本發(fā)明涉及鉭電容器制造技術領域，具體涉及一種電解電容器電化學形成設備系統(tǒng)。

背景技術：

隨著現(xiàn)代電子整機系統(tǒng)的快速發(fā)展，航空、航天、通訊以及微電子等領域對元器件的性能指標要求也越來越高。電解電容器是電子技術的重要元器件之一，特別是鉭電解電容器由于具有體積效率和可靠性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在電容器行業(yè)占據重要的位置。由于現(xiàn)代電子電路的功率不斷提高，電子元器件使用電路的電壓和頻率都有了較大的提升，要求電路中的電子元器件能夠承受較大的電壓和電流的沖擊，能夠承受較大紋波電流，而且具有更大的容量。因此，需要電容器在不增大體積的情況下既要提高容量，增大電容器的比表面積，又要提高電容器的耐壓能力和可靠性。因此，對電解電容器的設計、制作提出了更高的要求，而電容器的設計受材料限制很難再有大的突破。那么形成過程中最大限度地提高比表面積，提高產品的性能就是最為主要的突破口。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種電解電容器電化學形成設備系統(tǒng)，該電解電容器電化學形成設備系統(tǒng)能夠最大限度地使得形 成溶液浸透到陽極芯子內部的微孔，形成的電介質面積盡可能接近理論值，再通過表面處理的方法提高電解質在這些微孔中的滲透性，從而為低電壓形成產品的可靠性提供了一定的保證。

本發(fā)明通過以下技術方案得以實現(xiàn)。

本發(fā)明提供的一種電解電容器電化學形成設備系統(tǒng)，包括前處理單元、形成處理單元和后處理單元；所述前處理單元中操作臺上設置有依次通過傳送帶連接的清洗裝置、漂洗裝置、脫水/干燥裝置和提高浸潤性處理裝置，所述前處理單元中的提高浸潤性處理裝置還通過傳送帶與形成處理單元中的形成槽連接，形成槽通過傳送帶與后處理單元中的噴淋裝置、煮洗裝置、熱處理裝置和表面致密裝置依次連接。

所述形成處理單元的形成槽由控制面板B調節(jié)控制，所述形成槽與輸液總管的一端連接，輸液總管的另一端連接至三通閥的輸出口，三通閥的兩個輸入口分別通過輸液支管A和輸液支管B與高溫儲液箱和低溫儲液箱連接。

所述高溫儲液箱和低溫儲液箱內分別設置有加熱裝置和冷凝裝置，且高溫儲液箱和低溫儲液箱內均設置有溫度檢測儀。

所述輸液總管上還設置有泵，泵通過導線與電源連接，且導線上還設置有電流密度檢測儀。

所述形成槽上方還設置有熱吹風裝置。

所述表面致密裝置中的密致箱內固定設置有產品架，密致箱的底部還設置有排水孔，頂部設置有蒸汽分散孔，蒸汽分散孔通過蒸汽管道與蒸汽發(fā)生器連接。

所述操作臺的側面上還設置有移動軌道，機械手通過可移動支架活動安裝在移動軌道上。

所述操作臺上還設置有產品架放置槽和產品堆放槽。

所述操作臺的側壁上還設置有用于調節(jié)控制的控制面板A。

所述脫水/干燥裝置內還設置有暖風產生裝置。

所述輸液總管上還設置有流量檢測儀、pH值檢測儀和電導率檢測儀。

所述低溫儲液箱的溫度控制在-5～65℃，低溫儲液箱的容積是形成槽容積的5～15倍。

所述高溫儲液箱的溫度控制在45～95℃，高溫儲液箱的容積是形成槽容積的5～15倍。

本發(fā)明的有益效果在于：通過設置前處理單元、形成處理單元和后處理單元，前處理單元能夠有效祛除陽極體表面的雜質和其它污染物，提高電解液在微孔內的滲透性，提高形成后電容器的容量，形成處理單元利用低溫和高溫的組合形成裝置顯著提高介質氧化膜的質量，避免高溫、高壓和大電流同時作用過程，利于防止氧化膜表面的晶化，形成后處理單元通過熱釋-水合過程和密致過程能夠充分隔離介質氧化膜表面的瑕疵，降低介質氧化膜失效的風險，提高介質氧化膜的可靠性。通過本裝置形成的介質氧化膜的均勻性和致密性有很大的改善，產品的耐壓能力有大幅的提升，產品的穩(wěn)定性和可靠性也有明顯的改善。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖；

