本實(shí)用新型涉及一種低發(fā)熱金屬化薄膜,屬于電容器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為威脅人類生存的全球化問題,發(fā)展新能源是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,中國應(yīng)該加快開發(fā)利用新能源的步伐,大力發(fā)展新能源,逐步實(shí)現(xiàn)從常規(guī)能源向清潔能源轉(zhuǎn)變。
用新能源逐步取代傳統(tǒng)能源進(jìn)行發(fā)電將是今后電力工業(yè)發(fā)展的趨勢,新能源發(fā)電主要包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、潮汐發(fā)電等方面。
城市軌道交通是指具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)的交通方式,包括地鐵、輕軌、磁懸浮、快軌、有軌電車、新交通系統(tǒng)等。因此,在城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域中綜合利用新能源也成為未來城市軌道交通的發(fā)展需求。
新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源,新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機(jī)汽車、其他新能源(如高效儲能器、二甲醚)汽車等各類別產(chǎn)品。
無論是新能源發(fā)電、新能源汽車還是城市軌道交通等領(lǐng)域,最終都是要電力設(shè)備來驅(qū)動、轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn),在電力設(shè)備中,電容器作為儲能元件是其中的重要部件,尤其是在新能源作為非常規(guī)能源,在其綜合利用過程中,對傳統(tǒng)的電力設(shè)備尤其是電容器在體積、耐壓、耐溫、耐電流沖擊、可靠性、使用時間上有很高的要求,目前國際上以金屬化薄膜電容器最符合其要求,這方面最關(guān)鍵性的材料就是金屬化薄膜。
現(xiàn)有金屬化薄膜的結(jié)構(gòu)通常包括若干規(guī)則排列的極板單元和微型保險絲,當(dāng)某一個極板單元發(fā)生擊穿時,微型保險絲發(fā)生熔斷能及時切斷該極板單元的電流,從而可以減少介質(zhì)的燒傷面積并降低電容器薄膜自愈時的發(fā)熱量。長期以往,不但電容器的容量會減小,而且現(xiàn)有極板單元的發(fā)熱量偏大,在金屬化薄膜在自愈時容易發(fā)生多層介質(zhì)連續(xù)擊穿造成大面積灼傷的現(xiàn)象,影響金屬化薄膜的質(zhì)量以及使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供了一種低發(fā)熱金屬化薄膜,具體技術(shù)方案如下:
一種低發(fā)熱金屬化薄膜,包括絕緣基膜和金屬層,金屬層的左右兩側(cè)設(shè)置有空白留邊,所述金屬層包括多個正方形金屬區(qū),金屬區(qū)的中央設(shè)置有圓形散熱區(qū),散熱區(qū)的中央設(shè)置有圓形金屬電極,金屬電極和金屬區(qū)之間設(shè)置有最少八個輻條,輻條以金屬電極的圓心為中心在絕緣基膜的表面對稱分布,金屬電極和金屬區(qū)之間通過輻條電氣連接,相鄰的輻條之間設(shè)置有弧形第一安全熔絲和弧形第二安全熔絲,第一安全熔絲與金屬電極之間設(shè)置有間隙,第二安全熔絲設(shè)置在第一安全熔絲的外側(cè)且第二安全熔絲與金屬區(qū)之間設(shè)置有間隙,第一安全熔絲與輻條電氣連接,第二安全熔絲與輻條電氣連接;相鄰的金屬區(qū)之間設(shè)置有多條連接帶,連接帶與金屬區(qū)電氣連接,相鄰的連接帶之間設(shè)置有第三安全熔絲,第三安全熔絲與連接帶之間設(shè)置有間隙,第三安全熔絲與金屬區(qū)電氣連接。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述連接帶的寬度為a,所述第三安全熔絲的寬度為b,a>5b。
作為上述技術(shù)方案的改進(jìn),所述輻條和金屬區(qū)為一體式結(jié)構(gòu),所述金屬電極和輻條為一體式結(jié)構(gòu),所述第一安全熔絲和輻條為一體式結(jié)構(gòu),所述第二安全熔絲和輻條為一體式結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型所述低發(fā)熱金屬化薄膜設(shè)置有多重保護(hù)區(qū)域,通過第一安全熔絲、第二安全熔絲、連接帶、第三安全熔絲使得金屬層發(fā)生自愈的幾率顯著降低;即使金屬層發(fā)生自愈,單次自愈損失的有效面積偏小,使得該低發(fā)熱金屬化薄膜在經(jīng)歷多次自愈過程之后依然保持良好的性能。該低發(fā)熱金屬化薄膜發(fā)熱低,散熱快,在發(fā)生自愈時能有效避免發(fā)生多層絕緣基膜連續(xù)擊穿造成大面積灼傷的現(xiàn)象,該低發(fā)熱金屬化薄膜的質(zhì)量高、使用壽命長。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型所述低發(fā)熱金屬化薄膜結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型所述金屬層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
