JPS596521A - 金属化フイルムコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘電体フィルムの表面に金属電極を蒸着などに
より形成した金属化フィルムを巻回することにより構成
される金属化フィルムコンデンサに関するものである。

従来、金属化フィルムコンデンサにおいては、第１図ａ
、ｂに示すようにポリプロピレンフィルム、ポリエステ
ルフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの誘電体フ
ィルム１の片面まだは両面に、蒸着法、スパッタリング
法などにより金属の電極２を前記誘電体フィルム１の幅
方向の端部に０．５訪〜６語程度の絶縁溝部（通常、マ
ージン部と呼ばれており、以下マージン部という）３を
設けて形成することにより金属化フィルム４を得ている
。

そして、このような金属化フィルム４を用いて、コンデ
ンサを得る場合、第２図に示すように２枚の金属化フィ
ルム４を重ね合せて巻回し、その巻回した金属化フィル
ム４の両端面にＺｎ　、　Ｓｎ　、　Ｃｕ。

ｐｂなどの金属材料を溶射して電極引出部５を形成し、
その電極引出部６にリード線ｅを溶接などにより接続し
てコンデンサ素子とするか、または第３図に示すように
金属化フィルム４を１枚１枚マージン部３が反対側にく
るように積み重ね、そして前述の巻回型のコンデンサと
同様に電極を引出してコンデンサ素子としている。

ところで、このような巻回型、積層型のコンデンサを生
産性、コンデンサ特性などの面から詳細に分析評価をす
れば、それぞれ一長一短がある。

特に、特性上における大きな違いは、積層型のコンデン
サにおいては小容量コンデンサを並列に複数個接続した
構造となるため、使用中何らかの異常により金属化フィ
ルムの一部が破壊現象を起しても、１個のコンデンサ要
素部分が機能を失うだけとなり、他のコンデンサ要素部
分への影響はほとんど生じなく、この結果わずかな容量
減少のみとなる。このことは、非常に安全性の高い安全
機能付のコンデンサであると言えるのである。

一方、巻回型のコンデンサにおいては、従来からの一般
的な設備で簡単に製造することができるため、現在の主
流となっているものの、使用中に伺らかの異常により金
属化フィルムの一部が破壊現象を起すと、その破壊現象
による容量変化は、金属化フィルムの電極の減少した面
積に比例した減少のみであるため、初期の段階において
は無視できる程度であるが、この種の巻回型のコンデン
サは全体が１個のコンデンサであるため、一部の破壊部
分を核として止ることなく徐々に進行し、透口型のコン
デンサにおいては、何らかの安全装置を付加しなければ
、充分な安全性を確保することができない。

本発明者らはこのような現状に鑑み、巻回型のコンデン
サの持つ高い生産性と、積層型のコンデンサの持つ高い
安全性とを兼ね備えだコンデンサの開発を進めた。その
結果、第４図に示すように幅方向の端部に設けたマージ
ン部３とは別個に、電極２を金属化フィルム４の長さ方
向に複数個の短形の島状に分離するように前記マージン
部３につながるマージン部７を設け、そしてこのような
金属化フィルム４を２枚重ね合せて巻回してコンデンサ
素子を構成すれば、製造する時は巻回型のコンデンサと
同様に製造することができ、また電極構造は積層型と同
様な構造となるため、電極２の一部で破壊現象が生じて
も、全体に波及することがなく、発煙発火などの事故を
防ぐことができる、すなわち安全機能を持たせられるこ
とを見出したのである。

しかし、このような構造の金属化フィルムを使用しても
、一般的なコンデンサ素子をブレスして作られる偏平形
コンデンサおよび丸形コンデンサにおいては、雰囲気温
度が１００℃以上の高温で破壊が起きた場合には、必ず
しも安全性が充分に満足されていない。この現象は、誘
電体として使用されているプラスチックフィルム自体の
耐圧レベルが高温になるほど低下し、フィルムの一部で
破壊現象が生じても安全機能が動作する前に隣接するフ
ィルムの破壊が発生し、瞬時にコンデンサ素子全体への
破壊へ発展するためである。

