JPH1145819A

JPH1145819A - 金属化フィルムコンデンサ

Info

Publication number: JPH1145819A
Application number: JP9218043A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Sakaguchi; 博数阪口; Masaaki Matsubara; 正明松原; Noboru Nishiguchi; 昇西口; Toru Nakaji; 亨中路
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 1999-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】金属化フィルムコンデンサにおける金属蒸着
電極をセグメント化するための絶縁スリットの形成を容
易にし、セグメント相互間に設けたヒューズ部の動作精
度を高め、かつ金属蒸着電極と金属溶射による電極引出
部との結合を改善して、コンデンサの耐圧及び耐電流性
を向上をさせる。【解決手段】フィルム１の金属蒸着電極６に、電極引
出部に結合される帯状通電路２と、フィルム１の幅方向
でない３方向の第１記録スリット３、４、５によりセグ
メント７に分割された領域８と、通電路２と領域８の間
の第２絶縁スリット９とを設け、第１絶縁スリット３、
４、５の集合点に第１ヒューズ部１１を設け、通電路２
とセグメント７の間に第２ヒューズ部１２を設け、各絶
縁スリットは各ヒューズ部の両側で丸味を持って終端さ
せ、第２ヒューズ部１２の幅を第１ヒューズ部１１の幅
の１．０倍以上に選んだ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属化フィルムの
金属蒸着電極を複数個のセグメントに分割して自己回復
機能と保安機構とを併せ持たせた電力用、充放電用また
は直流フィルタ用などの高圧コンデンサに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力用、充放電用またはフィルタ
用などの高圧コンデンサには、誘電体としては絶縁紙ま
たはプラスチックフィルム、絶縁紙とプラスチックフィ
ルムを組合わせたものを使用し、電極としてアルミニウ
ム箔を使用し、前記誘電体と電極箔を交互に重ね合わせ
巻回してコンデンサ素子とした箔電極形コンデンサが使
用されていた。また、一部では、アルミニウム箔電極の
代わりに金属を蒸着した金属化紙または金属化フィルム
を用いたものも採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】箔電極形コンデンサの
誘電体は、厚さ数μｍ〜数１０μｍと薄くかつ面積も大
きいため誘電体に絶縁欠陥が含まれると、誘電体が局部
的に絶縁破壊し自己回復機能がないため、この欠陥部を
考慮した設計が必要であった。このため、従来の設計で
は、誘電体を数枚重ね合わせることにより１枚の誘電体
の微少欠陥部を他の誘電体が補う方法が採用されてい
た。この方法では誘電体の重ね合わせ枚数を増すほど効
果があったが、電極間の厚味が厚くなり、その弊害とし
て外形寸法が大きくなるとともに、コロナが発生し易く
なりコンデンサの寿命を短くする欠点があった。

【０００４】また、金属化フィルムコンデンサでは、局
部的な絶縁破壊が起こっても金属蒸着電極の飛散による
自己回復機能により絶縁を回復する。しかし、高圧コン
デンサでは絶縁破壊時の保護としてコンデンサ素子を収
容している容器の内圧上昇による圧力スイッチ保護方式
を主体としているので、高電圧になるほど保護が困難で
ある欠点を有していた。

【０００５】このため、特開平６−３１０３６８号公報
に示されている金属化フィルムコンデンサでは、格子状
の絶縁スリットにより金属蒸着電極を小分割すると共
に、隣接するセグメント間に絶縁スリットを横切るヒュ
ーズ部を設け、そのヒューズ効果で金属化フィルムの自
己回復作用と、絶縁破壊に対する信頼性を確保し、ヒュ
ーズ動作等による容量減少を最小にすることを意図して
いるが、金属化フィルムの幅方向の絶縁スリットでは、
金属の蒸着を完全に無くすることが困難なため、生産性
及び歩留を阻害していた。

