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技术领域

本实用新型涉及具备复合金属汇流条的电容器。

背景技术

一般而言，电气设备用、电力用、电子设备用电容器等在各种工业领域广泛 使用。这种电容器使用聚酯(PET)树脂、聚丙烯(PP)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN) 树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂等塑料薄膜作为电介质，对在塑料 薄膜的一面或两面沉积了金属的沉积薄膜进行卷取，在卷取的沉积薄膜的两面喷 镀锌、锌合金、锡或1次锌2次锡而形成喷镀面，制造电容器元件。电容器的静 电容量根据电容器的用途而存在差异，因而在不同N极汇流条与P极汇流条上增 减电容器元件(以下简称元件)的个数并接线，制造了电容器，小容量的电容器接 线较少数量的元件，大容量电容器接线较多数量的元件，从而制造电容器。公开 专利特2001-0072178号(松下)公开了电容器及电容器制造方法。

以往的原有电容器的所有汇流条以铜材质制作了汇流条。这种铜材质汇流条 电容器导电率良好，相反，密度(比重)高(8.89g/cm³)，在制造电容器后，存在重量 较重的缺点，由于铜板的单价高，存在电容器制品单价升高的缺点。随着最近车 辆轻量化趋势及铜价上升，存在开发轻量的电容器及迎合降低原材料价格的需 要。

实用新型内容

(要解决的技术问题)

本实用新型旨在开发因Cu原材料单价上升而用于节省成本的汇流条，提供 一种降低汇流条单价，迎合车辆轻量化，能够在减小电容器整体重量的同时，特 性不低于以往Cu专用汇流条的具备复合金属汇流条的电容器。

本实用新型旨在提供一种具备复合金属汇流条的电容器，以使铜(Cu)接合于 铝(Al)材料两面的材料(Cu+Al+Cu)制成汇流条，比重为Cu汇流条的40～50％左 右，制作制品时，能够减轻重量约40％以上(实施例中为48％)。

(解决问题的手段)

本实用新型的具备复合金属汇流条的电容器，包括：

电容器元件，其由电介质薄膜卷取形成，在两侧形成有传导性的喷镀面；

汇流条，其导电连接于所述电容器元件(1)的喷镀面的两侧；

外壳(3)，其内置所述电容器元件及汇流条结合体；

所述汇流条为结合了选自铜或铝中的至少一者的异种金属的复合金属汇流 条(100)，

所述复合金属汇流条(100)包括：

在中间形成的金属板层(10)；

接合于所述金属板层(10)的一侧的铜(Cu)材质的第一铜层(20)；

接合于所述金属板层(10)的另一侧的铜(Cu)材质的第二铜层(30)。

(实用新型的效果)

根据本实用新型，开发因Cu原材料单价上升而用于节省成本的汇流条，提 供一种降低汇流条单价，迎合车辆轻量化，能够在减小电容器整体重量的同时， 特性不低于以往Cu专用汇流条的具备复合金属汇流条的电容器。

根据本实用新型，提供一种具备复合金属汇流条的电容器，以使铜(Cu)接合 于铝(Al)材料两面的材料(Cu+Al+Cu)制成汇流条，比重为Cu汇流条的40～50％ 左右，制作制品时，能够减轻重量约40％以上。

附图说明

图1a是本实用新型一个实施例的具备复合金属汇流条的电容器整体图；

图1b是本实用新型一个实施例的具备复合金属汇流条的结构示意图；

图2a是本实用新型一个实施例的复合金属汇流条构成图；

图2b是本实用新型另一个实施例的复合金属汇流条构成图；

图3是本实用新型一个实施例的热轧方式的汇流条构成图。

<符号说明>

100：复合金属汇流条                 10：金属板层

20：第一铜层                        30：第二铜层

40：外部镀金层                      210：金属原板

220：第一铜原板                     230：第二铜原板

R1：第一辊                          R2：第二辊

R3：第三辊                          R10：上部轧辊

R20：下部轧辊

具体实施方式

下面对本实用新型一个实施例的具备复合金属汇流条的电容器进行说明。图 1是本实用新型一个实施例的具备复合金属汇流条的电容器整体图，图2是本实 用新型一个实施例的复合金属汇流条构成图，图3是本实用新型一个实施例的热 轧方式的汇流条构成图。

