CN102354600B - 高比能脉冲电容器元件热定型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高比能脉冲电容器元件热定型工艺，在加热一定时间条件下进行，将电容器元件在真空罐中进行热定型，最高加热温度100℃，总时间26h。在抽真空的同时，对电容器元件施加频率200Hz交流电。优点是：极大改善了元件电容损失率、元件tgδ，并减小元件变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型高比能脉冲电容器元件热定型工艺。
背景技术
脉冲电容器能够把一个小功率电源在较长时间间隔内对电容器的充电能量储存起来，在需要的某一瞬间，在极短的时间间隔内将所储存的能量迅速释放出来，形成强大的冲击电流和强大的冲击功率。
脉冲电容器因涉及脉冲技术，一般来说此电容器充电放电时间要求短，电容的极间电场强度上升的速率极快，电容处在高频工作状态。此时就要求采用的绝缘介质电介常数高、高频特性要好，同时导电膜厚度均匀、导电性好。
脉冲电容器用于冲击电压发生器和冲击电流发生器及振荡回路等高压试验装置，此外，还可用于电磁成型、液电成型、液电破碎，储能焊接，海底探矿以及生产高温等离子超强冲击磁场，强冲击光源、激光等装置中。
高比能脉冲电容器有一定数量的金属化元件（金属化电容元件）通过串并联组成，作为电容器的主要元器件——金属化元件，其质量直接影响整台电容器的工作寿命。其中元件热定型工艺是保证高比能脉冲电容器元件工作寿命的主要工艺，通过加热方式将金属化膜之间的空气排出，因此，热定型工艺直接影响元件电容损失率、元件tgδ，甚至使元件变形。
常规的元件热定型工艺，将元件放置在电热干燥箱作为热源，采用阶段式升温，最高温度为120℃，总时间为36h。
测试数据：10000次工作寿命后，电容损失率（△C/C）：-6.5%
10000次工作寿命后，电容tgδ：0.36%
外观：元件端面为盆型，中间高于边缘1.5mm。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型高比能脉冲电容器元件热定型工艺，以改善元件电容损失率、元件tgδ，并减小元件变形。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，在加热一定时间条件下进行，其中，将电容器元件在真空罐中进行热定型，最高加热温度100℃，总时间26h。
在上述方案的基础上，在抽真空的同时，对电容器元件施加频率200Hz交流电。
在上述方案的基础上，具体热定型工艺步骤依序为：
电容器元件放入真空罐，关闭罐门并抽真空至-0.1MPa，对所述的元件施加交流200Hz电压100V，并充氮气至大气压，然后，再抽真空至-0.1MPa，再充氮气至大气压，加温至60℃，时间为4小时；
接着，升温至80℃，保温2小时，抽真空至133Pa，保温8小时，并对所述元件施加交流200Hz电压100V；
最后，升温至100℃，抽真空至50Pa，保温12小时，并充氮至大气压，解除电压，并自然冷却。
本发明有益效果在于：
极大改善了元件电容损失率、元件tgδ，并减小元件变形。
具体实施方式
提供一种新型高比能脉冲电容器元件热定型工艺，在真空罐中进行热定型，最高加热温度100℃，总时间26h，其具体步骤职下：
元件放入真空罐，关罐门抽真空至-0.1MPa，元件施加交流200Hz电压100V，然后用氮气破空，即充氮气至大气压，然后，再抽真空至-0.1MPa，再用氮气破空，即充氮气至大气压，接着加温至60℃，时间为4小时；
升温至80℃，保持2小时，抽真空至133Pa，继续保持8小时，元件施加交流200Hz电压100V；
升温至100℃，抽真空至50Pa，保持12小时；
最后，用氮气破空，解除电压，自然冷却。
本实施例中，对元件施加频率200Hz交流电压以及抽真空的目的，是使金属化膜之间的空气彻底排出。
经过上述热定型工艺的高比能脉冲电容器测试数据为：
10000次工作寿命后，电容损失率（△C/C）：-3.5%
10000次工作寿命后，电容tgδ：0.18%
外观：元件端面基本不变，中间略高于边缘0.5mm。
性能得到极大提升。
Claims (2)
1.一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，在加热条件下进行，其特征在于：将电容器元件在真空罐中进行热定型，最高加热温度100℃，总时间26h，其具体热定型工艺步骤依序为：
电容器元件放入真空罐，关闭罐门并抽真空至-0.1MPa，对所述的元件施加交流200Hz交流电，并充氮气至大气压，然后，再抽真空至-0.1MPa，再充氮气至大气压，加温至60℃，时间为4小时；
接着，升温至80℃，保温2小时，抽真空至133Pa，保温8小时，并对所述元件施加交流200Hz电压100V；
最后，升温至100℃，抽真空至50Pa，保温12小时，并充氮至大气压，解除电压，并自然冷却。
2.根据权利要求1所述的高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于：在抽真空的同时，对电容器元件施加频率200Hz、电压100V。
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