【０００６】本発明は上記の欠点を解決するためになさ
れたものであって、上記絶縁スリットのパターン及び上
記ヒューズ部の形状及び寸法を改良し、保安機能の向上
とヒューズ効果により金属化フィルムの欠陥部における
絶縁破壊時の絶縁回復特性を飛躍的に向上せしめるとと
もに小形・軽量の高圧コンデンサを提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の金属化フィルム
コンデンサでは、片面に金属蒸着電極を有する金属化フ
ィルム同士、または両面に金属蒸着電極を有する金属化
フィルムと絶縁フィルムとを重ね合わせたもの、或いは
片面に金属蒸着電極を有する２枚の金属化フィルムと２
枚の絶縁フィルムとを交互に重ね合わせたものを巻回
し、その両巻回端面に金属を溶射して電極引出部を設け
ている。上記金属蒸着電極の少なくとも一方は、上記電
極引出部に接触するフィルム側縁に沿い連続して形成さ
れた帯状の通電路と、上記フィルムの幅方向でない３方
向の第１の絶縁スリットによって多数の六角形のセグメ
ントに分割されている領域と、上記帯状通電路と上記セ
グメントに分割された領域との境界に上記フィルムの長
手方向に形成された第２の絶縁スリットとからなる。

【０００８】六角形をなしているセグメントの全頂点で
ある６箇所、またはその中の規則的に分布する一部の箇
所では、３方向から絶縁スリットが集まっている集合点
に上記電極を構成している金属蒸着層によって第１のヒ
ューズ部が形成されており、各ヒューズ部はその周囲に
配置されている３個のセグメントを互いに接続してい
る。これらヒューズ部における各絶縁スリットの端部
は、丸味を帯びて終端している。また、第２の絶縁スリ
ットに隣接する上記セグメントと上記帯状通電路との間
は、第２の絶縁スリットを横切り上記電極を構成してい
る金属蒸着層で形成された第２のヒューズ部によって互
いに接続している。

【０００９】上述のコンデンサでは、従来の金属化フィ
ルムコンデンサと同様にフィルムに欠陥部分があるとき
は、これを通して放電が起こり、この放電により周囲の
金属蒸着電極を蒸発させる結果、自己回復作用が営まれ
る。そして、自己回復のための放電がフィルムの数層を
貫通するような大規模なものになるような場合には、こ
の欠陥部分を含むセグメントの周囲のヒューズ部が溶断
して放電電流を制限するために、放電規模を最小限にと
どめることができるので、欠陥部分での放電によるコン
デンサ容量の減少を抑制することができる。そして、絶
縁スリット中にフィルムの幅方向のものが存在しないた
めに幅が狭くても十分機能する絶縁スリットを形成する
ことができ、各絶縁スリットのヒューズ部における終端
は丸味を帯びているために、各ヒューズ部の溶断電流を
正確に規定することができる。

【００１０】また、上記金属蒸着電極と上記電極引出部
との間には往々にして電気的接続が良好でない箇所を生
じがちであり、大きな充放電電流によってこの箇所の接
続が断たれると、これに連なる多数のセグメントが機能
を失ってコンデンサ容量の大幅な減少を来す。しかし、
上記帯状通電路を設けることによって、電極引出部との
間の接続が不良な箇所のセグメントの充放電電流を、接
続が良好な箇所へ導くことができるので、これらのセグ
メントの機能を維持させることができる。

【００１１】各セグメントの面積は、欠陥部分での放電
電流を抑制する上では小さい方が良いが、過度に小さく
すると絶縁スリットの面積の占める割合が大きくなるの
で、２５ｍｍ²以上が適当である。また、各セグメント
の面積が過度に大きいと、１回のヒューズ動作によるコ
ンデンサ容量の損失が大きくなるので、９００ｍｍ²以
下が適当である。

【００１２】第１の絶縁スリットの幅Ｗ₂と第１のヒュ
ーズ部の最狭部の幅Ｗ₁は、ほぼ同じ値であるのが望ま
しい。各セグメントがヒューズ部を３個ずつ有する場合
は、絶縁スリット幅Ｗ₂及びヒューズ部幅Ｗ₁は共に
０．２〜２．０ｍｍが適当であり、各セグメントがヒュ
ーズ部を６個ずつ有する場合は、絶縁スリット幅Ｗ₂及
びヒューズ部幅Ｗ₁は共に０．２〜１．７５ｍｍが適当
である。また、各セグメント及び第１の各ヒューズ部よ
りなるセグメント分割領域における金属蒸着層の膜抵抗
値は、６〜４０Ω／□が適当である。第２のヒューズ部
の最狭部の幅Ｗ₃は第１のヒューズ部の最狭部の幅Ｗ₁
と同等以上が適当であり、第２のヒューズ部及び帯状通
電路における金属蒸着層の膜抵抗値は、２〜１０Ω／□
が適当である。