如图1至图3，特别是如图2a所示，本实用新型一个实施例的具备复合金 属汇流条的电容器包括：电容器元件1，其由电介质薄膜卷取形成，在两侧形成 有传导性的喷镀面；汇流条，其电气连接于所述电容器元件1的喷镀面的两侧； 外壳3，其内置电容器元件及汇流条结合体。汇流条为结合了选自铜或铝中的至 少一者的异种金属的复合金属汇流条100。复合金属汇流条100包括：在中间形 成的金属板层10；接合于所述金属板层10的一侧的铜Cu材质的第一铜层20。

优选金属板层10的材料为铝Al。在本实用新型中，优选金属板层10的材 料为铝Al。作为金属板层10的材料，也可以为铁、不锈钢或其它非铁金属，但 考虑到比重及原材料价格，为达成本实用新型的目的而优选铝Al。

如图2a所示，优选金属板层10的厚度为0.3～5mm，第一铜层20的厚度 为0.05～2mm，金属板层10形成得厚于所述第一铜层20。如果Al层小于0.3mm， 则需要相对更多量的铜，汇流条重量增加，有违于本实用新型的轻量化的目的。 如果大于5mm，则材料消耗超过发挥汇流条功能之所需。如果铜板的厚度小于 0.05mm，则难以确保导电率，复合、镀金作业性下降。如果大于2mm，则汇流 条重量增加，有违于本实用新型的轻量化的目的。试制品制作后试验结果可知， 金属板层10的材料为铝Al时，金属板层10的厚度为0.5～3.0mm，第一、第 二铜层20,30中至少一者的厚度为0.1～1.0mm时最适合作为电容器汇流条。

如图2b所示，优选还包括接合于金属板层10的另一侧的铜Cu材质的第二 铜层30构成。进行电气通电，当电流流过时，借助于集肤效应，存在向导体表 面外侧部分的电流密度加大的倾向，因而可知，在金属板层的两面镀铜或电镀锡， 与只在一面镀金相比，导电率或ESR等电气特性更优秀。

如图2b所示，金属板层10的厚度为0.3～5mm，所述第一、第二铜层20, 30的厚度为0.05～2mm，所述金属板层10形成得厚于所述第一、第二铜层20, 30。优选金属板层10的厚度为0.3～5mm，第一铜层20的厚度为0.05～2mm， 金属板层10形成得厚于所述第一铜层20。如果Al层小于0.3mm，则需要相对 更多量的铜，汇流条重量增加，有违于本实用新型的轻量化的目的。如果大于 5mm，则材料消耗超过发挥汇流条功能之所需。如果铜板的厚度小于0.05mm， 则难以确保导电率，复合、镀金作业性下降。如果大于2mm，则汇流条重量增 加，有违于本实用新型的轻量化的目的。第一、第二铜层20,30在金属板层10 的一侧、另一侧镀金形成。

就本实用新型一个实施例的具备复合金属汇流条的电容器而言，优选选自镀 锡层或电镀锡层、镀镍层或镀铬层中的一种外部镀金层40还接面于所述第一铜 层20的一侧及第二铜层30的另一侧而构成。电镀锡、镀铬层等的外部镀金层发 挥切断镀铜与空气接触、防止因与空气接触而导致镀铜层的氧化现象的功能。

如图3所示，优选金属板层10与第一铜层20是在使从第一辊R1供应的第 一铜原板220位于从第二辊R2供应的金属原板210的一侧的状态下，把金属原 板210和第一铜原板220同时供应到上部轧辊R10与下部轧辊R20之间，通过 热轧制造。

