通常,大容量电容器采用铝电解电容器。第一代普锐斯的平滑电容器就是如此。如果按平均1μF的制造成本来看,多数情况下铝电解电容器要比薄膜电容器便宜。但是如果逆变器的电压进一步提高,则铝电解电容器难以对应。目前投入实用的1000μF左右铝电解电容器的耐压约为500V左右,因此必须使电压比该数据更低。这样要想在混合动力车上使用,就必须将两个铝电解电容器串联起来。
另外,由于离子会发生运动,因此,铝电解电容器的响应性一般较低,要支持在数十kHz频率下的接通或者断开产生的电流会比较困难。要使其在高频下支持100A以上的电流,或许必须准备额定容量为10000μF左右、相差一个数量级的产品。如果响应性较低,在电荷积聚完成之前就会开始放电,因而无法用尽容量。而且容量达到10000μF时,铝电解电容器在成本方面的优势也会减弱。
于是,薄膜电容器便成了主流。这是因为薄膜可以采用耐压及频带较高、等效串联电阻(ESR)较低的聚丙烯(PPC)材料制作。
用于混合动力车及电动汽车的平滑电容器要满足支持高电压和高频这两个条件,就必须(1)实现小型化、(2)提高耐热性、(3)提高安全性。
为了实现(1)提及的小型化,此次指月电机制作所将单位体积的容量密度比以往产品提高了15%左右。2007年的产品的薄膜厚度约为3μm,而此次薄膜的厚度则更薄(图2)。由于是在电极之间夹持薄膜后制成电容器元件,因此薄膜越薄,电极间的距离就越短,从而可在减小体积的同时提高容量。