如圖1~2所示,圖1為本實(shí)用新型所述低發(fā)熱金屬化薄膜結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本實(shí)用新型所述金屬層結(jié)構(gòu)示意圖。所述低發(fā)熱金屬化薄膜,包括絕緣基膜1和金屬層2,金屬層2的左右兩側(cè)設(shè)置有空白留邊11,所述金屬層2包括多個正方形金屬區(qū)21,金屬區(qū)21的中央設(shè)置有圓形散熱區(qū)22,散熱區(qū)22的中央設(shè)置有圓形金屬電極23,金屬電極23和金屬區(qū)21之間設(shè)置有最少八個輻條24,輻條24以金屬電極23的圓心為中心在絕緣基膜1的表面對稱分布,金屬電極23和金屬區(qū)21之間通過輻條24電氣連接,相鄰的輻條24之間設(shè)置有弧形第一安全熔絲25和弧形第二安全熔絲26,所有第一安全熔絲25均位于金屬電極23外的第一同心圓上,所有第二安全熔絲26均位于金屬電極23外的第一同心圓上,第一安全熔絲25與金屬電極23之間設(shè)置有間隙,第二安全熔絲26設(shè)置在第一安全熔絲25的外側(cè)且第二安全熔絲26與金屬區(qū)21之間設(shè)置有間隙,第一安全熔絲25與輻條24電氣連接,第二安全熔絲26與輻條24電氣連接;相鄰的金屬區(qū)21之間設(shè)置有多條連接帶27,連接帶27與金屬區(qū)21電氣連接,相鄰的連接帶27之間設(shè)置有第三安全熔絲28,第三安全熔絲28與連接帶27之間設(shè)置有間隙,第三安全熔絲28與金屬區(qū)21電氣連接。進(jìn)一步地,所述連接帶27的寬度為a,所述第三安全熔絲28的寬度為b,a>5b。進(jìn)一步地,所述輻條24和金屬區(qū)21為一體式結(jié)構(gòu),所述金屬電極23和輻條24為一體式結(jié)構(gòu),所述第一安全熔絲25和輻條24為一體式結(jié)構(gòu),所述第二安全熔絲26和輻條24為一體式結(jié)構(gòu)。
絕緣基膜1可選擇聚丙烯薄膜、聚乙酯薄膜、聚苯乙烯薄膜或聚碳酸酯薄膜等塑料薄膜,金屬層2中的金屬區(qū)21、金屬電極23、輻條24、第一安全熔絲25和第二安全熔絲26都是用鋁絲采用真空蒸鍍工藝制作而成,金屬區(qū)21、金屬電極23、輻條24、第一安全熔絲25和第二安全熔絲26為一個整體;連接帶27和第三安全熔絲28采用熔點(diǎn)低的鋅絲或錫絲采用真空蒸鍍工藝制作而成。當(dāng)電流通過金屬區(qū)21時,由于輻條24是向外輻射的結(jié)構(gòu),因此金屬層2的熱量能夠迅速的從中間向兩側(cè)發(fā)散,當(dāng)該低發(fā)熱金屬化薄膜卷繞成電容器芯子時,該結(jié)構(gòu)能夠促進(jìn)卷繞后的電容器芯子內(nèi)部的熱量向外散發(fā),避免電容器芯子內(nèi)部熱量累積,從而降低該低發(fā)熱金屬化薄膜發(fā)生擊穿的幾率。同時,金屬電極23、輻條24、第一安全熔絲25和第二安全熔絲26不存在尖銳的凸點(diǎn)或凸部,金屬電極23、輻條24、第一安全熔絲25和第二安全熔絲26處的電流密度小,分布均勻,金屬電極23、輻條24、第一安全熔絲25和第二安全熔絲26發(fā)熱小。
當(dāng)電流通過金屬層2時,若某一個金屬區(qū)21因疵點(diǎn)導(dǎo)致電流密度過大,由于第三安全熔絲28熔點(diǎn)低,金屬區(qū)21外的某一個第三安全熔絲28先熔斷,該金屬區(qū)21的電流密度下降,降低發(fā)生擊穿的幾率;如若該金屬區(qū)21處的電流密度繼續(xù)增大,直至金屬區(qū)21兩側(cè)所有的第三安全熔絲28均熔斷;甚至,該金屬區(qū)21處的電流密度持續(xù)增大,直至金屬區(qū)21兩側(cè)的連接帶27開始發(fā)生自愈,由于連接帶27為相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu),可降低發(fā)生大規(guī)模自愈的幾率。如果金屬區(qū)21處的電流密度增大至極限值,所有的連接帶27均發(fā)生自愈,使得該金屬區(qū)21成為獨(dú)立的一個單元,由于金屬區(qū)21還與電容器的引線電極相連,金屬區(qū)21仍能繼續(xù)工作,此時電容器的容量下降的不嚴(yán)重,該過程中金屬區(qū)21中的電流密度下降至正常水平;在后續(xù)使用中,如果該金屬區(qū)21中因存在新疵點(diǎn)而導(dǎo)致電流密度增大,該新疵點(diǎn)如果在金屬區(qū)21的拐角處,由于金屬區(qū)21四個側(cè)邊的中部非常窄,當(dāng)電流密度增大到一定程度時,金屬區(qū)21側(cè)邊的中部會熔斷使得新疵點(diǎn)所在區(qū)域被隔離;該新疵點(diǎn)如果在金屬電極23上,金屬電極23發(fā)生自愈形成隔離區(qū);該新疵點(diǎn)如果在輻條24上,由于所有第一安全熔絲25均位于金屬電極23外的第一同心圓上,所有第一安全熔絲25均處于等電位的線圈上,所有第二安全熔絲26均位于金屬電極23外的第一同心圓上,所有第二安全熔絲26均處于等電位的線圈上,靠近該新疵點(diǎn)的第一安全熔絲25或第二安全熔絲26熔斷,當(dāng)輻條24上電流增大至一定程度時,該輻條24發(fā)生自愈,與其他的輻條24隔離;弧形的第一安全熔絲25和第二安全熔絲26響應(yīng)動作快,避免相鄰的輻條24相繼自愈。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。