CN106356193B - 一种采用导电碳箔/陶瓷箔为负极的电容 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采用导电碳箔/陶瓷箔为负极的电容，它包括有由正极箔、负极箔、电解纸，其中，正极箔采用铝箔制作成形，负极箔采用导电碳箔或陶瓷箔制作成形，正极箔与负极箔均为两层，相邻层之间通过电解纸分隔后再卷绕形成电容芯体，电容芯体外通过外壳包覆形成电容，正极箔上焊接有正极脚，负极箔上焊接有负极脚；本方案的工艺稳定可靠，设备工艺简单，反应在常温下进行，操作方便，易于掌握。
Description
技术领域
本发明涉及电容技术领域，尤其是指一种采用导电碳箔/陶瓷箔为负极的电容。
背景技术
现有的固态电容大多是采用如图3所示的串联结构，在交流通过时，C1产生阻碍，C2同样也会产生阻碍，阻力较大，大大影响电容的储电能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用导电碳箔/陶瓷箔为负极的操作方便、易于掌握、大大提高了储电能力的电容。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种采用导电碳箔或陶瓷箔为负极的电容，它包括有由正极箔、负极箔、电解纸，其中，正极箔采用铝箔制作成形，负极箔采用导电碳箔或陶瓷箔制作成形，正极箔与负极箔均为两层，相邻层之间通过电解纸分隔后再卷绕形成电容芯体，电容芯体外通过外壳包覆形成电容，正极箔上焊接有正极脚，负极箔上焊接有负极脚；
上述电容的制备方法为：
第一步骤：正极箔制作，
1）、根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪，并对其进行表面清洁处理；
2）、将表面清洁处理后的铝箔放入电化学槽，在电化学槽内加入酸性溶液，
所述酸性溶液各组份配比为：
磷酸（H3P04） 22~25g/L
铬酸酐（Cr03） 2~4g/L
氟化钠(NaF） 5~6g/L
硼酸(H3BO3) 2~4g/L
所述酸性溶液在配制时，计算好所需的组份配比，铬酸酐、氟化钠分别用少量水溶解后加入电化学槽中，硼酸先加热溶解后再加入电化学槽中，然后加磷酸，加水至工作液面，搅拌均匀，经调试氧化合格后即可放入铝箔；电化学槽通电后，铝箔在室温下进行15~60min的电化学赋能，赋能完成后，通过清水清洗再自然风干，使铝箔表面形成氧化膜，氧化膜厚度为0.2~0.5μm；
第二步骤：负极箔制作
以40~100μm厚的铝箔为前驱体，并根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪加工成所需形状和尺寸，经表面清洁处理后与电极稳固连接并置于微弧氧化电解液中；所述微弧氧化电解液中的基础液为pH为8~12的磷酸盐、硅酸盐水溶液，再依次加入铝酸钠10~16g/L，氢氧化钠2~6g/L，钼酸钠5~7g/L，硫化钠25~35g/L，待前一种试剂完全溶解后再加入后一种试剂，充分搅拌溶解并静置30分钟，再将铝箔放入；在电压350~650V范围内微弧氧化30~60min，对铝箔表层进行原位转化生成氧化铝陶瓷，对氧化后的铝箔进行清洗、干燥处理后得到氧化铝陶瓷箔；
或者，将导电炭黑、分散剂、有机粘结剂和溶剂的质量比为1 ∶0.01 ~ 0.04 ∶0. 1~ 1 ∶ 100 ~ 5000进行配料，先将导电炭黑、分散剂和有机粘结剂混合，再加入溶剂搅拌混匀，制成碳箔浆料；再以40~100μm厚的铝箔为前驱体，并根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪加工成所需形状和尺寸，经表面清洁处理后置入腔室，将所制得的浆料均匀涂覆到经过预处理的铝箔表面，然后将涂覆有浆料的铝箔置入真空炉内，在真空度为10-4~10-1Pa 和温度为300~660℃条件下保温1~40 小时，真空炉内自然冷却至室温，形成导电碳箔。
第三步骤：通过刺铆将正、负极脚分别与正、负极箔连接；
第四步骤：将正、负极箔和电解纸卷制叠层，卷制叠层结构采用最外层为一层电解纸、然后一层正极箔、再两层电解纸、一层负极箔、两层电解纸、一层正极箔、两层电解纸、一层负极箔、最里一层电解纸的方式卷制成电容芯体，电容芯体外周面通过透明胶纸密封捆绑，形成粗坯；
第五步骤：将捆绑后的粗坯放入含浸缸进行含侵，含侵时间为2~10小时，正压值为1.2MPa~1.5MPa；
第六步骤：取出、甩干、组粒、老化、检测、即成。
所述的正极箔主体采用铝箔制作成形，正极箔表面通过电化学赋能形成氧化膜，氧化膜厚度为0.2~0.5μm；
所述的负极箔主体采用铝箔制作成形，负极箔表面通过微弧氧化形成陶瓷箔或通过涂覆碳箔浆料形成导电碳箔。