圖2是圖1中前處理單元的結構示意圖；

圖3是圖1中形成處理單元的結構示意圖；

圖4是圖1中后處理單元的表面致密裝置的結構示意圖；

圖中：1-前處理單元，101-機械手，102-可移動支架，103-移動軌道，104-操作臺，105-產品架放置槽，106-清洗裝置，107-漂洗裝置，108-脫水/干燥裝置，109-暖風產生裝置，110-提高浸潤性處理裝置，111-產品堆放槽，112-控制面板A，2-形成處理單元，201-冷凝裝置，202-低溫儲液箱，203-溫度檢測儀，204-高溫儲液箱，205-加熱裝置，206-輸液支管A，207-形成槽，208-熱吹風裝置，209-控制面板B，210-電源，211-電流密度檢測儀，212-導線，213-流量檢測儀，214-pH值檢測儀，215-電導率檢測儀，216-泵，217-輸液總管，218-三通閥，219-輸液支管B，3-后處理單元，31-噴淋裝置，32-煮洗裝置，33-熱處理裝置，34-表面致密裝置，341-產品架，342-密致箱，343-排水孔，344-蒸汽分散孔，345-蒸汽管道，346-蒸汽發(fā)生器。

具體實施方式

下面進一步描述本發(fā)明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。

如圖1～4所示的一種電解電容器電化學形成設備系統(tǒng)，包括前處理單元1、形成處理單元2和后處理單元3；所述前處理單元1中操作臺104上設置有依次通過傳送帶連接的清洗裝置106、漂洗裝置107、脫水/干燥裝置108和提高浸潤性處理裝置110，所述前處理單元1中的提高浸潤性處理裝置110還通過傳送帶與形成處理單元2中的形成槽207連接，形成槽207通過傳送帶與后處理單元3中的噴淋裝置31、煮洗裝置32、熱處理裝置33和表面致密裝置34依次連接。

前處理單元1中操作臺104的側面上還設置有移動軌道103，機械手101通過可移動支架102活動安裝在移動軌道103上。所述操作臺104上還設置有產品架放置槽105和產品堆放槽111。所述104的側壁上還設置有用于調節(jié)控制的控制面板A112。所述脫水/干燥裝置108內還設 置有暖風產生裝置109。

其中清洗裝置106包含一個耐酸堿的儲液箱和一個升降伺服電機。伺服電機的升降幅度和升降頻率隨產品可調。漂洗裝置107主要使用去離子水對陽-芯子表面進行沖洗，沖洗方式可以是旋轉式，也可以是平躺式，一般對質量較大的芯子使用平躺式沖洗方法，較小的使用旋轉式。清凈后的陽極芯子進行脫水處理，脫水/干燥裝置108為等大小的槽子組成梯形，脫水時產品需要從低到高逐次進行。脫水后的產品自動置于干燥平臺進行干燥，干燥的溫度、時間等參數(shù)需要根據產品的大小和粉型特點決定，采用暖風干燥方式，暖風發(fā)生裝置位于處理槽下方，暖風的溫度和氣流大小可控。

形成處理單元2的形成槽207由控制面板B209調節(jié)控制，所述形成槽207與輸液總管217的一端連接，輸液總管217的另一端連接至三通閥218的輸出口，三通閥218的兩個輸入口分別通過輸液支管A206和輸液支管B219與高溫儲液箱204和低溫儲液箱202連接。所述高溫儲液箱204和低溫儲液箱202內分別設置有加熱裝置205和冷凝裝置201，且高溫儲液箱204和低溫儲液箱202內均設置有溫度檢測儀203。所述輸液總管217上還設置有泵216，泵216通過導線212與電源210連接，且導線212上還設置有電流密度檢測儀211。所述形成槽207上方還設置有熱吹風裝置208。所述輸液總管217上還設置有流量檢測儀213、pH值檢測儀214和電導率檢測儀215。

形成電源210安裝在形成槽207旁邊，盡量減小傳輸過程中引起的壓降。電源210的輸出端安裝電流密度檢測儀211。

低溫儲液箱202中或周圍安裝冷凝裝置201，低溫儲液箱202的溫度控制在-5～65℃，更好是在-3～55℃。低溫儲液箱202的容積是形成槽容積的5～15倍，更好是6～12倍。流量控制儀213測試和控制形成槽中新溶液的交換量，適宜范圍是0.1～25L/min，電導率檢測儀2015和pH值檢測儀214根據技術要求配置，并和配液組件之間 可以通過傳感器控制電磁閥實現(xiàn)智能控制。溫度、儲液箱的加液閥門和冷凝裝置的開關之間也通過傳感器實現(xiàn)智能控制。

