[实用新型]低等效串联电阻、耐高温、长寿命型聚丙烯薄膜电容器

说明书

技术领域

薄膜电容器领域。 

背景技术

薄膜电容器近些年来用于低碳节能照明、太阳能风能发电等领域越来越广泛，其中用于LED灯、高频无极灯和低频无极灯的薄膜电容仍然为传统的CBB81型，它们在85℃高温和50KHZ高频情况下就开始失效，平均寿命只在25000小时，出现容量裹减，爆裂，使整个灯随之报废。 

随着低碳节能照明的发展，人们对频闪效应、紫外辐射，光污染提出了新要求，对照明灯的寿命也越来越重视，大功率LED灯和高频无极灯和低频无极灯的迅猛发展，适应了时代的发展，它对薄膜电容器提出了新的挑战，其中： 

1、温度从原来的85℃提高到105℃，最高到125℃； 

2、频率从原来的40-50KHZ提高到230KHZ，最高到2.65MHZ； 

3、寿命从原来的25000小时提高到10万小时； 

面对这样的挑战，传统的CBB81型电容器是无法应战的。高价值、高附加值的大功率LED灯和高频无极灯和低频无极灯领域迫切需要低等效串联电阻耐高温长寿命型聚丙烯薄膜电容器，以下简称CBB81H型电容器。 

传统的CBB81型薄膜电容的主要缺陷和不足是： 

1、采用材料的局限性： 

①传统的CBB81型采用的金属化聚丙烯膜，其方阻参数一般在10-15，这样高的方阻是电容器的等效串联电阻(ESR)变高的主要原因，等效串联电阻(ESR)变高导致内部自温升变得很高，自温升越高的电容器，在环境温度升到85℃以上，内部温度就会超过105℃。 

②传统的CBB81型采用的聚丙烯基膜是普通的聚丙烯低温膜，在85℃以下才能正常工作，其极限温度为95℃，当内部温度达到105℃时，薄膜就开始严重萎缩。这种萎缩会给电容器带来致命的质量问题：容量裹减和电容器爆裂。 

2、采用的结构设计不足和缺陷： 

①聚丙烯金属化膜只用单层，且为高方阻，使电容器自温升很高； 

②电极层铝箔向外错幅1-1.5mm，砸实后，堆积在电容器电极的引出端，形成夹在喷金层和电容器卷绕体之间的疏松堆积层，见图1。这一层增大了接触电阻，降低了喷金层与电容器卷绕体之间的附着力，也使引线与电容主体的机械强度(拉力)变得很差，一般小于1N。 

以上4条缺陷和不足，是传统CBB81型电容器不能耐高温、出现容量裹减，导致电容器迅速发热、熔化、爆裂的根本原因。 

发明内容

1、要解决的技术问题： 

①减小电容器内部自温升是提高电容器耐高特性的关键。 

电容器自温升是电容器在环境温度较高的情况失效的内部原因之一。自温升的高低主要受等效串联电阻(ESR)值的影响较大，等效串联电阻(ESR)越大，电容器的内部自温升越高，减小等效串联电阻(ESR)是减小电容器自温升的有效方法。而等效串联电阻(ESR)由两部分组成： 

第一部分(也是主要部分)是内串结构中串联2个电容C₁和C₂的电极层一-金属化膜的铝金属镀层，镀层的方阻越高，等效串联电阻越大，镀层的方阻越低，电容器的等效串联电阻越小 

第二部分是喷金层与电容卷绕体(即引出电极用的铝箔电极层)之间的结合部位，结合的越牢固，等效串联电阻(ESR)就越小。见图2。 

A、传统的CBB81型电容采用单层镀层，方阻在10-12，本实用新型专利采用双层镀层作C₁和C₂的联接电极层，每一层的方阻在1-3范围内，2层对扣之后，方阻又降低一半，只在0.6左右；从而使电容器的等效串联电阻的第一部分变得很小。 

B、传统的CBB81型电容采用铝箔向外错幅1-1.5结构，见图1。虽然采用砸实工艺，但错出的铝箔在电容器的端面形成疏松层，见图2。这一层增大了接触电阻，影响喷金层与电容器卷绕体之间的结合力和附着力。本CBB81H型实用新型专利采用了铝箔与PPH膜MPPH膜对齐的新工艺，在喷金层和电容器卷绕体之间无疏松层，见图3。喷金料直接喷在电容器端部的铝箔和PPH膜MPPH膜上，结合的好，附着力强，大幅度减小了接触电阻，从使等效串联电阻的第 2部分也变得很小。