KR19990002203A - 전해콘덴서용 절연판 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전해 콘덴서용 절연판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 전해 콘덴서용 절연판에 열이 가하여지는 경우 염소이온이 발생되지 않도록 함으로써 전기적 특성을 열화시키지 않도록 함과 동시에 고압 대용량의 전해 콘덴서용 절연판으로 사용되기 충분한 내압강도를 제공할 수 있도록 한 전해 콘덴서용 절연판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 열경하성 수지 조장조에 크라프트지를 담그고 건조시킨 후 이를 적정 두께만큼 적층하고 열압 프레스에서 가열, 가압하고 냉각시킨 다음 가공하도록 한 전해 콘덴서용 절연판 및 그 제조방법을 제안한다.

이러한 본 발명은 주로 대용량, 고내압의 전해 콘덴서에서 단자를 고정하기 위한 절연판으로 사용된다.

Description

전해콘덴서용 절연판 및 그 제조 방법

본 발명은 전해 콘덴서에 사용되는 절연판에 관한 것으로 더욱 상세히는 대용량, 고내압의 전해콘덴서의 리드를 고정하기 위하여 사용되는 절연판에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 전해 콘덴서는 절연판 위에 리드가 고정되어 있고, 이러한 리드에 두개의 박막상의 알루미늄전극이 유전체를 사이에 두고 평행하게 권취되어 있는 형상으로 된 것이다.

이러한 절연판은 전해 콘덴서의 작동과정에서 발생되는 열러 인하여 자체에 함유되어 있는 염소이온이 분리되면서 리드 및 알루미늄 전극에 침투되어 절연을 파괴시키기도 하고 용량을 감퇴시키기도 하며 단선, 단락으로 고장을 일으키게 하는 등의 문제점이 있는 것이다.

상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 절연판에 열이 가하여지는 경우 염소이온이 발생되지 않도록 함으로써 전기적 특성을 열화시키지 않도록 함과 동시에 고압 대용량의 전해콘덴서용 절연판으로 사용되기 충분한 내압강도를 제공할 수 있도록 한 전해콘덴서용 절연판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상온에서 염소성분이 제거된 페놀을 주성분으로 하는 열경화성 수지 조저장조에 0.2mm 내지 0.25mm 두께의 크라프트지를 담가 수지율 43%-45%로 함침시킨다.

이어서 내부온도가 130℃ 내지 150℃이고 길이가 30m 내지 40m 인 건조로를 8-11m/min 의 속도로 통과시키면서 건조하며, 이를 콘덴서의 내압과 용량에 상응하여 사용하고져 하는 두께만큼 적층하고 열압 프레스에서 140℃내지 160℃의 온도와 60 내지 70kg/c㎡의 압력으로 40-50분간 성형한 다음 60℃ 내지 70℃의 분위기에서 20분 내지 30분 동안 냉각한후 원하는 형상으로 절단하여서 된 전해콘덴서용 절연판 및 그 제조방법을 제안한다.

이와 같이 하여 본 발명은 온도변화에 무관하게 안정된 전기적 절연도와 내압성을 유지하여 절연성이 우수하고, 물성이 안정되는 효과를 제공한다.

이러한 본 발명을 첨부된 실시예에 따라 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 먼저 염소 성분이 제거된 수지를 제조하여야 한다.

이를 위하여 이온교환에 의하여 얻어진 정제수를 포름 알데히드 97%에 넣고 교반하여 희석함으로써 포름 알데히드 37-38%의 용액을 준비한다.

이어서 이를 순수한 페놀과 1.1몰로 배합한 다음 25%의 암모니아수를 촉매로 유화반응시켜 탈수시킨다.

이와 같이 탈수시킨 페놀수지를 98% 내지 99%의 에탄올로 희석하여 고형분 55% 내지 60%가 되도록 하면 이때의 점도가 60cps 내지 70cps가 되는 것이며, 이러한 과정에서 염소이온이 제거된 절연수지가 제조될 수 있는 것이다.

