Способ изготовления объемно-пористых анодов

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНО-ПОРИСТЫХ АНОДОВ по авт. св. № 883988, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и увеличения производительности , перед приложением ступенчатого импульса напряжения осуществляют прессование порошка под давлением 1 -10 МПа, а затем после приложения ступенчатого импульса проводят охлаждение анодов путем наполнения камеры для формирования анодов газообразным азотом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.Я0„„1101913 А

ЗШ > Н01G904!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 883988 (21) 3559500/18-21 (22) 28.02.83 (46) 07.07.84. Бюл. № 25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) Б. Т. Бойко, А. С. Вус, В. Н. Гурин, В. А. Дудкин, В. Я. Каган, В. P. Копач, П. А. Панчеха и Ю. Л. Поздеев (53) 621.319.4.45 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 883988, кл. Н 01 G 9/04, 1980 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЕМНО-ПОРИСТЫХ АНОДОВ по авт. св. № 883988, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и увеличения производительности, перед приложением ступенчатого импульса напряжения осушествляют прессование порошка под давлением 1 — 10 МПа, а затем после приложения ступенчатого импульса проводят охлаждение анодов путем наполнения камеры для формирования анодов газообразным азотом.

1101913 технике и может быть использовано при производстве электролитических конденсаторов.

По основному авт. св. ¹ 883988 известен способ изготовления объемно-пористых анодов электролитических конденсаторов путем воздействия электрическим полем на порошок вентильного металла. Воздействие электрическим полем осуществляют посредством приложения ступенчатого импульса напряжения, состоящего из низковольтной и высоковольтной частей, амплитуда и длительность которых соответственно относятся как (10 — 40):1 и 1: (20 — 50) и определяются в зависимости от габаритов и пористости анодов (1) . 15

Изобретение относится к электронной

Недостатками являются низкий процент выхода годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальнои и низкая производительность способа.

Цель изобретения — увеличение выхода годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и увеличение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления объемнопористых анодов электролитических конденсаторов, включающему воздействие электрическим полем посредством приложения ступенчатого импульса напряжения, состоя. щего из низковольтной и высоковольтной частей, амплитуда и длительность которых соответственно относятся как (!Π— 40):1 и 1:(20 — 50) и определяются в зависимости от габаритов и пористости анодов, перед приложением ступенчатого импульса напряжения осуществляют прессование порошка под давлением 1 — 10 МПа, а затем после приложения ступенчатого импульса проводят охлаждение анодов путем наполнения камеры для формирования анодов газообраз н ым а зотом.

Прессование порошка перед приложением импульса напряжения предотвращает выброс порошка из дозирующего объема, что способствует уменьшению разброса емкостей готовых конденсаторов, а также позволяет значительно снизить амплитуду высоковольтной части импульса напряжения за счет локальных утонений под механической нагрузкой тонкопленочных прослоек естественного окисла между контактирующими порошинками. Давление прессования выбирается в пределах 1 — 10 МПа. Нижняя граница этого давления (1 МПа) соответствует началу деформации механически уплотненных металлических порошинок, при меньших значениях давления не удается снизить амплитуду высоковольтной части импульса напряжения. Верхняя граница давления прессования (IO МПа) соответствует началу текучести металла, которая приводит к умень— шению пористости анодов и, следовательно, зо

55 уменьшению удельного заряда конденсаторов.

Напуск газообразного азота в рабочую камеру на стадии охлаждения анодов после спекания способствует сокращению этой стадии за счет усиления теплообмена между анодами, формой и окружающей средой.

Кроме того, при этом происходит частичное растворение азота в приповерхностном слое анода. Занимая определенные позиции в кристаллической решетке металлического анода, азот препятствует образованию в приповерхностном слое анода при его взаимодействии с кислородом тех окисных и субокисных фаз, которые обуславливают рост тока утечки при изготовлении и эксплуатации конденсаторов. Благодаря этому повышается предельно допустимая температура, при которой аноды можно извлекать на воздух, т. е. сокращается длительность остывания и, следовательно, интенсифицируется производство пористых анодов.

Пример. В керамическую форму из отожженного пирофиллита с двумя медными пуансонами насыпают ниобиевый порошок с размером частиц 20 — 40 мкм. Затем в один из пуансонов вставляют танталовый вывод в виде проволоки диаметром 0,5 мм и производят прессование давлением 1,5 — 10 МПа.

После этого между медными пуансонами прикладывают импульс напряжения длительностью 0,2 с, состоящий из высоковольтного участка длительностью 0,2 с с амплитудой

120 В и низковольтного участка амплитудой !0 В. Охлаждение спеченных анодов и формы производится путем продувки рабочей камеры газообразным азотом в течение

3 с, после чего аноды извлекаются из камеры для формирования, а в формы засыпается новый порошок.