本発明は前述の構造のコンデンサからさらに開発を進め
た結果見出しだものであり、雰囲気温度が１００℃以上
の高温においても、安全機能の動作が確実に行える金属
化フィルムコンデンサを提供するものであり、以下本発
明の内容について、詳細に説明する。

本発明においては、１００℃以上の雰囲気温度において
も安全機能が確”実に動作するように種々の実験と検討
を行った結果、第６図に示すようにフィルムまたは絶縁
紙よりなる板状絶縁体８をコンデンサ素子の中心部に位
置させ、偏平形のコンデンサ素子にすれば良いとの結果
を見出したのである。

第６図は安全性性動作試験を行った結果を示す図であり
、図中■は従来の偏平形のコンデンサ素子、＠は絶縁材
料からなる円柱ボビンに巻回して作られた従来の丸形の
コンデンサ素子、θは本発明のコンデンサ素子である。

第６図中の安全率とは、定格電圧の２倍の電圧を各雰囲
気温度別に印加した時の、（発煙発火等の異常がなくコ
ンデンサが完全にオープン状態になったコンデンサの台
数）÷（試験をした全コンデンサの台数）×１００の値
である。

この第６図から明らかなように、従来品■、＠が１００
１：以上の雰囲気温度では１００％の安全率が得られな
いのに対して、本発明品Ｏは１６０℃の高温においても
１００％の安全率が確保されている。この現象は、従来
の偏平形コンデンサ素子は隣接するフィルムが全て誘電
体材料として構成さｈているため、高温下で破壊が発生
すると、コンデンサ素子全体へ急激に破壊が拡大し、安
全機能の動作が遅れることにより発生する。また、従来
の丸形コンデンサ素子は素子中心部に絶縁材料があるだ
め、従来品■に比較すると安全率がやや向」ニするが、
従来品■同様１００’Ｃ以上では１００％の安全性は確
保されない。この現象は金属化フィルムの絶縁破壊によ
って発生したガスによりコンデンサの内部圧力が急激に
上昇し、爆発・発煙発火に至るだめである。

一方２本発明品θは下記の２つの効果により安全性の動
作を確実にしている。

（１）　　コンデンサ素子の中心部に絶縁材料として絶
縁紙またはフィルムよりなる板状絶縁体を設けることに
より、破壊の拡大が素子中心部でストップされることと
なり、安全機能の動作が確実となる。

（２）偏平形コンデンサ素子であるため、俟縁破壊時に
発生する熱によりフィルム収縮によるコンデンサ素子自
体の変形が発生し、外装ケース。

外装樹脂または外装ケースと樹脂の間に機械的にクラッ
クが発生し、破壊時に発生するガスをコンデンサの外部
へ導き出す作用がある０以上のように本発明の金属化フ
ィルムコンデンサによれば、雰囲気温度１００℃以上の
高温においても、１００チの安全性を確保できる安全機
能を付加することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは一般の金属化フィルムの例を示す斜視図
、第２図は一般の巻回型の金属化フィルムコンデンサの
要部を示す斜視図、第３図は一般の積層型の金属化フィ
ルムコンデンサの要部を示゛す斜視図、第４図は安全機
能を具備した金属化フィルムの要部を示す斜視図、第５
図は本発明の一実施例による金属化フィルムコンデンサ
の要部を示す斜視図、第６図は本発明の金属化フィルム
コンデンサの効果を説明するだめの特性図である。 １・・・・・・誘電体フィルム、２・・・・・・電極、
３゜７・・・・・・マージン部、４・・・・・・金属化
フィルム、８・・・・・・板状絶縁体。 第１図 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体フィルムの片面または両面に幅方向の端部に絶縁
   溝部を設けて電極を形成するとともに、その電極をフィ
   ルムの長さ方向に複数個の島状に分離するように複数個
   の絶縁溝部を設けて金属化フィルムを構成し、その金属
   化フィルムを巻回して構成したコンデンサ素子の中心部
   に板状絶縁体を位置させて偏平型構造としたことを特徴
   とする金属化フィルムコンデンサ。