)同金属化フィルムコンデンサの別の模式断面図
Claims (4)
- 【請求項1】二極の電極部はいずれも誘電体フィルムに
金属が蒸着され、前記二極の電極部のうち少なくとも一
極は、蒸着膜空白部により電気的に相互に絶縁される複
数個の分割電極を誘電体フィルムの長手方向に有する金
属化フィルムコンデンサであって、フィルム接着強度を
20mm巾換算で5gから50gとし、かつ前記分割電
極において、その一側端で電気的に導通するメタリコン
電極に隣接するヒューズ相当部分が通電によって断路に
至る際の電流値をミリアンペア(mA)で示す分割電極
のヒューズ電流値は、10mAから1000mAに設定
した金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項2】蒸着金属をアルミニウム(Al)とした請
求項1記載の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項3】蒸着金属を亜鉛(Zn)とした請求項1記
載の金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項4】蒸着金属をAlとZnの混合とした請求項
1記載の金属化フィルムコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12368697A JP3503416B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP12368697A JP3503416B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 金属化フィルムコンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10312930A true JPH10312930A (ja) | 1998-11-24 |
| JP3503416B2 JP3503416B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=14866818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12368697A Expired - Fee Related JP3503416B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3503416B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000311829A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Mitsubishi Polyester Film Copp | コンデンサー用積層フィルム |
| JP2005093761A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサ |
| JP2008091958A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形金属化フィルムコンデンサの製造方法 |
| JP2008098675A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形金属化フィルムコンデンサ |
| CN112885599A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-06-01 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种金属化安全膜设计方法及装置 |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP12368697A patent/JP3503416B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2000311829A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-07 | Mitsubishi Polyester Film Copp | コンデンサー用積層フィルム |
| JP2005093761A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサ |
| JP2008091958A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形金属化フィルムコンデンサの製造方法 |
| JP2008098675A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形金属化フィルムコンデンサ |
| CN112885599A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-06-01 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种金属化安全膜设计方法及装置 |
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| JP3503416B2 (ja) | 2004-03-08 |
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