В таблице приведены средние значения процента выхода годных конденсаторов с минимальным (! 0%) отклонением емкости от номинальной, удельный заряд конденсаторов и амплитуда высоковольтного участка импульса напряжения при различных способах изготовления. Остальные параметры конденсаторов в предлагаемом и известном способах остаются неизменными, вес анодов 0,3 г, рабочее напряжение 20 В.

Приведенные в таблице результаты показывают, что введение операции прессования порошка перед приложением напряжения в предлагаемом способе позволит увеличить выход годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и улучшить условия техники безопасности за счет снижения амплитуды высоковольтного участка импульса напряжения.

Охлаждение анодов и формы в азотной атмосфере позволяет осуществить непрерывный процесс изготовления анодов, при котором время на изготовление одного анода составляет б с, тогда как в известном спосоое, требующем применение накопителей

1101913

Выход годных, 7. 23

45

Удельный заряд, мкКл/г

1300

1300

1360

1260

160

120

140

Составитель А. Аксенов

Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес Корректор И. Мускэ

Заказ 4687/37 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 для остывания анодов, среднее время на изготовление одного анода составляет 30 с.

Таким образом, анализ результатов изготовления объемно-пористых анодов предлагаемым способом позволяет вдвое увелиАмплитуда высоковольтного участка импульса, В 200 чить выход годных конденсаторов с минимальным отклонением емкости от номинальной и в пять раз повысить производительность труда за счет соответствующей интенсификации производства.

Способ изготовления объемно-пористых анодов Способ изготовления объемно-пористых анодов Способ изготовления объемно-пористых анодов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электронной техники
Изобретение относится к области разработки электролитических конденсаторов на основе двойного электрического слоя, которые могут быть при определенных условиях использованы в современной энергетике, автомобилестроении и т.д

Изобретение относится к полуфабрикату для производства компонентов с высокой емкостью со структурированной активной в агломерации поверхностью, а также способу его производства и его применению

Предложенное изобретение относится к области электротехники, а именно к композитным пленочным электролитическим конденсаторам. Пленочный конденсатор содержит токосъемник - алюминиевую фольгу, поверхность которой через барьерный слой развита посредством электродного материала из губчатого вентильного металла, пропитанного электролитом. Новым является то, что электродный материал выполнен многослойным, каждый композитный слой которого представляет собой пленочную основу с рифлениями 50-100 нм из губчатого титана толщиной 50-100 мкм, несущую на поверхности локальные шипы из нанокластеров вентильного металла для электроконтакта в примыкании между собой, при этом, начиная со второго, слой губчатого титана выполнен со сквозными порами размером 0,3-5 мкм суммарным объемом не менее 10-15% объема слоя, при том, что конформный слой пористого титана с барьерным слоем на поверхности токосъемника связан гетеропереходом из композитных наночастиц, а барьерный слой на поверхности алюминиевой фольги выполнен из нитрида титана или алмазоподобного нанослоя из аморфного углерода α-С:Н, которые связаны между собой посредством адгезионной прослойки, образованной противным распределением материалов примыкающих слоев, взаимно дополняющих друг друга по толщине. Повышение удельной емкости пленочного конденсатора является техническим результатом изобретения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конденсаторам с пористыми обкладками, которые обладают открытой пористой структурой. Предложена структура для использования в устройстве для хранения энергии, которая содержит первую поликристаллическую подложку с размером зерна, при котором фононное рассеяние начинает доминировать над рассеянием на границах зерен в поликристаллической подложке, при этом первый пористый слой сформирован внутри первой поликристаллической подложки и первый пористый слой содержит множество каналов. Предложен также способ получения устройства хранения энергии, в котором определяют размер кристаллического зерна, при котором фононное рассеяние начинает доминировать над рассеянием на границе зерен, и формируют материал поликристаллической подложки, имеющей такой размер зерна, после чего формируют пористый слой внутри поликристаллической подложки, где пористый слой содержит множество каналов, и само устройство хранения энергии с такой структурой на поликристаллической подложке. Снижение сопротивления поликристаллической подложки и как следствие снижение омических потерь во время заряда и разряда электрического конденсатора с двойным электрическим слоем (EDLC) является техническим результатом изобретения. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрохимическим емкостным устройствам аккумулирования энергии. Устройство аккумулирования энергии включает в себя первый электрод (110, 510), включающий в себя первое множество каналов (111, 512), содержащих первый электролит (150, 514), и второй электрод (120, 520), включающий в себя второе множество каналов (121, 522), содержащих второй электролит (524). Первый электрод имеет первую поверхность (115, 511), а второй электрод имеет вторую поверхность (125, 521). По меньшей мере один из первого и второго электродов представляет собой электрод из пористого кремния, а по меньшей мере одна из первой и второй поверхностей содержит слой (535) пассивации, который содержит завершенную углеводородом поверхность. Повышение рабочих напряжений устройства аккумулирования энергии, а также надежности и срока службы является техническим результатом изобретения. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ изготовления объемно-пористых анодов

Наверх