이어서 본 발명에서는 함침지를 준비하여야 한다.

이를 위하여 함침조를 사용하여야 하는데 이때 함침조의 내부는 이물질이 전혀 없는 상태로 되도록 세척하고 이러한 함침조에 상기 준비된 수지를 채운후 크라프트지를 롤상태에서 그대로 함침시키면서 크라프트지 롤에 침투한 수지의 함량이 종이 무게의 43% 내지 45%가 되는 시점까지 수지량을 조정하여 건로조에 투입한다.

이때의 건로조는 내부온도가 130℃내지 150℃가 되도록 하며, 8-11m/min의 속도로 통과시켜 건조 완료한다.

이와 같이 하여 건조완료된 후에는 일정 길이와 폭으로 적절히 절단하여 준비한다. 준비된 규격의 함침 크라프트지는 원하는 두께에 따라 적당한 매수씩 스테인레스판을 끼워 가면서 적층한다.

이와 같이 하여 적층한 후 가열압착프레스에 넣고 가열, 가압하게 되는데 이때 가열온도는 130℃ 내지 150℃의 온도로 40분 내지 60분간 60kg/c㎡의 압력으로 가열가압한 다음 탈거하여 적절한 형상으로 절단하는등 가공하여 전해콘덴서용 절연판으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

실제로는 이와 같이 제작된 본 발명에 의한 절연판은 1.0mm의 두께로 제작하는 것이 보편적이며, 이에 알루미늄 단자 고정을 위한 고정공을 뚫어 사용하게 된다.

[실시예]

본 실시예에서는 이온교환에 의하여 얻어진 정제수를 포름 알데히드 97%에 넣고 교반하여 희석함으로써 포름 알데히드 37%의 용액을 준비한다.

이어서 이를 순수한 페놀과 1.1몰로 배합한 다음 25%의 암모니아수를 촉매로 유화반응시켜 탈수시킨다.

이와 같이 탈수시킨 페놀수지를 98%의 에탄올로 희석하여 고형분 55%가 되도록 하면 이때의 점도가 60cps가 되는 것이며, 이러한 과정에서 염소이온이 제거된 절연수지가 제조될 수 있는 것이다.

이러한 절연수지가 채워진 함침조에 크라프트지를 함침시켜 크라프트지 롤에 침투한 수지의 함량이 종이무게의 43%로 되도록 조정하여 건로조에 투입한다.

이때의 건로조는 내부온도가 135℃가 되도록 하며, 10m/min 의 속도로 통과시켜 건조 완료한다.

이와 같이 하여 건조완료된후에는 두께가 1mm가 되도록 적층한후 각 매마다 스테인레스판을 끼워 가면서 적층한다.

이와 같이 하여 적층한 후 가열압착프레스에 넣고 가열, 가압하게 되는데 이때 가열온도는 150℃의 온도로 50분간 65kg/c㎡의 압력으로 가열가압한 다음 탈거하여 가공한후 전해콘덴서용 절연판으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 하여 얻어진 본 발명에 의한 절연판은 85℃의 온도로 2000시간 가열한후 전기적 절연도가 직류 400V의 전압에서 10μA이하가 되어 우수한 수준이며, 70kg/c㎡의 압력에도 변형됨이 없어 고용량 전해콘덴서의 절연판으로 요구되는 물성 기준치를 충족시키는 우수한 물성을 나타내었다.

[비교실시예]

비교실시예에서는 이온교환에 의하여 얻어진 정제수를 포름 알데히드 97%에 넣고 교반하여 희석함으로써 포름 알데히드 37%의 용액을 준비한다.

이어서 이를 순수한 페놀과 1.1몰로 배합한 다음 25%의 암모니아수를 촉매로 유화반응시켜 탈수시킨다.