高溫儲液箱204中或周圍安裝液體加熱裝置205，高溫儲液箱204的溫度控制在45～95℃，更好是在55～90℃。高溫儲液箱204的容積是形成槽容積的5～15倍，更好是6～12倍。高溫形成組件與低溫形成組件共用，各個檢測儀器和檢測范圍根據需要調整。流量控制儀201測試和控制形成槽207中新溶液的交換量，適宜范圍是0.5～50L/min，電導率檢測儀215和pH值檢測儀214根據技術要求配置，并和配液組件之間可以通過傳感器控制電磁閥實現(xiàn)智能控制。溫度、儲液箱的加液閥門和冷凝裝置的開關之間也通過傳感器實現(xiàn)智能控制。

形成過程電流和電壓的變化曲線通過液晶顯示屏可以直接觀察。并安裝一個電位差測試儀，以便隨時監(jiān)測形成槽中的電位分布。使用與其中的冷卻和冷凝設備不宜有液體或者氣體的排放，也不宜帶有快速的冷卻功能。

熱吹風裝置208主要應用在高溫組件，通過在垂直和水平方向吹送暖風，防止水汽在裝配桿上凝結。暖風的溫度以高于形成液的溫度+5～10℃為宜，風速為0.05-5m/s，優(yōu)選0.1-3m/s。當設備出現(xiàn)故障，或者參數(shù)超出設定值范圍，設備開始報警，并停止工作。

后處理單元3中的表面致密裝置34中的密致箱342內固定設置有產品架341，密致箱342的底部還設置有排水孔343，頂部設置有蒸汽分散孔344，蒸汽分散孔344通過蒸汽管道345與蒸汽發(fā)生器346連接。

形成結束后的陽極體經過噴淋、煮洗，再在240～450℃的空氣或充氮氣的高溫爐中進行熱處理，該過程使用現(xiàn)有的設備。高溫熱處理過程產生很大的熱量和應力，形成的介質氧化膜的表面會發(fā)生很大的形變，甚至出現(xiàn)破裂，通常需要對陽極體進行修復和密致。修復是在之前的形成設備中完成的，使用高溫組件對氧化膜進行修復。其中 噴淋、煮洗和熱處理采用現(xiàn)有裝置完成。

密致是在蒸汽環(huán)境中進行的，表面致密裝置34主要包括蒸汽發(fā)生器346和密致箱342，蒸汽從密致箱342頂部進入，垂直通過產品，產品連同框架放置在柵欄型支架上，柵欄下面是排水孔343，冷卻的水汽和凝聚的水從孔中排除。

形成設備包括形成前處理、形成和形成后處理，前處理能夠有效祛除陽極體表面的雜質和其它污染物，提高電解液在微孔內的滲透性，提高形成后電容器的容量，形成環(huán)節(jié)利用低溫和高溫的組合形成裝置顯著提高介質氧化膜的質量，避免高溫、高壓和大電流同時作用過程，利于防止氧化膜表面的晶化，形成后處理通過熱釋-水合過程和密致過程能夠充分隔離介質氧化膜表面的瑕疵，降低介質氧化膜失效的風險，提高介質氧化膜的可靠性。通過本裝置形成的介質氧化膜的均勻性和致密性有很大的改善，產品的耐壓能力有大幅的提升，產品的穩(wěn)定性和可靠性也有明顯的改善。

本發(fā)明通過設置前處理單元、形成處理單元和后處理單元，前處理單元能夠有效祛除陽極體表面的雜質和其它污染物，形成處理單元利用低溫和高溫的組合形成裝置顯著提高介質氧化膜的質量，形成后處理單元通過修復和密致過程能夠充分隔離介質氧化膜表面的瑕疵，降低介質氧化膜失效的風險；本發(fā)明能夠最大限度地使得形成溶液浸透到陽極芯子內部的微孔，形成的電介質面積盡可能接近理論值，再通過表面處理的方法提高電解質在這些微孔中的滲透性，從而為低電壓形成產品的可靠性提供了一定的保證；通過本裝置形成的介質氧化膜的均勻性和致密性有很大的改善，產品的耐壓能力有大幅的提升，產品的穩(wěn)定性和可靠性也有明顯的改善。