[实用新型]一种高储能密度金属化薄膜电容器芯子有效

专利信息
申请号: 202020450106.2 申请日: 2020-04-01
公开(公告)号: CN211455542U 公开(公告)日: 2020-09-08
发明(设计)人: 安茂春;李根;安茂磊;赵国志 申请(专利权)人: 铜陵华星天束科技有限公司
主分类号: H01G4/14 分类号: H01G4/14;H01G4/005;H01G4/33
代理公司: 沈阳易通专利事务所 21116 代理人: 于丽丽
地址: 244000 安徽省铜陵*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 高储能 密度 金属化 薄膜 电容器 芯子
【说明书】:

一种高储能密度金属化薄膜电容器芯子,该金属化薄膜电容器芯子包括两层层叠卷绕的介质薄膜,两层介质薄膜的结构完全相同,所述介质薄膜包括一层双面镀金属化聚酯膜和一层高介电聚合物复合介质材料薄膜,所述双面镀金属化聚酯膜置于高介电聚合物复合介质材料薄膜的上表面,所述双面镀金属化聚酯膜是电容器芯子的电极,所述高介电聚合物复合介质材料薄膜是电容器芯子的介质材料。本实用新型所采用的高介电聚合物复合介质材料薄膜不必镀膜,大幅提高了高介电聚合物复合介质材料薄膜的可用性;同时,本实用新型无论是结构还是工艺,均比较简单,易于实现,并且可以将金属化薄膜电容器的储能密度在目前2.5J/cm3的基础上大幅提高100%以上,电容器充放电寿命达到数千次。

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域,具体的说是一种高储能密度金属化薄膜电容器芯子。

背景技术

高功率脉冲电源技术的快速发展,对脉冲储能器件的储能密度提出越来越高的要求。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器件,金属化薄膜电容器则是目前脉冲电容器的重要发展方向,研制高储能密度金属化薄膜电容器已经成为高功率脉冲电源技术发展的迫切需求。在金属化薄膜电容器中,介质薄膜材料性能和电容器工艺是影响金属化薄膜电容器性能的关键因素。目前,聚丙烯薄膜是国内外金属化薄膜电容器普遍采用的介质薄膜材料,高介电聚合物复合介质材料薄膜则是电容器用介质薄膜材料的新的重要发展方向。

对于聚丙烯薄膜,其介电常数为2.2,当前国产金属化聚丙烯薄膜的最小击穿场强只达到600V/μm左右,只能满足储能密度2.5J/cm3以下金属化薄膜电容器的研制要求,且在未来相当长时期内国产化聚丙烯薄膜的性能难以有较大突破。对于高介电聚合物复合介质材料薄膜,目前虽然可以提高金属化薄膜电容器的储能密度,具有较好应用前景,但其应用存在难以镀膜的问题,即使采用现有镀膜工艺勉强完成镀膜,也存在镀膜质量低、对介质材料损伤较大等严重问题。

综上所述,基于现有技术,在目前国内金属化薄膜电容器发展中,存在以下二个问题:(1)目前普遍采用的聚丙烯薄膜材料不能满足进一步提高金属化薄膜电容器储能密度的要求;(2)高介电聚合物复合介质材料薄膜存在难以镀膜问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题,本实用新型提供一种高储能密度金属化薄膜电容器芯子,该金属化薄膜电容器芯子能大幅提高金属化薄膜电容器的储能密度。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是:一种高储能密度金属化薄膜电容器芯子,该金属化薄膜电容器芯子包括两层层叠卷绕的介质薄膜,两层介质薄膜的结构完全相同,所述介质薄膜包括一层双面镀金属化聚酯膜和一层高介电聚合物复合介质材料薄膜,所述双面镀金属化聚酯膜置于高介电聚合物复合介质材料薄膜的上表面,所述双面镀金属化聚酯膜是电容器芯子的电极,所述高介电聚合物复合介质材料薄膜是电容器芯子的介质材料,两层所述介质薄膜经过层叠卷绕后形成光芯,在光芯的两端分别喷有第一喷金层和第二喷金层,第一喷金层与第一电极引线相连接,第二喷金层与第二电极引线相连接,形成完整的高储能密度金属化薄膜电容器芯子。

进一步地,所述高介电聚合物复合介质材料薄膜是光膜,不必镀膜。

进一步地,所述高介电聚合物复合介质材料薄为PAQR/PVDF高介电聚合物复合介质材料薄膜,其介电常数大于11,最小击穿场强大于350V/μm。

进一步地,所述双面镀金属化聚酯膜的宽度W1略大于所述高介电聚合物复合介质材料薄膜的宽度W2

进一步地,所述双面镀金属化聚酯膜包括聚酯膜、第一金属镀层和第二金属镀层,第一金属镀层和第二金属镀层分别镀在聚酯膜的上、下两面,并在聚酯膜的上、下两面的同一端设有留边。

进一步地,所述留边的宽度W3为1.5~3mm。

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