이와 같이 탈수시킨 페놀수지를 98%의 에탄올로 희석하여 고형분 55%가 되도록 하면 이때의 점도가 60cps가 되는 것이며, 이러한 과정에서 염소이온이 제거된 절연수지가 제조될 수 있는 것이다.

이러한 절연수지가 채워진 함침조에 크라프트지를 함침시켜 크라프트지 롤에 침투한 수지의 함량이 종이무게의 35%로 되도록 조정하여 건로조에 투입한다.

이때의 건로조는 내부온도가 135℃가 되도록 하며, 10m/min의 속도로 통과시켜 건조 완료한다.

이와 같이 하여 건조완료된 후에는 두께가 1mm가 되도록 적층한후 각 매마다 스테인레스판을 끼워 가면서 적층한다.

이와 같이 하여 적층한 후 가열압착프레스에 넣고 가열, 가압하게 되는데 이때 가열온도는 150℃의 온도로 30분간 40kg/c㎡의 압력으로 가열가압한 다음 탈거하여 가공하여 완성하였다.

이와 같이 하여 얻어진 비교실시예에 의한 절연판은 함침량의 부족과 가열압착 프레스의 열과 압력이 부족하여 전기적 절연도에서는 실시예와 별 차이가 없었으나, 내압시험 결과 휨이 발생하고 절연유가 쉽게 침투되었으며, 주름이 형성되는 등 물성이 취약하여 고용량 전해 콘덴서의 절연판으로 사용이 부적합하다고 판정되었다.

이와 같이 본 발명은 함침수지의 염소성분이 제거된 것이어서 고열을 받더라도 염소이온의 분리 및 전극, 극판으로의 침투로 인한 절연파괴나 부식으로 인한 특성 변화등이 초래되지 않으므로 전해콘덴서의 안정된 작동 상태를 확보할 수 있게 되는 것이면서도 가공이 용이하고 강도가 충분하여 내압성이 탁월한 전해콘덴서용 절연판을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 합성수지가 함침된 크라프트지가 열압착으로 다수 적층된 판상체로 구성됨을 특징으로 하는 전해콘덴서용 절연판.
2. 상온에서 이온의 염소성분이 제거된 열경화성 수지에 크라프트지를 담가 함침시키고, 함침완료된 크라프트지를 건조로에서 건조한 다음 필요한 두께에 따라 상응하는 매수의 함침 건조된 크라프트지를 적층한후 열압착프레스에 의하여 압착시키고 절단하여 가공함을 특징으로 하는 전해콘덴서용 절연판 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   크라프트지를 수지 함침조에 담가 함침시키되 이때의 수지율이 43%-45%로 되도록 함을 특징으로 하는 전해콘덴서용 절연판 제조 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   함침된 크라프트지를 내부온도가 130℃ 내지 150℃이고 길이가 30m 내지 40m 인 건조로를 8-11m/min 의 속도로 통과시키면서 건조함을 특징으로 하는 전해콘덴서용 절연판 제조 방법.
5. 제 2 항에 있어서,

   열압착 프레스에서 140℃내지 160℃의 온도와 60 내지 70kg/c㎡의 압력으로 40-60분간 압착후 60℃ 내지 70℃의 분위기에서 20분내지 30분동안 냉각함을 특징으로 하는 전해콘덴서용 절연판의 제조 방법.
6. 제 2 항에 있어서,

   염소성분이 제거된 수지를 얻기 위하여 이온교환에 의하여 얻어진 정제수를 포름 알데히드 97-97%에 넣고 교반하여 희석함으로써 37-38%의 포름알데히드 용액을 준비한 후 순수한 페놀과 1.1몰로 배합한 다음 25%의 암모니아수를 촉매로 유화반응시켜 탈수시키고 탈수시킨 페놀수지를 98% 내지 99%의 에탄올로 희석하여 고형분 55% 내지 60%가 되도록 하여 이때의 점도가 60cps 내지 70cps 가 되도록 함을 특징으로 하는 전해콘덴서용 절연판 제조 방법.