【００１３】このようにして、本発明においては、安全
にフィルムの電位傾度を高めてコンデンサの定格電圧を
高く設定できるようにし、或いはコンデンサの小型化、
軽量化に貢献することができる。更に、大きな充放電電
流を伴う電力用、充放電用、直流フィルタ用等の過酷な
用途に適したコンデンサを実現することが可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のコンデンサは、片面に金
属蒸着電極を有する金属化フィルム２枚、または両面に
金属蒸着電極を有する金属化フィルム１枚を有する。こ
れらのフィルムの素材としては、ポリプロピレン・フィ
ルム、ポリエチレンテレフタレート・フィルム等適宜の
ものを使用でき、蒸着金属としては亜鉛、アルミニウ
ム、亜鉛とアルミニウムの混合体等適宜のものを使用で
きる。

【００１５】これらの金属蒸着電極のうちの少なくとも
一方は、図１乃至図４に例示するように、フィルム１の
電極引出部に接触する側の側縁に沿って連続して形成さ
れた帯状の通電路２と、フィルム１の幅方向でない３方
向の第１絶縁スリット３、３・・・・、４、４・・・
・、及び５、５・・・・によって金属蒸着電極６が多数
の六角形のセグメント７、７・・・・に分割されている
領域８と、帯状通電路２と領域８との間にフィルムの長
手方向に形成されている第２絶縁スリット９とからな
る。図示の例では絶縁スリット３、３・・・・はフィル
ム１の長手方向であり、絶縁スリット４、４・・・・及
び５、５・・・・は絶縁スリット３、３・・・・に対し
＋１２０°及び−１２０°或いは＋１３５°及び−１３
５°の角度をなしている。セグメント７、７・・・・の
形状は、正六角形、フィルム１の長手方向に長い六角
形、フィルム１の幅方向に長い六角形など適宜である
が、規則的に配列されていることが望ましい。

【００１６】各絶縁スリット３、３・・・・、４、４・
・・・、５、５・・・・及び９は、フィルム１に金属蒸
着をしないことによって形成されている。そしてフィル
ム１の帯状通電路２とは反対側の側縁には、金属蒸着が
施されていない絶縁マージン１０が、フィルムの長手方
向に連続して形成されている。

【００１７】六角形のセグメント７の各頂点部分では、
三方向の第１絶縁スリット３、４、５が星状に集合して
いる。これら集合点のうちの１つ置きの３箇所、または
６箇所のすべてには、上記蒸着金属により第１ヒューズ
部１１、１１・・・・が形成されており、各ヒューズ部
はこれを囲んで配置されている３個のセグメント７、
７、７を互いに電気的に結合している。各ヒューズ部１
１における各第１絶縁スリット３、４、５の端部は、半
円形などの丸味を帯びた形状で終端している。なお、第
１絶縁スリット３、４、５の集合点でヒューズ部１１が
形成されていない箇所では、各絶縁スリットは互いに結
合されている。第２絶縁スリット９を挟んで帯状通電路
２に対面しているセグメント７、７・・・・は、絶縁ス
リット９を横切って上記蒸着金属で形成された第２ヒュ
ーズ部１２、１２・・・・によって、帯状通電路２に接
続されている。帯状通電路２及び第２ヒューズ部１２、
１２・・・・における金属蒸着層の厚さは、セグメント
分割領域８と同等か或いはこれよりも厚く形成されてい
る。

【００１８】図１及び図２は各セグメント７、７・・・
・が正六角形である場合を示し、図３及び図４は各セグ
メント７、７・・・・がフィルム１の長手方向に長い六
角形である場合を示す。また図１及び図３は各セグメン
ト７の周囲の６箇所に第１ヒューズ部１１が設けられて
いる場合を示し、図２及び図４は各セグメントの周囲の
３箇所に第１ヒューズ部１１が設けられている場合を示
す。

