一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法
2023-10-17 16:46:44 1
一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法
【專利摘要】本發明公開了一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，它包含以下步驟：(1)調節陽極基體長徑比、壓制密度、燒結溫度；(2)適當提高形成電壓；(3)優化工作電解液配方，調節工作電解液用量。本發明的有益效果是：降低燒結溫度，減小陽極基體本燒後的燒結頸面積，防止顆粒過度緻密化；提高形成電壓，減少氧化物介質膜修補過程中釋放出的氣體量；確定產品密封腔內部所需的最小緩衝空間。保證了鉭電容器經2000h長壽命試驗後能夠穩定地工作，各項電性能參數尤其是損耗角正切值滿足技術指標要求，填補了本領域鉭電容器該項技術的空白。
【專利說明】一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，尤其涉及一種長壽命後 避免電容器損耗角正切值超差的方法，屬於電解電容器製造【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 鉭電解電容器作為常見的電子元件，具有儲藏電量、進行充放電等性能，主要應用 於濾波、能量貯存與轉換，記號旁路，耦合與退耦以及作時間常數元件等。
[0003] 現有技術製備的電容器長壽命試驗後電性能明顯劣化，尤其是損耗角正切值急劇 增大，使得產品有功功率與無功功率的比值變大，長時間工作下產品溫升劇烈，可靠性變 差。
【發明內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本發明提供了一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方 法，該避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法克服現有技術的不足，提高電容器的使用壽 命，防止長壽命後損耗角正切等電參數劣變。
[0005] 本發明通過以下技術方案得以實現。
[0006] 本發明提供的一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，包含以下步驟：
[0007] (1)調節陽極基體長徑比、壓制密度、燒結溫度；
[0008] (2)提高陽極基體的形成電壓；
[0009] (3)調整工作電解液中H2S04溶液和去極化劑的，調節工作電解液用量。
[0010] 所述步驟⑴中的陽極基體的長徑比為：〇. 6彡L/d彡2. 5 ;其中L為燒結基體長 度，d為燒結基體直徑。
[0011] 所述步驟（1)中的陽極基體的壓制密度為：〇? 8D0 < Dl < 1. roo,其中D0為標稱 壓制密度，D1為實際壓制密度。
[0012] 所述步驟（1)中的陽極基體的燒結溫度為：0? 75T0彡T1彡0? 98T0,其中T1為實 際燒結溫度，TO為標稱燒結溫度。
[0013] 所述步驟⑵中的陽極基體的形成電壓為：1. 15VfO彡Vfl彡1. 5VfO,其中VfO為 設計形成電壓，Vfl為實際形成電壓。
[0014] 所述步驟⑶中的工作電解液包括質量百分比為38%的H2S04溶液，其餘為去極 化劑。
[0015] 所述步驟（3)中的工作電解液用量為腔體內部總空間減去陽極基體體積和結構 件體積後得到的內部剩餘空間的100%?115%。
[0016] 所述去極化劑中的CuS04佔總重量的5%?10%，AgN03佔總重量的3%?5%， Fe 2(S04)3佔總重量的4%?8%。
[0017] 本發明的有益效果在於：降低燒結溫度，減小陽極基體本燒後的燒結頸面積，防止 顆粒過度緻密化；提高形成電壓，減少氧化物介質膜修補過程中釋放出的氣體量；確定產 品密封腔內部所需的最小緩衝空間；保證了鉭電容器經2000h長壽命試驗後能夠穩定地工 作，各項電性能參數尤其是損耗角正切值滿足技術指標要求，填補了本領域鉭電容器該項 技術的空白。
【具體實施方式】
[0018] 下面進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的範圍並不局限於所述。
[0019] 實施例1 :
[0020] 一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，以CA90型60V560 y F為例，它包含 以下步驟：
[0021] (1)、調節陽極基體長徑比、壓制密度、燒結溫度；
[0022] 具體調整方法為：將陽極基體的長徑比調整為1. 5,即L/d = 1. 5 ;其中L為燒結基 體長度，d為燒結基體直徑。調節陽極基體長徑比可以增大電容器正負極間有效面積，提高 陰極材料的利用率，保證陽極容量的充分引出，降低產品損耗角正切值。
[0023] 為保證陽極塊孔隙度與浸潤性，可以適當調整壓制密度。壓制密度Di為1. 12%， 其中％為標稱壓制密度，D1為實際壓制密度。
[0024] 燒結溫度為0. 851；，其中T1為實際燒結溫度，I；為標稱燒結溫度。通過調節 燒結溫度，可以控制基體中的雜質含量，改善介質氧化膜質量，調整基體內孔徑和孔隙度分 布，減少電解質的等效串聯電阻，從而達到降低產品損耗角正切值的目的。
[0025] (2)、適當提高陽極基體的形成電壓；
[0026] 高陽極基體的形成電壓Vf\為1. 18V&，其中為設計形成電壓，Vf\為實際形成 電壓。
[0027] (3)、優化工作電解液配方，調節工作電解液用量。
