[发明专利]薄膜电容器

说明书

技术领域

本发明涉及用于各种电子设备、电气设备、工业设备、汽车等中的薄膜电容器，特别涉及用于混合动力汽车的电动机驱动用逆变器电路的平滑、滤波、缓冲等的薄膜电容器。

背景技术

近年来，从环境保护的观点出发，所有的电气设备均通过逆变器电路进行控制，节能化、高效化正在推进。其中，在汽车行业，通过电动机和发动机行驶的混合动力车(以下称为HEV)已经进入了市场等，与有益于地球环境、节能化、高效化相关的技术开发正在活跃进行。

这类HEV用电动机，所使用的电压区域高达数百伏特，因此，作为与该电动机关联使用的电容器，具有高耐压且低损耗的电气特性的薄膜电容器备受关注。

薄膜电容器通常大体分为使用金属箔作为电极的类型、以及使用通过蒸镀等形成于电介质薄膜上的金属膜作为电极的类型。其中，以通过蒸镀等形成的金属膜作为电极的薄膜电容器与金属箔类型相比，电极所占的体积小，实现了小型轻量化。此外，通过蒸镀等形成的电极层能够获得一般称为自愈性的自恢复功能，即发生了绝缘不良的缺陷部的外围部分发生蒸发、飞散，从而电容器的功能得以恢复，对于绝缘击穿具有高可靠性。电极层越薄越容易蒸发、飞散，自愈性越好，从而耐压越高。

图7为现有的薄膜电容器的电容器元件1的立体图。电容器元件1具有一对金属化薄膜4，所述一对金属化薄膜4分别具有电介质薄膜2和形成在电介质薄膜2上的电极层3而形成。一对金属化薄膜4按照各自的电极层3隔着电介质薄膜2而对置的方式重叠、卷绕。电容器元件1的两端面形成有一对外部电极6。

电极层3被分割为多个小电极部7，多个小电极部7之间以熔丝8进行连结。当多个小电极部7中的某个小电极部7短路从而有过载电流流通时，与该小电极部7连接的熔丝8熔断，该小电极部7从其它小电极部7断开，使多个小电极部7整体的绝缘得以恢复。因此，通过该动作，虽然容量减少了一些，但能够保持高耐压。

作为电介质薄膜2，使用聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚等的树脂薄膜。但是，近年来为了提高耐热性，逐渐开始使用作为新型薄膜材料的间同立构结构的苯乙烯系聚合物。

例如，专利文献1中记载了一种现有的薄膜电容器，其使用了由间同立构结构的苯乙烯系聚合物形成的薄膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/065585号

发明内容

薄膜电容器具备第1电极层、第2电极层、以及配置在第1电极层和第2电极层之间的电介质薄膜。电介质薄膜主要含有间同立构结构的苯乙烯系聚合物。第1电极层具有多个第1小电极部、以及连结多个第1小电极部的第1熔丝。多个第1小电极部的各自的面积除以电介质薄膜的膜厚的立方而得的值为0.4×10¹³/m以上且5.0×10¹³/m以下。

附图说明

图1为实施方式的薄膜电容器的电容器元件的立体图。

图2为实施方式的电容器元件的电极层的俯视图。

图3为表示实施方式的薄膜电容器的评价结果的图。

图4为表示实施方式的薄膜电容器的评价结果的图。

图5为实施方式的另一电容器元件的电极层的俯视图。

图6为实施方式的又一电容器元件的电极层的俯视图。

图7为现有的电容器元件的立体图。

具体实施方式

图1为实施方式的薄膜电容器的电容器元件9的立体图。电容器元件9具备金属化薄膜51、52和外部电极15A、15B。金属化薄膜51具有电介质薄膜12和设置在电介质薄膜12上的电极层10。金属化薄膜52具有电介质薄膜13和设置在电介质薄膜13上的电极层11。实施方式中，电极层10为正极层，电极层11为负极层，但极性也可以与这种方式相反，此外，还可以没有极性。电介质薄膜12具有面12A和面12A的相反侧的面12B，电极层10设置在面12A上。电介质薄膜13具有面13A和面13A的相反侧的面13B，电极层11设置在面13A上。金属化薄膜51、52按照电极层11位于电介质薄膜12的面12B上且电极层10位于电介质薄膜13的面13B上的方式进行层叠、卷绕。按照这种方式层叠卷绕而成的电容器元件9中，某层中在电极层10和电极层11之间配置电介质薄膜12，在与该层相邻的层中则在电极层10和电极层11之间配置电介质薄膜13。

电介质薄膜12、13由含有间同立构结构的苯乙烯系聚合物作为主材料的树脂形成。在此，树脂的主材料是指占树脂的50重量％以上的材料。