【００１９】上述のような金属蒸着電極６を片面に有す
るフィルム２０、２０同士の場合は図５（ａ）のように
重ね合わせて巻回するか、或いは図５（ｂ）のようにフ
ィルム２０、２０と絶縁フィルム２１、２１とを交互に
重ねて巻回し、金属蒸着電極を両面に有するフィルム２
２の場合は図５（ｃ）のようにこれと絶縁フィルム２１
とを重ね合わせて巻回し、図６に示すようにその両巻回
端に金属溶射によって電極引出部２３、２３を設けてコ
ンデンサ素子２４とする。この場合、フィルム２０、２
０のうちの一方の金属蒸着電極、またはフィルム２２の
両面の金属蒸着電極６のうちの一方は、必ずしも図１乃
至図４に示すようにセグメント７、７・・・・に分割さ
れていなくてもよいが、その一側縁には厚い金属蒸着層
よりなる帯状通電路２が存在し、その他側縁には絶縁マ
ージン１０が存在している。

【００２０】上述のコンデンサ素子２４は、図６（ａ）
のように１個ずつ、または図６（ｂ）のように適当個数
を直列、並列、或いは直並列に接続した上で、端子２
５、２６を有する容器２７に収容し、必要に応じて絶縁
剤２８を充填して製品とする。絶縁剤２８としては、気
体、液体、固体（樹脂）の何れであってもよい。

【００２１】〔実施例１〕図１に示す金属蒸着パターン
の１対の金属化フィルムにより、次の仕様で供試コンデ
ンサを製作した。・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅・亜鉛蒸着膜抵抗値帯状通電路及び第２ヒューズ部：２Ω／□ セグメント分割領域：６Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ² ・第１ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₁）：１．０ｍｍ・第１絶縁スリット幅（Ｗ₂）：１．０ｍｍ・第２ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₃）：２．０ｍｍ・第２絶縁スリット幅（Ｗ₄）：１．０ｍｍ・コンデンサ容量：１２μＦ・絶縁剤：菜種油・容器：角形ブリキケース・試料数：１０個

【００２２】試験の方法は累積過電圧試験で、常温にて
供試コンデンサに１２５Ｖ／μｍに相当する直流電圧１
５００Ｖを２４時間印加し、印加後にコンデンサの容量
を１ｋＨｚにて測定する。次に１５０Ｖ／μｍに相当す
る電圧１８００Ｖを同様にして印加してその後に容量を
測定し、以後、３００Ｖ（２５Ｖ／μｍ）ずつ印加電圧
を上昇させながら測定を順次繰り返し印加電圧が４８０
０Ｖ（４００Ｖ／μｍ）に到達するまで試験を行なって
容量変化率の評価を行なった。その試験結果を図７に示
す。

【００２３】この試験結果より、誘電体電位傾度が１５
０〜３００Ｖ／μｍまでは容量の変化は殆どなく、３２
５Ｖ／μｍで２．５％、３５０Ｖ／μｍで５．７％、３
７５Ｖ／μｍで１２．５％、４００Ｖ／μｍで２２％の
容量減少となった。従って、コンデンサの定格電圧を４
１４０Ｖ以下（誘電体電位傾度が３４５Ｖ／μｍ以下）
に設定すれば容量減少を５％以下に留めうることが確認
できた。

【００２４】〔実施例２〕図１に示す金属蒸着パターン
（各セグメントの周囲の第１ヒューズ部は６個）の金属
化フィルム２枚を用いて、次の仕様で供試コンデンサを
製作した。・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅・亜鉛蒸着膜抵抗値帯状通電路及び第２ヒューズ部：１、２、３、５、１０
Ω／□ セグメント分割領域：５、６、１０、１５、２０、３
０、４０Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ²、１２２．３ｍｍ
² ・第１ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₁）：０．１、０．
２、１．０、１．７５、２．０ｍｍ・第１絶縁スリット幅（Ｗ₂）：０．１、０．２、
１．０、１．７５、２．０ｍｍ・第２ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₃）：３．２５ｍｍ・第２絶縁スリット幅（Ｗ₄）：０．１、０．２、
１．０、１．７５、２．０ｍｍ・コンデンサ容量：１２μＦ・絶縁剤：菜種油・容器：角形ブリキケース・試料数：１種類５個、１９種類の合計９５個