[0028] 工作電解液中包括質量百分比為38 %的H2S04溶液，其餘為去極化劑。
[0029] 工作電解液用量為腔體內部總空間減去陽極基體體積和結構件體積後得到的內 部剩餘空間的105%。
[0030] 去極化劑中的CuS04佔總重量的9. 5%，AgN03佔總重量的3%?3. 5%，Fe2(S04)3 佔總重量的7%。加入去極化劑後，可以抑制氫離子放電成為氫分子從而吸附於電極表面， 增加陰極電容量，提高電容器的容量穩定性，保持工作電解液的電阻率和損耗角正切值不 受影響，延長電容器的使用壽命。
[0031] 實施例2:
[0032] 一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，以CA90型75V470 ii F為例，它包含 以下步驟：
[0033] (1)調節陽極基體長徑比、壓制密度、燒結溫度；
[0034] 具體調整方法為：將陽極基體的長徑比調節為1. 75,即L/d = 1. 75 ;其中L為燒結 基體長度，d為燒結基體直徑。調節陽極基體長徑比可以增大電容器正負極間有效面積，提 高陰極材料的利用率，保證陽極容量的充分引出，降低產品損耗角正切值。
[0035] 為保證陽極塊孔隙度與浸潤性，可適當調整壓制密度。壓制密度Di具體調節為 1. 05?，其中％為標稱壓制密度，D1為實際壓制密度。
[0036] 陽極基體燒結溫度為0. 81；，其中T1為實際燒結溫度，I；為標稱燒結溫度。通 過調節燒結溫度，可以控制基體中的雜質含量，改善介質氧化膜質量，調整基體內孔徑和孔 隙度分布，減少電解質的等效串聯電阻，從而達到降低產品損耗角正切值的目的。
[0037] (2)、適當提高陽極基體的形成電壓；
[0038] 陽極基體的形成電壓Vf\為1. 2V&，其中為設計形成電壓，Vf\為實際形成電 壓。
[0039] (3)、優化工作電解液配方，調節工作電解液用量。
[0040] 工作電解液中包括質量百分比為38 %的H2S04溶液，其餘為去極化劑。
[0041] 工作電解液用量為腔體內部總空間減去陽極基體體積和結構件體積後得到的內 部剩餘空間的110%。
[0042] 去極化劑中的CuS04佔總重量的8%，AgN03佔總重量的4. 2%，Fe2(S04)3佔總重量 的5. 5%。加入去極化劑後，可以抑制氫離子放電成為氫分子從而吸附於電極表面，增加陰 極電容量，提高電容器的容量穩定性，保持工作電解液的電阻率和損耗角正切值不受影響， 延長電容器的使用壽命。
[0043] 選取60V560 y F規格的電容器分別採用現有技術和按照實施1進行製備，經過 85°C 2000h施加額定電壓壽命試驗後，從中抽取5隻電容器進行電參數對比，對比結果見表 〇
[0044] 表一 60V560 ii F兩種製備技術85°C下、經2000h壽命試驗後的電參數
[0045]
【權利要求】
1. 一種避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：包含以下步驟： (1) 調節陽極基體長徑比、壓制密度、燒結溫度； (2) 提高陽極基體的形成電壓； (3) 調整工作電解液中的H2S04溶液和去極化劑的含量，並調整工作電解液用量。
2. 如權利要求1所述的避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：所述步 驟⑴中的陽極基體的長徑比為：〇. 6彡L/d彡2. 5 ;其中L為燒結基體長度，d為燒結基體 直徑。
3. 如權利要求1所述的避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：所述步 驟（1)中的陽極基體的壓制密度為：〇. 8D。<Di< 1. 5%，其中％為標稱壓制密度，D1為實 際壓制密度。
4. 如權利要求1所述的避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：所述步 驟⑴中的陽極基體的燒結溫度為：〇. 751；彡彡0. 981；，其中T1為實際燒結溫度，T。為 標稱燒結溫度。
5. 如權利要求1所述的避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：所述步 驟⑵中的陽極基體的形成電壓為：1.lSVf^SVf^ 1.5V&，其中V&為設計形成電壓，Vf\ 為實際形成電壓。
6. 如權利要求1所述的避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：所述步 驟（3)中的工作電解液包括質量百分比為38%的11 2504溶液，其餘為去極化劑。
7. 如權利要求1所述的避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：所述步 驟（3)中的工作電解液用量為腔體內部總空間減去陽極基體體積和結構件體積後得到的 內部剩餘空間的100%?115%。
8. 如權利要求6所述的避免鉭電容器損耗角正切值超差的方法，其特徵在於：所述去 極化劑中的CuS04佔總重量的5%?10%，AgN03佔總重量的3%?5%，Fe2(S04)3佔總重量 的4%?8%。
【文檔編號】H01G9/04GK104377039SQ201410620629
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月6日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】鄢波, 陽元江, 張選紅, 楊槐香, 吳著剛, 高智紅 申請人:中國振華（集團）新雲電子元器件有限責任公司