[实用新型]基于介质薄膜同质分层结构的高压金属化薄膜电容器芯子

说明书

本实用新型涉及一种基于介质薄膜同质分层结构的高压金属化薄膜电容器芯子。本实用新型包括两层层叠卷绕的同质分层结构化薄膜，两层同质分层结构化薄膜的结构完全相同，所述同质分层结构属于介质薄膜的层间串联复合结构，且所述同质分层结构化薄膜包括一层第一介质薄膜以及一层或多层第二介质薄膜，所述第一介质薄膜为金属化薄膜，在所述第一介质薄膜所采用基膜表面的一侧真空蒸镀一层导电金属层，所述第二介质薄膜采用的是光膜，一层或多层所述第二介质薄膜层叠在所述第一介质薄膜所采用基膜表面无导电金属层的一侧。本实用新型可提高现有国产聚丙烯薄膜产品的综合性能，进而提高国产化高压金属化聚丙烯薄膜电容器的储能密度和充放电寿命。

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，具体的说是一种基于介质薄膜同质分层结构的高压金属化薄膜电容器芯子。

背景技术

脉冲电容器是当前高功率脉冲电源普遍采用的比较成熟的储能方式，金属化薄膜电容器则是目前脉冲电容器发展的重要方向，聚丙烯薄膜是目前国内外金属化薄膜电容器普遍采用的介质薄膜材料。通过镀膜工艺，在介质薄膜(101)表面真空蒸镀一层极薄的导电金属层(102)形成金属化薄膜，两层金属化薄膜卷绕后形成电容器芯子(参照图1)，多个电容器芯子经串并联后组成电容器。

金属化薄膜电容器的显著特点是具有“自愈”特性，相对金属箔电容器，显著提高了电容器的可靠性。但过度自愈，将带来电容器容量的大幅下降，当容量下降5％时，电容器便视为失效。随着金属化薄膜电容器应用需求的逐步提高，电容器工作电压越来越高，达到上万伏，甚至几十万伏，金属化薄膜的应用环境越来越苛刻，过度自愈已经成为高压金属化薄膜电容器失效和充放电寿命缩短的主要影响因素。

为提高高压金属化薄膜电容器充放电寿命，避免电容器过早失效，其关键就是避免电容器过度自愈。而避免电容器过度自愈的关键，就是选择性能优良的介质薄膜。聚丙烯薄膜作为当前国内外金属化薄膜电容器应用最为广泛的有机介质薄膜材料，国内产品普遍存在品质不高、一致性较差、击穿场强较低等问题，性能水平与国外差距较大。例如，国产聚丙烯薄膜的最小击穿场强为600V/μm左右，而国外可达700V/μm以上。

基于当前国产聚丙烯薄膜产品性能较低的现状，在高压金属化薄膜电容器的国产化研制过程中，应用现有技术必然存在难以改善国产聚丙烯薄膜产品性能、国产化高压金属化薄膜电容器储能密度低和充放电寿命短等问题，满足不了对储能密度和充放电寿命有较高要求的应用场合需求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于介质薄膜同质分层结构的高压金属化薄膜电容器芯子，可提高现有国产介质薄膜产品的综合性能以及高压金属化薄膜电容器的储能密度和充放电寿命。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：基于介质薄膜同质分层结构的高压金属化薄膜电容器芯子，该高压金属化薄膜电容器芯子，包括两层层叠卷绕的同质分层结构化薄膜，两层同质分层结构化薄膜的结构完全相同，所述同质分层结构属于介质薄膜的层间串联复合结构，且所述同质分层结构化薄膜包括一层第一介质薄膜以及一层或多层第二介质薄膜，所述第一介质薄膜为金属化薄膜，在所述第一介质薄膜所采用基膜表面的一侧真空蒸镀一层导电金属层，所述第二介质薄膜采用的是光膜，一层或多层所述第二介质薄膜层叠在所述第一介质薄膜所采用基膜表面无导电金属层的一侧。

进一步地，所述第一介质薄膜所采用的基膜与所述第二介质薄膜所采用的光膜，是相同的薄膜，所述第二介质薄膜不需要镀膜。

进一步地，所述第一介质薄膜与所述第二介质薄膜的总层数为N，所述第一介质薄膜所采用的基膜和所述第二介质薄膜所采用的光膜的厚度d相同，厚度d与基于现有技术设计计算的原介质薄膜的厚度D之间的关系为d＝D/N。

进一步地，所述第一介质薄膜所采用的基膜与所述第二介质薄膜所采用的光膜，均采用聚丙烯薄膜。

本实用新型具有以下优点及有益效果：