【００２５】試験の方法は直流連続通電試験で、７０℃
の熱風循環式恒温槽中で３３７５Ｖ（２８１Ｖ／μｍ）
の直流電圧を４０００時間連続印加して、電圧印加後の
容量変化率及びｔａｎδについて評価を行なった。その
試験結果を表１及び図８及び図９に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】この試験結果から次のことが判明した。各
セグメントの周囲の第１ヒューズ部の数が６個で、蒸着
膜抵抗値が帯状通電路及び第２ヒューズ部で２〜１０Ω
／□、セグメント分割領域で６〜４０Ω／□の場合は、
第１ヒューズ部幅Ｗ₁が０．２〜１．７５ｍｍであれ
ば、容量変化率及びｔａｎδが共に良好であるが、第１
ヒューズ部幅Ｗ₁が０．１ｍｍと小さくなると、第１ヒ
ューズ部が溶断し易いために容量減少が５％以上となっ
て好ましくなく、逆に第１ヒューズ部幅が２．０ｍｍと
大きくなると、ヒューズの動作性が悪くなるためにｔａ
ｎδが高くなる。また、第１ヒューズ部幅Ｗ₁は動作の
安定性及び製作の面で絶縁スリット幅Ｗ₂と同等である
のが望ましいが、ヒューズ部幅Ｗ₁が０．１ｍｍと小さ
いときは絶縁スリット幅Ｗ₂も狭くなるので、その絶縁
性に問題を生じ、逆にヒューズ部幅Ｗ₁が２．０ｍｍ以
上と大きいときは絶縁スリット幅Ｗ₂も大きくなるの
で、セグメント面積が減少して材料の利用効率の面で不
利である。

【００２８】また、第１ヒューズ部幅Ｗ₁が適正値の
１．０ｍｍであっても、金属蒸着電極の膜抵抗値が帯状
通電路及び第２ヒューズ部で１Ω／□、セグメント分割
領域で５Ω／□と相対的に低い場合は、第１ヒューズ部
の金属蒸着膜の厚味が大きすぎるためにヒューズの動作
性が悪くなって、ｔａｎδが高くなる。逆に、膜抵抗値
が帯状通電路及び第２ヒューズ部で１２Ω／□以上、セ
グメント分割領域で５０Ω／□以上と相対的に高い場合
は、金属蒸着膜自体の厚味が非常に薄いために膜抵抗値
の安定性が悪く、生産性や歩留が低下するので好ましく
ない。

【００２９】従って、各セグメントの周囲の第１ヒュー
ズ部が図１に示すように６個の場合は、セグメント分割
領域の蒸着膜抵抗値が６〜４０Ω／□、帯状通電路及び
第２ヒューズ部の蒸着膜抵抗値が２〜１０Ω／□で、第
１ヒューズ部幅Ｗ₁及び第１絶縁スリット幅Ｗ₂が０．
２〜１．７５ｍｍであれば、容量変化率及びｔａｎδの
双方ともが良好であることが判った。

【００３０】〔実施例３〕図２に示す金属蒸着パターン
（各セグメントの周囲の第１ヒューズ部は３個）の１対
の金属化フィルムにより、次の仕様で供試コンデンサを
製作した。・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅・亜鉛蒸着膜抵抗値帯状通電路及び第２ヒューズ部：１、２、３、５、１０
Ω／□、セグメント分割領域：５、６、１０、１５、２０、３
０、４０Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ²、１２２．３ｍｍ
² ・第１ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₁）：０．１、０．
２、１．０、２．０、２．５ｍｍ・第１絶縁スリット幅（Ｗ₂）：０．１、０．２、
１．０、２．０、２．５ｍｍ・第２ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₃）：３．２５ｍｍ・第２絶縁スリット幅（Ｗ₄）：０．１、０．２、
１．０、２．０、２．５ｍｍ・コンデンサ容量：１２μＦ・絶縁剤：菜種油・容器：角形ブリキケース・試料数：１種類５個、各種類合計９５個

【００３１】試験の方法は直流連続通電試験で、７０℃
の熱風循環式恒温槽中で、３３７５Ｖ（２８１Ｖ／μ
ｍ）の直流電圧を４０００時間連続印加し、電圧印加後
の容量変化率及びｔａｎδについて評価を行なった。そ
の試験結果を表２及び図１０及び図１１に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】この試験結果から次のことが判明した。各
セグメントの周囲の第１ヒューズ部の数が３個で、蒸着
膜抵抗値が帯状通電路及び第２ヒューズ部で２〜１０Ω
／□、セグメント分割領域で６〜４０Ω／□の場合は、
第１ヒューズ部幅Ｗ₁が０．２〜２．０ｍｍであれば、
容量変化率及びｔａｎδが共に良好であるが、第１ヒュ
ーズ部幅Ｗ₁が０．１ｍｍと小さくなると、ヒューズ部
が溶断し易いために容量減少が５％以上となって好まし
くなく、逆にヒューズ部幅が２．５ｍｍと大きくなる
と、ヒューズの動作性が悪くなるためにｔａｎδが高く
なる。また、ヒューズ部幅Ｗ₁が０．１ｍｍと小さいと
きは絶縁スリット幅Ｗ₂も狭くなるので、その絶縁性に
問題を生じ、逆にヒューズ部幅Ｗ₁が２．５ｍｍ以上と
大きいときは絶縁スリット幅Ｗ₂も大きくなるので、セ
グメント面積が減少して材料の利用効率の面で不利であ
る。