本发明的技术优势在于：负极箔变成导体之后，频率特性大大提升，同单位体积下，大大提高了储电能力，且本方案的工艺稳定可靠，设备工艺简单，反应在常温下进行，操作方便，易于掌握。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的结构原理图。
图3为现有固态电容结构原理图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图3，本实施例所述的一种采用导电碳箔/陶瓷箔为负极的电容包括有由正极箔1、负极箔2、电解纸3，其中，正极箔1采用铝箔制作成形，所述的正极箔1主体采用铝箔制作成形，正极箔1表面通过电化学赋能形成氧化膜，氧化膜厚度为0.2~0.5μm；负极箔2采用导电碳箔或陶瓷箔制作成形，所述的负极箔2主体采用铝箔制作成形，负极箔2表面通过微弧氧化形成陶瓷箔或通过涂覆碳箔浆料形成导电碳箔；正极箔1与负极箔2均为两层，相邻层之间通过电解纸3分隔后再卷绕形成电容芯体，电容芯体外通过外壳包覆形成电容，正极箔1上焊接有正极脚，负极箔2上焊接有负极脚；
上述电容的制备方法为：
第一步骤：正极箔制作，
1）、根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪，并对其进行表面清洁处理；
2）、将表面清洁处理后的铝箔放入电化学槽，在电化学槽内加入酸性溶液，
所述酸性溶液各组份配比为：
磷酸（H3P04） 22g/L
铬酸酐（Cr03） 2g/L
氟化钠(NaF） 5g/L
硼酸(H3BO3) 2g/L
所述酸性溶液在配制时，计算好所需的组份配比，铬酸酐、氟化钠分别用少量水溶解后加入电化学槽中，硼酸先加热溶解后再加入电化学槽中，然后加磷酸，加水至工作液面，搅拌均匀，经调试氧化合格后即可放入铝箔；电化学槽通电后，铝箔在室温下进行15~60min的电化学赋能，赋能完成后，通过清水清洗再自然风干，使铝箔表面形成氧化膜，氧化膜厚度为0.2~0.5μm；
第二步骤：负极箔制作
以40~100μm厚的铝箔为前驱体，并根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪加工成所需形状和尺寸，经表面清洁处理后与电极稳固连接并置于微弧氧化电解液中；所述微弧氧化电解液中的基础液为pH为8~12的磷酸盐、硅酸盐水溶液，再依次加入铝酸钠10~16g/L，氢氧化钠2~6g/L，钼酸钠5~7g/L，硫化钠25~35g/L，待前一种试剂完全溶解后再加入后一种试剂，充分搅拌溶解并静置30分钟，再将铝箔放入；在电压350~650V范围内微弧氧化30~60min，对铝箔表层进行原位转化生成氧化铝陶瓷，对氧化后的铝箔进行清洗、干燥处理后得到氧化铝陶瓷箔；
或者，将导电炭黑、分散剂、有机粘结剂和溶剂的质量比为1 ∶0.01 ~ 0.04 ∶0. 1~ 1 ∶ 100 ~ 5000进行配料，先将导电炭黑、分散剂和有机粘结剂混合，再加入溶剂搅拌混匀，制成碳箔浆料；再以40~100μm厚的铝箔为前驱体，并根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪加工成所需形状和尺寸，经表面清洁处理后置入腔室，将所制得的浆料均匀涂覆到经过预处理的铝箔表面，然后将涂覆有浆料的铝箔置入真空炉内，在真空度为10-4~10-1Pa 和温度为300~660℃条件下保温1~40 小时，真空炉内自然冷却至室温，形成导电碳箔。
第三步骤：通过刺铆将正、负极脚分别与正、负极箔连接；
第四步骤：将正、负极箔和电解纸卷制叠层，卷制叠层结构采用最外层为一层电解纸、然后一层正极箔、再两层电解纸、一层负极箔、两层电解纸、一层正极箔、两层电解纸、一层负极箔、最里一层电解纸的方式卷制成电容芯体，电容芯体外周面通过透明胶纸密封捆绑，形成粗坯；
第五步骤：将捆绑后的粗坯放入含浸缸进行含侵，含侵时间为2~10小时，正压值为1.2
MPa~1.5MPa；
第六步骤：取出、甩干、组粒、老化、检测、即成。
本实施例在负极箔变成导体之后，频率特性大大提升，同单位体积下，大大提高了储电能力，且本实施例的工艺稳定可靠，设备工艺简单，反应在常温下进行，操作方便，易于掌握。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种采用导电碳箔/陶瓷箔为负极的电容，其特征在于：它包括有由正极箔（1）、负极箔（2）、电解纸（3），其中，正极箔（1）采用铝箔制作成形，负极箔（2）采用导电碳箔或陶瓷箔制作成形，正极箔（1）与负极箔（2）均为两层，相邻层之间通过电解纸（3）分隔后再卷绕形成电容芯体，电容芯体外通过外壳包覆形成电容，正极箔（1）上焊接有正极脚，负极箔（2）上焊接有负极脚；
