本發(fā)明涉及電容技術(shù)領(lǐng)域,尤其是指一種采用導(dǎo)電碳箔/陶瓷箔為負(fù)極的電容。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的固態(tài)電容大多是采用如圖3所示的串聯(lián)結(jié)構(gòu),在交流通過時,C1產(chǎn)生阻礙,C2同樣也會產(chǎn)生阻礙,阻力較大,大大影響電容的儲電能力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種采用導(dǎo)電碳箔/陶瓷箔為負(fù)極的操作方便、易于掌握、大大提高了儲電能力的電容。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為:一種采用導(dǎo)電碳箔或陶瓷箔為負(fù)極的電容,它包括有由正極箔、負(fù)極箔、電解紙,其中,正極箔采用鋁箔制作成形,負(fù)極箔采用導(dǎo)電碳箔或陶瓷箔制作成形,正極箔與負(fù)極箔均為兩層,相鄰層之間通過電解紙分隔后再卷繞形成電容芯體,電容芯體外通過外殼包覆形成電容,正極箔上焊接有正極腳,負(fù)極箔上焊接有負(fù)極腳;
上述電容的制備方法為:
第一步驟:正極箔制作,
1)、根據(jù)電容芯體長度對鋁箔進(jìn)行裁剪,并對其進(jìn)行表面清潔處理;
2)、將表面清潔處理后的鋁箔放入電化學(xué)槽,在電化學(xué)槽內(nèi)加入酸性溶液,
所述酸性溶液各組份配比為:
磷酸(H3P04) 22~25g/L
鉻酸酐(Cr03) 2~4g/L
氟化鈉(NaF) 5~6g/L
硼酸(H3BO3) 2~4g/L
所述酸性溶液在配制時,計算好所需的組份配比,鉻酸酐、氟化鈉分別用少量水溶解后加入電化學(xué)槽中,硼酸先加熱溶解后再加入電化學(xué)槽中,然后加磷酸,加水至工作液面,攪拌均勻,經(jīng)調(diào)試氧化合格后即可放入鋁箔;電化學(xué)槽通電后,鋁箔在室溫下進(jìn)行15~60 min的電化學(xué)復(fù)能,復(fù)能完成后,通過清水清洗再自然風(fēng)干,使鋁箔表面形成氧化膜,氧化膜厚度為0.2~0.5μm;
第二步驟:負(fù)極箔制作
以40~100μm厚的鋁箔為前驅(qū)體,并根據(jù)電容芯體長度對鋁箔進(jìn)行裁剪加工成所需形狀和尺寸,經(jīng)表面清潔處理后與電極穩(wěn)固連接并置于微弧氧化電解液中;所述微弧氧化電解液中的基礎(chǔ)液為pH為8~12的磷酸鹽、硅酸鹽水溶液,再依次加入鋁酸鈉10~16g/L,氫氧化鈉2~6g/L,鉬酸鈉5~7g/L,硫化鈉25~35g/L,待前一種試劑完全溶解后再加入后一種試劑,充分?jǐn)嚢枞芙獠㈧o置30分鐘,再將鋁箔放入;在電壓350~650V范圍內(nèi)微弧氧化30~60min,對鋁箔表層進(jìn)行原位轉(zhuǎn)化生成氧化鋁陶瓷,對氧化后的鋁箔進(jìn)行清洗、干燥處理后得到氧化鋁陶瓷箔;
或者,將導(dǎo)電炭黑、分散劑、有機粘結(jié)劑和溶劑的質(zhì)量比為1 ∶0.01 ~ 0.04 ∶0. 1 ~ 1 ∶ 100 ~ 5000進(jìn)行配料,先將導(dǎo)電炭黑、分散劑和有機粘結(jié)劑混合,再加入溶劑攪拌混勻,制成碳箔漿料;再以40~100μm厚的鋁箔為前驅(qū)體,并根據(jù)電容芯體長度對鋁箔進(jìn)行裁剪加工成所需形狀和尺寸,經(jīng)表面清潔處理后置入腔室,將所制得的漿料均勻涂覆到經(jīng)過預(yù)處理的鋁箔表面,然后將涂覆有漿料的鋁箔置入真空爐內(nèi),在真空度為10~4~10~1Pa 和溫度為300~660℃條件下保溫1~40 小時,真空爐內(nèi)自然冷卻至室溫,形成導(dǎo)電碳箔。
第三步驟:通過刺鉚將正、負(fù)極腳分別與正、負(fù)極箔連接;
第四步驟:將正、負(fù)極箔和電解紙卷制疊層,卷制疊層結(jié)構(gòu)采用最外層為一層電解紙、然后一層正極箔、再兩層電解紙、一層負(fù)極箔、兩層電解紙、一層正極箔、兩層電解紙、一層負(fù)極箔、最里一層電解紙的方式卷制成電容芯體,電容芯體外周面通過透明膠紙密封捆綁,形成粗坯;
第五步驟:將捆綁后的粗坯放入含浸缸進(jìn)行含侵,含侵時間為2~10小時,正壓值為1.2MPa~1.5MPa;
第六步驟:取出、甩干、組粒、老化、檢測、即成。
所述的正極箔主體采用鋁箔制作成形,正極箔表面通過電化學(xué)復(fù)能形成氧化膜,氧化膜厚度為0.2~0.5μm;
所述的負(fù)極箔主體采用鋁箔制作成形,負(fù)極箔表面通過微弧氧化形成陶瓷箔或通過涂覆碳箔漿料形成導(dǎo)電碳箔。