【００３４】また、ヒューズ部幅Ｗ₁が適正値の１．０
ｍｍであっても、金属蒸着電極の膜抵抗値が帯状通電路
及び第２ヒューズ部で１Ω／□、セグメント分割領域で
５Ω／□と相対的に低い場合は、第１ヒューズ部の金属
蒸着膜の厚味が大きすぎるためにヒューズの動作性が悪
くなって、ｔａｎδが高くなる。逆に、膜抵抗値が帯状
通電路及び第２ヒューズ部で１２Ω／□以上、セグメン
ト分割領域で５０Ω／□以上と相対的に高い場合は、金
属蒸着膜自体の厚味が非常に薄いために膜抵抗値の安定
性が悪く、生産性や歩留が低下するので好ましくない。

【００３５】従って、各セグメントの周囲の第１ヒュー
ズ部が図２に示すように３個の場合は、セグメント分割
領域の蒸着膜抵抗値が６〜４０Ω／□、帯状通電路及び
第２ヒューズ部の蒸着膜抵抗値が２〜１０Ω／□で、第
１ヒューズ部幅Ｗ₁及び第１絶縁スリット幅Ｗ₂が０．
２〜２．０ｍｍであれば、容量変化率及びｔａｎδの双
方ともが良好であることが判った。

【００３６】〔実施例４〕図１に示す金属蒸着パターン
の１対の金属化フィルムにより、耐電流性試験用とし
て、次の仕様により供試コンデンサを作成した。・金属化ポリプロピレンフィルム：１２μｍ、１００ｍ
ｍ幅・亜鉛蒸着膜抵抗値帯状通電路及び第２ヒューズ部：５Ω／□ セグメント分割領域：１５Ω／□ ・セグメント面積：１０１．９ｍｍ² ・第１ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₁）：１．０ｍｍ・第１絶縁スリット幅（Ｗ₂）：１．０ｍｍ・第２ヒューズ部最狭部幅（Ｗ₃）：０．８、１．
０、１．３、２．０、５．０、１０．０、１
５．０ｍｍ・第２絶縁スリット幅（Ｗ₄）：１．０ｍｍ及びスリッ
ト欠除・コンデンサ容量：１２μＦ・絶縁剤：菜種油・容器：角形ブリキケース・試料数：８個

【００３７】コンデンサの耐電流性の評価方法として
は、公認された適切な評価方法はないので、図１２
（ａ）に示す回路による方法を新しく案出した。図１２
（ａ）において、試料コンデンサ４１の両端間には、切
換スイッチ４２のａ側と、可変直流電源４５と、電源ス
イッチ４４と、充電抵抗４３よりなる直列回路が設けら
れ、更に切換スイッチ４２のｂ側と、回路インダクタン
ス４６と、ピーク電流計４７よりなる直列回路が設けら
れている。４８は切換スイッチ４２の制御器で、試料コ
ンデンサ４１の容量に応じて０．１〜１０秒の範囲内で
設定された時間だけ切換スイッチ４２をａ側に入れ、続
いてコンデンサ容量に応じて０．５〜５秒の範囲内で設
定された時間だけ切換スイッチ４２をｂ側に転換し、こ
の動作を１サイクルとして反復する。