上述电容的制备方法为：
第一步骤：正极箔制作，
1）、根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪，并对其进行表面清洁处理；
2）、将表面清洁处理后的铝箔放入电化学槽，在电化学槽内加入酸性溶液，
所述酸性溶液各组份配比为：
磷酸（H3P04） 22~25g/L
铬酸酐（Cr03） 2~4g/L
氟化钠(NaF） 5~6g/L
硼酸(H3BO3) 2~4g/L
所述酸性溶液在配制时，计算好所需的组份配比，铬酸酐、氟化钠分别用少量水溶解后加入电化学槽中，硼酸先加热溶解后再加入电化学槽中，然后加磷酸，加水至工作液面，搅拌均匀，经调试氧化合格后即可放入铝箔；电化学槽通电后，铝箔在室温下进行15~60 min的电化学赋能，赋能完成后，通过清水清洗再自然风干，使铝箔表面形成氧化膜，氧化膜厚度为0.2~0.5μm；
第二步骤：负极箔制作
以40~100μm厚的铝箔为前驱体，并根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪加工成所需形状和尺寸，经表面清洁处理后与电极稳固连接并置于微弧氧化电解液中；所述微弧氧化电解液中的基础液为pH为8~12的磷酸盐、硅酸盐水溶液，再依次加入铝酸钠10~16g/L，氢氧化钠2~6g/L，钼酸钠5~7g/L，硫化钠25~35g/L，待前一种试剂完全溶解后再加入后一种试剂，充分搅拌溶解并静置30分钟，再将铝箔放入；在电压350~650V范围内微弧氧化30~60min，对铝箔表层进行原位转化生成氧化铝陶瓷，对氧化后的铝箔进行清洗、干燥处理后得到氧化铝陶瓷箔；
或者，将导电炭黑、分散剂、有机粘结剂和溶剂的质量比为1 ∶0.01 ~ 0.04 ∶0. 1 ~ 1∶ 100 ~ 5000进行配料，先将导电炭黑、分散剂和有机粘结剂混合，再加入溶剂搅拌混匀，制成碳箔浆料；再以40~100μm厚的铝箔为前驱体，并根据电容芯体长度对铝箔进行裁剪加工成所需形状和尺寸，经表面清洁处理后置入腔室，将所制得的浆料均匀涂覆到经过预处理的铝箔表面，然后将涂覆有浆料的铝箔置入真空炉内，在真空度为10-4~10-1Pa 和温度为300~660℃条件下保温1~40 小时，真空炉内自然冷却至室温，形成导电碳箔；
第三步骤：通过刺铆将正、负极脚分别与正、负极箔连接；
第四步骤：将正、负极箔和电解纸卷制叠层，卷制叠层结构采用最外层为一层电解纸、然后一层正极箔、再两层电解纸、一层负极箔、两层电解纸、一层正极箔、两层电解纸、一层负极箔、最里一层电解纸的方式卷制成电容芯体，电容芯体外周面通过透明胶纸密封捆绑，形成粗坯；
第五步骤：将捆绑后的粗坯放入含浸缸进行含侵，含侵时间为2~10小时，正压值为1.2MPa~1.5MPa；
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Denomination of invention: Capacitor taking conductive carbon foil/ceramic foil as negative electrode Effective date of registration: 20181015 Granted publication date: 20180119 Pledgee: Yiyang Rural Commercial Bank branch Guangqiao dragon Limited by Share Ltd. Pledgor: YIYANG HETIAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: 2018430000088 |
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Denomination of invention: A capacitor with conductive carbon foil / ceramic foil as negative electrode Effective date of registration: 20210806 Granted publication date: 20180119 Pledgee: Yiyang branch of China Everbright Bank Co.,Ltd. Pledgor: YIYANG HETIAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2021980007378 |
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