如图3所示，优选金属板层10与第一、第二铜层20,30是在使从第一辊 R1供应的第一铜原板220和从第三辊R3供应的第二铜原板230位于从第二辊 R2供应的金属原板210的两侧的状态下，把金属原板210、第一铜原板220和 第二铜原板230同时供应到上部轧辊R10与下部轧辊R20之间，通过热轧制造。 优选电容器用作混合动力汽车、电动汽车、氢燃料电池汽车、插入式电动汽车的 逆变器用、工业用逆变器用。

下面对本实用新型相关的特性值、试验结果等进行拓展说明。

密度、导电率、单价比较

表1

通电时，电流因集肤效应而流过汇流条表面，因此，如果汇流条内部材质使 用导电率低、单价也低廉、比重低的材质，表面附着导电率优秀的材质加以使用， 则判断认为不发生汇流条的电阻增加等问题，中间主材料使用铝，在铝的两侧表 面以热轧方式附着极薄的铜板，进行电镀锡后，制作电容器用汇流条并进行了试 验。

制作电容器用汇流条并试验的结果，汇流条重量减轻48.7％，导电率与铜板 相比，导电率下降约26.5％，但制造电容器后，电容器串联等效电阻ESR发生 极小的差异(几乎不发生差异)。电容器温度上升试验结果，电容器内部发热低， 与铜板相比，几乎不发生差异。汇流条样本单价虽然低廉约5％，但应用于批量 生产时，判断认为汇流条单价下降效果较大。

效果：密度、导电率、单价比较

表2

电容器试验结果

表3

以铜制作电容器用汇流条与制作成复合金属汇流条时，在其它所有特性及耐 久性试验中相同。

汇流条特性比较(车辆逆变器用P极&N极)

表4

汇流条制造单价(车辆逆变器用-P极&N极)

表5

主要特性(Cu/Al/Cu复合金属)

-密度：相对于Cu为37％～58％左右

-导电率：相对于Cu为63％～77％左右

表6

现应用预定材料：Cu分率30％

复合金属汇流条热冲击试验结果(Link)：Link Capacitor结果

如上表所示，铜板不同比例的试验结果，在品质上几乎没有大差异，复合汇 流条冲压后折弯时，如果铜板的比例低，则在折弯的部分会发生裂纹，因此，优 选使用铜板比例高的30％(体积比、厚度比基准)复合汇流条。复合金属热冲击试 验后，Link Capacitor的特性无异常。

CAC汇流条特性：使Cu接合于Al材料两面的材料(Cu+Al+Cu)：制作比重 为Cu的40～50％左右的制品时，可以节省约40％以上重量:Al与Cu基本特性比 较

表7

表8

<铜层镀金方式>

对铝进行酸处理后镀铜，之后镀锡，制作电容器用总线，试验结果显示，汇 流条重量减少约69％，导电率及串联等效电阻ESR也降低，电容器内部发热也 降低，特性优秀。汇流条单价方面，铝为铜的约50％，但为了提高导电率，镀金 费用上升，汇流条单价降低效果微弱。

<对比例>

在本实用新型开发过程中(作为对比例)，在密度(比重)低(2.7g/cm³)的铝板上电 镀锡后计算汇流条的结果，具有比重低、重量低(-69.6％)的优点，但导电率下降， ESR(串联等效电阻)高，具有在电容器内部热特性低下及不易电镀锡的缺点。

本实用新型就以上言及的优选实施例进行了说明，但本实用新型的范围并非 限定于这种实施例，本实用新型的范围由以下权利要求书确定，包括属于与本实 用新型均等范围的多种修改及变形。

需要指出的是，以下权利要求书中记载的附图符号单纯用于辅助实用新型的 理解，不影响权利范围的解释，不得限定于记载的附图符号而收缩解释权利范围。