【００３８】試料コンデンサ４１の常温における容量
（μＦ）及び１ｋＨｚでのｔａｎδ（％）を予め測定し
た後、図１２（ａ）の回路に接続し、切換スイッチ４２
をａ側に入れて充電し、次に切換スイッチ４２をｂ側に
転換すると、その充電電荷は図１２（ｂ）に示すような
減衰振動波形で放電し、その振動周期はコンデンサ容量
と回路インダクタンス４６によって決まる。このとき、
放電の初期ピーク電流Ｉｐが試料コンデンサの電極の長
さ１ｍ当たり１００Ａになるように電源４５の電圧を調
節し、制御器４８を動作させて、次の条件で充放電を反
復させる。放電周波数：１００ｋＨｚ放電ピーク電流Ｉｐ：１００Ａ／ｍ充放電周期：２回／秒充放電回路：１００００回この試験結果を表３に示す。

【００３９】

【表３】

【００４０】この試験の過程で、試料コンデンサ４１は
充放電の繰返しによってダメージを受け、容量とｔａｎ
δの値とが変化する。よって、初期値と比較した容量の
変化率（％）と、ｔａｎδの値とを検討した。ｔａｎδ
については長手方向のヒューズ部寸法に関係なく全ての
試料が同程度であったが、容量については、第１ヒュー
ズ部幅（Ｗ₁）に対する第２絶縁スリット間に設けた第
２ヒューズ部幅（Ｗ₃）の寸法比が０．８倍では、耐電
流性試験時の第２ヒューズ部の動作により容量減少が５
％以上と大きく、１．０倍以上であれば容量減少が少な
く耐電流性能の向上が図れることが判明した。

【００４１】実施例１、２、３、４より、第２のヒュー
ズ部幅（Ｗ₃）が第１ヒューズ部幅（Ｗ₁）と同等乃至
はこれより大きく、かつセグメント分割領域の蒸着膜抵
抗値が６〜４０Ω／□、帯状通電路及び第２ヒューズ部
の蒸着膜抵抗値が２〜１０Ω／□の場合は、各セグメン
トの周囲の第１ヒューズ部の個数が６個なら、第１ヒュ
ーズ部の最狭部幅（Ｗ₁）及び第１絶縁スリット幅（Ｗ
₂）が共に０．２〜１．７５ｍｍであり、各セグメント
の周囲の第１ヒューズ部の個数が３個なら、第１ヒュー
ズ部の最狭部幅（Ｗ₁）及び第１絶縁スリット幅
（Ｗ₂）が共に０．２〜２．０ｍｍであれば、容量減
少、ｔａｎδとも良好である。

【００４２】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば金属化フィルムの幅方向の絶縁スリットが存
在しないので、その生産性及び製品歩留がよく、絶縁ス
リットの幅を狭くしてコンデンサ容量に関係する電極面
積の減少を少なくすることができる。また、各ヒューズ
部における絶縁スリット端部に丸味を持たせているため
にヒューズ動作が正確で、異常時には確実に溶断してコ
ンデンサ容量の減少を最小限にとどめると共に、不所望
な溶断によるコンデンサ容量の減少を防ぐことができ
る。そして、帯状通電路とこれに隣接するヒューズ部と
によって、コンデンサの耐電流性を高めている。よっ
て、安全性、耐電圧性、耐電流性が高く、しかも小型軽
量の金属化フィルムコンデンサを安価に提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における金属化フィルムを示
し、（ａ）は正面図、（ｂ）はその部分拡大図である。

【図２】本発明の他の実施例における金属化フィルムを
示し、（ａ）は正面図、（ｂ））はその部分拡大図であ
る。

【図３】本発明の更に他の実施例における金属化フィル
ムを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はその部分拡大図で
ある。

