[发明专利]一种高导电性防爆安全膜

说明书

本发明涉及一种高导电性防爆安全膜，包括绝缘基膜，绝缘基膜的一侧设置有金属镀层，金属镀层包括呈阵列分布的正六边形石墨烯涂层、与石墨烯涂层一一对应且将石墨烯涂层完全覆盖的镀铝层，石墨烯涂层的中央区域设置有圆孔，石墨烯涂层还设置有六个对称分布在圆孔外侧的椭圆孔；镀铝层为圆形，相邻镀铝层之间设置间隔；金属镀层还包括将所有镀铝层包围的镀锡层，相邻镀铝层之间通过镀锡层电连接。该高导电性防爆安全膜的导电性能好，安全性高，能够避免发生大规模击穿；石墨烯涂层与绝缘基膜之间不会发生脱落。

技术领域

本发明涉及一种高导电性防爆安全膜，属于电容器技术领域。

背景技术

金属化薄膜电容是以有机塑料薄膜做介质，以金属化薄膜做电极，通过卷绕方式制成的电容，金属化薄膜电容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等，除了卷绕型之外，也有叠层型。其中以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质应用最广。

目前的金属化薄膜表面的金属镀层常用铝镀层或锌镀层，镀膜时采用真空镀膜工艺。而铝、锌不是导电性能最优良的金属，这就限制了传统金属化薄膜的导电性能。而导电性高铜或银，银造价高昂，不利于产业化；铜在空气中表面会氧化为氧化铜，氧化铜的导电性很差，附着在铜的表面会阻碍导电，造成铜的电阻值偏大；这就导致一些大容量电容器，为保证导电性能，只能采用价格昂贵的镀银薄膜。石墨烯具有优异的导电性和导热性能优异，在金属化薄膜的制作过程中，添加石墨烯材料是现有技术，例如公开号为CN209045602U公开的“一种高导电的复合式金属化薄膜”，其是采用石墨烯薄膜复合制成；通过添加石墨烯材料，使得电容器的容量能够再扩大。但是，根据目前石墨烯领域的行情可知，石墨烯薄膜价格远高于石墨粉粉体，石墨烯薄膜的面积越大其制作难度越高，其价格越高，甚至会超过镀银的成本，采用石墨烯薄膜制成的金属化薄膜成本非常高，除非一些特殊领域，否则其不具备市场竞争优势。我公司在研发过程中发现：采用石墨烯粉体通过真空镀膜工艺在绝缘膜的表面制成石墨烯镀层，虽然相对于使用石墨烯薄膜来说，成本下降了165％～205％，但是发现存在如下缺点：首先，石墨烯在高温下易氧化，从而造成后续石墨烯镀层导电性能下降；再加上，石墨烯是非金属，不同于金属材料，制成的石墨烯镀层与绝缘膜之间的结合力较差，尤其是膜厚超过50μm后，石墨烯镀层与绝缘膜之间的结合力变得非常差，在后续卷绕过程中易发生小面积脱落。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种高导电性防爆安全膜，具体技术方案如下：

一种高导电性防爆安全膜，包括绝缘基膜，所述绝缘基膜的一侧设置有金属镀层，所述金属镀层包括呈阵列分布的正六边形石墨烯涂层、与石墨烯涂层一一对应且将石墨烯涂层完全覆盖的镀铝层，所述石墨烯涂层的中央区域设置有圆孔，所述石墨烯涂层还设置有六个对称分布在圆孔外侧的椭圆孔；所述镀铝层为圆形，所述镀铝层的边沿与绝缘基膜连接为一体，相邻镀铝层之间设置间隔；所述金属镀层还包括将所有镀铝层包围的镀锡层，所述镀锡层与绝缘基膜连接为一体，相邻镀铝层之间通过镀锡层电连接。

上述技术方案的进一步优化，所述石墨烯涂层中与椭圆孔相临近的那一条侧边和椭圆孔的长轴相互平行。

上述技术方案的进一步优化，所述镀锡层的侧边与绝缘基膜的长度方向相互平行。

上述技术方案的进一步优化，所述圆孔的面积大于椭圆孔的面积。

上述技术方案的进一步优化，所述石墨烯涂层的制作方法为：对绝缘基膜的表面进行表面处理后，采用第一遮盖膜将绝缘基膜的正面遮盖，第一遮盖膜与绝缘基膜之间采用压敏胶粘剂固定连接，所述第一遮盖膜表面镂空有与石墨烯涂层形状相匹配的第一镂空孔；将粒径小于或等于10μm的石墨烯粉体采用冷气动力喷涂工艺对着第一镂空孔在绝缘基膜的正面喷涂制成石墨烯涂层；在喷涂过程中，所述绝缘基膜的熔点为x℃，所述石墨烯粉体被加热到x+2℃，所述石墨烯粉体被加速到600～800米/秒，所述绝缘基膜的背面紧贴着冷却辊，冷却辊的表面温度为3～8℃；喷涂完成后，将第一遮盖膜与绝缘基膜分离，即可得到在与绝缘基膜连接为一体的石墨烯涂层。