本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢在于:負(fù)極箔變成導(dǎo)體之后,頻率特性大大提升,同單位體積下,大大提高了儲電能力,且本方案的工藝穩(wěn)定可靠,設(shè)備工藝簡單,反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,操作方便,易于掌握。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3為現(xiàn)有固態(tài)電容結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合所有附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,本發(fā)明的較佳實施例為:參見附圖1至附圖3,本實施例所述的一種采用導(dǎo)電碳箔/陶瓷箔為負(fù)極的電容包括有由正極箔1、負(fù)極箔2、電解紙3,其中,正極箔1采用鋁箔制作成形,所述的正極箔1主體采用鋁箔制作成形,正極箔1表面通過電化學(xué)復(fù)能形成氧化膜,氧化膜厚度為0.2~0.5μm;負(fù)極箔2采用導(dǎo)電碳箔或陶瓷箔制作成形,所述的負(fù)極箔2主體采用鋁箔制作成形,負(fù)極箔2表面通過微弧氧化形成陶瓷箔或通過涂覆碳箔漿料形成導(dǎo)電碳箔;正極箔1與負(fù)極箔2均為兩層,相鄰層之間通過電解紙3分隔后再卷繞形成電容芯體,電容芯體外通過外殼包覆形成電容,正極箔1上焊接有正極腳,負(fù)極箔2上焊接有負(fù)極腳;
上述電容的制備方法為:
第一步驟:正極箔制作,
1)、根據(jù)電容芯體長度對鋁箔進(jìn)行裁剪,并對其進(jìn)行表面清潔處理;
2)、將表面清潔處理后的鋁箔放入電化學(xué)槽,在電化學(xué)槽內(nèi)加入酸性溶液,
所述酸性溶液各組份配比為:
磷酸(H3P04) 22g/L
鉻酸酐(Cr03) 2g/L
氟化鈉(NaF) 5g/L
硼酸(H3BO3) 2g/L
所述酸性溶液在配制時,計算好所需的組份配比,鉻酸酐、氟化鈉分別用少量水溶解后加入電化學(xué)槽中,硼酸先加熱溶解后再加入電化學(xué)槽中,然后加磷酸,加水至工作液面,攪拌均勻,經(jīng)調(diào)試氧化合格后即可放入鋁箔;電化學(xué)槽通電后,鋁箔在室溫下進(jìn)行15~60 min的電化學(xué)復(fù)能,復(fù)能完成后,通過清水清洗再自然風(fēng)干,使鋁箔表面形成氧化膜,氧化膜厚度為0.2~0.5μm;
第二步驟:負(fù)極箔制作
以40~100μm厚的鋁箔為前驅(qū)體,并根據(jù)電容芯體長度對鋁箔進(jìn)行裁剪加工成所需形狀和尺寸,經(jīng)表面清潔處理后與電極穩(wěn)固連接并置于微弧氧化電解液中;所述微弧氧化電解液中的基礎(chǔ)液為pH為8~12的磷酸鹽、硅酸鹽水溶液,再依次加入鋁酸鈉10~16g/L,氫氧化鈉2~6g/L,鉬酸鈉5~7g/L,硫化鈉25~35g/L,待前一種試劑完全溶解后再加入后一種試劑,充分?jǐn)嚢枞芙獠㈧o置30分鐘,再將鋁箔放入;在電壓350~650V范圍內(nèi)微弧氧化30~60min,對鋁箔表層進(jìn)行原位轉(zhuǎn)化生成氧化鋁陶瓷,對氧化后的鋁箔進(jìn)行清洗、干燥處理后得到氧化鋁陶瓷箔;
或者,將導(dǎo)電炭黑、分散劑、有機粘結(jié)劑和溶劑的質(zhì)量比為1 ∶0.01 ~ 0.04 ∶0. 1 ~ 1 ∶ 100 ~ 5000進(jìn)行配料,先將導(dǎo)電炭黑、分散劑和有機粘結(jié)劑混合,再加入溶劑攪拌混勻,制成碳箔漿料;再以40~100μm厚的鋁箔為前驅(qū)體,并根據(jù)電容芯體長度對鋁箔進(jìn)行裁剪加工成所需形狀和尺寸,經(jīng)表面清潔處理后置入腔室,將所制得的漿料均勻涂覆到經(jīng)過預(yù)處理的鋁箔表面,然后將涂覆有漿料的鋁箔置入真空爐內(nèi),在真空度為10~4~10~1Pa 和溫度為300~660℃條件下保溫1~40 小時,真空爐內(nèi)自然冷卻至室溫,形成導(dǎo)電碳箔。
第三步驟:通過刺鉚將正、負(fù)極腳分別與正、負(fù)極箔連接;
第四步驟:將正、負(fù)極箔和電解紙卷制疊層,卷制疊層結(jié)構(gòu)采用最外層為一層電解紙、然后一層正極箔、再兩層電解紙、一層負(fù)極箔、兩層電解紙、一層正極箔、兩層電解紙、一層負(fù)極箔、最里一層電解紙的方式卷制成電容芯體,電容芯體外周面通過透明膠紙密封捆綁,形成粗坯;
第五步驟:將捆綁后的粗坯放入含浸缸進(jìn)行含侵,含侵時間為2~10小時,正壓值為1.2MPa~1.5MPa;
第六步驟:取出、甩干、組粒、老化、檢測、即成。
本實施例在負(fù)極箔變成導(dǎo)體之后,頻率特性大大提升,同單位體積下,大大提高了儲電能力,且本實施例的工藝穩(wěn)定可靠,設(shè)備工藝簡單,反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,操作方便,易于掌握。
以上所述之實施例只為本發(fā)明之較佳實施例,并非以此限制本發(fā)明的實施范圍,故凡依本發(fā)明之形狀、原理所作的變化,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。