【図４】本発明の更に他の実施例の金属化フィルムを示
し、（ａ）は正面図、（ｂ）はその部分拡大図である。

【図５】本発明におけるプラスチックフィルム及び金属
蒸着電極の各種の組合わせ態様を示す断面図である。

【図６】本発明を実施したコンデンサ素子１個及び３個
をそれぞれ容器に収容した製品の断面図である。

【図７】本発明を実施したコンデンサの累積過電圧試験
におけるフィルム電位傾度と容量変化率の関係を示す線
図である。

【図８】本発明の図１に示した実施例における直流連続
通電試験後の第１ヒューズ部幅Ｗ₁と容量変化率及びｔ
ａｎδとの関係を示す線図である。

【図９】本発明の図１に示す実施例における直流連続通
電試験後のセグメント分割領域の蒸着膜抵抗値と容量変
化率及びｔａｎδとの関係を示す線図である。

【図１０】本発明の図２に示す実施例における直流連続
通電試験後の第１ヒューズ部幅Ｗ₁と容量変化率及びｔ
ａｎδとの関係を示す線図である。

【図１１】本発明の図２に示す実施例における直流連続
通電試験後のセグメント分割領域の蒸着膜抵抗値と容量
変化率及びｔａｎδとの関係を示す線図である。

【図１２】コンデンサの耐電流性試験回路の回路図及び
その放電電流の波形図である。

【符号の説明】

１フィルム２帯状通電路３〜５第１絶縁スリット６金属蒸着電極７セグメント８セグメント分割領域９第２絶縁スリット１０絶縁マージン１１第１ヒューズ部１２第２ヒューズ部２０片面金属蒸着フィルム２１絶縁フィルム２２両面金属蒸着フィルム２３電極引出部２４コンデンサ素子２５、２６端子２７容器２８絶縁剤Ｗ₁ 第１ヒューズ部幅Ｗ₂ 第１絶縁スリット幅Ｗ₃ 第２ヒューズ部幅Ｗ₄ 第２絶縁スリット幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西口昇京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目仲保利町191番地の４上原ビル３階ニチコン株式会社内 (72)発明者中路亨京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目仲保利町191番地の４上原ビル３階ニチコン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】片面に金属蒸着電極を有する金属化フィ
ルム同士、または両面に金属蒸着電極を有する金属化フ
ィルムと絶縁フィルムとを重ね合わせ、或いは片面に金
属蒸着電極を有する２枚の金属化フィルムと２枚の絶縁
フィルムとを交互に重ね合わせてこれを巻回し、その両
巻回端面に金属を溶射して電極引出部を設けてなるコン
デンサにおいて、上記金属蒸着電極の少なくとも一方
は、上記電極引出部に接触するフィルム側縁に沿い連続
して形成された帯状の通電路と、上記フィルムの幅方向
でない３方向の第１の絶縁スリットにより多数の六角形
のセグメントに分割された領域と、上記帯状通電路と上
記セグメントに分割された領域との境界に上記フィルム
の長手方向に形成された第２の絶縁スリットとからな
り、上記各セグメントの６個の頂点のうちの少なくとも
一部では第１の絶縁スリットを横切って上記電極を構成
する金属蒸着層によって形成した第１のヒューズ部によ
り当該頂点を共有する３個のセグメントが互いに接続さ
れており、第２の絶縁スリットに隣接する上記セグメン
トと上記帯状通電路との間は第２の絶縁スリットを横切
って上記電極を構成する金属蒸着層によって形成した第
２のヒューズ部により互いに接続されており、第１及び
第２のヒューズ部における第１及び第２の絶縁スリット
の端部はそれぞれ丸味を帯びており、第２のヒューズ部
の最狭部の幅は第１のヒューズ部の最狭部の幅の１．０
倍以上であることを特徴とする金属化フィルムコンデン
サ。
【請求項２】上記各セグメントはその周囲に第１のヒ
ューズ部を６個ずつ有し、第１の絶縁スリットの幅は
０．２〜１．７５ｍｍであり、第１のヒューズ部の最狭
部の幅は０．２〜１．７５ｍｍであることを特徴とする
請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項３】上記各セグメントはその周囲に第１のヒ
ューズ部を３個ずつ有し、第１の絶縁スリットの幅は
０．２〜２．０ｍｍであり、第１のヒューズ部の最狭部
の幅は０．２〜２．０ｍｍであることを特徴とする請求
項１記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項４】上記セグメント及び第１のヒューズ部に
おける金属蒸着層の膜抵抗値は６〜４０Ω／□であり、
上記帯状通電路及び第２のヒューズ部における金属蒸着
層の膜抵抗値は２〜１０Ω／□であることを特徴とする
請求項１記載の金属化フィルムコンデンサ。
【請求項５】上記セグメントの面積は２５〜９００ｍ
ｍ²であることを特徴とする請求項１記載の金属化フィ
ルムコンデンサ。
【請求項６】上記コンデンサの定格電圧における上記
フィルムの電位傾度は１５０〜３４５Ｖ／μｍであるこ
とを特徴とする請求項１記載の金属化フィルムコンデン
サ。
【請求項７】上記コンデンサは、電力用、充放電用ま
たは直流フィルタ用であることを特徴とする請求項１記
載の金属化フィルムコンデンサ。